引言

20世纪60年代以来，东营凹陷总探明石油地质储量27.28×10⁸ t，其中，断块油藏占比约42%，为东营凹陷主要的油藏类型^[1]。十二五期间东营凹陷断块油藏发现占当年度总探明储量的比例由10%（2011年）逐渐上升至50%（2015年），可见断块油藏仍是东营凹陷较长一段时期增储上产的重要类型。断层属性及其封闭性是断块油藏的重要控制因素，自Smith和Watts引入了“断层封闭”和“封闭断层”概念后^[2-3]，国外学者关于断层封闭性方面的研究取得了大量成果^[4-6]，国内多位学者已经认识到断层应具有一定内部结构^[7-8]，并从断层属性，如断面应力^[9]、泥岩涂抹^[10-12]、断层对置状态^[13]等方面对断层的封闭性进行研究，这些方法对断层封闭性的定量表征有很大帮助。东营凹陷古近系区域上是个伸展裂陷期，裂陷期形成的一系列近北东向或东西向的断层对遮挡油气藏具有重要作用^[14-15]。针对这些有利断块，前人的研究主要集中在断层特征^[16]、应力机制^[17-19]以及运用某种特定方法计算断层封堵性等^{[9, 12, 20-21]}。然而，东营凹陷大量断块圈闭的成功与失利钻探给勘探工作者带来新的问题，即不同地层时代、不同岩性组合的断层类型、发育样式及断层属性，哪一种更容易聚集油气？针对这个问题亟需开展系统研究。

因此，本文选取典型的东营南坡东段的陈官庄—王家岗斜坡断裂带（图 1）为研究对象，层系上考虑了中、低含砂量（沙四下—孔店组）与高含砂量（沙二段）两种岩相，通过研究重点层系断层类型、组合特征、断层属性，如对接层系砂地比、断距、泥岩涂抹及断层应力等关键地质要素，明确不同含砂量及断层类型的断块封堵性，总结东营凹陷南坡有利成藏断块类型及断层属性特征，为油田断块油藏的增储上产提供理论指导。

1 地质背景

东营凹陷具有“北断南超、北陡南缓”的构造格局^[1]，其东南部缓坡带发育有3个大型局部构造带，由西向东分别为纯化—草桥鼻状构造带、陈官庄鼻状构造带、王家岗鼻状构造带（图 1）。研究区受区域张性或张扭应力影响，同时受深部走滑断层活动控制，在鼻状变形构造上往往发育褶皱或褶皱相关的正断层体系^[7]。研究区北邻牛庄洼陷，成藏条件优越，北部洼陷带生成的油气沿着陈官庄和王家岗两个大型鼻状构造带向南运移，运移路径上会经过阶梯状的北倾顺向断层及调节性质的南掉反向断层双重断块遮挡，其中，封堵有利的断块优先聚集油气藏（图 1）。研究区主力含油层系为沙二段、沙四下亚段—孔店组红层，这些主力层系已发现储量近6 790×10⁴t（图 1），且油藏类型主要为断块油藏，沙四下亚段局部发育构造岩性油藏。沉积环境上看，沙二段发育了辫状河沉积环境，沉积了“满盆皆砂”富砂型地层；而沙四下亚段—孔店组则发育了受控于洪水震荡性输入的浅水三角洲环境的“泥包砂”型红色地层。

2 断层发育特征

受郯庐断裂带大地构造应力背景影响^[19]，研究区古近系断裂系统具有继承性。以孔店组顶面断裂特征为例（图 1），该区发育一系列北东向、北西向及近东西向等3组主要方向的正断层。根据洼陷位置与断层倾向配置关系^[16]，分为广义上盆倾方向顺向断层（北倾北掉）和反向断层（北倾南掉）两种，其中，顺向断层展布方向以北东或东西向为主，平面延伸距离更长；反向断层展布以北西或近北东向为主，平面延伸距离更短。

2.1 断层平面展布特征

利用高精度三维资料开展研究区的精细地震解释，借助蚂蚁体算法、相干属性等技术^[22]，精细落实断层的垂向断点与平面组合，得到重点层系的断裂体系平面分布图（图 1）。归纳得知，研究区断裂组合主要有6种样式，分别为羽状、梳状、雁列式、平行式、共轭共线式及共轭斜交式（图 2）。其中，羽状断裂组合主要发育于陈官庄构造带，围绕陈官庄王66北西向断层两盘发育羽毛状分支断层；梳状断裂组合则主要发育于王家岗鼻状构造带，北东向走滑断层与近东西向断层相交形成梳状形态；以上两个大型鼻状构造两翼则主要发育雁列式或平行式断层；而最后这种倾向变化共轭式则主要发育于草桥鼻状侧翼与王家岗鼻状构造侧翼，究其原因是受两种不同应力方向影响，造成倾向不同的断层斜向相交而成。

2.2 断层剖面组合样式

研究区向北倾的单斜地层中，勘探生产中往往简单描述为北掉的顺向断层和南掉的反向断层两种。然而，由于古近纪早期伸展作用向晚期的走滑—伸展作用的应力转变^[16]，上、下盘地层产状局部会出现回倾，断层剖面组合样式具体可分为4种，分别为顺向断层（北倾北掉）、反向断层（北倾南掉）、屋脊式断层（双倾南掉）及反向屋脊式（双倾北掉）断层。归纳起来，广义的顺向断层包涵狭义的顺向断层、反向屋脊式断层两种；而广义的反向断层包涵狭义的反向断层和屋脊式断层两种。统计来看，一般屋脊式与反向屋脊式这两种断层主要出现在中深层地层中，如沙四下亚段—孔店组，早期伸展作用形成的正断层到晚期一直在生长，同时，正断层由于晚期的走滑作用造成附近的调节断层改变地层产状，一般断距大于80 m以上的正断层下盘会伴随屋脊式断层，而上盘会伴随反向屋脊式断层的出现。虽然剖面模式上有这4种样式，但从油气封堵的角度来看，储层产状及对接地层情况均受控于断层上、下盘地层的地质特征。因此，归纳来看顺向及反向断层两种可有效区分断块油藏类型（图 3）。

3 断块油藏类型与成藏条件 3.1 断块油藏类型

综前所述，研究区拉张裂陷作用可形成顺向与反向两种掉向的正断层断块圈闭，钻井揭示这两种断块圈闭均可成藏。从已发现断块油藏的统计数据来看，反向断层成藏概率更高。沙四下亚段—孔店组（贫砂层系）断块储量成藏个数中反向断块有6个，顺向断块有3个（表 1）；而沙二段（富砂层系）反向断块成藏有10个，顺向成藏仅为两个。由此可见，反向断块较顺向断块更为有利，且这两种类型断块的上、下盘均需要具备一定地质条件方可成藏。

3.2 顺向断块成藏条件

从顺向断块的油藏发现层系来看，沙四下亚段—孔店组（贫砂层系）较沙二段（富砂层系）发现的断块油藏更多，究其原因是由于两套层系上、下盘的对接层系不同造成的，沙二段为河流相沉积的“二元结构”砂泥岩旋回层系，沙二段下降盘砂体如能成藏，其对接的上升盘最好仍为沙二段砂泥岩地层，如果断距超过70 m以上，下降盘目的层则对接沙三上三角洲大型块状砂，封堵十分不利。通过沙二段钻遇顺向断块圈闭的成功失利井分析得知，沙二段顺向断块成藏条件苛刻，断距需在15~70 m，对接层系砂地比需小于40%，泥岩涂抹因子SGR需大于0.68的断块圈闭成藏才较为有利。

相比之下，沙四下亚段—孔店组成藏条件并没有那么苛刻，其地层厚度达200~430 m，平均砂地比低至20%~28%，砂体单层厚度仅为5~13 m，对接层系泥岩涂抹因子SGR在0.70~0.85（大于0.65为有利）。从断层结构得知（图 4），由于反向断层上升盘发育滑动，在剪切环境下形成泥质破碎带涂抹^[23-25]，其遮挡油气性能较好。因此，由于泥质破碎带遮挡作用，反向断层活动时间长短对油气输导作用影响并不强（如王135断层、草13断层），一般来说，反向断层断距大于砂体单层厚度均可成藏；相比之下，一般长时间活动的顺向断层成藏概率较低（活动时间持续至馆陶期左右），除此之外，具有一定埋深的断面正应力大于8.50 MPa（紧闭指数大于0.6）、顺向断距大于20 m、对接层系砂地比小于30%、SGR大于0.65的顺向断块封堵概率较高（表 1）。

3.3 反向断块成藏条件

前述得知，已发现的断块油藏数量来看，反向断块较顺向断块更易成藏。时丕同、宋国奇等利用各种反映封闭性的参数进行断层封闭性研究^{[11, 16]}，成果表明反向断层封闭性更好；宋国奇等通过构造物理模拟证实了断层主动盘（下降盘）裂缝密度大于被动盘（上升盘），因而处于被动盘的反向断层易被临近的滑动泥质破碎带遮挡^[7]，其控制的圈闭更容易成藏（图 4）。

从低砂地比层系（沙四下亚段孔店组红层）来看，部署反向断块圈闭的探井，钻遇油气概率十分高，无论是断面应力或紧闭指数小的盆缘带还是断面应力大的洼陷斜坡带的断块成藏概率均较高；同时，富砂层系（沙二段）成藏概率亦较高，由于其目的层上升盘对接下降盘的沙一段（湖相泥岩为主），因此，十分有利，断层断距仅需错开沙二上亚段（30~60 m），使得目的层对接沙一段，即可成藏。然而，另一种情况是断距如果大于沙二上亚段与沙一段厚度之和（约120 m），对接层系为富砂型地层东营组，这样成藏概率则较低。

4 组合式断块封闭性分析 4.1 组合式断块形成与类型

这里的组合式断块是指倾向相反的两条断层所夹持的共轭断块，这种断块是同时受两个伸展断层位移影响下的具有调节性构造特征的断块，是属于伸展或走滑—伸展背景下的“调节带”或“变化带”的一种^[26]。Morley根据两条断层的调节带的平面位置将两个倾向相反的共轭正断层划分为4种类型（分别为未叠置背向倾斜型、连通相向倾斜型、叠置的相向倾斜Ⅰ型和Ⅱ型）^[26]。研究区能够形成断块圈闭的主要为连通相向倾斜型这种。本文为适应勘探研究需要，该种类型可进一步细分为两种类型（图 5），第一种为走向呈夹角的倾向共轭斜交式，第二种为走向基本一致的倾向共轭共线式。

统计发现，已经形成圈闭的组合式断块共52个，其中，斜交式断块与共线式断块占比约7：3，因此，斜交式断块形成圈闭的概率较高。从断层断距角度来看，倾向相反的交汇结合部断距一般是减小的，大小介于两断层断距之间，斜交式主要受控于主控断层影响，辅助断层主要为扩大圈闭面积；而共线式断距交汇处断距减小程度较多。因此可知，斜交式结合部断距通常较大，共线式结合部断距通常较小。

4.2 组合式断块封闭性分析

通过统计目的层不同组合式断块的圈闭含油性发现，组合式断块成藏圈闭中7个为斜交型、一个为共线型，统计证明斜交型的成藏条件较共线型更有利。究其原因，由于组合断块圈闭的封堵性受两条断层同时控制，两条断层同时封堵才能成藏，而共线型交汇点处断距较小，对于厚储层来说，由于对接失效则十分不利，因此，共线型组合断块成藏概率低。而对斜交型组合断块，圈闭的主控断层存在反向断层主控和顺向断层主控两种，结合顺向与反向断块油藏解剖成果，统计发现反向主控的斜交组合断块成藏概率更高，而顺向主控的斜交组合断块在中—薄层砂岩的沙四下亚段—孔店组亦为有效封堵圈闭，如陈官庄地区官126井区沙四下斜交型组合断块（图 1），顺向断层断距达到30 m，可有效错开薄储层（单层厚2~4 m），对接层系为低砂地比层系的孔一段，封堵较为有利。因此，研究区广泛发育的倾向相反斜交式断块亦是封堵有效圈闭，是下一步勘探评价的重点类型。

5 结论

（1）东营凹陷南坡东段发育大量正断层，广义上可分为顺向和反向断层两种。高砂地比层系（沙二段）反向断块更易成藏，中、低砂地比层系（沙四下—孔店组红层）顺向、反向断块均可成藏，且反向断块更为有利。

（2）基于伸展背景下不同应力方向下形成的倾向相反的共轭组合式断块广泛发育，研究表明斜交型较共线型断块更容易成藏，斜交型断块中的主控断层一般满足顺向或反向封堵性经验参数即为有效断块圈闭。

（3）通过不同断块类型及其封堵性分析表明，针对高砂地比的层系优先部署反向断块圈闭，针对低砂地比层系顺向、反向均较为有利，针对倾向相反的组合式断块中的斜交型亦是有利断块圈闭，是下一步重点评价类型。