渤海湾盆地边缘洼陷面积较小，烃源岩埋深较浅，相对富生烃凹陷勘探程度较低^[1]。渤海海域庙西凹陷为典型的边缘凹陷，其北洼地区勘探程度较高^[2]，发现了亿吨级的蓬莱15-2油田，而中南洼作为潜力区其油气富集规律是勘探研究的重点。本次研究从庙西凹陷中南洼烃源岩地球化学特征分析出发，结合油源对比、油气优势运移通道分析及走滑断层物理模拟实验，预测有利的勘探目的层系与区带。

庙西凹陷中南洼位于渤海海域东部，被渤南低凸起、庙西南凸起、胶辽隆起环绕，形成了“三凸两洼”的构造格局^[3](图 1)，中外合作发现了蓬莱25-6油田，在围区也发现了蓬莱19-3等油田，馆陶组油气相对富集。中南洼地区钻井数量较少，油气富集规律尚不明确，烃源岩分析显得尤其重要。钻井揭示研究区存在孔店组—沙四段、沙三段、沙一段等三套烃源岩^[4]，其中沙一段烃源岩埋深浅且厚度小，生烃量相对有限。

图 1(Fig. 1)

图 1 庙西凹陷中南洼地质略图

干酪根显微组分表明中南洼烃源岩有机质为Ⅱ₁ ~Ⅱ₂型，母质类型主要为低等水生生物和混合来源(表 1)。其中，孔店组—沙四段烃源岩有机质为Ⅱ₁型，腐泥组含量较高(平均59%)，母质类型以低等水生生物为主；沙三段、沙一段烃源岩有机质为Ⅱ₂ ~Ⅱ₁型，腐泥组含量相对较低(平均16%)，母质类型以混合源为主。

表 1(Table 1)

表 1 庙西凹陷中南洼烃源岩干酪根显微组分及成熟度

表 1 庙西凹陷中南洼烃源岩干酪根显微组分及成熟度

岩石热解参数生烃潜量与有机质含量交汇(图 2)表明孔店组—沙四段烃源岩丰度较低，属于差烃源岩，基本无生烃能力；沙三段、沙一段有机质丰度较高，属于好~很好烃源岩，生烃潜力较大，其中沙一段有机质丰度略高于沙三段。

图 2(Fig. 2)

图 2 庙西凹陷中南洼烃源岩有机质丰度分析

单一参数表征有机质成熟度存在较大误差。综合分析镜质体反射率、孢粉颜色指数及最高热解温度数据(表 1)，认为孔店组—沙四段烃源岩现处于成熟阶段，沙三段、沙一段烃源岩处于未熟~低熟阶段。

综上所述，中南洼孔店组—沙四段烃源岩生油母质类型较好，但是丰度较低，生烃量可能较少；沙三段烃源岩以Ⅱ₁ ~Ⅱ₂型为主，丰度较高，且沙三期中南洼为区域沉积沉降中心，厚度较大，可能为主力生烃层系。

蓬莱25-6构造证实为亿吨级油田，含油层系为馆陶组，油藏丰度高，古近系也存在气测异常段及壁芯油气显示，其油源分析对于深化中南洼烃源岩生、排烃研究有重要意义。PL25-6-A井馆陶组原油饱和烃m/z191色谱-质谱曲线中25-降藿烷含量较高(图 3)，表明原油遭受强烈降解。地质演化过程中，甾烷20R(生物构型)向20S(地质构型)转化^[5-6]，不易受到生物降解影响，且进入热演化后期(R_o=0.8%~0.9%)才达到平衡状态，因此甾烷异构体参数可以较好地表征原油成熟度^[7-8]。

图 3(Fig. 3)

图 3 PL25-6-A井甾烷特征对比图

蓬莱25-6油田馆陶组原油C29甾烷α α α20S/(20S+20R)平均值0.318，小于低熟油的界限值0.42^[9]，甾烷异构体参数交汇也表明原油成熟度偏低，以低熟油为主(图 4a)。

图 4(Fig. 4)

图 4 蓬莱25-6油田原油C29甾烷参数分析

蓬莱25-6油田馆陶组原油C29甾烷运移效应分析表明近源成藏，基本无运移效应(图 4b)，与中南洼沙一段、沙三段烃源岩的甾烷特征具有一定的相似性(图 3)，由此推断，蓬莱25-6油田原油来源于庙西凹陷中南洼沙一段、沙三段烃源岩，其中沙一段烃源岩厚度远小于沙三段，沙三段烃源岩为蓬莱25-6油田主要油源。

沙三段烃源岩有机质类型为Ⅱ₁ ~Ⅱ₂型，C27甾烷含量大于C29甾烷，表明生油母质为湖相低等水生生物及陆生高等植物的混源，γ蜡烷含量较高(图 3)，表明沉积水体为半咸水—咸水环境，有利于有机质的早期生烃^[10]。虽然发育面积较小，鉴于有机质类型及沉积环境的有利辅助，加之巨厚的沉积，结合蓬莱25-6油田油源对比，认为中南洼沙三段烃源岩具有形成“小而肥”油田的物质基础。

渤海渤中凹陷、黄河口凹陷等富生烃凹陷优质烃源岩厚度大，热演化程度高，其排烃强度也大，同时渤中凹陷三套烃源岩均存在超压，围区古近系储层也广泛存在超压现象^[11]，也说明烃源岩的发育程度确实影响油气初次运移的动力。相对而言，庙西凹陷中南洼优质烃源岩厚度较小，热演化程度较低，导致排烃强度较弱(表 2)，油气初次运移动力不足。

表 2(Table 2)

表 2 渤海不同凹（洼）陷烃源岩热演化程度与排烃强度对比

表 2 渤海不同凹（洼）陷烃源岩热演化程度与排烃强度对比

富生烃凹陷烃源岩热演化程度高，排烃强度大，油气初次运移动力足，其油气二次运移通道类型也多样，包括单一的不整合面型(渤中28-1油田、蓬莱9-1油田等)、断层型(渤中28-34油田群)、复合的不整合面—断层型(蓬莱19-3油田)、断层—砂体—断层型(垦利3-2油田，垦利9-1油田等)等^[12-14]，油气二次运移距离有远有近，均可形成规模性油藏。

庙西凹陷中南洼烃源岩热演化程度低，排烃动力较弱，其二次运移通道必须近距离运移成藏，单一型运移通道运聚量高于复合型运移通道，即断层运聚成藏丰度较高。工区中蓬莱25-6油田为晚期快速成藏^[15]，油源断层深切入烃源岩，油气沿断层垂向运移，在馆陶组近源成藏(图 4b)，且油藏丰度极高，油柱高度可达170 m。因此，边缘洼陷烃源岩发育影响原油初次运移动力，并决定了油气优势二次运移通道类型。

相对于富生烃凹陷，庙西中南洼地区沙三段烃源岩发育规模较小，热演化程度较低，排烃强度较小，油气二次运移主要依靠断层垂向输导，次级断层再分配作用成藏，垂向距离较近的馆陶组是最有利的成藏层位。研究区馆陶组为浅水三角洲沉积，储盖组合良好，则为主要勘探目的层系，若在断裂活动强度较大区块，明下段成藏的几率也较大。

庙西凹陷中南洼新近纪处于走滑-拉张的应力环境，郯庐断裂东支贯穿形成中部走滑带。NNE向断层以走滑运动为主，NEE向断层主要为走滑派生断层，以垂向运动为主^[4]。走滑断层物理模拟实验表明，在设置先存断层的条件下，随着走滑量的增大，主干走滑派生调节断层垂向活动性逐渐增强，可以为油气二次运移提供充足动力，且在走滑挤压的作用下形成构造圈闭(图 5)。新构造运动期以来，研究区内的郯庐断裂处于右旋活动，活动性较强，走滑性质断层(图 6中F1至F4)与其派生断层深切油源且形成具有背斜形态的圈闭，因此中南洼走滑带具有良好的勘探潜力。

图 5(Fig. 5)

图 5 右旋走滑断层物理模拟实验

图 6(Fig. 6)

图 6 庙西凹陷中南洼NW-SE向地震剖面（剖面位置见图 1）

(1) 庙西凹陷中南洼主力烃源岩是沙三段，有机质母质为湖相低等生物与陆生高等植物的混源，水体为半咸水—咸水环境，现今处于低熟阶段，具备良好的生烃物质基础，为蓬莱25-6油田原油的主要来源。

(2) 庙西凹陷中南洼沙三段烃源岩发育规模相对较小，热演化程度较低，油气初次运移动力较弱，单一型二次运移通道优于复合型，近源运移易形成高丰度油藏，馆陶组为最有利的成藏层位。

(3) 郯庐断裂东支贯穿庙西凹陷中南洼，断层活动性强且深切油源，并形成具有背斜形态的圈闭，适于低熟油的就近成藏，勘探潜力巨大。