柳河营-大辛庄构造带是廊固凹陷西部带西南端勘探程度较低的二级含油构造带,因构造复杂、测网稀疏,油气成藏规律尚不明确。因此,基于井震结合、实钻地质及分析测试数据资料,深入剖析其油气成藏条件与勘探潜力。研究表明：（1）沙三下亚段（Es3下）暗色泥岩厚度大（600~1 600 m）、有机质丰度高（ TOC 0.64%~1.03%）、干酪根以Ⅱ₂-Ⅲ型为主,是主力烃源岩层,油源条件良好;（2）沙三段储层整体以中-高孔、低渗为主,以大辛庄背斜构造带沙三中亚段（Es3中）物性最优,且沙三段储盖组合优越;（3）该构造带夹持于固安西与柳河营南两大生油洼槽间,油气富集受鼻状构造圈闭、浊积砂体展布、油源断层输导及后期构造抬升双重效应共同控制,形成下生上储和旁生侧储成藏模式;（4）构建屋脊式和牙刷状两种构造成藏模式,揭示油气沿构造高部位及断层带状富集规律。从49个圈闭中优选G 8和L 1北2圈闭为最有利目标,预测石油资源总量超500万吨、天然气近40亿方。研究成果为后续廊固凹陷复杂构造区含油圈闭的研究和勘探提供了理论指导和技术支撑。
Liuheying-Daxinzhuang structural belts are second-level oil-bearing structural belts located at the southwestern end of the western zone in Langgu Sag, with low degree of exploration. Due to its complex structure and sparse survey grid, the hydrocarbon accumulation regularities remain unclear. Based on the data of well-seismic combination, actually drilled geology and analytic test, the hydrocarbon accumulation conditions and exploration potential are deeply analyzed. The results are obtained in four aspects. First, The Es3l dark mudstone is the dominant source rock beds and has good oil source conditions with a large thickness of 600-1 600 m, high organic matter abundance of TOC 0.64%-1.03%, and main kerogen type Ⅱ₂-Ⅲ. Second, As a whole, Es3 reservoirs are dominated by medium-high porosity and low permeability, with the best physical properties in Es3m of Daxinzhuang arched structural belt, and the reservoir-cap rock assemblage in Es3 is superior. Third, The structural belts are clamped between the two large oil-generating troughs of western Gu′an and southern Liuheying, the oil and gas enrichment is jointly controlled by the nose-like structural trap, the turbidite sand body distribution, and the dual effects of oil source fault transport and later tectonic uplift, forming the down generated up stored and side generated lateral stored reservoir-forming patterns. Fourth, two reservoir-forming patterns of ridge-type and toothbrush-shaped structures were constructed to reveal the banded enrichment regularity of oil and gas along the structural high parts and faults. G 8 trap and No.2 trap in northern L 1 were selected as the most favorable targets from 49 traps, with the total quantity of oil resources of over 500×104 t and natural gas of nearly 40×108 m3 predicted. The results provide theoretical guidance and technical support for the subsequent research and exploration of oil-bearing traps in the complex structural zones of Langgu Sag.
近年来, 柳河营-大辛庄构造带上的G 422X等探井在沙三段见良好油气显示, 其中在G 422X井沙三中亚段Ⅰ 砂组2 252~2 398.2 m, 11 m/4层获高产工业油气流, 表明其具有较大的勘探潜力。但由于构造地质复杂、测网密度稀疏等问题, 导致勘探进展缓慢, 对研究区的油气成藏条件和勘探潜力层位认识受限。本文基于井震结合数据、实钻地质数据、分析化验测试数据等基础资料, 对柳河营-大辛庄构造带的油气成藏模式及勘探潜力进行了深入探讨, 系统揭示研究区油气富集规律, 为高效勘探提供科学依据。
Es3上厚500~1 300 m, 灰色泥岩与浅灰色细砂岩、粉砂岩等厚-略等厚互层, 局部见紫红色、紫色泥岩, 以长石砂岩为主, 电阻率曲线呈中低阻齿状夹块状, 自然电位曲线多为钟乳状和三角形, 地震反射为弱反射-中低频-弱连续相, 属滨浅湖亚相三角洲前缘砂体, 砂岩占比30%~50%, 物性较好（孔隙度16%~26%）。
Es3中厚800~2 200 m, 深灰色泥岩与浅灰色细砂岩、粉砂岩不等厚互层, 以长石砂岩为主, 电阻率曲线为中阻块状, 自然电位曲线为箱状、钟乳状低幅负异常, 地震反射中弱振幅-中低频-中弱连续相, 属浅湖亚相浊积扇沉积砂体, 砂岩占比18%~35%, 夹厚层泥岩（盖层）。
Es3下总厚超3 000 m, 上部为深灰色泥岩与灰色粉砂岩不等厚互层, 以岩屑砂岩为主; 下部为深灰色泥岩夹薄层浅灰色细砂岩、粉砂岩, 局部发育灰白色含砾砂岩及泥质白云岩, 电阻率曲线呈小锯齿状中阻（泥质白云岩发育区呈高值）, 自然电位曲线平直, 地震反射为强弱振幅间互-中频-中强连续相, 属较深湖亚相暗色泥岩（烃源岩）夹砂砾岩（储层）, 砂岩占比14%~31%, 东部埋深适中, 西部埋藏深, 一般在3 000 m以下。
柳河营-大辛庄构造带沙三段自下而上烃源岩发育由好变差, 主要发育Es3中、Es3下两套有效烃源岩层; Es3上地层多为氧化环境下的红层, 缺乏有效烃源岩发育。
Es3中发育厚层暗色泥岩, 厚度普遍大于500 m, 占地层厚度的63%~82%, 比例最高的井是位于研究区中北部的G 8井, 达82%。Es3下多数钻井未打穿, 从已钻几口井资料可知, 钻遇厚层暗色泥岩, 厚度600~1 600 m, 占地层厚度比例为64%~87%, 相邻固安地区的GG 1井暗色泥岩占地层厚度64%, 证实Es3下烃源岩发育。
从研究区内几口钻井的生油岩指标参数来看, 各层段的生油能力各不相同。
Es3上有机碳含量一般为0.08%~0.26%, 有机质丰度很低, 均为非生油岩, 说明Es3上在柳河营-大辛庄构造带无生油能力。
Es3中有机碳含量一般为0.24%~0.75%, 有机质丰度相对较低, 属中等偏差生油岩, 干酪根类型以Ⅲ 型（腐殖型）为主, Ⅲ 型干酪根以生气为主。
Es3下有机碳含量一般为0.64%~1.03%, 大多数井有机质丰度达到了中等-好生油岩标准, 干酪根类型以Ⅱ 2-Ⅲ 型（腐泥腐殖-腐殖型）为主, Ⅱ 2-Ⅲ 型干酪根气油兼生, 但以生气为主。
根据G 12、L 1、Q 99等井的录井、测井、钻井资料分析, 柳河营-大辛庄构造带沙三段储层整体表现为中-高孔、低渗特征, 但存在明显的区域差异。其中, 柳河营地区储层以中-高孔、低渗为主, 壁心资料分析孔隙度为23.79%~26.99%; 电测物性资料分析孔隙度为3.84%~18.02%, 渗透率为0.25~1.10 mD。大辛庄地区储层则以中-高孔、中低渗为主, 局部发育高孔、高渗储层, 壁心资料分析孔隙度为19.90%~26.99%, 渗透率为11.80~521.60 mD; 电测物性资料分析孔隙度为4.53%~15.35%, 渗透率为9.13~29.12 mD（表1）。
研究显示, 沙三段储层物性随埋深增加呈现规律性变化。从Es3上到Es3下随着埋深增加, 成岩演化作用增强, 压实作用、胶结作用导致岩石孔隙度、渗透率逐渐降低, 物性变差。从图3、图4可以看出, 储层质量纵向分异明显, Es3上和Es3中储层物性相对较好。Es3上以高孔、中渗为主（孔隙度一般为16.73%, 渗透率一般为28.265 mD）; Es3中物性最优, 局部发育高渗带（孔隙度一般为16.93%, 渗透率一般为197.38 mD）; Es3下因压实作用、胶结作用强烈, 孔隙结构较差（孔隙度一般为9.79%, 渗透率一般为4.10 mD）, 属低孔、低渗储层。多口井分析认为, 大辛庄背斜构造带Es3中具有较好的储集性能, 是柳河营-大辛庄构造带最有利的储集层段。
第一套储盖组合位于Es3上, 其砂岩储层具有明显的相变特征, 砂岩厚度占比30%~50%, 主要为三角洲前缘沉积, 砂岩碎屑成熟度高、物性好。这套组合由Es3上的砂岩与上覆沙二段泥岩及Es3上的砂泥岩互层构成, 但在区域分布上存在差异, 仅在区域西北部大兴断层根部发育完整, 其他区域因后期剥蚀作用保存不全, 如G 21、L 2井区储层相对发育, 而G 12井区储层则相对欠发育。
第二、三套Es3中储盖组合是该区的主力含油层系, 具有优越的成藏条件。该段泥岩相对发育, 形成上、下两套储盖配置：上套（第二套）以Es3中顶部厚层泥岩为盖层, 中部砂岩为储层; 下套（第三套）则以Es3中底部100 m厚泥岩为盖层, 其下伏砂岩为储层。这两套组合储层物性良好, 埋深适中, 在L 2、G 7井区相对发育。
第四套Es3下储盖组合因钻遇井较少, 认识程度相对有限。该组合在研究区东部埋深适中, 西部则普遍超过3 000 m, 主要由大套泥岩夹多套砂砾岩储层构成, 具有良好的封盖条件。
整体来看, 沙三段储盖组合在纵向上呈现规律性变化, 在横向上受构造和沉积相带控制而分区特征明显, 为油气成藏提供了有利条件。
通过对柳河营-大辛庄构造带成藏条件的系统分析, 发现该区油气成藏主要受以下四大因素控制。
牛驼镇构造抬升对廊固凹陷油气成藏产生了重要而复杂的影响。一方面, 该期构造运动显著降低了廊固凹陷的生烃能力, 主要表现为Es3上和Es3中大套暗色泥岩因抬升未能达到成熟门限（Ro< 0.5%）, 而已进入生烃窗的烃源岩（0.5%< Ro< 0.8%）因温度降低导致生烃过程中断。这导致现今成熟深度普遍小于古门限深度, 二次生烃的可能性极低。同时, 地层遭受剥蚀, 部分早期油气藏遭到破坏。
基于固安背斜2009年廊固大连片地层大格架研究成果, 结合2016年东方物探新采集处理资料与2020年奥能恒业公司在大辛庄-前石家务西部获取的最新三维地震资料, 首次建立柳河营-大辛庄构造带高精度完整的等时地层大格架。研究采用多资料相互验证的方法, 通过井震结合标定技术, 选取区内15余口井合成记录进行速度分析, 并结合区内及邻区20余口井的速度横纵对比, 确定了合理的速度场, 搭建柳河营-大辛庄构造带主结构, 宏观把控解释方案。
在标准井选取方面, 以明化镇组（Nm）区域标志层为基准, 综合沉积旋回、岩性、测井响应特征, 选出G 8、G 7、Q 99三口标准井。这些标准井在Es3上和Es3中上部地层特征明显, 虽然Es3中下部和Es3下因砂岩欠发育、钻遇井较少导致特征较不明显, 但仍为全区地层划分提供了重要依据。
通过精细断层解释, 厘清了各级断裂系统, 落实了构造展布形态, 完成了该区域地震解释。利用LandMark软件优选井位得到地震解释剖面图, 结合录井技术, 构建了屋脊式构造成藏模式。该模式表现为：①油气主要集中于构造核部屋脊高点; ②以下生上储和旁生侧储式断块气藏为主要运聚方式; ③油气层沿主控断层在屋脊高部呈条带状分布。从油藏模式图（图5）可以看出, 油气层从浅层到Es3下深层均有分布, 其中沿G 8断层带屋脊式构造最为明显, 贯穿整个沙三段, 这在廊固凹陷西部带较为罕见。相邻断层的G 8井和G 422X井均见油气显示, 证实了该构造有利于油气的运聚和成藏。
基于新三维处理地震资料, 将柳河营-大辛庄构造带沙三段有利目标段各级断裂系统重新精细梳理。通过与相邻测线地震特征对比连续追踪, 实现主联线追踪相互闭合, 明确断裂系统的空间展布规律及相互关系, 结合地质认识和实际钻井情况, 构建了牙刷状构造成藏模式（图6）。该模式具有以下典型特征：①油气主要聚集于构造高部位; ②成藏类型以下生上储、旁生侧储式断鼻、断块油气藏为主; ③油气分布呈牙刷状; ④中浅层侧向封堵条件和深层储层发育程度是控制成藏的关键因素。
实际钻井资料验证表明：G 422X井钻遇构造圈闭群的较高部位, 见良好油气显示, 且试油获高产油气流。G 8井未钻遇G 8圈闭高部位, 导致G 8井在Es3中试油作业时仅见可点燃气体, 连续燃烧1 min, 火苗高度50~60 cm, 呈红黄色。值得注意的是, G 8断层向下深切沟通Es3下烃源岩, 向上连接沙三段储层, 形成完整的油气疏导体系。基于屋脊式和牙刷状构造成藏模式的认识, 建议采用斜井钻探方案, 使设计井钻遇沙三段高部位及多套目的层。若钻探成功, 不仅可实现G 422油藏的含油连片, 更能为该区新圈闭目标勘探提供良好的依据。
基于对柳河营-大辛庄构造带地质特征以及油气成藏条件的综合研究, 屋脊式和牙刷状构造成藏模式有效指导了勘探目标的优选。初步研究发现49个有利圈闭（图7）, 圈闭总面积合计133.98 km2, 新增探明含油面积85.4 km2, 预测天然气资源量近200亿方, 预测石油资源量4000多万吨。其中最优圈闭为G 8圈闭和L 1北2圈闭。
目标一G 8圈闭位于大辛庄背斜西翼, 是受G 8断层控制的东抬西倾的断鼻构造圈闭, 圈闭面积8.47 km2, 含油面积5.7 km2。该圈闭位于G 8断层上升盘, 构造形态完整, 断点清晰可靠, 可钻探Es3上、Es3中、Es3下三套目的层, 其成藏条件优越：G 8断层南段深切Es3下烃源岩, 与沙三段砂体联合向圈闭高部位供烃, 供油条件良好。G 422X井Es3中试油获得高产油气流; G 8井Es3中试油见可点燃气体, 呈红黄色（试油未彻底）; 邻块G 21井在1 299 m以下全井段见到含气显示, 在沙二段见气测异常, 录井解释含气水层, 均证实了良好的油气成藏条件。预测该圈闭石油资源量200多万吨, 天然气资源量20多亿方, 是当前最有利的勘探目标, 建议优先部署斜井钻探以验证构造高部位的油气富集情况。
目标二L 1北2圈闭位于圈闭群的北翼, 是由一条北东转东西向南掉弧状断层和两条北东向西掉断层加持形成的断块-断鼻复合圈闭, 其面积8.33 km2, 含油面积5.3 km2。该圈闭同样可钻探Es3上、Es3中、Es3下三套目的层, 具有优越的成藏条件：临近固安生油洼槽, 断层发育, 具有下生上储和旁生侧储优越油源条件; 发育近岸水下扇远端沉积, 砂泥、砾泥互层, 沉积相带好于L 1井, 其中泥岩稳定发育形成多套次级有利储盖组合。地震资料显示, 控制圈闭的断层断点清晰, 地层西北倾特征明显, 各层断鼻、断块形态可靠, 圈闭构造落实。预测石油资源量200多万吨, 天然气资源量17多亿方, 是又一个极具勘探潜力的重点目标。
综合分析表明, G 8圈闭和L 1北2圈闭均具有显著的勘探潜力。这两个圈闭不仅面积较大, 而且储层发育良好, 配套的盖层条件优越, 预测油气资源规模可观。若钻探成功, 不仅可新增规模储量, 更能验证屋脊式和牙刷状构造成藏模式的适用性, 为整个柳河营-大辛庄构造带的油气勘探提供新的理论依据和实践指导, 进而带动区域勘探取得突破性进展。
本文针对廊固凹陷柳河营-大辛庄构造带有利目标层沙三段的研究, 以G 422X、G 8、G 21等井的各项资料为线索, 通过对沙三段油气成藏条件、成藏主控因素及油气成藏模式的综合研究, 得出以下结论：
（1）柳河营-大辛庄构造带具备优越油源条件, 处于固安西与柳河营南生油洼槽之间, 且Es3中、Es3下暗色泥岩发育, 为油气生成提供物质基础。
（2）该构造带沙三段地层发育储层, 物性以中-高孔、低渗为主, 储盖组合配置良好, 为油气储存与封盖创造有利条件。
（3）突破传统认识, 建立了适用于复杂构造区的屋脊式和牙刷状两种构造成藏模式, 揭示复杂构造区油气成藏规律, 为同类地质条件下的油气勘探提供了理论依据。
（4）从49个圈闭中优选出G 8和L 1北2两个最有利目标, 预测总资源量分别为石油500多万吨、天然气近40亿方, 建议采用斜井钻探方案验证。
本研究成果不仅深化了对柳河营-大辛庄构造带油气成藏规律的认识, 更为渤海湾盆地复杂断陷区油气勘探提供了新的理论指导和技术方法。下一步将重点开展目标圈闭的钻探验证工作：基于地震相、沉积相研究成果, 系统开展有利目标井位综合研究, 提出钻探井位建议, 为该区新一轮深度勘探、井位部署奠定坚实基础; 选择圈闭内最优位置钻探预探井, 验证目标圈闭的含油气性, 结合地震、测井、岩心、试油等多源数据对有利目标储层进行综合评价并计算油气地质储量, 全力推动该区勘探取得实质性突破。