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牛庄洼陷是我国东部济阳坳陷中具有典型岩性油气藏的富油洼陷之一，已探明的石油地质储量为8.287×107t，含油面积为105.7km2，其中，在已发现的油气藏中，岩性油气藏占80％以上。但是，由于牛庄洼陷石油地质条件的特殊性，导致其沙三段油气平面富集状况具有明显差异，分布规律难以掌握，在某种程度上限制了油气的勘探。本研究以3D地震资料的解释为主，在前人对牛庄洼陷沙三段油气成藏机理研究的基础上，结合流体包裹体系统分析方法和有机地球化学等方法，来划分牛庄洼陷沙三段油气的成藏期次、确定油气的成藏时间、研究古压力的分布和古流体势的恢复，建立油气微观充注地层格架，研究其油气微观充注过程，来探讨低序次断层隐蔽输导体系在油气成藏过程中的控藏作用。通过上述研究，我取得了以下几点认识:
1.牛庄洼陷沙三段发育3期油气充注:第一期为34～24Ma;第二期为13.8～8.0Ma;第三期为8.0～0.0Ma。其中，第二期和第三期为主要充注期次，尤其是第三期晚期的油气充注奠定了最终的油气分布格局。而24～13.8Ma为成藏间歇期，没有油气充注，这是由于渐新世末的东营运动使整个牛庄洼陷发生构造抬升，遭受剥蚀，烃源岩埋藏深度变浅，温度降低，生烃作用受到抑制，致使24～13.8Ma成为一个间歇期。直到中新世中期，洼陷整体下沉，烃源岩埋深增加，再次大量生烃，油气才再次进入圈闭成藏。
靠近牛庄洼陷中心的牛103、牛105、牛106、牛876井见第一期油充注，远离洼陷中心的牛104、牛110、史10、史11、史128井未见第一期油充注，形成这种差异的主要原因是洼陷中心的烃源岩比洼陷边缘的烃源岩早进入生、排烃期。
2.三期油气充注时期的古油势大小具有差异性，分布特征也各不相同:(1)第一期的油势以牛106井—牛103井（洼陷中心）附近为中心，向边缘逐渐减小，即高势区普遍分布在洼陷中心，而低势区多分布在洼陷边缘的断裂带，油气围绕高势区呈环带分布。(2)第二期油势发育两个低势区，古油势分别以史11和牛104—牛876井区为中心向外逐渐增大。(3)第三期高油势区与低油势区中心相间出现，油藏分布在低势区和相对低势区。但是，对单个时期而言，油气在低势区、相对低势区和高势区均有分布，因此，本区的油气藏分布不是靠单纯的势控制的，还受到烃源岩，低序次断层等隐蔽输导体系的控制。
3.牛庄洼陷沙三上亚段及其以上层系处于正常压力段。自沙三中亚段开始，地层压力偏离正常静水压力，超压系统开始形成。沙三中亚段是一个稳定增压段，即随着深度的增加，地层剩余压力逐渐增大，直到沙三下亚段压力最大，到沙四段异常流体压力又开始逐渐减小。在平面上，牛庄洼陷的超压系统呈环带状分布，地层压力系数从洼陷中心向边缘逐渐减小。压力的演化表明:(1)古压力系数演化具有三个旋回，分别对应3期油气充注，即第一期34～24Ma，油气在常压系统中充注;第二期13.8～8.0Ma，油气在低幅超压系统中充注;第三期8.0Ma至今，油气在中幅超压系统中充注。(2)牛庄洼陷沙三段从11.4Ma开始发育异常超压（即压力系数大于1.2）且一直持续至今。(3)超压两次强烈发育期与两次成藏期耦合，超压为油气运移提供动力。(4)压力系数存在两次下降的趋势，可视为流体压力的释放期，它与油气成藏期也具有耦合关系，可以用来说明超压为油气运移提供通道，有利于油气成藏。
4.计算得出的牛庄洼陷泥岩的破裂下限的压力系数为1.38，沙三中亚段和沙四段的低序次断层断点均分布在压力系数大于1.38的范围内，说明超压使沙三、四段形成微裂缝、低序次断层等隐蔽输导体系。而隐蔽输导体系与油气成藏间的关系有如下特征:(1)断层和低序次断层的断点的分布与油藏分布基本重合，同时，沙三中亚段的油气藏为混源型的油气藏，沙三中亚段上部多为水层，下部多为油藏，且随埋深的增加，砂体的含油饱和度和GOI都有增加的趋势;(2)沙三中亚段下部的油藏主要为第三期油气充注，即晚期油气充注的产物，只有史128、牛104和牛872井区检测到第二期和第三期油气充注，且含油饱和度一般低于35％，而沙三中亚段底部一沙三下亚段顶部的油藏为第一期和第三期油气充注的产物，含油饱和度一般大于40％，GOI也比较大;(3)牛庄洼陷发育三期自下而上的高势区到低势区的流线，又由于沙三中亚段缺少明显的油源断层。所以，沙三下亚段和沙四段的烃源岩生成的油气通过低序次断层和微裂缝等隐蔽输导体系运移至沙三中亚段中成藏，也说明隐蔽输导体系在沙三段油气成藏过程中具有的重要控藏作用。