柴达木盆地北缘南八仙构造油气运聚成藏机理与模式探讨

In recent years, the Nanbaxian oil and gas pool is an important explorative outcome in the Qaidam Basin but special in type for its character of overlapped double-floor accumulation. Oil and gas existing mainly in the hanging wall of the basement fault an…     

不同类型断层控制油气垂向富集的差异——以渤海湾盆地歧口凹陷歧南斜坡区为例

渤海湾盆地历经多期构造变动，断层圈闭发育普遍。断层作为断层圈闭的边界条件，在油气成藏过程中起着至关重要的作用。以断层圈闭较发育的歧南斜坡区为例分析了同向断层和反向断层控制油气垂向富集的差异，基于三维地震资料，从断层形成过程和断层圈闭分布出发，剖析了断层遮挡圈闭的成因及分布规律。结合油水分布规律，基于油藏解剖并应用储层定量荧光技术明确了不同类型断层控藏的差异及其形成机理。研究表明：①断层分段生长作用和断层上盘与下盘的差异活动是同向断层控制下断层遮挡圈闭形成的主要原因，斜坡区反向断层控制形成的断层圈闭则是断块掀斜翘倾作用所致；②同向断层圈闭发育在断层上盘分段点位置，只有当同向断层进入"硬连接"阶段方可形成断层圈闭，反向断层圈闭形成在断层下盘，在反向断层活动初期便可形成；③同向断层既可以控制油气在多套含油气系统中聚集成藏，也可在一套含油气系统中富集，而反向断层往往控制油气在一套含油气系统中富集；④不同类型断层控制油气垂向聚集的差异与圈闭发育位置以及断-盖配置有关。采用泥岩涂抹系数对沙河街组一段中部盖层控制的含油气系统的垂向调整进行定量评价，泥岩涂抹系数低于3.5时油气保存，泥岩涂抹系数高于3.5时油气垂向渗漏。     

东辛地区断层调节带的地震识别及特征

东辛地区位于东营凹陷中央隆起带东段，发育平行、叠覆、趋近、内敛、发散五种类型的小型断层调节带。为了识别张扭机制下的小型断层调节带并解剖其几何学特征，研究其油气地质意义，在分析各类断层调节带的构造样式、展布特征等基础上，建立了相应的地震识别标志。研究认为：平行型发育于辛镇构造，调节断层与主断层平行，呈断阶式或复式地堑状展布；叠覆型集中发育在东营构造，调节断层平面上呈雁列式与主断层斜交，剖面上为马尾状或花状；趋近型位于辛镇与东营两大构造的结合部，整体呈扇形展布，在剖面上呈复合花状；发散型位于辛镇构造的西部，调节断层呈凤尾状展布，在剖面上下部呈梳状组合，上部呈包心菜状；内敛型发育在东营构造的西北部，调节断层呈帚状收敛于主断层，在剖面上呈梳状。平行型和内敛型断层调节带最易在地震沿层相干属性及剖面上识别，其次为叠覆型和趋近型，发散型识别难度较大。断层调节带的活动期与油源断层活动性的耦合决定了叠覆型和平行型断层调节带是油气最有利的富集带。该研究成果对张扭断裂系统中断层调节带的识别及有利目标区的选择具有指导意义。     

Limitation of fault-sealing and its control on hydrocarbon accumulation—An example from the Laoyemiao Oilfield of the Nanpu Sag

Based on previous studies on the internal structures of fault belts, the fault belts in the Laoyemiao Oilfield of the Nanpu Sag can be divided into three units, a crushed zone, an upper induced fracture zone and a lower induced fracture zone according to the log response characteristics. The upper induced fracture zone is characterized by the development of pervasive fractures and has a poor sealing or non-sealing capability. It therefore can act as pathways for hydrocarbon migration. The lower induced fracture zone consists of fewer fractures and has limited sealing capability. The crushed zone has a good sealing capability comparable to mudstone and can thus prevent lateral migration of fluid. Through physical modeling and comparing laboratory data with calculated data of oil column heights of traps sealed by faults, it is concluded that the fault-sealing capability for oil and gas is limited. When the oil column height reaches a threshold, oil will spill over from the top of reservoir along the lower induced fracture zone under the action of buoyancy, and the size of reservoir will remain unchanged. Analysis of the formation mechanisms of the fault-sealed reservoirs in the Nanpu Sag indicated that the charging sequence of oil and gas in the reservoir was from lower formation to upper formation, with the fault playing an important role in oil and gas accumulation. The hydrocarbon potential in reverse fault-sealed traps is much better than that in the consequent fault-sealed traps. The reverse fault-sealed traps are favorable and preferred exploration targets.     

东濮凹陷盐滑脱变形构造及其在油气勘探中的意义

东濮凹陷北部老第三纪时期发育了巨厚的盐岩沉积,构成了盐滑脱变形构造发育的物质基础。持续的拉伸应力作用,导致盐层上覆盖层差异沉降形成伸展型强制性褶皱。同时,由于盐层下伏层各次级断块的不断掀斜作用,盐层下滑剪切应力增大并超过了盐的抗剪强度,从而引发上覆盖层中犁式滑脱断层发育,以及在盐滑脱断层的上盘发育滚动背斜。盐滑脱变形构造这一特殊构造组合不仅为油气运移提供了良好的通道,而且也为油气聚集成藏提供了众多类型的含油气圈闭。如东濮凹陷已发现的断块油气藏、伸展型强制性褶皱拱顶圈闭油气藏、盐滑脱断层下盘圈闭油气藏、反向牵引断层圈闭油气藏及滚动背斜圈闭油气藏等。东濮凹陷北部盐滑脱变形构造的发育,形成了该凹陷中央隆起区的油气富集区。     

松辽盆地伏龙泉断陷边界断层构造反转率

盆地边界断层通常为同沉积断层，同沉积断层活动时间相对短且具有间歇性，地层沉积时间相对较长，这决定了断陷盆地的地层分布格局。通过分析同沉积断层理论模式，认为断陷缓坡带地层厚度与边界断层下盘厚度相当，边界断层下盘通常缺失与上盘对应的地层，可选择断陷盆地缓坡带地层厚度代替边界断层下盘厚度，建立虚拟下盘厚度格架，然后运用位移-距离曲线等方法对边界断层开展定量研究。伏龙泉断陷位于松辽盆地东南部，为东断西超的半地堑盆地，发育4条边界断层，依次控制了4个沉积次洼，4条边界断层的活动强度和反转程度存在差异。伏龙泉断陷经历了断陷期、拗陷期、反转期三个主要的构造期次，分别对应于边界断层强烈活动、停止活动、反转活动3个演化阶段，发生于白垩纪末的反转活动使得边界断层再次活化，形成油气运移通道，深层油气向上运移到浅层圈闭中，形成次生油气藏。通过定量计算伏龙泉断陷各边界断层的反转率，结合油气富集规律认识，认为反转率适中的区域最有利于次生油气藏的形成和保存。     

逆断层和聚敛型扭断层下盘圈闭条件分析及勘探意义

在压扭性含油气盆地勘探中，早期主要集中在断褶构造带的构造高部位，并已找到了许多断背斜、断鼻型油气藏；但随着勘探的深入。不得不考虑这些断褶构造下盘由逆断层和聚敛型扭断层封闭所形成的断层圈闭。虽然断层下盘圈闭在数量上和总的油气储量上一般都要比断层上盘背斜圈闭的低。但有时断层下盘的圈闭可以形成储量很大的油气藏，目前国内外均找到了这类油气藏。对柴达木盆地西部阿尔金走滑断裂带圈闭条件的实例研究，进一步明确了由逆断层和聚敛性扭断裂封闭的断层下盘圈闭是构造—岩性油气藏形成的有利部位．是一个位得重视的油气勘探新领域。     

东濮凹陷调节构造特征

应用调节构造理论，以断层生长分析为基础，在东濮凹陷识别出3大类共13个调节构造。同向型调节构造主要分布于分段活动的兰聊断层各断层段连接处及雁列型排列的长垣断层系内各断层叠覆段，其几何形态分别表现为断鼻及与断层斜交的斜坡，起到分隔凹陷东部与西部洼陷带的作用；对向型调节构造主要由倾向相对的兰聊断层各断层段与长垣断层各断层（段）叠覆形成，表现为较为完整的背斜形态，是凹陷中央隆起带的组成部分；背向型调节构造发育于凹陷中央隆起带上倾向相反的断层叠覆带，表现为条形凸起，与对向平行型调节构造叠加在一起。该区调节构造主要与东西边界断层（系）在分段期的相互作用有关。调节构造作为凹陷中相对高地势带并分隔半地堑，从多个方向邻近烃源，是有利的油气勘探目标。     

东营凹陷断裂系统对油气藏分布的控制

东营凹陷的断裂十分发育.其中,基岩张性断裂控制凹陷边缘地层油气藏分布;盖层重力滑塌断裂控制凹陷陡坡滚动背斜油气藏分布;底辟拱张断裂控制凹陷内部和缓坡复杂断块油气藏分布.这些断裂控制了一系列伴生圈闭的大规模油气聚集,并在凹陷不同部位具有不同的含油气特点.     

川东大池干井构造带的构造分析

大池干井构造带的形成演化可分为四个阶段.其石炭系天然气的聚集主要受背斜及断层控制.早期,当背斜在水平挤压应力作用下两翼出现一对反冲断层组合成倒“八”字形断层-高点圈闭时,因圈闭发育较早、封闭较好而富存天然气;后期,在扭压应力作用下构造带演变为主断高和陡翼潜伏的次断高,前者有时因轴部发育缓冲断层而含气性变差,后者因破坏较小而富存天然气.     

松辽盆地三肇凹陷葡萄花油层成藏条件及模式的差异性

典型油藏解剖和油藏与成藏条件空间分布配置关系研究表明,三肇凹陷油源区内外葡萄花油层油成藏与分布主要存在4个差异。①油来源不同:油源区内葡萄花油层油直接来自下伏青山口组一段源岩;而油源区外油直接来自下伏扶杨油层。②油运移条件不同:油源区内葡萄花油层油运移动力有浮力和超压,运移距离短,途中损耗量小;而油源区外油运移动力仅有浮力,运移距离长,途中损耗量大。③油运聚成藏过程和模式不同:油源区内葡萄花油层油成藏模式为青一段源岩生成的油在超压和浮力的作用下,通过油源断裂向上覆葡萄花油层中运移,在油源断裂附近的断块或断层-岩性圈闭中聚集成藏;而油源区外油成藏过程及模式为下伏扶杨油层中已聚集的油在浮力的作用下,通过油源断裂向上部葡萄花油层调整运移,在油源断裂附近的断块或断层-岩性圈闭中聚集成藏。④油成藏分布的控制因素不同:油源区内葡萄花油层油成藏过程及分布主要受油源断裂分布控制;而油源区外油成藏分布主要受扶杨油层油区和油源断裂分布的共同控制。正是上述4个差异,造成油源区葡萄花油层油明显较油源区外富集。     

柴达木盆地断裂上下盘油气差异聚集效应与成因

断裂沟通含油气盆地不同层位、不同时代的烃源岩和生储盖组合，成为连接烃源岩和各种圈阔的重要渠道，导致了多种类型的与断裂有关的油气藏的形成。柴达木盆地的断裂控烃特征明显，断裂上下盘油气差异聚集现象十分普遍，不同构造系统区具有不同的油气差异聚集机理和模式。其根本原因是断裂上下盘具有不同的地质特征和油气运聚成藏条件，它们往往是互为消长的关系。油气是富集在断裂的上盘，还是聚集在断裂的下盘，取决于具体的地质条件。     

库车褶皱冲断带断裂、构造对油气藏的控制作用

充分认识库车褶皱冲断带断裂、构造在油气成藏过程中的作用，将有助于该区和中国西部相似地区的油气预测和勘探。依据断裂的力学性质，分类探讨了该区的断裂及其伴生构造对油气藏的控制作用。在强烈活动时期，断裂均具有疏导功能；在相对稳定时期，断裂的控藏作用随断裂力学性质变化。挤压型断裂以封闭作用为主，相关的圈闭构造有逆断层下盘背斜、逆断层上盘伴生背斜和滑脱层下盘风化壳等；走滑型断裂以垂向疏导和侧向阻隔的双重作用为主，相关的圈闭构造有花状构造和雁列背斜，其中最利于油气聚集的位置是雁列背斜远离断裂的一端和弧形断裂内侧；伸展型断裂以疏导作用和改善储集性能为主，相关的正牵引背斜和反向抬斜断块是钻探成功率最高（接近100%）的圈闭构造。库车褶皱冲断带“封存箱”的实质是断裂构造封存，挤压型和走滑型断裂作为封存箱的顶底板和侧板。     

叠覆逆断层系统过渡带模式在塔中主垒潜山带中的应用

应用叠覆逆断层系统的构造模式，对塔里木盆地塔中低凸起带中控制潜山形成的同向叠覆逆断层过渡带与反向在覆逆断层过渡带进行了演化机理的分析。认为同向叠覆逆断层过渡带为斜坡型，反向叠覆逆断层过渡带则为平台型；两条主断裂多期次的活动、叠覆，使过渡带内小断裂和网状裂隙发育，成为油气运移聚集的有利场所，只要存在有圈闭条件，就可以形成油气藏。     

渤海海域辽中凹陷LD油田油源断层运移能力定量评价及运移模式

渤海海域辽中凹陷多个复杂断裂带内受次级调节正断层的控制形成了数量众多的断块圈闭,探井已经证实位于成熟烃源岩层系之上的断块圈闭其油源断层的垂向输导能力对不同断块的油气富集程度具有非常重要的影响。本文分析认为研究区油源断层的断面形态及其与成熟烃源岩段的接触面积是油气运移能力的主控因素,在此基础上,充分利用地震资料对油源断层进行精细解释,刻画断面三维形态展布及其与成熟烃源岩的接触,通过数值模拟方法定量计算了这两个地质因素控制下不同油源断层油气运移能力的大小,并结合测井资料对断层伴生裂缝带的发育特征进行了识别,建立了LD油田油气运移模式,研究结果表明：研究区内6条油源断层的油气运移能力存在明显差别;在整个油田范围内含油层段有24个油气充注点,且充注能力不同,控制了不同断块储量丰度的差异;油源断层伴生裂缝带的发育在断层两盘存在横向不对称性,在下降盘附近的裂缝更为发育,孔渗得到改善,从而导致这些充注点的油气在下降盘发生明显的分流作用。基于上述成果建立了研究区的油气运移模式,与实际钻探结果吻合较好。     

库车坳陷克拉苏构造带的反转构造及其形成机制

库车坳陷克拉苏构造带发育复杂的褶皱冲断构造,尤其是盐下层构造变形强烈,具有反转构造的变形特征。克拉苏构造带反转构造在剖面上具有先存正断层重新活动并在断层下盘形成捷径断层的特征,在南部远离反转断层处具有盖层滑脱性质,据此可将克拉苏构造带划分为反转断隆背斜带、楔状叠瓦构造带和逆冲前缘构造带3个次级构造带;平面上构造反转程度西弱东强,西段主要表现为在反转断层下盘形成分支断层,而东段具有在反转断层上盘形成反向断层和褶皱变形的趋势。构造变形分析表明,南天山水平挤压叠加垂直剪切的作用导致克拉苏构造带发育基底卷入的高角度逆断层,并使部分早期正断层重新活动而形成反转构造。对次级构造带构造圈闭有效性的分析表明,反转断隆背斜带形成规模大、产状平缓的构造圈闭,但是上覆盐岩层厚度较薄,天然气容易散失;楔状叠瓦构造带形成规模相对较小、幅度大的构造圈闭,上覆盐岩层厚度大,有利于天然气的保存。     

塔里木盆地逆冲断层下盘遮挡圈闭

塔里木盆地长期处于挤压背景,由此引起的逆冲(掩)断层和断层遮挡圈闭发育。在盆地的演化历史中,早二叠世末的晚海西运动和渐新世末的喜马拉雅运动形成了两个世代的逆冲-逆掩断裂系统。这两期构造也是油气的主要成藏期。逆冲断层遮挡圈闭是逆冲断层形成过程中或形成后的次级应力所形成,上、下盘属两个不同的变形范畴,上盘属外来体,而下盘属相对原地体。因此,逆冲断层下盘遮挡圈闭更有利于油气保存。      

渤海湾盆地沙垒田地区新近纪走滑断裂发育特征及其对油气富集的控制作用

沙垒田凸起地区是渤海海域西部新近系油气最为富集的区域，为了明确新近系走滑断裂发育特征及对油气富集的控制作用，依托连片高精度三维地震、钻井取心等资料，对走滑断裂类型及发育特征进行了详细刻画，并对走滑断裂与成藏要素之间的关系进行了探讨。综合研究表明：研究区发育断穿基底走滑断裂、盖层走滑断裂及伸展-走滑断裂三种不同类型走滑断裂；走滑断裂对圈闭的控制作用表现为在不同类型走滑断裂控制下，断裂带内及断裂带间形成了多种类型圈闭，其中大型披覆背斜圈闭、断鼻、断背斜圈闭为有利圈闭，小型断块圈闭为不利圈闭；走滑断裂对输导体系的控制作用体现在断裂活动控制了骨架砂体输导体系及断裂输导体系的形成发育，有利于周边凹陷成熟烃源岩排烃及运移输导；走滑断裂对储层的控制作用表现为走滑作用形成的高角度裂缝提高了储层渗透率，改善了储层物性。新近纪普遍发育的走滑断裂是研究区油气富集的主控因素。     

渤海辽东湾海域JZ25-1S转换带与油气成藏的关系

根据新的三维地震资料解释结果,运用断层的位移-距离分析法,探讨了渤海辽东湾JZ25-1S转换带的变形特征,并分析了转换带与油气聚集的关系。JZ25-1S地区断裂发育,主要为北东走向,平面上呈雁列式排列。倾向相同的辽西1号断层、2号断层和3号断层在叠覆区形成了属于转换斜坡型的JZ25-1S构造转换带,并在斜坡背景上发育有断块构造。JZ25-1S转换带等变形体变换了辽西1号、辽西2号和辽西3号分段断层传递的应力,使断块体在三维空间上保持应变守衡。JZ25-1S转换带对油气聚集成藏的作用主要包括:有利于构造圈闭的形成;控制沉积体系展布;有利于油气运移和改善储层质量。渤海地区同向叠覆型正断层之间发育的转换带是值得探索的有利油气勘探领域。     

莱州湾凹陷东北洼“走滑-伸展”复合断裂控藏机理及勘探启示

研究区位于莱州湾凹陷东北洼,郯庐走滑断裂的东支南段,受北东向走滑应力与南北向拉张构造应力共同控制。通过对“走滑-伸展”复合应力区的断裂展布特征及其构造演化进行分析,明确了KL6A区块主要受伸展应力控制,继承性伸展控圈断层和走滑压扭应力共同作用形成的断背斜是最为有利圈闭类型,位于走滑主应力带的KL6B和KL6C区块在走滑增压段发育的背斜、断背斜圈闭保存条件最为优越。依据研究结果,提出了“压扭控圈、张扭控运”走滑断裂差异控藏认识,明确了走滑主断层张扭段为油气向斜坡区运移的主要通道,较好地解决了油气是否能通过主走滑断层向斜坡区供给问题,实现了斜坡区勘探突破。此外,还建立了“油源、断层、圈闭”三元控藏模式,认为已发现的油气藏可以作为油气运移中转站向更高层位的圈闭供给油气,该认识成功实现斜坡区勘探层系的转移,在原来认为运移条件差的东营组顶部圈闭发现油气富集块,获得较大勘探发现。