GL油田Y區(qū)塊葡萄花油層斷裂特征研究

周彥群，王喜鑫，榮 宇，馬金江，鹿 昊，沈宏圖

（1. 東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163000； 2. 大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163000）

斷裂是沉積盆地中最為常見的構(gòu)造變形樣式[1,2]，斷裂與油氣藏的關(guān)系研究一直是石油地質(zhì)學(xué)研究的熱點(diǎn)[3]。 GL油田位于龍南鼻狀構(gòu)造和高西鼻狀構(gòu)造之間的轉(zhuǎn)換部位，為他拉哈向斜和常家圍子向斜的鞍部。其東與塔拉哈油田相連，南與葡西油田、高西油田相連，北鄰龍虎泡油田和龍南油田[4-6]。其構(gòu)造走向?yàn)镾N-NNE,斷裂，局部構(gòu)造較為發(fā)育。結(jié)合本區(qū)地震和鉆井資料，在斷層精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，對(duì)斷裂系統(tǒng)特征進(jìn)行精細(xì)解剖。

1 斷裂特征分析

T11斷層系精細(xì)解剖：為了分析油氣成藏規(guī)律、運(yùn)聚成藏模式、成藏主控因素，需要要對(duì)斷層系特征有深刻的理解與認(rèn)識(shí)。在本次的研究中，T11斷層相對(duì)來說較為發(fā)育，斷裂特征比較明顯，這里我們從斷裂的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征出發(fā)，著手研究T11斷層系的斷裂特征，并對(duì)該區(qū)主要斷層做出封閉性分析。

1.1 斷裂幾何學(xué)特征

1.1.1 平面特征

傾向、走向和傾角是斷層產(chǎn)狀的三要素，也是分析斷層幾何學(xué)特征的基礎(chǔ)。Y地區(qū)T11層（即葡萄花油層頂）斷層幾何分布(如圖1)。

圖1 斷層幾何分布Fig.1 Fault geometry distribution

在對(duì)本區(qū)127條斷層的統(tǒng)計(jì)中，斷層走向主要在NWW-NW范圍內(nèi),NE和NNE走向斷層較少，傾角范圍為78~85°。綜上所述， T11斷裂走向以北北西向?yàn)橹?，與構(gòu)造等值線大致垂直，說明該區(qū)受東北向的擠壓應(yīng)力較明顯，形成了現(xiàn)今的絕大多數(shù)高角度正斷層。

1.1.2 斷層密度

在研究區(qū)內(nèi)，T11反射層斷裂總數(shù)127條，研究區(qū)面積為340 km2, 平均斷裂密度為0.37條/km2。

1.1.3 斷層規(guī)模

斷層規(guī)模（Fault dimention）指斷層平面延伸長度（Fault trace length）和位移（Displacement）及其二者之間的關(guān)系[7,8]，分析斷層規(guī)模有助于研究斷層形成機(jī)制和活動(dòng)規(guī)律。一般來說構(gòu)造成因的斷裂具有冪律分布特征，表現(xiàn)為規(guī)模不變（Scaleinvariant）的特性，即統(tǒng)計(jì)的自相似性（Self-similar），但也存在非冪律分布特征的斷層，被稱為規(guī)模受限的斷裂系統(tǒng)（Scale-bound fault system），這類斷層可能是非構(gòu)造成因的(如圖2)。

圖2 斷層斷距與延伸長度關(guān)系圖Fig.2 Fault distance and extension length diagram

從圖中可以看出，斷層延伸長度與斷距具有線性關(guān)系，證明是構(gòu)造成因。

1.1.4 斷層組合模式

在盆地構(gòu)造演化方面，盡管不同的學(xué)者基于不同的成盆機(jī)理有不同的分析和論述，但基本上都認(rèn)同斷陷、坳陷和反轉(zhuǎn)三個(gè)大的構(gòu)造演化階段，在盆地疊合方式上是“下斷上凹”的二元結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地劃分為出三大構(gòu)造層：斷陷構(gòu)造層、坳陷構(gòu)造層和反轉(zhuǎn)構(gòu)造層。在本區(qū)域，根據(jù)構(gòu)造演化階段可以劃分為兩個(gè)斷層系：斷陷層斷層系和坳陷層斷層系（如圖 3）。

圖3 陷斷層系劃分圖Fig.3 Fault system analysis diagram

1.2 斷裂運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

斷裂運(yùn)動(dòng)學(xué)是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)中的一部分，主要研究斷裂形成演化歷史及活動(dòng)規(guī)律。在本次的研究中，主要從斷層期次、活動(dòng)時(shí)期、斷距特征等方面入手進(jìn)行研究，以此來探討工區(qū)內(nèi)斷裂的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。

1.2.1 斷裂期次分類

依據(jù)斷裂形成演化時(shí)期，斷裂系統(tǒng)可劃分為4大類（長期、早期、中期和晚期）、9小類（按斷穿層位）。中期斷裂對(duì)葡萄花油層成藏起主要控制作用。按照斷穿的主要層位及對(duì)油氣成藏的貢獻(xiàn)又分為九個(gè)小類，分別為：T5-T06、T5-T1、T2-T1、T2-T11、T2-T06、T1`-T1、 T1`-T06、僅斷穿 T11。這些斷層共同構(gòu)成了研究區(qū)的T11斷層系（如圖4）。

圖4 斷層期次Fig.4 Fault time

葡萄花油層的油氣來源主要是下部的青山口組一段泥源巖，而溝通油源和目的層的是貫穿彼此的長期斷層，圖中T5-T06、T5-T1、T4-T11類斷層即為此類斷層，根據(jù)研究區(qū)烴源巖評(píng)價(jià)圖顯示，古龍油田的油氣來源是垂直運(yùn)移而來，下部青山口組大套泥巖生油能力比較強(qiáng)。

1.2.2 斷層活動(dòng)時(shí)期

了解斷裂的主要活動(dòng)時(shí)期有助于研究油氣的運(yùn)移和聚集成藏，對(duì)斷裂的活動(dòng)時(shí)期均做了統(tǒng)計(jì), （如圖5,6）從圖中可以看出，主要活動(dòng)時(shí)期為青山口組時(shí)期,大多數(shù)斷層未斷穿嫩一二段地層，嫩三四段地層斷層不發(fā)育。構(gòu)造演化剖面指示，構(gòu)造反轉(zhuǎn)發(fā)生在嫩江組沉積后期。

圖5 構(gòu)造發(fā)育史剖面Fig.5 Structural history profile

圖6 斷層層位與生長指數(shù)剖面Fig.6 The fault position and the growth index profile

1.2.3 封閉性

利用斷距和斷移地層泥巖累積厚度計(jì)算任何對(duì)接區(qū)域SGR的大小，SGR為斷裂帶中泥質(zhì)比率（shale gouge ratio）［9,10］

公式中：SGR—斷裂帶中泥質(zhì)含量；

Vsh—地層泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；

△Z—斷距范圍內(nèi)地層厚度，m；

D—斷層斷距，m。

結(jié)合本區(qū)實(shí)際,采用如下表的SGR評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

封閉性評(píng)價(jià) 差 中等 較好 好SGR,% <35 35~55 55~75 >75

斷層側(cè)向封閉性以差、中等類型為主(如圖7)，由試油生產(chǎn)數(shù)據(jù)得知本區(qū)塊北部多分布水井，斷層封閉性差可能是井失利的主要原因。

2 結(jié) 論

（1）GL油田Y區(qū)塊葡萄花油層斷裂為構(gòu)造成因，斷層走向主要在NWW-NW范圍。

（2）T5-T06、T5-T1、T4-T11類斷層為該研究區(qū)目的層油氣來源的通道。

（3）斷層封閉性對(duì)該研究區(qū)油水分布起主要控制作用，油水的分布還與巖性、儲(chǔ)層參數(shù)、沉積韻律、孔喉結(jié)構(gòu)等因素影響。

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