斷層圈閉油氣成藏源-斷-勢控藏作用綜合評價
——以海塔盆地中部主要斷陷帶南一段為例

付　廣，陳建華

（1.東北石油大學(xué)，黑龍江大慶163318；2.中國石油大慶鉆探工程公司測井公司，黑龍江大慶138000）

·油氣地質(zhì)·

斷層圈閉油氣成藏源-斷-勢控藏作用綜合評價
——以海塔盆地中部主要斷陷帶南一段為例

付廣1，陳建華2

（1.東北石油大學(xué)，黑龍江大慶163318；2.中國石油大慶鉆探工程公司測井公司，黑龍江大慶138000）

為明確海塔盆地中部主要斷陷帶南一段油氣成藏規(guī)律，通過油氣分布與源-斷-勢空間匹配關(guān)系分析，對研究區(qū)南一段斷層圈閉的源-斷-勢控藏作用進(jìn)行了綜合評價。結(jié)果表明，源-斷-勢對海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層油氣成藏具有3個方面的控制作用：①烴源巖區(qū)控制著斷層油氣藏形成與分布的范圍；②早期伸展斷裂為斷層油氣聚集提供了遮擋條件；③低勢區(qū)控制著斷層圈閉油氣成藏的部位。反向斷裂翹傾隆起和洼中隆起是南一段烴源巖生成油氣側(cè)向運(yùn)移的指向區(qū)。南一段斷層圈閉油氣成藏所需的源-斷-勢控藏作用綜合評價值應(yīng)大于或等于2.63，由此預(yù)測得到海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層油氣成藏的有利區(qū)主要分布在烏爾遜凹陷蘇仁諾爾、烏東斜坡，貝爾凹陷蘇德爾特，南貝爾凹陷東次凹、塔南凹陷中次凹的扇三角洲前緣亞相砂體分布區(qū)；其次是貝爾凹陷呼和諾仁、塔南凹陷東次凹的扇三角洲前緣亞相砂體分布區(qū)。

源-斷-勢斷層圈閉綜合評價斷層油氣藏南一段海塔盆地中部主要斷陷帶

海塔盆地是指中國的海拉爾盆地和蒙古國的塔木察格盆地，前者位于中國東北部，后者位于蒙古國東部，總面積為79 610 km2。海塔盆地中部主要斷陷帶從北至南包括烏爾遜、貝爾、南貝爾和塔南4個凹陷，是海塔盆地目前油氣勘探的主要地區(qū)。4個凹陷從下至上主要發(fā)育上三疊統(tǒng)基巖潛山，下白堊統(tǒng)銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組、伊敏組，上白堊統(tǒng)青元崗組。截止到2010年，4個凹陷已發(fā)現(xiàn)油氣儲量近5×108t，而且近90%的油氣分布在南屯組一段（南一段），油氣藏類型以斷層油氣藏為主。油氣分布除了受烴源巖分布的控制外，還受構(gòu)造部位的控制，反向斷裂翹傾隆起和洼中隆起是油氣聚集的主要區(qū)域，洼槽中也有一定油氣分布，但不管是隆起區(qū)還是洼槽區(qū)油氣分布均與斷裂密切相關(guān)。油源對比結(jié)果表明，南一段油氣主要來自自身發(fā)育的烴源巖。南一段烴源巖生成的油氣如何在南一段儲層中聚集成藏，油氣分布受哪些因素控制等，這些問題是海塔盆地中部主要斷陷帶南一段油氣勘探的關(guān)鍵。盡管前人從油氣運(yùn)移［1-2］、構(gòu)造與油氣聚集［3-7］、油氣聚集條件及主控因素［8-13］等方面對研究區(qū)某些凹陷的油氣成藏規(guī)律進(jìn)行過大量研究和探討，但這些研究主要是針對烏爾遜和貝爾2個凹陷進(jìn)行的，而針對南貝爾和塔南凹陷油氣成藏規(guī)律的研究相對較少［9］，將4個凹陷綜合起來從源-斷-勢入手研究其油氣成藏規(guī)律的則更少［14］，而且這些研究僅以定性研究為主，缺少定量研究，這不利于研究區(qū)南一段油氣勘探的深入。因此，開展海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層圈閉油氣成藏源-斷-勢控藏作用綜合評價，對于指導(dǎo)研究區(qū)油氣勘探具有重要意義。

1　源-斷-勢對斷層圈閉油氣成藏的控制作用

通過海塔盆地中部主要斷陷帶南一段已知斷層圈閉油氣藏的解剖和油氣分布與源、斷、勢之間空間配置關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，斷層圈閉油氣成藏明顯受到源、斷、勢的控制。

1.1“源”控制油氣藏形成與分布的范圍

烴源巖是油氣藏形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，烴源巖只有進(jìn)入大量生排烴階段，才能為油氣成藏與分布提供大量油氣［15-16］。由圖1可以看出，海塔盆地中部主要斷陷帶南一段目前已找到的12個油氣田均分布在南一段烴源巖成熟區(qū)內(nèi)或附近，在烴源巖成熟區(qū)內(nèi)或附近，斷層圈閉才能獲得油氣并聚集成藏，否則其他油氣成藏條件再好也無油氣在南一段斷層圈閉中聚集與分布。

圖1　海塔盆地中部主要斷陷帶南一段烴源巖與斷層油氣藏分布之間的關(guān)系Fig.1　Relationship between source rock and faults-enclosed oil/gas reservoirs in K1n1inmain central depression zonesofHaita basin

1.2“斷”控制油氣聚集與分布的數(shù)量

大量研究表明，斷裂不僅能為油氣成藏提供運(yùn)移輸導(dǎo)通道，而且為油氣聚集提供遮擋條件［17］。由于海塔盆地中部主要斷陷帶南一段為自生自儲油氣，斷裂不是南一段油氣運(yùn)移的主要輸導(dǎo)通道，對油氣主要起遮擋作用。研究區(qū)南一段發(fā)育早期伸展、早期伸展中期走滑和早期伸展中期走滑晚期反轉(zhuǎn)3種類型斷裂［14］。早期伸展斷裂主要在銅缽廟組—南屯組沉積時期活動；早期伸展中期走滑斷裂主要在伊敏組二、三段沉積時期活動；早期伸展中期走滑晚期反轉(zhuǎn)斷裂主要在青元崗組沉積時期活動。研究區(qū)南一段烴源巖在伊敏組沉積末期開始向外大量排烴［2］，由此可知，只有早期伸展斷裂才能成為南一段斷層圈閉油氣聚集成藏的遮擋斷裂。由圖2可以看出，研究區(qū)南一段目前發(fā)現(xiàn)的12個油氣田均發(fā)育大量的早期伸展斷裂，而且斷層油氣藏早期伸展斷裂越發(fā)育，工業(yè)油流井?dāng)?shù)越多；反之則越少。如烏爾遜凹陷的蘇仁諾爾和烏東斜坡構(gòu)造帶、貝爾凹陷蘇德爾特、霍多莫爾、貝中次凹和貝西斜坡構(gòu)造帶、南貝爾凹陷東次凹北洼槽、塔南凹陷中次凹和東次凹均屬此類。這是因為南一段儲層內(nèi)發(fā)育的早期伸展斷裂在南一段烴源巖大量向外生排油氣時期——伊敏組沉積末期早已停止活動，可成為南一段油氣聚集的遮擋斷裂，使油氣在其附近形成的斷層圈閉中聚集分布。而且早期伸展斷裂越發(fā)育，受其控制形成的斷層圈閉數(shù)量越多，油氣聚集與分布的數(shù)量也越多；反之則越少。

1.3“勢”控制油氣成藏與分布的部位

勘探實踐表明，油氣在地層空間中的運(yùn)移和聚集明顯受輸導(dǎo)層流體勢場空間分布的控制，油氣由高勢區(qū)向低勢區(qū)運(yùn)移，在低勢區(qū)聚集成藏。根據(jù)流體勢定義［18］，油氣勢能由重力、彈性和界面勢能3部分構(gòu)成。由于研究區(qū)南一段為常壓地層，不存在超壓（或無彈性勢能），故其勢能主要由重力和界面勢能組成。其中重力勢能主要由構(gòu)造部位的相對高低來決定，而界面勢能則主要由輸導(dǎo)層孔滲性決定。

圖2　海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層油氣藏與早期伸展斷裂之間的關(guān)系Fig.2　Relationship between early extensional faultsand faultsenclosed oil/gas reservoirs in K1n1inmain central depression zonesofHaitabasin

圖3　海塔盆地中部主要斷陷帶南一段反轉(zhuǎn)斷裂翹傾隆起和洼中隆起與斷層油氣藏分布之間的關(guān)系Fig.3　Relationship between faults-enclosed oil/gas res11t formed by reversed fault，the upliftin subsag inmain centraldepression zonesofHaita basin

由圖3可以看出，海塔盆地中部主要斷陷帶南一段目前發(fā)現(xiàn)的斷層油氣藏主要分布在反向斷裂翹傾隆起和洼中隆起帶，因為這2種隆起作為低重力勢能區(qū)，是南一段烴源巖生成油氣側(cè)向運(yùn)移的指向區(qū)，且這2種隆起上發(fā)育各種反向斷裂遮擋的斷層圈閉，同時均發(fā)育孔滲性相對較高的扇三角洲前緣亞相砂體［15］，為南一段烴源巖生成油氣的聚集成藏提供了圈閉和儲集體，有利于油氣在此聚集成藏。

由圖4可以看出，海塔盆地中部主要斷陷帶南一段目前發(fā)現(xiàn)的斷層油氣藏有少部分發(fā)育在洼槽內(nèi)的巖性發(fā)育區(qū)，這是因為洼槽內(nèi)雖然構(gòu)造圈閉不發(fā)育，不是油氣側(cè)向運(yùn)移的低重力勢能區(qū)，但儲層內(nèi)因巖性變化與早期伸展斷裂配合卻可形成低界面勢能區(qū)，即發(fā)育斷層-巖性形成的斷層圈閉，也可成為油氣運(yùn)移的指向區(qū)，而且其位于南一段烴源巖區(qū)中心部位，油氣供給充足，有利于油氣聚集成藏。

圖4　塔南凹陷塔19-114—塔19-115井油藏剖面Fig.4　Profile ofoil-bearing reservoirsacrossWell Ta19-114-Ta19-55-3-Ta19-91-Ta19-115

2　源-斷-勢控藏作用綜合評價

源、斷、勢是海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層圈閉油氣成藏與分布的主控因素，然而，研究區(qū)南一段要形成大規(guī)模斷層圈閉油氣，僅僅具備這3個主控因素還不行，還必須要求這3個主控因素在空間上合理匹配。

2.1評價方法

選取源、斷、勢作為斷層圈閉油氣成藏的3個評價參數(shù)，根據(jù)3個評價參數(shù)不同取值對油氣成藏作用進(jìn)行好、中、差等級的劃分。按照斷層圈閉與烴源巖區(qū)的位置關(guān)系，可將烴源巖對斷層圈閉油氣成藏的控制作用按位于源內(nèi)、位于源邊和位于源外劃分為好、中、差3個等級；將斷裂對斷層圈閉油氣成藏的控制作用按斷層圈閉內(nèi)發(fā)育2條以上早期伸展斷裂、僅發(fā)育1條早期伸展斷裂、無早期伸展斷裂，且按距早期伸展斷裂相對較遠(yuǎn)劃分為好、中、差3個等級；重力勢能可用構(gòu)造部位特征來反映，將其對斷層圈閉油氣成藏的控制作用按反向斷裂翹傾隆起、洼中隆起和洼槽劃分為好、中、差3個等級；界面勢能可用優(yōu)質(zhì)儲層是否發(fā)育來反映，將其對斷層圈閉油氣成藏的控制作用按扇三角洲前緣亞相砂體、濱湖及扇中亞相砂體和半深湖—深湖及扇根亞相砂體劃分為好、中、差3個等級。對各評價參數(shù)的好、中、差3個等級分別賦予評價權(quán)值3，2，1；再按3個評價參數(shù)與斷層圈閉油氣成藏之間的所屬關(guān)系權(quán)重系數(shù)分配，即烴源巖、早期伸展斷裂、優(yōu)質(zhì)儲層是否發(fā)育、構(gòu)造部位對斷層圈閉油氣成藏控制作用的權(quán)重系數(shù)分別為1/3，1/3，1/6和1/6；最后由加權(quán)平均法便可計算得到源-斷-勢控藏作用的綜合評價值。

2.2綜合評價結(jié)果

對海塔盆地中部主要斷陷帶南一段已發(fā)現(xiàn)12個斷層油氣田的源、斷、勢特征進(jìn)行了統(tǒng)計，按照上述方法對源-斷-勢控藏作用綜合評價值進(jìn)行了計算。結(jié)果（表1）表明，海塔盆地中部主要斷陷帶南一段12個斷層油氣田形成所需的源-斷-勢控藏作用綜合評價值最小為2.63，最大可達(dá)3.0，平均為2.89。由此可以得到研究區(qū)南一段斷層圈閉油氣成藏形成所需源-斷-勢控藏作用的綜合評價值應(yīng)大于或等于2.63。

表1　海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層油氣田源-斷-勢控藏作用綜合評價結(jié)果Table1　Comprehensive evaluation resultson controleffectofsource rock-fault-potentialon oiland gasaccumulation in K1n1of faults-enclosed oiland gas field inmain centraldepression zonesofHaitabasin

3　有利區(qū)預(yù)測

按照上述評價方法，對南一段斷層圈閉源-斷-勢控藏作用進(jìn)行了綜合評價（圖5），將源-斷-勢控藏作用綜合評價值大于2.63作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。由于海塔盆地中部主要斷陷帶南一段為自生自儲式含油氣組合，砂體是否發(fā)育是斷層圈閉油氣聚集的重要條件，故選取研究區(qū)南一段目前已發(fā)現(xiàn)的三角洲前緣亞相砂體作為斷層圈閉油氣成藏有利區(qū)預(yù)測的評價單元，統(tǒng)計其源、斷、勢特征。由圖5可以看出，研究區(qū)南一段斷層圈閉油氣成藏的有利區(qū)主要分布在烏爾遜凹陷蘇仁諾爾和烏東斜坡、貝爾凹陷蘇德爾特、南貝爾凹陷東次凹、塔南凹陷中次凹的扇三角洲前緣亞相砂體分布區(qū)，其次是貝爾凹陷呼和諾仁、塔南凹陷東次凹的扇三角洲前緣亞相砂體分布區(qū)。

圖5　海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層油氣成藏有利區(qū)分布Fig.5　Distribution of favorable areasof faults-enclosed oil/gas reservoir in K1n1inmain central depression zonesofHaitabasin

4　結(jié)論

海塔盆地中部主要斷陷帶南一段斷層油氣成藏主要受源、斷、勢的控制，烴源巖區(qū)控制著油氣藏形成與分布的范圍，早期伸展斷裂為油氣聚集與分布提供了遮擋條件，低勢區(qū)控制著油氣成藏與分布的部位。建立了研究區(qū)南一段斷層圈閉油氣成藏源-斷-勢控藏作用綜合評價方法，按照源-斷-勢控藏作用綜合評價值大于或等于2.63的標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)南一段斷層圈閉油氣成藏有利區(qū)主要分布在烏爾遜凹陷蘇仁諾爾和烏東斜坡、貝爾凹陷蘇德爾特、南貝爾凹陷東次凹、塔南凹陷中次凹的扇三角洲前緣亞相砂體分布區(qū)，其次是貝爾凹陷呼和諾仁、塔南凹陷東次凹的扇三角洲前緣亞相砂體分布區(qū)。

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編輯經(jīng)雅麗

Comprehensive evaluation for controlof source rock，faultand potentialon faults-enclosed oil/gasaccumulation：A case study of K1n1of main centraldepression zones in Haita basin

Fu Guang1，Chen Jianhua2

（1.Northeast Petroleum University，Daqing City，Heilongjiang Province，163318，China；2.Logging Company，Daqing Drilling Engineering Company，PetroChina，Daqing City，Heilongjiang Province，138000，China）

To study laws ofoiland gas accumulation in K1n1inmain centraldepression zonesofHaita basin，based on anal?ysis of oiland gas distribution law，the controleffectof fault-trap source rock，faultand potentialon oiland gas accumula?tion in K1n1inmain central depression zones of Haita basin was evaluated comprehensively and quantitatively by analyzing the spatial relation between oil/gas distribution，source rock，faultand potential.The result indicates that the controleffects of source rock，faultand potentialon oiland gasaccumulation in K1n1inmain central depression exist in the following three areas：①areas of source rock control faults-enclosed oil/gas accumulation and its distribution areas；②early-extensional faults provide sealing conditions for faults-enclosed oil/gas accumulation；③low potential areas control the position of faults-enclosed oil/gas accumulation.The comprehensive evaluation value for controlof source rock，faultand potential on oiland gas accumulation in K1n1ofmain central depression zones in Haita basin should bemore than or equal to 2.63.Ac?cording to this，favorable areas for oil and gas accumulation in fault trap of K1n1inmain central depression zones of Haita basin were predicted.They distributemainly in sandbodiesof fan delta front in Surennouer，Wudong slope ofWuerxun sag，Sudeerte of Beier sag，eastsub-sag of south Beier sag and central sub-sag of Tanan sag；followed by the sandbodies of fan delta front in Hunouren of Beier sag，eastsub-sagof Tanan sag.

source rock-fault-potential；fault trap；comprehensive evaluation；faults-enclosed reservoir；K1n1；main central depression zonesofHaita basin

TE112.31文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-9603（2015）06-0001-06

2015-09-15。

付廣（1962—），男，遼寧新賓人，教授，博士，從事油氣藏形成與保存方面的研究。聯(lián)系電話：（0459）6504024，E-mail：fu?guang2008@126.com。

國家自然科學(xué)基金項目“油源斷裂轉(zhuǎn)換帶優(yōu)勢輸導(dǎo)運(yùn)移油氣條件研究”（41372153）。