塔中古隆起碳酸鹽巖斷裂破碎帶構(gòu)造樣式及其石油地質(zhì)意義

能源，楊海軍，鄧興梁

（1. 中國(guó)石油塔里木油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆庫(kù)爾勒 841000；2. 中國(guó)石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)，新疆克拉瑪依 834000）

0 引言

塔中古隆起是塔里木盆地重要的油氣富集區(qū)之一，經(jīng)過(guò)多年勘探，在其古生界碳酸鹽巖地層內(nèi)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)油氣藏[1-4]。目前研究認(rèn)為構(gòu)造演化及斷裂活動(dòng)對(duì)油氣運(yùn)聚具有重要影響[5-11]。塔中古隆起主要形成于中晚加里東期—海西期，喜馬拉雅期再次活動(dòng)[5]，受區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)控制，古生界內(nèi)發(fā)育北西向、北東向及近東西向等多組斷裂，表現(xiàn)出逆沖斷層與走滑斷層交織發(fā)育的復(fù)雜構(gòu)造變形特征[6-10]。切割至寒武系內(nèi)的深大斷裂不但是油氣向上運(yùn)移的有效通道[9-11]，同時(shí)斷裂及裂縫的改造作用還可以有效提高低孔低滲碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能[12-17]。目前對(duì)斷裂的研究仍主要集中在斷裂樣式[8-11]、活動(dòng)期次[10]、應(yīng)力分布[18]、成巖作用[15]及其對(duì)油氣的輸導(dǎo)作用等方面[9,11,19]，針對(duì)斷裂帶周緣破碎帶發(fā)育規(guī)律及有效儲(chǔ)集層分布特點(diǎn)研究仍然較少[17]。國(guó)外學(xué)者在 20世紀(jì) 80年代就發(fā)現(xiàn)了斷裂破碎帶（fault damage zone）的存在[20-21]，Chester等通過(guò)對(duì) San Andreas大斷裂的研究后將斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分?jǐn)鄬雍耍╢ault core）和破碎帶（damage zone）兩部分[22]，兩者的區(qū)別在于斷層核內(nèi)部巖石在原地破碎混雜嚴(yán)重，先存沉積及構(gòu)造特征均被破壞，因此形成低滲透的致密帶；而破碎帶則發(fā)育分支斷層及裂縫，地層面及構(gòu)造內(nèi)部組構(gòu)均得到保留[23]。早期一系列呈斜列式排列的裂縫帶經(jīng)過(guò)進(jìn)一步演化可形成斷裂帶，因此破碎帶的樣式與斷裂帶的演化相關(guān)，不同斷裂帶不同演化階段可形成不同的破碎帶樣式[24-26]。前人基于裂縫的成因，將破碎帶分為沖斷型[27-29]、走滑型[30]、侵入型[31]、伸展型[32]等多種類(lèi)型。Annette G M等通過(guò)野外露頭觀(guān)察，總結(jié)了碳酸鹽巖地層小尺度正斷層、走滑斷層與逆斷層產(chǎn)生的破碎帶樣式，將破碎帶劃分為與斷層連接型和斜列展布型，同時(shí)指出走滑和逆沖斷層形成的破碎帶樣式相對(duì)于正斷層破碎帶樣式更為復(fù)雜[24]。Young-Seo等則根據(jù)破碎帶相對(duì)斷層的位置將破碎帶劃分為尾端型、巖墻型和連接型[33]。目前斷裂破碎帶的研究方法主要有野外露頭觀(guān)察[34]、巖心觀(guān)察[35]、薄片鑒定[36]、構(gòu)造模擬實(shí)驗(yàn)[37-38]等多種手段?？傮w而言破碎帶的寬度與斷層的位移成正相關(guān)關(guān)系，即斷層的位移越大，破碎帶的寬度亦越大[26,39-41]，Johri等應(yīng)用地震資料及成像測(cè)井資料對(duì)井下裂縫及斷裂發(fā)育特征進(jìn)行研究，為地下斷裂破碎帶研究提供了定量預(yù)測(cè)方法[42]。破碎帶除了受斷層活動(dòng)影響以外，還受地層巖性、成巖作用、構(gòu)造演化、地層流體等多種因素影響，具有一定復(fù)雜性[23-24,27, 30,33-38]。

塔中古隆起奧陶系碳酸鹽巖地層埋深超過(guò) 6 000 m，其內(nèi)部發(fā)育縫洞型儲(chǔ)集層，在三維地震剖面上可以形成串珠、雜亂、丘狀反射等特征[43-44]，大量的鉆井資料也為超深層破碎帶建模提供了基礎(chǔ)。本文基于塔中古隆起三維地震資料，綜合巖心、野外露頭等地質(zhì)資料開(kāi)展斷裂破碎帶建模及儲(chǔ)集層分布規(guī)律研究，同時(shí)根據(jù)油、氣、水等流體分布及地球化學(xué)指標(biāo)的差異討論破碎帶對(duì)油氣運(yùn)聚的控制作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

塔中古隆起位于塔里木盆地中東部，呈北西—南東走向，其北部緊鄰北部坳陷，南部與西南坳陷相接（見(jiàn)圖1a）。塔中古隆起垂向上可劃分為3層結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖 1b、圖 1c），上構(gòu)造層（石炭系—第四系）主要沉積陸相碎屑巖地層，以砂泥巖沉積為主，下石炭統(tǒng)內(nèi)發(fā)育生屑灰?guī)r，地層沉積厚度穩(wěn)定，覆蓋于奧陶系潛山之上；中構(gòu)造層（上寒武統(tǒng)—泥盆系）為海相碳酸鹽巖、碎屑巖沉積，志留系、泥盆系砂巖及奧陶系桑塔木組泥巖向古隆起之上超覆沉積，上寒武統(tǒng)—奧陶系碳酸鹽巖地層主要沉積了海相白云巖、灰?guī)r，奧陶系碳酸鹽巖地層頂面為連續(xù)強(qiáng)反射界面（TOs），在全區(qū)可追蹤（見(jiàn)圖 1b、圖 1c）；下構(gòu)造層（中下寒武統(tǒng)及以下地層）沉積中寒武統(tǒng)膏鹽巖地層與下寒武統(tǒng)白云巖地層。斷裂和潛山是塔中古隆起構(gòu)造活動(dòng)的主要表現(xiàn)形式，地震剖面顯示（見(jiàn)圖 1b、圖 1c），在中下構(gòu)造層內(nèi)主要發(fā)育逆沖與走滑兩類(lèi)斷裂，其中逆沖斷裂主要為北西—南東走向，集中在塔中 1號(hào)坡折帶、塔中10號(hào)帶及塔中主壘帶（見(jiàn)圖1a紅色）；走滑斷裂呈北東—南西走向（見(jiàn)圖 1a藍(lán)色），在兩類(lèi)斷裂控制下，沿?cái)嗔褞纬闪硕囝?lèi)型的碳酸鹽巖破碎帶，破碎帶內(nèi)多發(fā)育縫洞型儲(chǔ)集體，為油氣富集提供了有利場(chǎng)所。

2 碳酸鹽巖斷裂破碎帶特征

2.1 野外露頭碳酸鹽巖斷裂破碎帶發(fā)育特征

受構(gòu)造活動(dòng)影響，塔中古隆起古生界被巨厚的中、新生界所覆蓋，且地表為沙漠區(qū)，鮮有古生界出露。而塔里木盆地西北部柯坪構(gòu)造帶受南天山造山帶影響（見(jiàn)圖2），古生界碳酸鹽巖地層被推覆至地表后又經(jīng)受了走滑應(yīng)力改造，因此該地區(qū)可見(jiàn)一系列不同類(lèi)型的斷裂破碎帶，具有如下特征。

①斷裂破碎帶具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性，由斷層核、分支斷層和破碎帶 3部分組成，破碎帶由次級(jí)斷層和大量裂縫帶組成，斷層核可以是狹長(zhǎng)的線(xiàn)性斷裂（見(jiàn)圖2a、圖2b），也可能是具有一定寬度的復(fù)雜巖性帶（見(jiàn)圖 2c、圖 2d）。

②沿單一斷裂，破碎帶的分布具有明顯的差異性，破碎帶主要集中發(fā)育于斷裂的交會(huì)部位（見(jiàn)圖2a）、轉(zhuǎn)折部位（見(jiàn)圖2e）、疊置部位（見(jiàn)圖3）及尾端（見(jiàn)圖2d）等。

圖1 塔中古隆起奧陶系碳酸鹽巖頂面斷裂系統(tǒng)（a）及典型地震剖面圖（b、c）

圖2 柯坪地區(qū)野外斷裂破碎帶發(fā)育特征圖（巖性為灰?guī)r、含泥灰?guī)r及鮞?；?guī)r）

③走滑斷裂與逆沖斷裂可以形成不同的破碎帶類(lèi)型，走滑斷裂破碎帶范圍較大，斷裂兩盤(pán)均有分布，破碎帶規(guī)模受控于主斷層及分支斷層樣式（見(jiàn)圖 2e、圖 3），逆沖斷裂破碎帶主要發(fā)育于逆沖斷層斷面附近及其上盤(pán)，破碎帶規(guī)模不但受控于逆沖斷裂斷面產(chǎn)狀，同時(shí)也受控于上盤(pán)斷背斜樣式（見(jiàn)圖2c、圖2d）。

④多種斷裂交織形成的復(fù)雜斷裂系統(tǒng)內(nèi)（見(jiàn)圖3），破碎帶的分布狀態(tài)受控于斷裂的組合樣式，可以表現(xiàn)出羽狀、“十”字狀、“V”狀、線(xiàn)性等多種樣式，裂縫發(fā)育密度、張開(kāi)程度和儲(chǔ)集層發(fā)育程度均有差異。

⑤斷裂破碎帶內(nèi)儲(chǔ)集層的發(fā)育存在差異，斷層核內(nèi)如果發(fā)育斷層角礫（見(jiàn)圖 2c）或被硅質(zhì)充填（見(jiàn)圖3），儲(chǔ)集層性質(zhì)變差，如果發(fā)育張裂縫或溶蝕孔洞，則儲(chǔ)集層較好（見(jiàn)圖2b）。破碎帶內(nèi)儲(chǔ)集層主要受破碎帶規(guī)模、裂縫性質(zhì)、溶蝕作用及原巖巖性影響。圖 2a中斷層核兩側(cè)巖性存在差異，左側(cè)發(fā)育大量藻丘和生物碎屑，因此破碎帶內(nèi)儲(chǔ)集層較好，而右側(cè)則以純灰?guī)r為主，因此雖然裂縫發(fā)育規(guī)模較大，但是儲(chǔ)集層發(fā)育規(guī)模較小。圖2b則可見(jiàn)斷層核兩側(cè)存在不同的破碎溶蝕帶，其中斷層上部溶蝕帶多集中于分支斷層上，而下部溶蝕帶則表現(xiàn)為呈透入性的大規(guī)模分布特征。圖2d在逆沖斷裂的尾端，地層破碎程度明顯增大，儲(chǔ)集層相對(duì)較發(fā)育。

2.2 塔中古隆起深層碳酸鹽巖斷裂破碎帶特征

塔中古隆起碳酸鹽巖灰?guī)r頂面（TOs）地震相干屬性揭示（見(jiàn)圖4a），北東向走滑斷裂與北西向逆沖斷裂相互交織形成復(fù)雜斷裂系統(tǒng)，主斷層帶附近可見(jiàn)明顯的“串珠”反射及地震波組變化（見(jiàn)圖 4b、圖 4c），表明主斷層帶附近發(fā)育次級(jí)斷層及斷層相關(guān)破碎帶。

中古10斷裂為典型的北東—南西走向的走滑斷裂（見(jiàn)圖 4a斷裂④），具有明顯的分段特征。斷裂西南段主要表現(xiàn)為線(xiàn)性斷裂特征，中段與塔中10號(hào)帶相交，東北段呈羽狀撒開(kāi)。地震剖面顯示西南段走滑斷裂斷面平直，向上切割至志留系，向下切穿寒武系，該段碳酸鹽巖頂面分支斷層較少，發(fā)育深淺兩組破碎帶，破碎帶圍繞斷裂帶呈對(duì)稱(chēng)分布（見(jiàn)圖4b，剖面A）。中古10斷裂與塔中10號(hào)帶相交部位地震剖面上發(fā)育兩條斷裂，受斷裂活動(dòng)影響碳酸鹽巖地層淺部發(fā)育圍繞著斷裂分布的兩組破碎帶，深部則只發(fā)育一組破碎帶但規(guī)模大于淺層（見(jiàn)圖4b，B剖面）。越過(guò)塔中10號(hào)帶走滑斷裂活動(dòng)明顯加強(qiáng)，主斷裂形成深淺兩組破碎帶且規(guī)模明顯大于次級(jí)斷裂（見(jiàn)圖4b，C剖面）。中古10斷裂中段與北段連接處，斷裂活動(dòng)微弱，僅在深部發(fā)育規(guī)模較小的破碎帶（見(jiàn)圖 4b，D剖面）。中古10斷裂東北段尾端次級(jí)斷裂呈羽狀撒開(kāi)，沿著分支斷層斷裂破碎帶規(guī)模明顯加大（見(jiàn)圖 4b，E、F剖面），在破碎帶內(nèi)可見(jiàn)“串珠”、丘狀及雜亂狀地震反射特征。

圖3 野外露頭典型走滑斷裂破碎帶照片（a）及素描圖（b）

中古12斷裂帶為典型的逆沖斷裂帶，斷裂帶上盤(pán)形成背斜構(gòu)造樣式，自西向東隨著逆沖斷層的活動(dòng)性逐漸減弱，背斜構(gòu)造樣式由兩翼近對(duì)稱(chēng)的高陡斷背斜轉(zhuǎn)換為北翼陡、南翼緩的非對(duì)稱(chēng)背斜，最終過(guò)渡為單斜構(gòu)造。逆沖斷裂破碎帶可以發(fā)育在背斜核部（見(jiàn)圖4c，G剖面）、逆沖斷層帶周緣（見(jiàn)圖4c，H、I剖面）及背斜兩翼轉(zhuǎn)折端（見(jiàn)圖 4c，H、I剖面）。在背斜樣式轉(zhuǎn)換為單斜樣式部位（見(jiàn)圖4c，J剖面）走滑斷裂活動(dòng)加強(qiáng)，形成拉分掉塊，在掉塊內(nèi)產(chǎn)生破碎帶。

3 塔中古隆起斷裂破碎帶樣式

根據(jù)野外露頭及地震剖面特征，認(rèn)為塔中古隆起發(fā)育“走滑型”、“沖斷型”及“疊合型”3種破碎帶類(lèi)型。

3.1 走滑型斷裂破碎帶

塔中典型地震剖面（見(jiàn)圖 5a）顯示，走滑斷裂破碎帶具有垂向分層與平面分帶特征。由于塔中古隆起內(nèi)地層分為 3層結(jié)構(gòu)，地層巖性變化較大，中寒武統(tǒng)膏鹽巖、上寒武統(tǒng)—奧陶系碳酸鹽巖、上奧陶統(tǒng)泥巖及泥盆系、志留系碎屑巖垂向疊置，地層相干性差異明顯，在巖性變化的界面易于發(fā)生破碎形成分支斷層，因此走滑斷裂在剖面上表現(xiàn)為“三花六帶”結(jié)構(gòu)特征（見(jiàn)圖5b）。在中下寒武統(tǒng)內(nèi)主要由底根帶及底花帶組成了走滑斷裂的“底帶”，奧陶系碳酸鹽巖地層內(nèi)則由中花帶及中根帶組成“中帶”，而上奧陶統(tǒng)泥巖及泥盆系、志留系內(nèi)則由頂根帶及頂花帶組成了“頂帶”。由分支斷裂與主斷裂共同組成的 3個(gè)“花帶”控制了破碎帶的分布，特別是在碳酸鹽巖地層內(nèi)，底花帶和中花帶均形成一定規(guī)模的破碎帶，帶內(nèi)縫洞和裂縫發(fā)育（見(jiàn)圖5a）。

圖4 塔中古隆起奧陶系碳酸鹽巖頂面地震相干屬性圖（a）及中古10（b）、中古12（c）斷裂帶典型地震剖面圖

圖5 走滑型斷裂破碎帶結(jié)構(gòu)模型

走滑斷裂破碎帶在平面上可以劃分為 4個(gè)帶（見(jiàn)圖5c），分別為“線(xiàn)性帶”、“斜列帶”、“羽狀帶”及“馬尾帶”，其中線(xiàn)性帶分支斷裂不發(fā)育，構(gòu)造變形主要集中于主斷裂帶，剖面上可見(jiàn)主干斷裂向下切入寒武系，向上切穿碳酸鹽巖頂面，因此該帶內(nèi)斷裂周緣地層破碎程度較低、儲(chǔ)集層規(guī)模較小。斜列帶內(nèi)發(fā)育較大規(guī)模分支斷裂，構(gòu)造應(yīng)力分別集中于主斷層及分支斷裂之上，剖面上分支斷裂與主斷裂相距較遠(yuǎn)，且交于深部，平面上分支斷層與主干斷層大角度相交。破碎帶仍然表現(xiàn)為圍繞著斷層面分布的特征，隨著分支斷層與主斷層距離增大，兩條斷層間的破碎帶規(guī)模也逐漸減少。羽狀帶分支斷層數(shù)量多、規(guī)模小且圍繞著主斷層分布，該區(qū)域應(yīng)力呈大面積釋放狀態(tài)，可形成大面積裂縫帶，儲(chǔ)集層連通性最好。馬尾帶主要發(fā)育在斷層末端，分支斷層向主斷層一側(cè)散開(kāi)，平面上形成馬尾狀構(gòu)造樣式（見(jiàn)圖5c），該帶內(nèi)儲(chǔ)集層圍繞著分支斷層發(fā)育，集中在斷層撒開(kāi)的一側(cè)。

3.2 沖斷型破碎帶

沖斷型破碎帶是在擠壓應(yīng)力作用下形成的逆沖斷裂及相關(guān)破碎帶，主要由逆沖斷裂及其上、下盤(pán)褶皺共同組成（見(jiàn)圖 6）。根據(jù)逆沖斷裂與褶皺的關(guān)系可以劃分為 3大類(lèi)，分別為斷背斜型、背斜型及斜坡型。斷背斜型破碎帶主要發(fā)育于逆沖斷裂上盤(pán)及背斜構(gòu)造內(nèi)，根據(jù)斷裂樣式可以分為雙斷式及單斷式。雙斷式逆沖斷裂主要表現(xiàn)為兩條對(duì)傾逆沖斷裂，因此斷裂破碎帶剖面上呈“V”型分布，主要集中在斷層帶附近。單斷式逆沖斷裂破碎帶雖然沿?cái)嗝娣植迹瞧扑閹Р煌耆叫袛鄬?，既可以發(fā)育于斷層上盤(pán)，也可見(jiàn)于斷層下盤(pán)。背斜型破碎帶主要發(fā)育于背斜構(gòu)造內(nèi)，由于斷裂不發(fā)育，構(gòu)造應(yīng)力主要在背斜核部及翼部地層產(chǎn)狀變化部位釋放，因此產(chǎn)生了核部型和翼部型兩種亞類(lèi)。斜坡型破碎帶則與坡折帶的發(fā)育和地層翹傾相關(guān)，塔中Ⅰ號(hào)帶是典型的構(gòu)造坡折帶，陡坡型破碎帶地層傾角變化強(qiáng)烈，因此破碎帶表現(xiàn)為橫向?qū)挾刃《瓜蛏疃却蟮奶攸c(diǎn)，特別是坡折帶的高部位為碳酸鹽沉積的優(yōu)勢(shì)相帶，更易暴露溶蝕形成縫洞體。緩坡型破碎帶則主要表現(xiàn)為地層的起伏，受構(gòu)造背景、古水流侵蝕等多種作用影響，可以形成大面積的破碎帶，發(fā)育多層“串珠”地震反射。

圖6 沖斷型斷裂破碎帶及疊合型斷裂破碎帶分類(lèi)圖（地震剖面位置圖見(jiàn)圖1a的a—f）

從定義上講，背斜型與斜坡型破碎帶不屬于斷裂破碎帶的范疇，兩者是地層發(fā)生撓曲變形后，因局部應(yīng)力集中而破碎，但從斷裂破碎帶演化來(lái)看，兩者的形成又屬于斷裂破碎帶的早期產(chǎn)物，因此本文將兩者劃入了沖斷型破碎帶中，并與斷背斜型斷裂破碎帶加以區(qū)分。

3.3 疊合型斷裂破碎帶

疊合型破碎帶的本質(zhì)是走滑型破碎帶與沖斷型破碎帶的疊加，因此根據(jù)走滑斷裂與逆沖斷裂的關(guān)系可以劃分為交叉型，圍繞型和透入型3類(lèi)（見(jiàn)圖6）。

交叉型破碎帶形成于走滑斷裂活動(dòng)強(qiáng)于逆沖斷裂并將逆沖斷裂切穿的構(gòu)造部位。走滑斷裂在與沖斷褶皺交切部位形成大量分支斷層，破碎帶沿走滑斷裂走向分布，與褶皺破碎帶形成近十字狀分布的交叉型破碎帶。該類(lèi)型破碎帶具有分布范圍較大、裂縫發(fā)育相對(duì)集中、裂縫帶走向復(fù)雜等特征，對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)集層改造較強(qiáng)，塔中 ZG25井東南部、TZ11井區(qū)及 ZG41井區(qū)西部破碎帶均屬于交叉型破碎帶（見(jiàn)圖4a）。

圍繞型破碎帶則形成于逆沖斷層上盤(pán)褶皺沿走向逐漸消失的構(gòu)造部位。受褶皺影響，走滑斷裂的分支斷層圍繞著褶皺分布，向褶皺方向撒開(kāi)，呈現(xiàn)出不對(duì)稱(chēng)分布特征，斷裂破碎帶也呈現(xiàn)出圍繞褶皺發(fā)育特征。在褶皺的末端仍然表現(xiàn)出較密集裂縫帶發(fā)育特征。ZG15井東部、ZG12井西北部、ZG6井西南部均表現(xiàn)出該類(lèi)型破碎帶發(fā)育特征（見(jiàn)圖4a）。

透入型破碎帶則表現(xiàn)為逆沖斷裂活動(dòng)強(qiáng)于走滑斷裂活動(dòng)，走滑斷裂未能將逆沖斷裂切穿而中止于逆沖斷裂上盤(pán)褶皺的后翼（或前翼）。受褶皺的阻擋作用，走滑斷裂在褶皺前活動(dòng)終止，分支斷層分布范圍較小，對(duì)褶皺內(nèi)部的裂縫帶發(fā)育影響有限。破碎帶內(nèi)裂縫主要圍繞著主斷裂及分支斷裂分布，破碎帶的分布范圍要明顯弱于交叉型和圍繞型。該類(lèi)型破碎帶主要分布于塔中古隆起東部ZG41井區(qū)南部、TZ16井區(qū)南部及TZ5井區(qū)南部等（見(jiàn)圖4a）。

4 塔中古隆起斷裂破碎帶對(duì)油氣的控制作用

4.1 斷裂破碎帶對(duì)儲(chǔ)集層的控制作用

對(duì)于超深碳酸鹽巖地層，特別是致密灰?guī)r地層，斷裂形成的相關(guān)破碎帶可以有效改善儲(chǔ)集層性能[27-28]，主要表現(xiàn)為沿?cái)鄬臃植嫉牧芽p帶和縫洞體。塔中西部ZG15—ZG25井區(qū)裂縫地震屬性預(yù)測(cè)圖揭示了斷裂破碎帶分布特征與主干斷裂的關(guān)系（見(jiàn)圖7），其中走滑斷裂破碎帶樣式表現(xiàn)為線(xiàn)性帶（ZG27井區(qū)、ZG25井區(qū)）、斜列帶（ZG162井區(qū)、ZG171井區(qū)）、羽狀帶（ZG151井區(qū)、ZG262井區(qū)）及馬尾帶（TZ45井區(qū)）（見(jiàn)圖7）。沖斷型斷裂破碎帶則表現(xiàn)為斷背斜型（TZ63井區(qū)，ZG163井區(qū)）、背斜型（ZG262井區(qū)東南部）、斜坡型（TZ88井區(qū)）等，疊合型破碎帶主要位于TZ86井區(qū)、ZG15井區(qū)及ZG24井區(qū)。

不同類(lèi)型破碎帶巖心裂縫發(fā)育特征與地表露頭觀(guān)察的破碎帶發(fā)育特征具有一定相似性。ZG19井與ZG29井均遠(yuǎn)離主斷裂帶，位于破碎帶不發(fā)育區(qū)，巖心較為致密，破碎程度低，未見(jiàn)大規(guī)模裂縫發(fā)育，儲(chǔ)集層物性較差。ZG151井位于走滑斷裂帶羽狀斷裂發(fā)育區(qū)，巖心上可以觀(guān)察到高角度裂縫發(fā)育，同時(shí)沿裂縫帶形成的溶蝕孔又進(jìn)一步改善了儲(chǔ)集層物性。ZG171井位于走滑斷裂帶斜列破碎帶發(fā)育區(qū)，裂縫同樣表現(xiàn)為較高角度，同時(shí)伴生多條次級(jí)裂縫，沿裂縫同樣可見(jiàn)溶蝕現(xiàn)象。沖斷型破碎帶巖心裂縫整體表現(xiàn)為中低角度，同時(shí)受擠壓應(yīng)力影響，巖心多沿層理面裂開(kāi)，形成多條近水平低角度裂縫。TZ88井巖心位于斜坡型破碎帶內(nèi)，沿層理面的低角度裂縫較發(fā)育，而垂直層理面的裂縫不發(fā)育，雖然也存在局部溶蝕現(xiàn)象，但是溶蝕規(guī)模較小。TZ63井巖心可見(jiàn)一條中低角度裂縫，受沉積作用影響，生物碎屑和泥礫較發(fā)育，因此裂縫面曲折不平，裂縫規(guī)模較小。疊合型破碎帶兼有走滑和擠壓兩種應(yīng)力場(chǎng)的作用，因此TZ86井巖心較破碎，裂縫呈現(xiàn)出高低角度混雜的現(xiàn)象，表現(xiàn)出網(wǎng)狀縫特征，裂縫張開(kāi)程度大、溶蝕作用強(qiáng)，對(duì)儲(chǔ)集層物性的改善作用明顯。

4.2 斷裂破碎帶對(duì)油氣成藏的控制作用

圖7 塔中西部碳酸鹽巖頂面裂縫地震屬性及典型巖心圖（O3l—上奧陶統(tǒng)良里塔格組）

鉆井揭示塔中西部多發(fā)育凝析氣藏，通過(guò)油氣地球化學(xué)指標(biāo)分析發(fā)現(xiàn)（見(jiàn)表1），油氣運(yùn)移主要表現(xiàn)為沿?cái)嗔褞ё呦蜻\(yùn)移和向斷層帶兩側(cè)運(yùn)移兩種方式。沿ZG16-H1井—ZG162井—TZ86井方向，天然氣干燥系數(shù)逐漸增大，原油密度逐漸減小，原油日產(chǎn)量也逐漸減少，這表明油氣沿走滑斷裂及破碎帶向北運(yùn)移。沿ZG162井—ZG16井方向，天然氣干燥系數(shù)增大，原油密度降低，油氣日產(chǎn)量降低，這表明油氣發(fā)生側(cè)向運(yùn)移。雖然ZG15井與TZ63井位于不同類(lèi)型的斷裂帶內(nèi)，但是兩井的原油密度、天然氣干燥系數(shù)及單井日產(chǎn)量均相似，表明兩者距油源斷裂位置相近。ZG17井與TZ86井氣油比明顯高于其他井，表明了沿Ⅰ號(hào)坡折帶天然氣充注量較大，可能與塔中北坡油氣活動(dòng)相關(guān)。

塔中古隆起單井日產(chǎn)量表明（見(jiàn)表1），斷裂破碎帶樣式是控制該區(qū)域高產(chǎn)井分布的重要因素之一。其中走滑型斷裂破碎帶中羽狀帶容易高產(chǎn)，主要原因有3點(diǎn)：①羽狀帶圍繞著深大斷層分布，鄰近油氣運(yùn)移的主要通道；②羽狀帶數(shù)量多、規(guī)模小、應(yīng)力相對(duì)集中，雖然羽狀帶內(nèi)裂縫延伸長(zhǎng)度不如斜列帶，但是該帶內(nèi)裂縫連通性好，可以形成呈帶狀分布的裂縫網(wǎng)絡(luò)；③羽狀帶內(nèi)分支斷層平面延伸距離短、垂向切割層位較淺，油氣運(yùn)聚成藏后不易散失，利于油氣保存。沖斷型破碎帶中斷背斜型破碎帶利于油氣聚集，主要原因有以下3方面：①斷背斜型破碎帶受控于大規(guī)?；拙砣牖蛏w層滑脫逆沖斷層，有效溝通了奧陶系儲(chǔ)集層與寒武系油源；②斷背斜型破碎帶形成了構(gòu)造高部位，是優(yōu)勢(shì)的油氣運(yùn)聚區(qū)，油氣高效聚集；③沖斷作用主要活動(dòng)期為晚加里東期，志留紀(jì)之后活動(dòng)微弱，利于油氣的保存。疊合型破碎帶兼具走滑斷層與逆沖斷層兩種破碎帶特征，具有儲(chǔ)集層發(fā)育、油氣高效輸導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，其中交叉型破碎帶裂縫分布面積廣、連通性好，對(duì)儲(chǔ)集層的改造作用最強(qiáng)，如果頂部蓋層可以有效封擋則成藏效果較好，反之油氣垂向散溢風(fēng)險(xiǎn)較大，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)加以識(shí)別。

表1 塔中古隆起西部單井油氣產(chǎn)量及地球化學(xué)指標(biāo)

5 結(jié)論

斷裂破碎帶系統(tǒng)由斷層核、分支斷層與破碎帶共同組成，受斷層性質(zhì)、樣式及分段性影響，斷層破碎帶樣式及規(guī)模具有明顯差異。三維地震剖面揭示塔中古隆起碳酸鹽巖地層內(nèi)發(fā)育走滑型、沖斷型及疊合型3種類(lèi)型斷裂破碎帶，走滑型破碎帶剖面上表現(xiàn)為“三花六帶”的結(jié)構(gòu)特征，平面上可以劃分為線(xiàn)性帶、斜列帶、羽狀帶及馬尾帶 4種亞類(lèi)；沖斷型可以劃分為斷背斜型、背斜型及斜坡型 3個(gè)亞類(lèi)；疊合型包含交叉型、圍繞型及透入型 3類(lèi)。單井巖心及油氣地球化學(xué)資料反映出斷裂破碎帶內(nèi)儲(chǔ)集層發(fā)育規(guī)模受控于斷裂破碎帶樣式，油氣具有沿主斷層走向及向斷層兩側(cè)運(yùn)移兩種方式。鉆井成果證實(shí)走滑型破碎帶內(nèi)的羽狀帶、沖斷型破碎帶內(nèi)的斷背斜型及疊合型破碎帶內(nèi)交叉型是高產(chǎn)高效井部署的有利區(qū)域。

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