松遼盆地北部敖古拉斷裂帶對(duì)油氣運(yùn)聚的控制分析

劉 英

中石油大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江 大慶

1.引言

敖古拉油田位于松遼盆地北部大慶長(zhǎng)垣以西的龍虎泡–大安階地上，東臨齊家–古龍凹陷，西接泰康隆起帶，構(gòu)造走向北東向，研究區(qū)整體北高南低，西高東低，形成“兩凹夾一鼻”的構(gòu)造格局，敖古拉斷裂帶位于鼻狀構(gòu)造上，走向?yàn)楸睎|向，與地層傾向近似垂直[1]。

敖古拉油田沿?cái)嗔褞Т闋罘植嫉奶卣髡f明了該區(qū)油氣聚集規(guī)律受敖古拉斷裂帶控制，因此研究該斷裂帶的啟閉性及空間展布規(guī)律對(duì)認(rèn)清敖古拉油田油氣富集規(guī)律具有重要意義，進(jìn)而對(duì)長(zhǎng)垣以西地區(qū)進(jìn)一步尋找油氣有利聚集區(qū)帶具有重要的借鑒意義。

2.敖古拉斷裂帶幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

敖古拉斷裂帶為西傾北東向正斷層，橫向延伸約50 km，平面呈S形展布，縱向上從基底一直切穿至第四系，斷距下大上小，傾角上大下小，呈座椅狀，斷層上盤形成逆牽引背斜，具有明顯的鏟式生長(zhǎng)正斷層特征。

侏羅紀(jì)晚期，中國(guó)東北部大規(guī)模火山活動(dòng)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分活躍，形成大量北東向正斷層，也被稱為強(qiáng)烈斷陷期，敖古拉斷裂帶由此形成；此后構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)減弱，到白堊紀(jì)泉頭組沉積末期(扶余油層)，在伸展應(yīng)力作用下繼續(xù)發(fā)生斷陷作用，之后基本靜止；嫩江組沉積后，發(fā)生一次正斷，而后在擠壓應(yīng)力作用下發(fā)生輕微反轉(zhuǎn)逆沖；明水組一段沉積末期發(fā)生小規(guī)模正斷運(yùn)動(dòng)；明水組沉積后期，又發(fā)生較大規(guī)模的斷陷運(yùn)動(dòng)；直至第三紀(jì)末期受SSE-NNW 向區(qū)域擠壓應(yīng)力作用的影響，斷裂帶再次發(fā)生逆沖，淺層派生形成了斜列的北西向左旋反轉(zhuǎn)斷層，此后該斷裂停止活動(dòng)[2]。

從敖古拉斷裂帶活動(dòng)特征上看，其具有明顯的幕式活動(dòng)的特點(diǎn)，主要包括侏羅紀(jì)晚期、泉頭組沉積期、明水組二段沉積末期的正斷運(yùn)動(dòng)和老第三紀(jì)依安組沉積末期的反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其余時(shí)期基本靜止或有微弱的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

3.敖古拉油田油氣生成及運(yùn)移路徑

齊家–古龍凹陷主要生油層為青山口組源巖，古龍地區(qū)嫩江組沉積末期開始生排烴，到明水組末期達(dá)到最大排烴期，之后排烴量逐漸減少；齊家地區(qū)青山口組從明一段末期開始排烴，到依安組末期達(dá)到最大排烴期，之后排烴量逐漸減少；龍虎泡地區(qū)從明二段中期開始排烴，依安組末期達(dá)到最大排烴期，后排烴量減少[3]。

油氣生成后，由于上覆較厚泥巖層，形成良好的蓋層，油氣不能直接向上運(yùn)移，因此沿斜坡向西部擴(kuò)散。運(yùn)移過程中遇到敖古拉斷裂帶，敖古拉斷裂帶的幕式活動(dòng)特征決定了該斷裂帶的啟閉性也具有階段性，斷裂帶活動(dòng)期間斷層開啟，溝通上下地層，成為油氣運(yùn)移通道，斷裂帶停止活動(dòng)后，由于地層泥質(zhì)含量較高，斷層很快閉合，對(duì)油氣形成良好的側(cè)向封堵。而在齊家–古龍凹陷開始大量排烴后，敖古拉斷裂帶有兩次較大規(guī)模正斷運(yùn)動(dòng)和一次反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為油氣向上運(yùn)移提供了良好的條件。

油氣向上運(yùn)移后，在斷裂帶上盤聚集成藏的同時(shí)，亦可繼續(xù)向斷層下盤匯聚，但是通過對(duì)新三維地震構(gòu)造成圖觀察、研究發(fā)現(xiàn)，油氣在繼續(xù)向上盤運(yùn)移后遇到了斷裂帶東側(cè)一條同樣延伸較長(zhǎng)的東傾斷層，該斷層為嫩江組一段末期的一次強(qiáng)烈引張作用下形成的，切穿泉頭組至嫩一段地層，但由于受敖古拉斷裂的影響，這條斷層很快停止活動(dòng)。當(dāng)油氣運(yùn)移到這個(gè)區(qū)域后受這條斷層的側(cè)向封堵作用無法繼續(xù)向東運(yùn)移，因此無法在東部形成較大面積的有利聚集區(qū)帶(塔2區(qū)塊除外)，也就形成了現(xiàn)今的“東生西儲(chǔ)”、“東水西油”的分布特征。

通過對(duì)比姚家組頂面和青一段頂面構(gòu)造圖(圖1、圖2)發(fā)現(xiàn)，這條東傾斷層雖然切穿了泉頭組至嫩一段的地層，但是在平面上的展布仍有差異。姚家組頂面構(gòu)造圖中可以看出，這條斷層由北向南連續(xù)性很好，而青一段構(gòu)造圖這條斷層并不是十分連貫，在塔5區(qū)塊附近出現(xiàn)不連續(xù)，在斷裂帶的最南端斷層尖滅。上述不連續(xù)剛好為油氣運(yùn)移打開了兩扇門，油氣與敖古拉斷裂帶充分接觸，在斷層開啟時(shí)期，油氣迅速涌進(jìn)斷裂帶并向上運(yùn)移(圖3)。通過整套運(yùn)移過程最終形成了現(xiàn)今的“東生西儲(chǔ)”“東水西油”分布格局，同時(shí)，由于平面上這條東傾斷層沒有延伸至塔2區(qū)塊，油氣向上運(yùn)移后沒有受到該斷層的封堵作用，因此在東部形成小范圍成藏。但對(duì)于下覆扶余油層而言，斷層閉合后則起到了良好的遮擋作用，使繼續(xù)生成的油氣在東部聚集成藏。

4.結(jié)論

1)敖古拉斷裂帶具有幕式活動(dòng)特征，經(jīng)過多期引張、擠壓改造形成現(xiàn)今結(jié)構(gòu)特征，并在不同時(shí)期對(duì)油氣起到不同作用；

Figure1.The top structureof Yaojia formation 圖1.姚家組頂面構(gòu)造圖

Figure 2.Thetopstructureof the first member of Qingshankou formation 圖2.青一段頂面構(gòu)造圖

Figure 3.The routeof lateral migration of oil and gas圖3.油氣橫向運(yùn)移路徑

2)敖古拉斷裂帶與東側(cè)東傾正斷層空間展布特征對(duì)油氣運(yùn)移、聚集起到了關(guān)鍵作用，斷層的疏導(dǎo)和遮擋作用相結(jié)合，形成敖古拉斷裂帶“東生西儲(chǔ)”“東水西油”的分布規(guī)律；

3)下覆扶余油層直接接受青一段生成的油氣，向西部運(yùn)移的過程中，敖古拉斷裂帶閉合后對(duì)油氣起到封堵作用，使扶余油層在斷裂帶東部聚集成藏。

4)斷裂對(duì)油氣聚集成藏具有重要的控制作用，不同斷層對(duì)油氣運(yùn)移起到不同的作用，同一斷層在不同的地質(zhì)時(shí)期作用也可能有差異，因此研究斷層演化過程和精細(xì)刻畫斷層空間展布形態(tài)、組合特征對(duì)長(zhǎng)垣西部尋找有利區(qū)帶具有重要意義。