高郵凹陷漢留1號斷層輸導(dǎo)通道的時空分布特征

陳星岳，李鶴永，孫思敏，操義軍，徐哲航，鄒華耀

(1.中國石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249；2.中國石油大學(xué)(北京) 油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249；3.中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

0 引 言

斷層作為控制油氣富集的主要地質(zhì)體，對油氣成藏的控制作用在不同時空關(guān)系中存在差異。固結(jié)地層中，斷層具有二分結(jié)構(gòu)，國外學(xué)者將其分為斷層核和破裂帶，國內(nèi)學(xué)者劃分為破碎帶和誘導(dǎo)裂縫帶[1-4]。而對于碎屑巖層系而言斷層能夠輸導(dǎo)油氣，是因?yàn)榱黧w沿?cái)鄬拥倪\(yùn)移遵循地震泵機(jī)制[5]，其輸導(dǎo)能力主要取決于破裂帶裂縫的發(fā)育與分布[6-7]。

早期認(rèn)為斷層輸導(dǎo)通道的輸導(dǎo)性是與斷層的開啟閉合相一致的。但隨著對斷層研究的深入，斷層對流體的輸導(dǎo)能力是由斷層派生的裂縫輸導(dǎo)介質(zhì)提供的，油氣沿?cái)鄬拥妮攲?dǎo)是幕式的，油氣成藏由多幕次流體充注完成，每一幕次包括穩(wěn)態(tài)匯聚期和瞬態(tài)充注期[8-10]；流體遵從地震泵機(jī)制，沿?cái)鄬觾?nèi)部的裂縫帶向淺層流動，現(xiàn)今觀測到的淺層油氣是由多次斷層活動累積的結(jié)果[11]。依靠斷層活動速率可以作為斷層輸導(dǎo)通道的識別標(biāo)志已在渤海灣盆地得到應(yīng)用，同一時期，不同區(qū)段斷層活動速率的不同，決定了斷層輸導(dǎo)通道的啟閉性差異，最終導(dǎo)致同一斷層不同區(qū)段油氣及幔源CO2富集層段的差異[12-13]，同時，流體的穩(wěn)態(tài)匯聚也與斷層面幾何形態(tài)有關(guān)[14]。

目前對高郵凹陷斷層輸導(dǎo)作用的研究主要針對斷層活動強(qiáng)度、構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶以及斷層輸導(dǎo)脊進(jìn)行定量分析[15-17]，斷層側(cè)向遮擋作用的研究集中在深凹帶南部真武斷裂帶控制的一系列斷層以及斜坡帶的北傾正斷層[18-20]。然而，位于深凹帶北部漢留斷裂帶上的聯(lián)盟莊地區(qū)，斷層在不同時期的活動性、不同區(qū)段對油氣穩(wěn)態(tài)匯聚過程的影響均存在差異，也因此導(dǎo)致了油氣空間分布的差異。

本研究基于斷層啟閉性機(jī)制原理，計(jì)算了漢留1號斷層聯(lián)盟莊地區(qū)三垛組沉積期以及鹽城組沉積期至今的活動速率，以表征斷層在各時期的輸導(dǎo)能力；明確了斷層活動期斷層不同區(qū)段流體穩(wěn)態(tài)匯聚的優(yōu)勢區(qū)域，進(jìn)而明確斷層對油氣在時空上的控制作用，對后續(xù)的勘探實(shí)踐起一定的指導(dǎo)作用。

1 成藏地質(zhì)背景

高郵凹陷位于蘇北盆地東臺坳陷，北接柘垛低凸起，南臨通揚(yáng)隆起，西至菱塘橋低凸起，東至吳堡低凸起，凹陷內(nèi)部自南向北依次可劃分為斷階帶、深凹帶和斜坡帶3個次級構(gòu)造單元[21-22]，本次研究的聯(lián)盟莊地區(qū)位于高郵凹陷深凹帶。深凹帶油藏以條帶狀分布在真武斷裂帶與漢留斷裂帶附近。位于漢留斷裂帶中部、邵伯次凹北部的聯(lián)盟莊油田是深凹帶的主力油田之一。依據(jù)油氣的探明情況大致可將聯(lián)盟莊地區(qū)分為聯(lián)西地區(qū)、L38區(qū)塊及聯(lián)東地區(qū)，油氣主要富集層段為戴南組，油氣在平面上沿漢留斷層呈條帶狀分布[23]。

高郵凹陷形成于晚白堊世儀征運(yùn)動時期，經(jīng)歷了早期斷拗階段、中期的斷陷階段以及晚期的拗陷階段，自下至上的三個構(gòu)造演化階段對應(yīng)的地層包括：早期斷坳階段發(fā)育了泰州組及阜寧組；中期的斷陷階段發(fā)育了戴南組及三垛組，這也是深凹帶油氣富集的主要目的層；晚期的拗陷階段發(fā)育了鹽城組及東臺組[24-26]。

圖1 研究區(qū)范圍、構(gòu)造單元劃分及綜合柱狀圖Fig.1 Location, structural units and stratigraphic column of the study area

高郵凹陷深凹帶針對聯(lián)盟莊地區(qū)地層發(fā)育,前人做了大量研究，古近系發(fā)育三套地層，下部阜寧組可分為4段，深凹帶發(fā)育阜二段、阜三段以及阜四段，阜四段作為主力烴源巖主要沉積深灰、灰黑色泥巖[27]，中部戴南組是聯(lián)盟莊地區(qū)主要目的層段，可分為兩段，戴一段頂部沉積黑色、深灰色泥巖夾淺灰色砂巖，分布穩(wěn)定，中下部沉積淺灰色砂巖與淺、灰黑色泥巖呈不等厚互層，戴二段可分為5個亞段，其中二亞段和五亞段油氣顯示度較高，二亞段沉積灰色、暗棕色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖與灰色粉砂巖夾細(xì)砂巖呈略等厚互層，五亞段沉積淺棕色、淺灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、不等粒砂巖與灰色、棕色、紫色泥巖及粉砂質(zhì)泥巖互層，上部三垛組沉積棕色粗砂巖、含礫不等粒砂巖、細(xì)砂巖、不等粒砂巖與棕色泥巖，呈不等厚互層[23,28-29](圖1)。

前人研究發(fā)現(xiàn)，高郵凹陷戴南組的油氣來源為阜四段烴源巖，自戴一段沉積時期開始生烴，三垛組沉積期達(dá)到生烴高峰，三垛運(yùn)動后阜四段烴源巖停止生烴[27]。聯(lián)盟莊地區(qū)發(fā)育三角洲沉積體系，砂體沿?cái)鄬拥难由旆较蛘共?，與物源方向垂直或斜交[15, 23]。斷層是油氣自阜寧組烴源巖向戴南組儲集層垂向運(yùn)移的主要通道，深凹帶油氣主要充注時間為三垛組沉積期，漢留斷層也在該時期活動強(qiáng)烈[30-31]。

高郵凹陷深凹帶存在三個主力生烴次凹，對聯(lián)盟莊地區(qū)具有主要生烴貢獻(xiàn)的是邵伯次凹[32-33]。始新世以來，高郵凹陷深凹帶共經(jīng)歷了兩次大規(guī)模的剝蝕事件，分別為阜寧組沉積末期和三垛組沉積末期，隨著三垛運(yùn)動時期高郵凹陷整體抬升剝蝕，使高郵凹陷整體抬升約400 m，盆地古地溫下降。三垛運(yùn)動結(jié)束后，高郵凹陷東臺組和鹽城組兩套地層開始沉積，在邵伯次凹、樊川次凹以及劉五舍次凹沉積中心平均沉降厚度分別為900 m、1 100 m和1 200 m。但阜四段現(xiàn)今淺部地層溫度相比于三垛組沉積末期依舊下降，干酪根受較長時間的冷卻降溫后不再具備二次生烴能力。

高郵凹陷烴源巖自戴二段沉積期開始生烴，三垛組沉積期達(dá)到生烴高峰，三垛運(yùn)動后生烴作用停止。其主要排烴期為三垛組沉積期，但是自戴南組沉積開始至現(xiàn)今階段，深凹帶阜四段烴源巖普遍存在排烴情況[33]，但相比較于三垛運(yùn)動前，雖然阜四段烴源巖在三垛運(yùn)動后成熟度升高，但鹽城組沉積期至今阜四段烴源巖排烴量明顯降低?？紤]到阜四段烴源巖生烴能力的變化，控制排烴量差異的主要因素是排烴動力的不同。烴源巖在三垛運(yùn)動之前進(jìn)行生烴、排烴作用，三垛運(yùn)動后當(dāng)阜四段烴源巖再次埋藏到更大深度時，即使是烴源巖經(jīng)受的溫度降低，沒有再次生烴，烴源巖也會因進(jìn)一步的壓實(shí)作用對殘留在烴源巖內(nèi)部的油氣發(fā)生再次排烴作用，導(dǎo)致第二次成藏(圖2)。而在此時期，漢留1號斷層的啟閉性與三垛組沉積期存在一定差異，也造成了聯(lián)盟莊地區(qū)油氣垂向分布的差異。

結(jié)合前人研究以及聯(lián)盟莊地區(qū)地球化學(xué)特征，戴一段油氣成熟度高于戴二段油氣成熟度，戴一段油氣的成藏時間應(yīng)晚于戴二段油氣的成藏時間，即戴二段油氣成藏于三垛組沉積期，戴一段油氣成藏于鹽城組沉積期至今。

圖2 Z86井地層埋藏史、熱史與阜四段烴源巖生烴史圖Fig.2 Burial history, thermal evolution and hydrocarbon-generating history of fourth Funing member of Z86 well

2 聯(lián)盟莊地區(qū)漢留1號斷層啟閉性與斷層通道識別

油氣沿?cái)鄬舆\(yùn)移至儲集層后，油氣以斷層破裂帶為起點(diǎn)向儲集層調(diào)整匯聚，因此斷層在成藏關(guān)鍵期是否能輸導(dǎo)油氣是研究的重點(diǎn)。聯(lián)盟莊地區(qū)控制油氣分布的主要地質(zhì)要素是漢留1號斷層?；趧恿W(xué)機(jī)制，斷層的垂向輸導(dǎo)能力在不同時期、不同區(qū)段均存在一定差別。斷層的垂向輸導(dǎo)能力可以通過油氣主要充注期的斷層活動速率表征。同時，斷層面幾何形態(tài)對斷層的垂向輸導(dǎo)能力也具有一定的影響。

2.1 漢留1號斷層基本特征

漢留斷裂帶是高郵凹陷深凹帶與斜坡帶的分界，漢留斷裂帶由三條主斷層及其派生的次級斷層組成，主斷層又可由西至東依次命名為漢留1號斷層、漢留2號斷層以及漢留3號斷層，聯(lián)盟莊地區(qū)位于漢留1號斷層?xùn)|部(位置見圖1，A—B)。漢留1號斷層為走向NE的南傾同沉積正斷層，長約24 km，對應(yīng)三維地震工區(qū)測線號Line：L257—L1197。其傾角介于35°與60°之間，在戴南組層段傾角整體偏小，屬于同沉積鏟式斷層(圖3(a))。漢留1號斷層同時斷穿了阜四段與戴南組，在油氣成藏過程中可充當(dāng)油源斷層向目的層輸送油氣。聯(lián)盟莊地區(qū)油氣主要富集在戴二段和戴一段二亞段，根據(jù)現(xiàn)今地震剖面及前人研究，戴二段為滾動背斜圈閉，戴一段二亞段是以漢留1號斷層為遮擋條件的斷層圈閉。因此，漢留1號斷層的啟閉性控制著戴一段二亞段的斷層圈閉是否形成。

三垛組沉積期為強(qiáng)裂陷期，漢留1號斷層繼續(xù)強(qiáng)烈活動，地層沉積南厚北薄。此時應(yīng)力場由NW—SE轉(zhuǎn)換為S—N，深凹帶多發(fā)育E—W走向斷層，漢留1號斷層控制上盤變形，整體繼承了戴南組沉積時期的凹陷格局。三垛運(yùn)動伴隨有輕微的NE-SW向擠壓收縮變形，高郵凹陷遭受剝蝕作用，裂陷期結(jié)束(圖3(c))。

新近紀(jì)以來，在三垛運(yùn)動基礎(chǔ)上，凹陷整體拗陷下沉，應(yīng)力場轉(zhuǎn)為NW-SE向伸展，凹陷內(nèi)部產(chǎn)生少量NE走向斷層。鹽城組沉積早期，凹陷內(nèi)主要斷層活動強(qiáng)度較小，鹽城事件后斷層活動減弱，斜坡帶斷層普遍終止于鹽城組一亞段，深凹帶仍存在部分?jǐn)鄬永^承性發(fā)育(圖3(b))。

圖3 高郵凹陷過LX38井C—C′地震反射特征及構(gòu)造演化剖面(剖面位置見圖1)Fig.3 Seismic reflection characteristics and tectonic evolution sections of the C-C′ profile of Gaoyou sag across LX38 well(section location is shown in the Fig.1)(a)現(xiàn)今過LX38井C—C′時間域地震反射剖面；(b)現(xiàn)今過LX38井C—C′構(gòu)造剖面；(c)三垛組沉積末期過LX38井C—C′構(gòu)造剖面

2.2 斷層幾何形態(tài)識別及油氣匯聚模式

依據(jù)三維地震工區(qū)對漢留1號斷層進(jìn)行構(gòu)造解釋，進(jìn)而建立漢留1號斷層三維構(gòu)造模型(圖3)，位于聯(lián)盟莊油田區(qū)域內(nèi)的漢留1號斷層斷面測線L817-L884、L965-L996、L1077-L1117區(qū)段呈明顯凸面形態(tài)，L884-L945、L996-L1077區(qū)段為相對凹面。

圖4 三垛組沉積末期漢留1號斷層A—B區(qū)段斷層面幾何形態(tài)與流體沿?cái)鄬舆\(yùn)移模式示意圖(剖面位置見圖1)Fig.4 Fault geometry and fluid migration model along the fault plane of A-B area, Hanliu-1 fault (section location is shown in the Fig.1)

前人研究表明漢留斷層活動時期，即三垛組沉積期，油氣在烴源巖內(nèi)部持續(xù)生烴，達(dá)到烴源巖頂面水力破裂點(diǎn)后進(jìn)入戴南組滲透性地層，受浮力作用在滲透性地層頂部相對構(gòu)造高點(diǎn)匯聚，從構(gòu)造解釋可以看出，處于斷層凸面區(qū)域的地層界線明顯高于平面、凹面區(qū)域的地層界線，即流體基于最大動力準(zhǔn)則受浮力作用的優(yōu)勢匯聚區(qū)。當(dāng)聯(lián)盟莊地區(qū)受構(gòu)造應(yīng)力作用時，在漢留1號斷層附近形成一定規(guī)模的微裂縫，形成相對低流體勢區(qū)，此時流體受浮力作用向斷層帶匯聚，當(dāng)應(yīng)力累積至強(qiáng)度極限，斷層活動，流體沿?cái)鄬铀矐B(tài)穿層運(yùn)移，穿過其上一定厚度的非滲透性地層，進(jìn)入滲透性地層。進(jìn)入滲透性地層后調(diào)整至構(gòu)造高點(diǎn)成藏。

2.3 不同時期斷層活動速率

聯(lián)盟莊地區(qū)存在兩期成藏，分別是三垛組沉積期和鹽城組沉積至今，在不同時期漢留1號斷層充當(dāng)?shù)某刹匾卮嬖诓町?，基于地震泵機(jī)制，斷層在短時間內(nèi)形成開放的通道[34]，油氣沿?cái)鄬拥拇瓜蜉攲?dǎo)取決于裂縫輸導(dǎo)介質(zhì)的發(fā)育與分布，而斷層活動速率是基于時間層次表征斷層輸導(dǎo)能力的重要手段。

對于同沉積斷層而言，斷層古落差可以更準(zhǔn)確地反映斷層的沉積厚度[4, 35-37]。斷層的活動速率是指地質(zhì)時期某一階段的斷層落差與沉積時間的比值[36, 38]，但由于高郵凹陷在三垛運(yùn)動時期整體處于抬升剝蝕階段，導(dǎo)致三垛組頂部存在一定的地層剝蝕，因此計(jì)算斷層兩盤地層厚度時不能直接應(yīng)用三維地震數(shù)據(jù)直接讀取，需要針對三垛運(yùn)動時期漢留斷層上下盤進(jìn)行地層厚度恢復(fù)。

根據(jù)對漢留1號斷層三垛組沉積期活動速率分析，漢留1號斷層在L817—L1117區(qū)段內(nèi)，漢留1號斷層活動速率均>25 m/Ma[13, 39]，均具有較好的垂向輸導(dǎo)能力，在L857、L977及1097測線附近出現(xiàn)明顯活動速率低值，可能是由于斷層面幾何形態(tài)在該測線處存在明顯凸面形態(tài)。在L1017測線斷層活動速率最大值為59.2 m/Ma(圖5(a))。對漢留1號斷層鹽城組沉積至今活動速率分析，漢留1號斷層活動速率均<10 m/Ma[13, 39]，垂向輸導(dǎo)能力較弱。油氣可在此時期保存于以漢留1號斷層為遮擋條件的斷層圈閉中(圖5(b))。

圖5 不同時期漢留1號斷層A—B區(qū)段活動速率(剖面位置見圖1)Fig.5 Fault activity rate at different periods of A-B area, Hanliu-1 fault (section location is shown in the Fig.1)

圖6 流體沿?cái)鄬訋膨?qū)過程示意圖(據(jù)Hooper[11],1991；郝芳等[9]有修改)Fig.6 Process of fluid displacement along the fault zones (modified from Hooper[11], and Hao et al[9].)

2.4 斷層輸導(dǎo)通道識別

斷層活動速率與斷層面幾何形態(tài)是衡量斷層輸導(dǎo)能力的表現(xiàn)形式。通過對聯(lián)盟莊地區(qū)漢留1號斷層的分析，在三垛組沉積期，斷層活動速率普遍較高，均大于25 m/Ma，具備垂向輸導(dǎo)能力。同時，在L817—L884、L965—L996以及L1077—L1117區(qū)段呈凸面形態(tài)，油氣的穩(wěn)態(tài)匯聚規(guī)模在該區(qū)域相對較高，瞬態(tài)穿層運(yùn)移的量較大，可作為油源斷層區(qū)段向戴二段提供油氣，即三垛沉積期位于聯(lián)盟莊地區(qū)的漢留1號斷層識別出3條斷層輸導(dǎo)通道，均位于斷層面幾何形態(tài)為凸面的區(qū)段。但鹽城組沉積至今，斷層活動速率較低，不具備油氣的大規(guī)模垂向輸導(dǎo)條件，但對于油氣的保存較為有利，可控制戴一段油氣的富集。

3 討論與成藏模式

聯(lián)盟莊地區(qū)油氣富集在戴二段的滾動背斜圈閉和戴一段二亞段的斷層圈閉中。前人研究表明，戴一段油氣成熟度明顯高于戴二段油氣成熟度。戴二段油氣成藏期為三垛組沉積期，此時漢留1號斷層活動劇烈，斷層活動速率普遍高于25 m/Ma，斷層在油氣成藏中起輸導(dǎo)作用。

3.1 油氣沿?cái)鄬訋R聚與運(yùn)移的動力學(xué)機(jī)制

基于Sibosn地震泵理論，結(jié)合Hooper、郝芳等對斷層內(nèi)部結(jié)構(gòu)及流體穩(wěn)態(tài)匯聚的分析，將油氣沿?cái)鄬拥拇瓜蜉攲?dǎo)分為兩個階段：(1)流體向斷層帶的穩(wěn)態(tài)匯聚，該階段發(fā)生于應(yīng)力累積與沿?cái)鄬恿芽p帶的開啟過程，隨應(yīng)力的累積，裂縫開啟，斷層附近形成流體低勢帶，烴源巖經(jīng)初次運(yùn)移排出的烴類，烴源巖排驅(qū)至儲層的烴類在浮力驅(qū)動下向斷層帶匯聚，裂縫帶附近的相對滲透性地層可利用自身孔隙結(jié)構(gòu)使油氣沿裂縫帶向相對構(gòu)造高點(diǎn)緩慢調(diào)整，該過程為流體的穩(wěn)態(tài)匯聚過程(圖6(a))。隨油氣在裂縫帶的匯聚，斷層帶流體勢略高于地層流體勢，直至流體充滿裂縫帶，此時也為構(gòu)造應(yīng)力累積極限，地層壓力臨近斷層強(qiáng)度極限(圖6(b))。(2)流體遵循地震泵機(jī)制的幕式流動，該階段發(fā)生于應(yīng)力累積至發(fā)生巖石破裂的臨界時期，此時斷層活動，斷距產(chǎn)生，應(yīng)力釋放，裂縫閉合，構(gòu)造應(yīng)力轉(zhuǎn)移至流體中轉(zhuǎn)換為流體動能，從而沿?cái)鄬訋蛏喜枯攲?dǎo)，油氣發(fā)生穿層運(yùn)移，后滲流進(jìn)入儲集層緩慢調(diào)整富集，發(fā)生幕式成藏[9, 11](圖6(c))。斷層活動終止，隨構(gòu)造應(yīng)力的再次施加，流體勢與上一幕次應(yīng)力累積前相似(圖6(d))。

流體沿?cái)鄬拥膮R聚與輸導(dǎo)的量取決于斷層帶及其發(fā)育裂縫的規(guī)模，而后者受斷層帶的活動強(qiáng)度控制。由于流體沿?cái)鄬拥妮攲?dǎo)是發(fā)生時期不穩(wěn)定的、周期性的、幕式的，基于目前的研究手段，對某一幕的斷層活動是很難表征的，但是對于階段性累積的斷層活動，斷層的位移量可以評價斷層在某一時段內(nèi)的活動規(guī)模及其發(fā)育裂縫的規(guī)模，進(jìn)而依據(jù)斷層在單位時間內(nèi)的位移量對斷層活動性進(jìn)行表征，即斷層活動速率。因此斷層活動速率越大，斷層的輸導(dǎo)能力越強(qiáng)，流體沿?cái)鄬虞攲?dǎo)的量越大。

3.2 斷層面幾何形態(tài)及其對油氣匯聚與輸導(dǎo)通道的控制作用

在明確斷層起輸導(dǎo)作用的前提下，流體的輸導(dǎo)存在兩種模式，一種是處于應(yīng)力累積裂縫開啟階段的穩(wěn)態(tài)匯聚模式，另一種是處于應(yīng)力釋放裂縫閉合階段的瞬態(tài)穿層運(yùn)移模式。流體瞬態(tài)穿層運(yùn)移的規(guī)模是受穩(wěn)態(tài)匯聚過程的量決定的。

斷層的形成過程中，其幾何形態(tài)取決于構(gòu)造應(yīng)力和地層受其自身非均質(zhì)性導(dǎo)致的強(qiáng)度極限。在流體的穩(wěn)態(tài)匯聚模式中，基于最大動力準(zhǔn)則，相較于凹面、平面區(qū)域，凸面的勢能更低，匯聚更為優(yōu)勢。因此，在明確斷層垂向啟閉性的基礎(chǔ)上，斷層不同區(qū)域的幾何形態(tài)也控制著斷層的輸導(dǎo)能力。聯(lián)盟莊地區(qū)漢留1號斷層在斷層凸面區(qū)域發(fā)生穿層運(yùn)移，隨后在戴二段砂體中調(diào)整。以斷層凸面與戴二段頂面交線為PATHWAYTM軟件油氣運(yùn)移模擬起點(diǎn)，戴二段頂面構(gòu)造圖為數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行的油氣運(yùn)移模擬，模擬結(jié)果與實(shí)際勘探結(jié)果相一致。

3.3 油氣沿?cái)鄬虞攲?dǎo)的控制因素

油氣沿?cái)鄬拥妮攲?dǎo)與斷層活動密不可分，斷層在油氣進(jìn)入儲層過程中可作為輸導(dǎo)通道。而斷層活動又是非連續(xù)的、幕式的，不同區(qū)段的活動強(qiáng)度與活動性質(zhì)也存在差異。因此油氣沿?cái)鄬拥妮攲?dǎo)具有時空性。三垛組沉積期，漢留1號斷層全區(qū)段活動強(qiáng)烈，具備良好輸導(dǎo)能力的區(qū)段為斷層面呈凸面的區(qū)域；而在鹽城組沉積時期至今，雖然在三垛組沉積期斷層面呈凸面的區(qū)域可作為良好的輸導(dǎo)通道，但由于漢留1號斷層在此時活動微弱，此區(qū)段斷層輸導(dǎo)能力依舊較弱。同一斷層，相同時間、不同區(qū)段，斷層的輸導(dǎo)能力不同。以渤海灣地區(qū)為例，在油氣充注期，F(xiàn)1、F2斷層活動速率>25 m/Ma的區(qū)段，油氣在淺層富集；相反的，活動速率<25 m/Ma的區(qū)段，油氣在深層富集[12-13]。

3.4 聯(lián)盟莊地區(qū)油氣成藏模式

三垛組沉積期，漢留1號斷層處于活動期，聯(lián)盟莊地區(qū)對應(yīng)的L817—L1117測線(圖1中A—B區(qū)段)斷層活動速率普遍處于高值，即斷層活動速率大于25 m/Ma[13, 39]，以活動速率高值區(qū)及斷面幾何形態(tài)為凸面的區(qū)段為油氣起點(diǎn)，以戴二段深凹帶北部古構(gòu)造恢復(fù)頂面構(gòu)造圖為目的層，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)，模擬油氣運(yùn)移在戴二段砂體內(nèi)的運(yùn)移趨勢(圖7)。模擬結(jié)果整體表現(xiàn)為：油氣向L38區(qū)塊及聯(lián)西地區(qū)戴二段構(gòu)造高部位運(yùn)移，部分保存在滾動背斜圈閉中。

三垛組沉積期，漢留1號斷層開啟，油氣受“地震泵”作用沿?cái)鄬酉驕\層充注，由于斷層核的作用，油氣穿越斷層帶向下盤地層充注的能力較弱，與實(shí)際勘探結(jié)果一致，油氣普遍富集在斷層上盤地層中。油氣垂向運(yùn)移過程中，優(yōu)先以斷層面“凸面”區(qū)域匯聚，向上部戴二段充注，根據(jù)PATHWAYTM的模擬運(yùn)移結(jié)果，聯(lián)西地區(qū)的油氣主要由西部斷層面呈凸面區(qū)段(測線號L817—L884、L965—L996)輸導(dǎo)，而L38區(qū)塊的油氣主要由西部斷層面呈凸面區(qū)段(測線號L1077—L1117)輸導(dǎo)，即不同的凸面區(qū)段控制了不同位置油氣的富集。進(jìn)入戴二段儲層后油氣受浮力作用，在戴二段儲層內(nèi)進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移調(diào)整，油氣主要向兩個方向運(yùn)移：(1)部分油氣在L38區(qū)塊滾動背斜圈閉內(nèi)聚集成藏；(2)部分調(diào)整至以聯(lián)7斷層控制的斷層—背斜圈閉中。同時，也有部分油氣以下生上儲的模式在阜四段與戴一段砂體接觸良好的區(qū)域進(jìn)入戴一段砂體，由于受浮力作用油氣運(yùn)移至緊鄰斷層的上傾砂體中。但此時漢留1號斷層正處于強(qiáng)烈活動時期，斷層無法充當(dāng)遮擋條件，沒有形成良好圈閉，進(jìn)入戴一段砂體的油氣以多次、幕式流動的方式沿?cái)鄬酉驕\層充注，因此油氣無法在此時期于戴一段成藏。

鹽城組沉積期至現(xiàn)今，漢留1號斷層活動微弱，即斷層活動速率低于10 m/Ma[13, 39]，側(cè)向上可以作為遮擋條件形成斷層圈閉。此時，阜四段部分烴源巖生烴作用停止，其內(nèi)部殘余的油氣受鹽城組、東臺組沉積作用的影響向上排出，進(jìn)入戴一段儲層；后受浮力作用向戴一段構(gòu)造高部位運(yùn)移，最終油氣沿砂體運(yùn)移到斷層圈閉內(nèi)聚集成藏(圖8)。

圖7 聯(lián)盟莊油田三垛組沉積期(50.5～38 Ma)漢留1號斷層活動速率與輸導(dǎo)作用及油氣成藏模式圖(剖面位置見圖1)Fig.7 Fault activity rate, migration capacity and hydrocarbon accumulation model of Lianmengzhuang oilfield during the deposition of Sanduo Formation (50.5-38 Ma) (section location is shown in the Fig.1)

圖8 聯(lián)盟莊油田鹽城組沉積期至今(24.6～0 Ma)漢留1號斷層活動速率與垂向遮擋作用及油氣成藏模式圖(剖面位置見圖1)Fig.8 Fault activity rate, migration capacity, and hydrocarbon accumulation model of Lianmengzhuang oilfield during the deposition of Yancheng Formation to the present (24.6 Ma to the present) (section location is shown in the Fig.1)

4 結(jié) 論

(1)斷層垂向上的啟閉性主要受斷層活動強(qiáng)度的控制，漢留1號斷層三垛組沉積期活動速率>25 m/Ma，斷層開啟具有輸導(dǎo)能力，而鹽城組沉積期至今斷層活動速率<10 m/Ma，垂向上輸導(dǎo)能力弱，主要起封閉作用。

(2)沿?cái)鄬幼呦?，斷層帶輸?dǎo)通道的位置還受到斷層面幾何形態(tài)的控制，基于油氣運(yùn)移的最大動力準(zhǔn)則，3個凸面形成了3條斷層輸導(dǎo)通道，西邊的2條斷層輸導(dǎo)的油氣充注聯(lián)西圈閉，東邊的1條斷層輸導(dǎo)油氣充注聯(lián)東L38圈閉。

(3)聯(lián)盟莊地區(qū)存在兩種輸導(dǎo)與充注模式。三垛組沉積期，漢留1號斷層開啟，油氣沿?cái)鄬虞攲?dǎo)通道運(yùn)移至戴二段的滾動背斜圈閉聚集成藏；鹽城組沉積期至今，漢留1號斷層閉合，斷層起遮擋作用，阜寧組烴源巖排出的油氣直接進(jìn)入戴一段聚集于斷層圈閉。