新疆克拉玛依乌尔禾张扭性走滑断裂特征及其控藏作用研究

乌尔禾沥青矿断裂带位于准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带乌尔禾鼻隆之上,是一个小型左旋走滑断裂带。断裂带形成后未发生强烈改造,断裂带内发育沥青矿脉,露头地质条件好,且有三维地震覆盖,是研究走滑断裂特征和控藏作用的天然实验室。本文采用无人机三维立体建模技术,结合野外剖面实测,对乌尔禾沥青矿走滑断裂带野外剖面露头进行定量分析和解剖。结果表明,沥青矿断裂带共发育17条断层,主断层西北侧断层呈雁列状分布,东南侧断层呈马尾状,断裂带纵向呈负花状。研究表明,断层形成于燕山期左旋剪切应力场,受拉张应力影响,整体处于张扭环境,形成张扭性走滑断裂带。断层发育空腔和诱导裂缝,尤其主动盘裂缝更为发育,空腔的开度与油气侵染宽度呈正相关。结合塔里木盆地张扭性走滑断裂与油气藏关系分析,本文认为张扭性走滑断裂是良好的垂向油气运移通道,主动盘具有侧向输导作用,被动盘具有封堵作用,走滑断裂主动盘一侧圈闭是良好的油气聚集区域。

塔里木盆地顺北地区1号、5号断裂带奥陶系原油地球化学特征及控藏因素

塔里木盆地顺北地区奥陶系储层油气勘探潜力巨大,是目前超深层油气勘探重要的研究区域之一。顺北1号和5号断裂带位于顺北油田中部,厘清该区域原油的来源、热成熟度、油裂解程度以及控藏因素对揭示该地区油气成藏模式,指导后期油气勘探至关重要。选取了顺北油田1号及5号走滑断裂带19个原油样品进行饱和烃、芳烃、金刚烷及碳同位素分析,以揭示其地球化学特征。研究结果表明,1号和5号断裂带的原油样品均遭受了不同程度的热应力改造,传统生标参数失真且无法用于指示油源。相似的轻烃碳同位素分布特征指示研究区内原油属于同一族群。原油正构烷烃碳同位素值介于–37‰~–30‰,与寒武系烃源岩具有可比性,认为该区原油均产自下寒武统玉尔吐斯组。5号断裂带原油的成熟度自北向南呈现逐渐增加的趋势,芳烃参数换算的原油等效镜质体反射率平均值介于0.80%~1.43%,指示原油处于成熟-高成熟阶段。1号断裂带南北两侧原油成熟度差异不大,与5号断裂带中部原油的成熟度相当,总体介于1.06%~1.20%,原油处于成熟阶段。研究区原油裂解程度强弱排序依次为5号断裂带南段、5号断裂带北段及1号断裂带。综合分析认为,走滑断裂带发育特征与储层温度差异共同控制着顺北地区1号和5号断裂带油气物性及地化参数变化。该研究可为顺北地区超深层油气勘探提供指导。

顺北1号走滑断裂带分段差异活动特征及其控藏效应

塔里木盆地塔中北坡众多大型走滑断裂带是近年油气勘探开发的重点,文中通过对顺北1号走滑断裂带三维地震资料精细解释,综合前人研究成果及油气勘探实践,探讨了顺北1号走滑断裂带的差异活动特征及其控藏效应。研究表明:1)顺北1号走滑断裂带主要发育于下古生界,为一条大型左行走滑断裂带,平面展布具有分层差异性,在下古生界为线性展布,在上古生界呈雁列式展布。2)顺北1号走滑断裂带分段差异活动特征明显,研究区内可划分出张扭、压扭和纯走滑等3类12段。3)顺北1号走滑断裂带经历了多期构造演化,其中,加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期—海西早期为顺北1号走滑断裂带的关键活动时期,此后的深埋阶段构造相对稳定,断裂活动微弱。4)顺北1号走滑断裂带沟通了寒武系优质烃源岩与奥陶系有利储集体,断裂带的分段差异活动造成了不同断裂段的断溶体发育程度的差异及油藏规模的差异。实钻数据表明,张扭段和压扭段油气富集程度高,纯走滑段较低。此外,主断裂与分支断裂交叉处通常高产,推测分支断裂规模及活动强弱控制了其油气富集程度。

渤东凹陷新生代伸展-走滑叠合断裂时空差异演化模式及控藏效应

以三维地震精细解释为基础,通过构造剖面恢复,系统分析了渤东凹陷新生代伸展-走滑叠合断裂的时空差异演化特征及控藏作用。研究结果表明:(1)渤东凹陷新生代广泛发育以NNE向为主干、NE向为派生、NW向为叠加的伸展-走滑叠合断裂体系,可划分为强伸展-弱走滑断裂和强走滑-弱伸展断裂2类;整体具有深浅分层、南北分段的特征,纵向上,古近系主要发育强伸展-弱走滑断裂,断裂大而稀,新近系—第四系主要发育强走滑-弱伸展断裂,断裂小而密;平面上,同一断裂在不同段的构造组合样式存在差异。(2)研究区新生代伸展-走滑叠合断裂的演化主要表现为北部断裂活动强度“早强晚弱”,中部断裂继承性持续发育,南部断裂活动强度“早弱晚强”;演化模式分为初始断陷(孔店组—沙四段沉积期)、强烈断陷(沙三段—东营组沉积期)和走滑坳陷(馆陶组—平原组沉积期)3个阶段,初始断陷阶段,NNE—NE向强伸展与弱走滑叠合,NE向强伸展-弱走滑断裂为主控,NW向先存断裂活化,分割凹陷;强烈断陷阶段,NNE—NE向强伸展与弱走滑叠合,NNE向强伸展-弱走滑断裂变为主控,NW向断裂活动减弱或停止;走滑坳陷阶段,NNE向强走滑与弱伸展叠合,断裂不控制沉积,但对地层展布具有调整作用。(3)研究区伸展-走滑叠合断裂的发育演化与油气成藏密切相关,整体具有“早期伸展控源、晚期走滑控运、多期叠加控圈”的特征,东部斜坡带是油气运聚的有利区。

西湖凹陷平北地区断裂控藏作用研究

平湖构造带北部(简称平北地区)断裂复杂,复杂断裂不仅控制着圈闭的形成,而且对油气疏导和保存起着至关重要的作用。该文结合最新的地震和钻井资料,对平北地区断裂特征及控圈控藏作用进行梳理。结果表明,平北地区受控于早期鼻状隆起构造背景,断裂系统十分发育,形成自WS向NE散开的帚状断裂体系,主要发育断背斜、断鼻和断块等构造圈闭;同时北东走向的断裂与来自西部物源的条带状三角洲和潮汐作用的砂体相配合,形成一系列断裂-岩性复合圈闭。断裂对油气成藏的控制作用主要体现在两个方面,一方面是作为沟源断裂,起到疏导油气的作用;另一方面是作为圈闭边界,起到封堵油气的作用。该研究成果对研究区下步勘探部署可提供一定的技术支持。

沙南凹陷新生代断裂发育特征及控藏作用

为明确沙南凹陷新生代断裂活动特征以及对油气富集的控制作用,利用高精度三维地震资料及钻井资料,对研究区主要断裂的几何学特征、运动学特征开展研究,并对断裂活动对烃源岩、储层、圈闭及油气运移的控制作用进行了探讨。结果认为:研究区断裂可划分为三级及上、下两套断裂系统,孔店组~沙三段沉积期、东营组沉积期是断裂活动高峰期;高活动速率主要同沉积断层下降盘为优质烃源岩发育区,凹陷北侧不同类型断层边界决定了多种类型砂体发育模式,断裂作用控制了构造及岩性圈闭的形成,断裂及断裂砂体耦合是研究区主要的油气运移通道;发育凹陷内部中央隆起区南北两侧“断控”双通道近源成藏、凹陷北侧陡坡带“断-砂耦合”阶梯状网毯输导远源成藏、凹陷斜坡下部“断控”前缘砂体源内成藏3种断裂控藏模式;凹陷北侧深层岩性圈闭、凹陷北侧陡坡带中浅部构造圈闭是后续有利勘探方向。

柴达木盆地尕斯地区水下古隆起滩坝成因机制及控藏模式

滩坝是重要的油气藏储集体,对油气成藏具有重要的控制作用。水下古隆起构造上的滩坝形成机制及其对油气藏的控制作用研究较少,尚待进一步揭示。通过岩心分析、镜下观察、井震解释等手段,重建了柴达木盆地尕斯地区水下古隆起滩坝的古沉积环境,明确了该地区的地质构造特征和沉积岩石特征,揭示了滩坝的形成机制,建立了滩坝成藏模式。研究结果表明,(1)尕斯地区上干柴沟组(N1)水下古隆起构造主要发育滨浅湖相沉积体系,地层岩性主要为泥岩、粉砂岩和细砂岩。(2)研究区古地貌西北高、东南低,滩坝主要接受来自砂西-红柳泉的阿拉尔物源沉积,同时受到波浪和沿岸流的作用,发育大面积的滩砂体。(3)尕斯古隆起发育于新生代之前,且产生了大量断层,其滩坝砂体在平面上分布较广,砂体厚度小;在垂向上为旋回叠置分布,呈弯曲的“条带状”。(4)尕斯地区油气藏为古隆起、断层、滩坝砂体共同控制的构造-岩性复合油气藏。

惠民凹陷江家店油田低序级断层精细解释及控藏作用

江家店油田地质构造复杂,内部断层十分发育,预示着其依旧有较大的油气勘探潜力。由于该区发育众多断距较小的低序级断层,且目前对低序级断层的识别和勘探研究程度较低,因此,需要对低序级断层的构造精细解释及其控藏作用进行研究。该区发育北东-南西向、近东西向以及南北向三组低序级断层,在二级、三级断层附近,低序级断层与主干断层以斜交式分布,远离二级、三级断层,低序级断层呈现不同方向分布。利用相干体切片方法能够识别出江家店油田低序级断层,通过对低序级断层的构造精细解释,进而分析该区成藏模式,主要有构造控制的层状油藏和构造-岩性油藏,此外有少量透镜体岩性油藏。低序级断层的精细解释及其控藏作用的研究对油气的勘探开发具有重要意义。

吐哈盆地丘东洼陷碱泉子沟断裂描述及致密油气控藏分析

走滑断裂在油气成藏中具有重要的控制作用,其识别、判断和对油气藏控制要素的研究分析是当前勘探的热点。文中首次在吐哈盆地台北凹陷丘东洼陷中部发现碱泉子沟断裂,为了落实其空间展布特征、成因机制及其对油气藏的控制作用,开展了进一步研究。结果表明:碱泉子沟断裂在露头上水平错动、在剖面上断面陡直且发育“花状构造”、在平面上呈“雁列式”展布,并具有“四层构造”特征,走滑特征明显;碱泉子沟断裂是照壁山大断裂的派生次级走滑断裂,沿Sylveser简单剪切模式中的R′剪切面发育,结合流体包裹体均一温度推测其形成于晚印支期,早—中燕山期活动强烈,晚燕山期活动减弱;碱泉子沟断裂具有控圈、控储、控运和控藏作用,其空间结构、活动期次和与成藏期次的匹配关系决定油气运聚的流体相态、油气排替顺序和聚集位置,尤其是断裂中下层结构在中燕山期活动,后续静止封闭,这是导致下侏罗统致密油气藏大面积分布的重要原因。研究成果对吐哈盆地致密油气勘探具有非常重要的指导意义。

塔里木盆地走滑断裂分段性及控藏作用——以F_(Ⅰ)17断裂带为例

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩发育走滑断裂断控特大型油气田,但沿走滑断裂带碳酸盐岩储集层与油气分布异常复杂,制约了井位部署与油气高效开发。以富油气F_(Ⅰ)17走滑断裂带为例,利用高精度地震资料,对F_(Ⅰ)17走滑断裂带开展精细构造解析,结合岩心、测井及生产资料分析,对其储集层分布及控藏特征进行研究。结果表明:F_(Ⅰ)17走滑断裂带从南至北依次可划分为平行雁列段、线性段、叠覆段、斜列叠覆段和马尾段5个区段;走滑断裂的分布、规模与类型控制了储集层分布与发育程度,从平行雁列段至斜列叠覆段断裂发育强度增大,储集层规模增大且连通性变好,北部马尾段储集层沿分支断裂分布,连通性差;F_(Ⅰ)17走滑断裂带断控油气藏可划分为线性定容型、连接叠覆型、叠覆断垒型和尾段分散型4类;走滑断裂的类型与规模控制了油气藏类型与油气富集程度,针对不同类型的断控油气藏,需要采取不同的钻探措施。

西湖凹陷天台构造走滑-转换体系特征及控藏作用

西湖凹陷天台构造发育的复杂弧形断裂体系及其控藏作用十分复杂,制约了该区油气勘探。基于三维地震资料及多口探井实钻成果,深入分析天台构造内多套断裂系统构造特征及其对油气成藏的影响作用。结果表明:①天台构造受NE向发育的基底卷入型走滑断裂和NW向展布的薄层滑脱型转换断裂共同控制,是走滑-转换断裂过渡体系控制下的多期差异反转背斜,其构造内部具有明显的差异构造特征。构造北段断裂体系以走滑作用为主,受平湖断裂体系影响大,南段断裂体系以转换断裂为主,中段为2套断裂体系交会区,形成弧形硬连接断裂段。②天台构造的构造演化过程主要可分为断陷早期、断陷晚期及挤压期3个构造演化阶段。在断陷早期NE向断裂大量发育,局部NW向断裂调节差异位移,断裂体系形成,天台构造北部伸展量明显大于南部;断陷晚期断裂活动终止,天台构造整体活动减弱,仅局部大断裂持续活动;龙井运动挤压期天台构造经受近EW向强挤压,中部挤压强度大于南部和北部,形成整一大背斜,部分断裂复活,局部火成岩发育。③走滑-转换体系控制圈闭发育及油气运聚、保存。受多期构造运动叠加影响天台构造内呈现多种类型圈闭差异立体叠合的特征,中段构造圈闭叠合性好,受火成岩侵入影响,构造圈闭有效性差,南、北段深部独立发育构造高点,深浅圈闭叠合性较差;南段薄层滑脱型转换断裂输导能力强,但保存条件较差,北段局部增压背斜保存条件更好,具有更大的勘探潜力。该研究成果可为西湖凹陷天台构造深层油气勘探提供参考。

古近系断裂控藏作用定量评价——以珠江口盆地陆丰13洼为例

陆丰13洼古近系断裂多且复杂,不同断块内原油储量丰度差别较大,开展断裂控藏作用定量研究,厘清断裂与油气富集关系有利于更好地指导研究区下步油气勘探。从供油能力、输导能力、充注能力三个方面综合分析断裂的控藏作用,进行定量化表征,并建立了断裂控藏作用综合评价表征模型,应用证实,该模型中的耦合系数与油田储量丰度呈良好的线性关系,符合实际地质规律。在该定量评价方法的指导下于陆丰13洼发现了一个中型油田(C-9油田),进一步证实了该方法能够有效预测油气勘探的有利区域,可为富生烃断陷盆地古近系油气勘探提供借鉴。

西湖凹陷古近系致密砂岩气“三元耦合控藏”特征

针对西湖凹陷古近系致密砂岩气成藏机制与成藏模式尚不明确等问题,综合分析了烃源岩的特征与生排烃期次,研究异常高压的成因与分布特点,以及大型储集体的展布与物性特征,建立了致密砂岩气的成藏模式。研究结果表明:烃源岩、异常高压和致密储层“三元耦合控藏”是西湖凹陷致密砂岩气藏成藏关键因素,其中古近系煤系烃源岩条件优越,生气高峰期与储层致密形成时间一致,生烃增压同时提供了富厚的物质基础;异常高压改善储层物性,同时利于致密砂岩气的长距离运移和聚集;大规模的砂岩储集体发育,致密砂岩气在异常高压作用下汇聚成藏。西湖凹陷致密砂岩气藏呈现出“自源侧向-垂向”的成藏模式,共发育“原生型”和“改造型”2类致密砂岩气藏,具有良好的勘探前景。

涠西南斜阳构造脊源-势-相-导-盖耦合控藏作用研究及应用

针对涠西南凹陷斜阳构造脊涠洲组油气成藏主控因素不明、成藏特征缺乏系统研究等问题,综合考虑油气机制和输导层控油机制,明确其油藏分布主要受沉积相、沟源断层分布、流体势与盖层等影响,探讨建立“源-势-相-导-盖”五元耦合控藏模式,明确该区“近源-低势-优相-高导-厚盖”的优势油藏富集特征,结合地质-地震综合解释技术,落实了斜阳构造脊油气藏发育的有利区域及目标,为该区下步勘探指明了方向。

塔北-塔中隆起奥陶系富油气三角带断裂特征及控藏分析

针对塔北-塔中奥陶系碳酸盐岩富油气三角带断裂控储控藏欠缺系统性认识的问题,通过地震精细解释和构造力学机制分析,对塔北-塔中地区走滑断裂和油藏分布特征进行系统性研究,尤其从断层形成的力学机制、断层规模、断层分段性及断层组合样式等方面,剖析富油气三角带的发育特征及油气富集机制。研究表明:塔北-塔中地区的油气受控于2条区域级走滑断裂,其组合形成的富油气三角带内各断裂级别差异明显,且存在明显分段特征;塔中地区断裂带一般分为线性段、斜列段和羽状段,塔北地区断裂带可分为辫状堑垒段、拉分段和羽状段;断裂分段性导致同一断裂不同段油气富集特征具有明显差异,针对不同段可采用不同程度的开发方式,能有效提高储量整体动用程度。该研究可为国内外相似地质条件的碳酸盐岩油气藏勘探提供有益的借鉴。

断层封闭性演化地球化学评价方法及其控藏作用——以准噶尔盆地西北缘红车断裂带为例

断层封闭性评价对油气成藏研究具有重要的指导意义,但是断层封闭性演化和油气动态成藏有机结合的研究却较少。为此,以准噶尔盆地西北缘红车断裂带为例,利用烃源岩生物标志化合物、生烃热模拟产物特征、原油色谱色质、碳同位素、轻烃等地球化学实验分析技术,建立了断层封闭性演化地球化学评价方法,揭示了不同地质历史时期断层封闭性差异演化对油气运聚成藏的控制作用。研究结果表明:①红车断裂带断层侧向封闭性控制了断层上/下盘原油性质差异。②晚三叠世—早侏罗世,断层侧向对油气不封闭,下二叠统风城组烃源岩成熟阶段原油运移至上盘石炭系遭受生物降解形成高密度重质油;晚侏罗世—早白垩世,断层侧向对油封闭,对气不封闭,风城组高成熟原油和中二叠统下乌尔禾组成熟原油在下盘聚集成藏。③不同地质历史时期断层对不同流体封闭性差异是红车断裂带油藏伴生气普遍为干气的主要原因。④断层封闭性演化可以划分为开启、弱封闭、中封闭、强封闭4个演化阶段,分别控制了油气散失、上盘油藏遭受生物降解、下盘油藏聚集天然气散失、晚期干气捕获4个成藏过程,前3个阶段导致成熟—高成熟阶段天然气散失,晚期强封闭阶段干气大规模聚集,形成了重质油、中质油、轻质油、干气并存的油气分布复杂现象。结论认为,建立的断裂封闭性动态演化历程的地球化学评价方法,对复杂地区多源多期油气勘探开发具有重要的指导意义。

走滑断裂不同结构单元输导、运聚特性及其差异控藏模式——以准噶尔盆地乌尔禾沥青矿地区为例

走滑断裂的控藏作用是当前石油地质学研究的热点,但其内部不同结构单元的油气输导、运聚特性和差异控藏作用目前研究较少。文中通过野外地质表征、物性特征测试和二维油气运移物理模拟实验,以准噶尔盆地乌尔禾沥青矿地区走滑断裂为研究对象,结合理论分析、数理统计,明确了走滑断裂体系不同结构单元特征,厘清了走滑断裂不同结构单元的油气输导、运聚特性,构建了走滑断裂不同结构单元的差异控藏模式。研究结果表明:准噶尔盆地乌尔禾沥青矿地区走滑断裂为“核部-滑动破碎带-诱导裂缝带”三元结构型,走滑断裂主动盘滑动破碎带岩石裂缝最发育,其次为被动盘滑动破碎带和主动盘诱导裂缝带;油气在垂向上主要沿张扭性走滑断裂核部和主动盘运移,侧向上走滑断裂被动盘对油气的封闭性较好,以遮挡成藏为主,主动盘对油气的侧向封闭性差,油气可运聚到主动盘裂缝中,总体上走滑断裂以垂向输导为主,侧向上兼具输导和遮挡。“核部-滑动破碎带-诱导裂缝带”三元结构型走滑断裂输导体系及控藏模式的确立,对准噶尔盆地走滑断裂控藏规律认识的进一步完善及油气勘探开发理论的发展具有重要意义。

鄂尔多斯盆地延长组裂缝特征及其控藏作用

为确定断裂发育区油气充注聚集在时间上的持续性和在空间上的有序性,以鄂尔多斯盆地南缘上畛子—转角地区为例,分析裂缝形成期次与油藏分布的关系,探讨裂缝对延长组油藏的控制作用。研究表明,延长组主要发育燕山运动期二幕、燕山运动期三幕和喜马拉雅运动期共3期裂缝,不同期次裂缝对油气运聚的作用不同。近源油藏捕获了烃源岩从低熟到成熟阶段的所有产物,在燕山运动期三幕和喜马拉雅运动期遭到破坏,原油向远源区调整。研究区南部靠近渭北隆起,其裂缝的纵向连通性及砂体发育程度较强,原油在远源储集层中富集;研究区北部原油主要滞留在近源储集层中。因此,裂缝与砂体对接形成的输导网络,可以对油藏起到调整作用,在多期次裂缝的沟通下,近源和远源油藏的资源量立体互补。

寿阳区块煤层气田的水文控藏模式及控产特征

地下水对煤层的补、径、排关系不仅影响着煤层气的富集程度,而且影响着煤层气井的产气特征。为查明水文地质条件对煤层气富集和产气的影响,以寿阳区块15号煤层为研究对象,基于排采水离子测试数据和地下水势,分析了排采水化学特征参数、地下水势与含气量关系;结合水文控气作用分析,提出了3种控藏模式。根据不同控藏模式下煤层气井的产水、产气曲线形态及成因机制,划分了6种控产特征,并提出了相应的开发建议。结果表明:水化学特征参数、地下水势与含气量相关性显著。即矿化度、变质系数越大,钠氯系数、碳酸盐平衡系数、地下水势越小,含气量越高。水文地质条件以水动力逸散、封堵、封闭作用控制着煤层气逸散和富集成藏;水动力逸散控藏区,低含气量是煤层气井低产的主控因素,开发风险高;水动力封堵控藏区产水量普遍大。其中水动力强、低渗透率地区,易出现高产水低产气井,不建议开发;供液能力强、低渗透率易出现中产水低产气井,储层改造效果决定了开发的可行性;较高渗透率地区易出现高产水中产气,应注意排采的连续性。水动力封闭控藏区产水量小,其中低渗透储层易出现低产水低产气井,应注意储层改造的有效性;渗透率好的地区,一般为中-高产气井,应尽量保持排采连续性,降低储层伤害。研究成果可为煤层气井位部署提供理论指导。

渤中西洼新近系馆陶组断裂控藏作用定量评价

为厘清断裂对渤中西洼渤中8-D油田新近系馆陶组油气成藏的控制作用,在断裂系统分析的基础上,利用灰色关联分析法对断裂在油气成藏中的控制作用开展定量研究,并对渤中西洼馆陶组未钻圈闭进行钻探风险评价。结果表明:油源断裂控制了油气富集部位,新近系明化镇组盖层断接厚度控制了油气分布层位,断裂侧向封闭能力控制了断裂圈闭油柱高度。当综合评价指数Q值≥0.8时,馆陶组油气富集,探明储量丰度超过300×10^(4)t/km^(2);当0.5<Q<0.8时,馆陶组油气较为富集,探明储量丰度为(100~300)×10^(4)t/km^(2);当Q≤0.5时,油气丰度较低,探明储量丰度低于100×10^(4)t/km^(2)。定量评价方法应用于该区未钻圈闭,显示渤中8-D油田东南部两个馆陶组未钻圈闭油气富集概率大,钻探风险小,是下一步最有利的勘探目标。