边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟:以西湖凹陷平北斜坡带为例

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。

西湖凹陷平北斜坡平湖组潮坪环境砂体沉积模式及控制因素

潮坪沉积是西湖凹陷西部斜坡带平湖组的主要沉积相类型,潮坪沉积体系整体为富泥背景,砂体规模和微相类型变化较快,弄清规模性砂体的微相类型及其展布规律是平湖组潮坪背景下岩性勘探的关键点之一。通过对平北斜坡带钻井岩性剖面、岩心及分析化验资料的分析,结合现代沉积调研,系统梳理了平北斜坡带平湖组潮坪体系下规模岩性砂体的成因机制及分布规律。研究表明,平北斜坡带受不同潮差控制发育3类潮坪模式,形成了多类型规模性砂体:小潮差背景下发育障壁潮坪模式,规模性砂体为障壁砂坝、冲越扇砂体;中潮差背景下发育低凸起遮挡潮坪,规模性砂体为潮汐砂坝、潮道;大潮差背景下发育开阔海岸潮坪,规模性砂体为潮汐砂脊。这3类潮坪受构造演化、古地貌和海平面共同控制:①SQ1层序构造活动强,海平面上升,低凸起形成障壁,形成了障壁潮坪模式,障壁砂坝及冲越扇砂体主要分布在障壁之上及侧翼;②SQ2层序构造活动减弱,海平面最大,且水进-水退频繁变化,形成水下低凸起遮挡型潮坪模式,水进期在水下低凸起内外侧发育规模性潮汐砂坝,水下低凸起之间发育强潮汐通道,通道内外侧发育规模性潮道、潮汐砂坝砂体;③SQ3层序构造活动最弱,海平面下降,形成开阔海岸型潮坪模式,岬湾地貌受强潮流及沿岸流的改造,发育规模性潮汐砂脊砂体。研究成果可有效指导潮坪背景下岩性圈闭的勘探和评价。

西湖凹陷平北斜坡带平湖组层序构型差异及控砂模式

平北斜坡带是西湖凹陷岩性油气藏勘探的重点区带之一,但实际勘探过程中存在岩性砂体厚度小、横向变化大等问题,亟需开展不同构造单元内地层发育样式、沉积中心变迁、砂体发育机制等构造-沉积响应研究。基于最新钻井、测井及覆盖全区的高精度三维地震资料,开展了平北斜坡带平湖组三级层序-体系域高精度层序地层研究。基于古地貌、断裂体系的差异,划分了平北斜坡带构造-沉积单元,分析了不同单元内层序构型下断裂组合样式、地层接触关系、沉积充填样式的差异,探讨了不同层序构型差异的控制因素和控砂模式。研究表明,平北斜坡带可以划分为断裂陡坡型、对向断阶型、反向断阶型、顺向断阶型4种层序构型,层序构型差异受物源供给强弱变化、断裂体系活动差异、微古地貌转换调节、基准旋回迁移变化等控制,形成了4种砂体发育模式。通过不同构造单元层序构型差异和控砂机制研究,对于推动西湖凹陷平北斜坡带岩性油气藏领域勘探进程意义重大。

西湖凹陷平北斜坡带隐蔽圈闭地球物理识别技术

平北斜坡带成藏条件优越,不同圈闭类型的大中型油气田成群成带分布,是西湖凹陷近年来的主要勘探区域,但随着地质认识进步和勘探程度推进,平北斜坡带传统的构造、岩性圈闭勘探已步入中后期,亟需寻找新的勘探领域。基于平北斜坡带西高东低斜坡和洼隆相间的平面构造特征,结合区内碎屑岩地层和火山岩共生的沉积充填背景,以隐蔽圈闭评价为着眼点,通过构造、沉积、地震综合分析,认为平北斜坡带还发育地层岩性圈闭、古潜山圈闭、火山岩圈闭等三种隐蔽圈闭。根据区内不同隐蔽圈闭地球物理响应特征,建立了不同隐蔽圈闭的地球物理识别技术。其中,不同频率的频谱分解技术可以有效识别具体的地层尖灭点,进而有效实现地层岩性圈闭的识别;振幅/频率属性体可有效识别风化淋滤带,蚂蚁体裂缝识别技术可有效识别裂缝发育位置,从而实现古潜山圈闭的识别;多Z值解释技术和三维体雕刻岩性储层识别技术可有效识别火山岩圈闭。以上识别技术在应用中取得了良好的评价效果,可为平北斜坡带隐蔽圈闭勘探提供较好的技术指导。

断陷盆地斜坡带大型油气田成藏条件--西湖凹陷平北缓坡断裂与岩性控藏有利区

西湖凹陷平湖构造带烃储层条件优越,但由于断层十分发育,导致该区平北缓坡仅发现“断、小、贫、散”油气藏。为了明确大型油气藏的成藏条件及勘探方向,基于三维地震资料,结合油气成藏地球化学特征,系统研究了准区域盖层厚度,砂层厚度,断层断距,断层纵、横向封闭性等与油气成藏的关系,进而预测了大型油气成藏的勘探有利区。研究结果表明:①断裂对油气成藏具有双刃剑作用,小断裂有利于断层纵向封闭,但不利于横向封闭,大断裂有利于横向封闭,但不利于纵向封闭;②在准区域盖层足够厚和保证断裂纵向封闭的条件下,断距越大越有利于砂体被侧向泥岩遮挡成藏,大断距断层和三角洲前缘砂体是平北缓坡大型油气成藏的主控因素;③古近系始新统平湖组下段下亚段油气有利成藏区沿平西大断距断裂东盘分布,平湖组下段上亚段和平湖组中段大型岩性油气藏沿孔雀亭构造南部三角洲前缘朵状砂体区分布。结论认为,断裂、砂体和盖层3个关键控藏要素及其有效配置是平北缓坡形成有利非背斜圈闭油气藏的重要前提;该认识为该区油气的深化勘探指明了方向,对其他地区复合圈闭油气藏勘探具有借鉴意义。

西湖凹陷保俶斜坡带平北地区平湖组“多元控砂”机制分析

随着勘探开发程度的不断升高,西湖凹陷保俶斜坡带平北地区中上始新统平湖组构造―岩性复合油气藏显示出较大的勘探潜力。然而,该区构造―岩性复合油气藏勘探基础薄弱,加之构造、沉积条件复杂,砂体展布规律不清,阻碍了该区的勘探进程。本文基于三维地震及钻井等资料,从构造、层序及沉积3个方面对砂体分布的控制因素进行分析,认为构造古地貌及可容纳空间控制地层厚度及沉积体规模;同沉积断裂坡折带控制砂体的展布;体系域类型控制砂体的时空配置,沉积微相类型控制砂体的储集物性。综合分析控砂因素认为:断陷期的平下下段和平下上段是构造―岩性圈闭发育的主要层段,勘探方向为低位体系域控沉积断层下降盘的地势低洼汇砂区,而平中上段有利的岩性圈闭勘探区为三角洲前缘砂地比低或三角洲前端发育的潮汐砂脊带。

东海盆地西湖凹陷平北斜坡带平湖组煤系原油地球化学特征与油-源精细对比

东海盆地西湖凹陷平北斜坡带平湖组煤系原油性质及分布规律复杂,烃源岩纵、横向沉积环境及生物来源非均质性强,具有斜坡带和西次凹多源供烃特征。将地质与地球化学相结合,进行了原油类型划分与油-源精细对比,梳理了原油分布与生烃次洼的关系。结果表明:平北地区原油以凝析油为主,含少量轻质油和正常原油,根据生物标志化合物特征,可划分为3种类型。Ⅰ类原油主要分布在孔雀亭地区,主要来源于陆源高等植物的裸子植物松柏目树脂,与本地平湖组中段下亚段(平中下亚段)-平湖组下段(平下段)烃源岩具有明显亲缘关系。Ⅱ1类原油主要分布在武云亭地区的平上段及平中上亚段和NB8洼陷,具有陆源裸子植物和蕨类植物双重贡献,且蕨类植物贡献更大,与平上段、平中上亚段烃源岩有明显亲缘关系,并有成熟度较高的低带-西次凹海源有机质的贡献。Ⅱ2类原油主要分布在武云亭及宝云亭—团结亭地区,陆源裸子植物松柏目树脂贡献更大,与平中下亚段和平下段烃源岩具有明显亲缘关系。研究成果对深化平北斜坡带油源的新认识和油气藏预测及勘探部署有较大指导作用。

西湖凹陷平北缓坡带盖层特征及封堵性评价

盖层是西湖凹陷平湖构造带平北缓坡带的主要控藏因素之一。为厘清平北缓坡带优质盖层分布及控藏规律,利用该区满覆盖1200 km^(2)三维地震和23口探井资料,运用井约束地震反演技术,分析了盖层发育规律及封堵效果。结果发现,平北缓坡带平上段存在一套平均孔隙度1.5%的泥岩区域盖层S1,致使平湖组烃源岩生成的油气能够绝大部分滞留于平湖组内部。选取T~1界面上下50 ms时窗制作了S1盖层时间厚度图,较为客观地展现了这套盖层的全貌及分布特征,并指出L1、W4、B2等钻井失利是由于局部封堵性变差所致。考虑到断层对盖层封堵性的影响,认为当泥质涂抹因子<1.8时才对油气具有良好封堵性。综合考虑盖层厚度、泥质含量、断裂等因素,将平北缓坡带划分为完全封盖区、部分封盖区、无能力封盖区,以期有助于该区的油气勘探。

东海陆架盆地西湖凹陷平北斜坡带海陆过渡型岩性油气藏形成与分布预测

随着地质认识的逐步加深和勘探技术手段的进步,东海陆架盆地西湖凹陷平北斜坡带的勘探领域逐步从构造油气藏转向岩性油气藏。通过系统分析平北斜坡带海陆过渡型沉积体系的层序构成样式、砂体展布特征和油气藏发育模式,指出平北斜坡带存在断裂陡坡型、对向断阶型、反向断阶型和同向断阶型4种层序地层发育样式,对应发育断裂陡坡型潮控三角洲潮道砂岩油气藏、对向断阶型潮控三角洲前缘潮滩砂岩油气藏、反向断阶型河控三角洲前缘水道砂岩油气藏和同向断阶型河控三角洲前缘水道砂岩油气藏4种类型。结合砂体展布规律和油气藏成藏模式预测,对平北斜坡带不同区带岩性油气藏的形成条件和分布规律进行总结,并指出团结亭区断裂陡坡型潮控三角洲潮道砂岩油气藏和孔雀亭区同向断阶型河控三角洲前缘水道砂岩油气藏是该区岩性油气藏勘探重点领域。在该岩性油气藏发育模式指导下,近期针对宝云亭低隆与反向断阶带控制下的宁波19区岩性圈闭钻探取得重大突破。