渤海湾地区X型正断层及油气意义

本文主要利用地震资料解释成果,对渤海湾地区广泛发育的X型正断层的剖面变形特征、形成演化过程和机理及其油气意义进行分析。渤海湾地区X型正断层可分为新生型和继承型两类,在剖面上组合形成对称或非对称的X型形态。新生型和继承型X型正断层具有不同的形成演化过程与控制机理。新生型X型正断层与断裂带的右行走滑作用有关,是在断层的同步滑动过程中形成的。而继承型X型正断层的形成与基底先存断裂的继承性活动密切相关,是基底断裂优先活动的结果。渤海湾地区X型正断层对油气聚集成藏的有利作用主要表现在:有利于构造和地层圈闭的形成,有利于油气发生运移;有利于改善储层物性。与X型正断层相关的构造和地层圈闭是渤海湾地区值得关注的重要油气勘探领域。

X型正断层地应力分布规律影响因素分析

通过使用RFPA(Rock Failure Process Analysis System)二维模拟软件,分别研究了断层相交角度θ、破碎带宽度、关键层强度、破碎带强度、埋深5个参数对X型正断层交汇处垂直和水平方向应力场分布的影响。研究表明,这些因素在不同范围内,都对断层交汇处地应力场的分布有不同程度的影响,且这些因素对垂直和水平两个方向的主应力影响程度并不是完全一致的。相交角度不同时,垂直应力可能表现为应力集中或应力降低,而水平应力只表现为应力降低;破碎带宽度不同时,垂直应力只表现为应力集中,而水平应力可能表现为应力集中或应力降低;破碎带强度越小对垂直应力的影响越大,而对水平应力的影响则呈线性关系;埋深较浅对垂直应力的影响较大,而随着埋深增加,埋深对水平应力的影响不变;关键层强度对垂直和水平方向应力的影响程度却极为相似。

X型正断层交汇处应力分布及其油气地质意义

为了查明X型正断层夹角变化对应力分布特征及油气运聚的影响,应用FLAC3D软件建立了X型正断层夹角自15(°)至90(°)变化的6种模型,并对其交汇处应力场分布特征进行了三维数值模拟分析。结果表明:断裂交汇部位垂直应力表现为挤压性质的力,不明显受相交角度变化的影响,而水平应力主要为拉张性质的力,当θ大于45(°)后出现挤压应力;断裂交汇部位水平、垂直应力集中程度具有先增大后减小的变化规律,垂直应力大小较水平应力明显大一个数量级,当相交角度为45(°)时,水平、垂直应力集中程度达到最大。应力高集中区能够释放大量应变能,有利于油气的运移和聚集,因此,交角为45(°)的X型正断层是油气富集的有利区。

X型正断层构造特征及其构造物理模拟

X型正断层是常见的伸展构造样式,其几何学特征、形成过程及成因机制缺乏系统研究。基于地震资料精细解释和构造物理模式实验,明确几何学特征,重构其形成过程,明确形成机制,并探讨控藏作用。研究结果表明,X型正断层分为新生型和继承型2大类。继承型X型正断层是基底断裂复活形成的,包括差异伸展和双向均匀伸展2种模式;新生型X正断层形成于张应力和剪应力配比关系为1:2~2:1范围内的应力背景;继承型X型正断层具有较好油气运移、储层改造等优势并且形成多类型圈闭,具有“多层楼”式的成藏模式。X型正断层的研究丰富了构造样式研究的理论认识,建立了合理的地质模型,为构造精细解释提供依据。