臺(tái)安―大洼斷裂帶構(gòu)造演化與基巖油氣成藏

1、1、尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)同事大家好，我匯報(bào)的題目是：臺(tái)安大洼斷裂帶構(gòu)造演化與基巖油氣成藏。2、匯報(bào)共分為五個(gè)部分，第一部分前言。3、斷裂帶，是斷裂構(gòu)造帶的簡(jiǎn)稱。在油氣勘探中，斷裂帶通常指由若干個(gè)帶狀分布的斷塊或被斷層復(fù)雜化了的不完整的背斜組成的構(gòu)造帶。臺(tái)安大洼斷裂帶，是指在臺(tái)安大洼斷層發(fā)育演化基礎(chǔ)上形成的一系列構(gòu)造帶，大洼斷層的發(fā)育及演化控制了整個(gè)斷裂帶的構(gòu)造特征、沉積演化、儲(chǔ)層特征及油氣聚集。4、目前在臺(tái)安大洼斷層上盤(pán)發(fā)現(xiàn)的潛山有：牛心坨潛山、高升潛山、興隆臺(tái)潛山，在其下盤(pán)發(fā)現(xiàn)的潛山有：冷家潛山、大小洼潛山、海外河潛山。潛山地層自下而上由太古界、中上元古界、中生界組成。近年來(lái)，在大洼斷層上盤(pán)興隆臺(tái)

2、、牛心坨潛山形成了億噸級(jí)探明規(guī)模儲(chǔ)量，在其下降盤(pán)大小洼等潛山也不斷取得勘探突破。5、第二部分：構(gòu)造演化特征。首先是構(gòu)造特征。6、本區(qū)主要由北東走向和近東西走向的斷裂控制基底構(gòu)造形態(tài)，整體上呈現(xiàn)東高西低、北高南低、向南傾沒(méi)。7、主要發(fā)育有三種構(gòu)造樣式。一、伸展型構(gòu)造樣式，包括大斷面、滑脫型、斷階型。8、二、走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式。早期為伸展構(gòu)造，受后期走滑作用，滑脫斷塊形成Y字型走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造。9、三、逆沖推覆構(gòu)造樣式。早期的擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得太古界逆沖推覆于中生界至上，出現(xiàn)中生界重復(fù)段。10、下面，我們從構(gòu)造演化的角度對(duì)以上斷裂體系及構(gòu)造樣式的形成進(jìn)行探討。11、臺(tái)安大洼斷裂帶基底的構(gòu)造演化具有遼河坳陷

3、的共性。按板塊學(xué)說(shuō)，遼河坳陷位于華北板塊東北角，按斷塊說(shuō)，遼河坳陷位于郯廬斷裂帶上，決定了中新生代以來(lái)，郯廬斷裂帶的斷裂活動(dòng)及運(yùn)動(dòng)方式，對(duì)基底的改造和新生代裂谷發(fā)育演化有著重大影響。12、我們將本區(qū)構(gòu)造演化分為三個(gè)階段，第一階段為太古代至古生代結(jié)晶基底演化與穩(wěn)定克拉通階段。太古代為結(jié)晶基底形成與抬升遭受剝蝕階段。中上元古代研究區(qū)屬于燕遼沉降帶的一部分，在古中央凸起以西沉積一套海相碳酸鹽巖地層。古生代華北板塊處于穩(wěn)定克拉通階段，研究區(qū)無(wú)沉積。13、第二階段為中生代潛山雛形形成階段。中生代，渤海灣盆地主要受到印支期南北向擠壓應(yīng)力場(chǎng)和燕山期左旋走滑與拉張應(yīng)力場(chǎng)，出現(xiàn)了中生代多期復(fù)雜、強(qiáng)烈的構(gòu)造變形與

4、巖漿活動(dòng)。在研究區(qū)具體表現(xiàn)為三方面的特征。14、特征一、印支期發(fā)育逆斷層和內(nèi)幕斷裂。根據(jù)鉆井揭露情況，結(jié)合地震資料，我們落實(shí)了興隆臺(tái)潛山內(nèi)幕存在逆沖推覆構(gòu)造。結(jié)合侵入巖定年數(shù)據(jù)、區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)分析及渤海灣其他地區(qū)三疊時(shí)期存在的構(gòu)造樣式，我們推斷興隆臺(tái)地區(qū)內(nèi)幕逆沖斷層為印支期擠壓造山構(gòu)造環(huán)境下形成的。15、通過(guò)構(gòu)造精細(xì)解釋，在中央凸起地區(qū)也落實(shí)了內(nèi)幕逆斷層，及一系列北東走向的滑脫斷塊體。我們推測(cè)在中生代時(shí)期發(fā)育有一條古臺(tái)安大洼斷裂，趙古1塊等斷塊為該斷裂在中生代時(shí)期活動(dòng)產(chǎn)生的滑脫斷塊。16、特征二、伴隨有大量巖漿侵入和強(qiáng)烈的火山噴發(fā)。根據(jù)鉆井揭露，在中央凸起及興隆臺(tái)潛山等地區(qū)，在太古代地層中鉆遇了大

5、量的花崗巖等侵入巖。鋯石定年結(jié)果表明：巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在晚三疊世、晚侏羅世、早白堊世三個(gè)時(shí)期，尤其是晚三疊世，幾乎所有巖脈侵入均發(fā)生在該時(shí)期。地球化學(xué)指標(biāo)表明本區(qū)的酸性侵入巖形成于擠壓造山環(huán)境。這與晚三疊世南北向擠壓應(yīng)力場(chǎng)表現(xiàn)一致。17、特征三、巖性分布特征定型，保留層狀或似層狀構(gòu)造。研究區(qū)內(nèi)太古宇變質(zhì)巖原巖主要為沉積巖，經(jīng)歷了多期成巖作用以及外部營(yíng)力的改造，中生代侵入的脈體使其進(jìn)一步復(fù)雜化。18、雖然在其后又經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，但在區(qū)域上的巖性分布特征在該時(shí)期已經(jīng)定型，在平面上巖性的分布特征依然具有可對(duì)比性，在縱向上層狀或似層狀特點(diǎn)仍存在。這些特征為基巖內(nèi)幕油氣藏的形成奠定了基礎(chǔ)。19、經(jīng)歷

6、第一階段和第二階段構(gòu)造演化，潛山內(nèi)幕構(gòu)造基本形成。第三階段為新生代的構(gòu)造演化，是潛山定型及成藏時(shí)期。新生代以來(lái)，研究區(qū)主要受到郯廬斷裂帶早期伸展拉張和晚期右旋走滑的影響，為基巖油氣藏的形成創(chuàng)造了一系列條件。20、沙四時(shí)期為初始裂陷階段，受北西南東方向的伸展運(yùn)動(dòng)，斷裂帶中北部大洼斷層開(kāi)始活動(dòng)，成為邊界斷層，在其下降盤(pán)沉積了牛心坨臺(tái)安洼陷和陳家洼陷，牛心坨潛山形成。在中南部地區(qū)，大洼斷層并未發(fā)育，興隆臺(tái)與中央凸起仍為一體。21、沙三時(shí)期，伸展作用最為強(qiáng)烈，大洼斷層劇烈活動(dòng)，成為沙三段沉積的主控邊界斷層。在斷裂帶北部，大洼斷層的強(qiáng)烈活動(dòng)使得牛心坨潛山進(jìn)一步陷落深埋，被優(yōu)質(zhì)烴源巖所覆蓋。在中南部地區(qū)，

7、大洼斷層的強(qiáng)烈活動(dòng)使興隆臺(tái)潛山與中央凸起滑脫分離，成為獨(dú)立的潛山帶，被三大生油洼陷所包圍，形成洼中之隆的構(gòu)造格局。22、沙一二時(shí)期，大洼斷層繼續(xù)活動(dòng)，但伸展量已明顯變小。各潛山在大洼斷層的拉張下，繼續(xù)陷落深埋。23、東營(yíng)時(shí)期，在郯廬斷裂右旋走滑的影響下，研究區(qū)的應(yīng)力場(chǎng)變?yōu)槟媳毕蚶瓘埊B加強(qiáng)烈的北東向右旋走滑。斷裂帶南北構(gòu)造特征差異較大。北部表現(xiàn)為走滑壓扭特征，牛心坨潛山在牛心坨逆斷層的控制下發(fā)生反轉(zhuǎn)。中部為張扭壓扭的過(guò)度，冷家潛山在冷家逆斷層的控制下發(fā)生反轉(zhuǎn)。南部受走滑拉分表現(xiàn)為張扭的特征。同時(shí)，東營(yíng)時(shí)期是油氣大規(guī)模排烴時(shí)期，大洼斷層在該時(shí)期的強(qiáng)烈活動(dòng)為油氣運(yùn)移至潛山提供了良好的通道。24、斷裂

8、帶右側(cè)中央凸起在沙三沉積以前一直為隆起剝蝕區(qū)，沙三時(shí)期大洼斷層的強(qiáng)烈活動(dòng)使得興隆臺(tái)潛山與其分離，其東側(cè)，受東部凹陷邊界斷層影響，中央凸起整體上成西翹東傾的格局。南北方向上，由于各“山頭”沉降幅度有差異，呈現(xiàn)北高南底的特征。25、東營(yíng)末期斷裂帶的外部構(gòu)造最終定形，潛山基本成藏。其后斷裂活動(dòng)減弱遼河斷陷整體下降成為統(tǒng)一的坳陷。構(gòu)造演化與油氣：1. 多期次構(gòu)造演化為斷裂帶基巖潛山創(chuàng)造了良好的油氣成藏條件。匯報(bào)第三部分構(gòu)造演化與油氣。2. 首先是構(gòu)造演化與烴源巖發(fā)育及分布。對(duì)于陸相斷陷湖盆而言，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和氣候是控制烴源巖發(fā)育和分布的主要因素。由于大洼斷層的強(qiáng)烈活動(dòng)，在其下降盤(pán)形成了沙四段、沙三段多個(gè)生

9、烴洼陷，同時(shí)由于其活動(dòng)的不均衡性，使得烴源巖的分布有明顯的差異。沙四段北厚南薄，以牛心坨洼陷最厚。沙三段南厚北薄，以清水洼陷最厚。3. 同時(shí)，從烴源巖地化分析結(jié)果顯示，沙四段和沙三段生油巖有機(jī)質(zhì)豐度高，干酪根類(lèi)型以IIA型為主，具備良好的生烴條件。這種厚度大、生烴強(qiáng)度大的烴源巖為基巖油氣藏提供了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。4. 第二是構(gòu)造演化與儲(chǔ)層。本區(qū)儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間多樣，以裂縫為主。裂縫的形成與多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)息息相關(guān)。5. 對(duì)于本區(qū)而言，主要受到印支期南北向擠壓與喜山期右旋走滑運(yùn)動(dòng)影響，對(duì)儲(chǔ)層裂縫形成起到了重要作用。中生代的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了構(gòu)造薄弱帶，為后期裂縫的發(fā)育奠定了基礎(chǔ)。沙三期伸展運(yùn)動(dòng)，使興隆臺(tái)潛山成

10、為滑脫斷塊體，主要形成低角度縫，一方面為儲(chǔ)層裂縫的進(jìn)一步改造奠定基礎(chǔ)；另一方面也為油氣多通道運(yùn)移提供條件。6. 東營(yíng)期右旋走滑運(yùn)動(dòng)是潛山內(nèi)幕裂縫發(fā)育的重要因素。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，興隆臺(tái)潛山裂縫以高角度縫為主，裂縫擦痕多為斜擦痕，是走滑運(yùn)動(dòng)的典型特征。這種高角度縫與低角度縫以網(wǎng)絡(luò)狀交織在一起，構(gòu)成了太古界潛山油氣儲(chǔ)集的主要空間和油氣在潛山內(nèi)部運(yùn)移的良好通道。7. 另外，不同巖性在相同應(yīng)力下形成儲(chǔ)層的難度不一樣。同一巖石在不同應(yīng)力場(chǎng)下形成裂縫的難度也不一樣。三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)表明在同樣大小的應(yīng)力條件下，剪切應(yīng)力比擠壓和拉張應(yīng)力更容易使巖石破裂，以剪切地應(yīng)力為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要應(yīng)力的太古宇基底區(qū)稱為“優(yōu)勢(shì)應(yīng)力區(qū)”。8.

11、由剪切應(yīng)力場(chǎng)形成的裂縫為太古界潛山內(nèi)幕層狀或似層狀油藏的形成奠定了良好的基礎(chǔ)。9. 第三，構(gòu)造演化與蓋層。大洼斷層強(qiáng)烈活動(dòng)在其下降盤(pán)形成了多個(gè)生烴洼陷，沉積了巨厚的暗色泥巖。這些暗色泥巖構(gòu)成了本區(qū)風(fēng)化殼油藏最主要的蓋10. 其次，中生界角礫巖在區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育，這種致密巖性也作為太古界基巖油氣藏的良好蓋層。11. 另一方面，中生代時(shí)期侵入的輝綠巖、煌斑巖等巖脈作為太古界潛山內(nèi)幕致密隔層，為太古界內(nèi)幕油氣藏的形成奠定了良好的基礎(chǔ)。12. 第四，構(gòu)造演化與圈閉。按照圈閉與烴源巖的接觸關(guān)系，區(qū)帶內(nèi)太古界主要發(fā)育兩種圈閉類(lèi)型。一種是由于邊界斷層強(qiáng)烈活動(dòng)，潛山塊體滑脫，圈閉為源巖包裹，具多源多向供油特征的源

12、域內(nèi)型圈閉，比如興隆臺(tái)潛山。另一種是由于邊界斷層強(qiáng)烈活動(dòng)，生油洼陷與潛山為斷面接觸關(guān)系，以側(cè)向供油特征為主的源域邊型圈閉，比如中央凸起潛山。13. 第五，構(gòu)造演化與油氣運(yùn)聚。研究區(qū)內(nèi)在潛山頂面發(fā)育區(qū)域不整合面，并且斷裂十分發(fā)育，構(gòu)成了油氣運(yùn)移的主要通道。其中，古近系形成的大洼斷層和早期的斷層組合形成網(wǎng)絡(luò)狀斷裂輸導(dǎo)體系，構(gòu)成了本區(qū)基巖油氣成藏最重要的油氣運(yùn)移通道。14. 原油含氮化合物分析表明油氣以垂向運(yùn)移為主。證明了北東向深大斷裂對(duì)油氣運(yùn)移起著主要作用。15. 良好的斷裂體系在空間上為油氣運(yùn)移奠定了基礎(chǔ)。在時(shí)間上油氣排烴的主要時(shí)期為東營(yíng)末期和沙三末期，這與大洼斷層在該時(shí)期的劇烈活動(dòng)形成了良好的

13、時(shí)空匹配關(guān)系。16. 以上油氣藏形成條件構(gòu)成了研究區(qū)內(nèi)太古界兩種油藏模式的主控因素。17. 目前研究區(qū)內(nèi)，油氣探明儲(chǔ)量主要集中在興隆臺(tái)潛山帶。通過(guò)分析油氣成藏主控因素，我們認(rèn)為：對(duì)于本區(qū)勘探程度較低的地區(qū)，裂縫發(fā)育、近源、具有溝通油源的深大斷裂，應(yīng)是油氣聚集的有利場(chǎng)所，是本區(qū)下一步基巖勘探的主要方向?？碧叫Ч治觯?.2010年，興隆臺(tái)潛山帶整體上報(bào)探明儲(chǔ)量1.27億噸。2. 馬古9井與馬古12井在太古界深層均獲得了高產(chǎn)油氣流。3. 這兩口井上覆中生界地層厚度均為1000多米。研究表明：興隆臺(tái)地區(qū)發(fā)育厚度不等的中生界，2009年完鉆的馬古6井在巨厚的角礫巖下試油獲得高產(chǎn)油氣流，油氣能夠在如此巨

14、厚的中生界下聚集成藏，極大的證明了大洼斷層對(duì)潛山深層油氣成藏的重要性。同時(shí)說(shuō)明深層仍是深化勘探的領(lǐng)域和方向。4. 目前，興隆臺(tái)潛山帶各個(gè)潛山塊體出油底界均不同。我們認(rèn)為目前認(rèn)識(shí)的4700米含油底界之下依舊有油氣成藏的可能。主要原因有三。5. 一、潛山內(nèi)幕巖性的歷史延續(xù)性，為內(nèi)幕油藏的形成創(chuàng)造了條件。太古界層狀或似層狀內(nèi)幕巖性在早期便已形成，受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響巖性變化較小，主要是裂縫的形成與其有關(guān)。6. 二、潛山內(nèi)幕存在多套油水系統(tǒng)。我們對(duì)興古7等井的地層壓力、產(chǎn)量變化進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)潛山內(nèi)幕油藏不具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，這反映出潛山內(nèi)幕儲(chǔ)層并非塊狀，而是具有多個(gè)獨(dú)立的裂縫發(fā)育帶，呈層狀或似層狀分布

15、，潛山內(nèi)幕具有多套油水系統(tǒng)。6/97. 三、具有溝通油源的深大斷裂。大洼斷層作為油氣運(yùn)移的良好通道，為潛山內(nèi)幕深層油氣成藏創(chuàng)造了現(xiàn)實(shí)條件。8. 因此，我們認(rèn)為目前認(rèn)識(shí)的4700米含油底界之下，生烴底界之上的潛山深層均有可能成藏。9. 按照此認(rèn)識(shí)，我們?cè)谂d隆臺(tái)潛山帶優(yōu)選了三口探井提供部署。10. 以興隆臺(tái)潛山油氣成藏認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，我們認(rèn)為西側(cè)興西潛山等周邊潛山同樣是油氣聚集成藏的有利區(qū)帶，也是我們下一步勘探的方向。11. 大洼斷層上盤(pán)的興隆臺(tái)潛山勘探取得了巨大成功，預(yù)示了下盤(pán)的中央凸起也存在巨大的勘探潛力。12. 我們從儲(chǔ)層等四個(gè)方面對(duì)興隆臺(tái)潛山和中央凸起潛山進(jìn)行了橫向?qū)Ρ取Ｒ?、?chǔ)層，中生代及以前

16、地質(zhì)時(shí)期，興隆臺(tái)潛山為古中央凸起的一部分，因此內(nèi)幕巖性及中生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)兩者的內(nèi)幕改造應(yīng)為一樣。東營(yíng)時(shí)期由于潛山規(guī)模差異較大，右旋走滑運(yùn)動(dòng)對(duì)興隆臺(tái)潛山儲(chǔ)層裂縫形成更為有利，但是鉆井取芯表明中央凸起潛山裂縫也較為發(fā)育。二、蓋層方面，興隆臺(tái)潛山被沙三段暗色泥巖全面覆蓋，中央凸起潛山局部上覆沙三段泥巖和中生界砂礫巖，封堵條件不如興隆臺(tái)潛山，但沙三段暗色泥巖和中生界厚層致密角礫巖均可以作為潛山風(fēng)化殼油氣藏的良好蓋層。而內(nèi)幕致密巖性則可以作為內(nèi)幕油氣藏的良好隔13. 三、油源方面，興隆臺(tái)潛山被三大生油洼陷所包裹，具有多源多方向大尺度供油窗口。中央凸起兩側(cè)被清水洼陷和駕掌寺洼陷所夾持，油氣以側(cè)向運(yùn)移為主，

17、不如興隆臺(tái)潛山優(yōu)越。但同樣具有多源多方向大尺度供油的特點(diǎn)。四、運(yùn)移條件，中央凸起潛山與興隆臺(tái)潛山同樣以大洼斷層為依托，這條溝通油源的深大斷裂一方面可以作為兩個(gè)潛山油氣運(yùn)移的良好通道。另一方面，也可以導(dǎo)致中央凸起油氣向上逸散。因此，我們認(rèn)為，興隆臺(tái)潛山成藏條件比中央凸起要優(yōu)越，但中央凸起潛山也應(yīng)是油氣聚集成藏的有利場(chǎng)所。15. 鉆探結(jié)果表明，中央凸起潛山風(fēng)化殼和內(nèi)幕均可以成藏。趙古1井在太古界潛山表層試油獲得工業(yè)油流，趙古2井在太古界潛山深層獲得工業(yè)油流，極大的證明了中央凸起油氣成藏的有利性。16. 通過(guò)鉆井后評(píng)估，我們落實(shí)了趙古1塊為中生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的滑脫斷塊體，經(jīng)歷多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)層破碎

18、、裂縫發(fā)育。東側(cè)與清水洼陷烴源巖以斷層形式大面積接觸，油源條件良好，大洼斷層作為油氣運(yùn)移的良好通道。同時(shí)上覆巨厚中生界致密角礫巖對(duì)風(fēng)化殼油藏起到了良好的蓋層作用。17. 趙古2井上覆東營(yíng)組砂礫巖，缺少區(qū)域蓋層，不利于風(fēng)化殼油氣成藏。但是內(nèi)幕致密巖性對(duì)內(nèi)幕油氣藏形成起到了良好的隔層作用。同時(shí)，通過(guò)地震資料和旋轉(zhuǎn)井壁取芯取得碎裂混合花崗巖和糜棱巖化混合花崗巖，我們?cè)谮w古2塊識(shí)別了多條內(nèi)幕斷裂，這種內(nèi)幕斷裂對(duì)儲(chǔ)層的改造起到了重要作用。18. 通過(guò)對(duì)已經(jīng)井和已知油藏的解剖，我們確定了中央凸起潛山下一步勘探方向：一、對(duì)缺少區(qū)域蓋層的地方，以內(nèi)幕型油藏勘探為主。二、對(duì)區(qū)域蓋層發(fā)育的地方，以風(fēng)化殼油藏勘探為主，兼探內(nèi)幕油藏。19. 按照此思路，我們?cè)诼鋵?shí)本區(qū)構(gòu)造的基礎(chǔ)上，部署了趙古7、趙古8井。趙古7井位于趙古1塊南側(cè)，屬于與趙古1塊成因相同的滑脫斷塊體，應(yīng)為風(fēng)化殼油藏和內(nèi)幕油藏均發(fā)育的圈閉。趙古8井位于趙古2圈閉東側(cè)，應(yīng)為內(nèi)幕油藏發(fā)育的圈閉。20. 以興隆臺(tái)潛山油氣成藏認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，我們認(rèn)為西側(cè)興西潛山等周邊潛山同樣是油氣聚集成藏的有利區(qū)帶，也是我們下一步勘探的方向。21. 匯報(bào)第五部分結(jié)論與認(rèn)識(shí)。22.1、印支晚期的擠壓應(yīng)力場(chǎng)和燕山中期郯