松遼盆地三肇凹陷和長10區(qū)塊斷裂控藏作用差異性

松遼盆地三肇凹陷和長10區(qū)塊斷裂控藏作用差異性

油氣勘探的實(shí)踐表明，斷層在含油氣盆地油氣的運(yùn)聚成藏中起著非常重要的作用，不僅是石油聚集的阻塞，也是油運(yùn)移的傳導(dǎo)通道。這是不可否認(rèn)的事實(shí)，但許多科學(xué)家對氣藏的作用給予了獎勵（羅群，2002；杜春國，2004；劉志紅等，2003；雷繁榮等，1999；孫寶山，1996；傅光等，2006；遲園林等，2000；胡秋麗等，1999；鄒才等人，2005）。然而，這是對同一盆地或凹陷區(qū)域內(nèi)不同斷層在油氣運(yùn)動中的作用的研究。該擾動與含油氣盆地或凹陷的空間位置無關(guān)，因此不考慮斷裂對油氣運(yùn)動的影響。然而,由于斷裂在含油氣盆地或凹陷所處的位置不同,其與源巖、儲層空間的位置關(guān)系也就不同,雖然其仍可對油氣的運(yùn)聚成藏起著控制作用,但是其對油氣運(yùn)移和聚集所起作用形式和程度卻存在著明顯的差異。三肇凹陷與長10區(qū)塊同是位于松遼盆地中央凹陷區(qū)內(nèi)的2個地區(qū),前者是一個長期繼承性發(fā)育的深水凹陷,其內(nèi)青一段沉積了厚度較大的暗色泥巖(最大厚度可達(dá)到90m),有機(jī)質(zhì)豐富,有機(jī)碳平均為3.13%,氯仿瀝青“A”可達(dá)到0.50%,有機(jī)質(zhì)類型以I型和II型為主,鏡質(zhì)體反射率平均為0.55%～1.26%,已進(jìn)入大量生烴階段。其生成的油可以在其內(nèi)超壓的作用下通過斷裂向下“倒灌”運(yùn)移進(jìn)入下伏扶余—楊大城子(扶楊)油層中(付廣等,2008),而長10區(qū)塊則位于三肇凹陷南部,如圖1所示,其內(nèi)部也發(fā)育青一段源巖,但由于埋藏淺,加之其內(nèi)超壓值低,其生成的油不能向下“倒灌”運(yùn)移進(jìn)入下伏扶楊油層,其扶楊油層的油主要來自三肇凹陷青一段源巖。雖然二個地區(qū)在主要目的層—扶楊油層均發(fā)育有大量的T2斷裂,但由于2個地區(qū)所處的空間位置不同,T2斷裂對扶楊油層油運(yùn)聚成藏所起的作用也就不同。因此,開展三肇凹陷與長10區(qū)塊扶楊油層斷裂對油運(yùn)聚成藏作用的差異性研究,對于正確認(rèn)識三肇凹陷油源區(qū)內(nèi)外扶楊油層油成藏規(guī)律和指導(dǎo)油勘探均具重要意義。12天誤差發(fā)育和分布特征通過三維地震資料解釋成果對三肇凹陷和長10區(qū)塊T2斷裂梳理和拆分得到,二個地區(qū)的T2斷裂發(fā)育及分布具有如下特征。1.1雙向斷裂為主由圖2中可以看出,三肇凹陷和長10區(qū)塊T2斷裂均以南北向斷裂為主,三肇凹陷具有少量近東西向展布的斷裂,而長10區(qū)塊具有少量北東東向展布的斷裂。兩個地區(qū)斷裂傾角為35°～70°,平均為50°,均屬于平直斷裂。1.2b2斷裂距離小，延伸距離短，規(guī)模小三肇凹陷和長10區(qū)塊T2斷裂最大斷距120m,一般在10～80m。最大延伸長度14km,一般小于4km,如圖3所示。1.3邊界斷層模型三肇凹陷和長10區(qū)塊的中淺層斷裂由于受基底斷裂控制,在剖面上均呈似花狀構(gòu)造組合,每個花狀構(gòu)造邊界斷層規(guī)模較大,總體走向平行于基底斷裂,內(nèi)部斷裂呈雁行式排列,與邊界斷裂呈低角度相交,如圖4所示。T2斷層本身呈現(xiàn)地壘和地塹式構(gòu)造,內(nèi)部表現(xiàn)為小型地塹,似花狀構(gòu)造之間表現(xiàn)為地壘,形成地壘和地塹相間的構(gòu)造格局。1.4斷裂-斷裂分布由圖5中可以看出,三肇凹陷和長10區(qū)塊T2斷裂平均密度為0.81條/km2,最大斷裂密度可達(dá)到5條/km2,一般在0.1～3.0條/km2。在平面上均呈密集帶分布,但三肇凹陷T2斷裂密集帶發(fā)育,且方向也多,主要發(fā)育4個方向的斷裂密集帶,近南北向16條,北西向9條,北北東向8條和近東西向2條,4個方向的斷裂帶交叉組合,將三肇凹陷分割成網(wǎng)格狀(圖5b)。長10區(qū)塊T2斷裂僅發(fā)育5個斷裂密集帶,主要呈北北東向和近南北向展布,彼此之間無交叉(圖5a)。2扶楊油層與三肇凹陷青一部分源巖的空間位置關(guān)系油源對比結(jié)果表明,三肇凹陷和長10區(qū)塊扶楊油層油均來自三肇凹陷的青一段源巖,但2個地區(qū)扶楊油層與三肇凹陷青一段源巖之間空間位置關(guān)系卻明顯不同,三肇凹陷扶楊油層直接位于青一段源巖之下,而長10區(qū)塊扶楊油層則位于三肇凹陷青一段源巖之外的下部。正是這一空間分布位置差異造成了二個地區(qū)扶楊油層的油成藏機(jī)制和模式明顯不同,T2斷裂對油運(yùn)移輸導(dǎo)作用也就不同。2.1油橫向伏扶楊油層中“倒灌”運(yùn)移動力來源研究由于三肇凹陷扶楊油層位于青一段源巖之下,青一段生成的油主要是向上進(jìn)行運(yùn)移,但由于該區(qū)青一段源巖之上的青二、三段地層儲層不發(fā)育,主要發(fā)育泥巖層,青一段源巖生成的油難以向上覆地層中運(yùn)移。而青一段源巖之下的扶楊油層儲層發(fā)育,青一段源巖生成的油易向下運(yùn)移,但青一段源巖生成的油要向下伏扶楊油層中運(yùn)移除了要克服扶楊油層地層毛細(xì)管力的阻擋外,還要克服油本身浮力和扶楊油層地層壓力的阻擋,因此其必須具有足夠大的能量才能實(shí)現(xiàn)。由付廣等(2008)、遲元林等(2000)、霍秋立等(1999)和鄒才能等(2005)研究可知,三肇凹陷青一段源巖不僅目前具有較高的超壓,而且在油大量生成向下“倒灌”運(yùn)移時期——明水組沉積末期也具有較高的古超壓,可以成為青一段源巖生成油向下“倒灌”運(yùn)移進(jìn)入扶楊油層的動力。三肇凹陷青一段源巖生成的油向下伏扶楊油層中“倒灌”運(yùn)移除了要求其具有足夠的超壓外,還需要存在輸導(dǎo)通道,這種輸導(dǎo)通道不是地層孔隙,而是斷裂。只有斷裂才具有最小的毛細(xì)管力,油才能沿其向下伏扶楊油層中“倒灌”運(yùn)移。三肇凹陷T2層發(fā)育有大量斷裂,但并不是所有T2斷裂均可以成為油向下伏扶楊油層中“倒灌”運(yùn)移的輸導(dǎo)通道,只有那些T2源斷裂才能成為油向下伏扶楊油層中“倒灌”運(yùn)移的輸導(dǎo)通道。所謂T2源斷裂是指連接青一段源巖和下伏扶楊油層,且在青一段源巖大量生排烴期(明水組沉積末期)活動的斷裂。這類斷裂在該區(qū)主要是過T2至T06斷裂,這些T2源斷裂在三肇凹陷主要有348條,主要為近SN向分布,均為正斷層。一般斷距為20～60m,最大為150m。斷層長度為2～5km,在東西方向測線上T2源斷裂的發(fā)育密度為0.5～1.8條/km2,如圖6所示,三肇凹陷青一段源巖生成的油就是在其內(nèi)超壓作用下通過這些T2源斷裂向下“倒灌”運(yùn)移至扶楊油層的。根據(jù)付廣等(2008)研究,三肇凹陷青一段源巖生成的油可以通過T2源斷裂向下“倒灌”運(yùn)移至大部分扶余油層,部分地區(qū)可以達(dá)到楊大城子油層。2.2長10區(qū)塊扶楊油層中的制定由于長10區(qū)塊位于三肇凹陷青一段源巖區(qū)之外的下部,青一段源巖生成的油不能直接運(yùn)移至長10區(qū)塊扶楊油層。只能是三肇凹陷青一段源巖生成的油通過T2源斷裂在超壓作用下“倒灌”運(yùn)移進(jìn)入其下的扶楊油層后,然后再通過側(cè)向運(yùn)移才能到達(dá)長10區(qū)塊的扶楊油層。由于長10區(qū)塊扶楊油層河道砂體展布方向為北東向,與三肇凹陷東南邊部平行,且處于斜坡無高程差或高程差相對較小的區(qū)域內(nèi),油氣沿砂體側(cè)向運(yùn)移的浮力無或很小,因此三肇凹陷扶楊油層中的油不能沿這些河道砂體進(jìn)行向長10區(qū)塊的側(cè)向運(yùn)移。但長10區(qū)塊扶楊油層的T2斷裂呈南北向展布,卻可以直接連接三肇凹陷和長10區(qū)塊。盡管T2斷裂呈側(cè)向雁行式排列,彼此之間并不連接,但由于砂體對斷裂的溝通作用,使T2斷裂可以連接三肇凹陷扶楊油層和長10區(qū)塊形成油側(cè)向運(yùn)移的輸導(dǎo)通道,如圖5a所示。長10區(qū)塊扶余油層中的油就是通過這些被砂體溝通的T2斷裂輸導(dǎo)通道由三肇凹陷扶余油層向長10區(qū)塊側(cè)向運(yùn)移的。由圖7中可以看出,由長10區(qū)塊2個斷裂密集帶由北部至南部扶余油層原油密度逐漸減小的變化趨勢,說明長10區(qū)塊扶余油層中的原油確實(shí)是從三肇凹陷沿T2斷裂側(cè)向運(yùn)移至長10區(qū)塊的。3肇凹陷和長10區(qū)塊2斷裂運(yùn)移對油聚集的作用T2斷裂不僅對三肇凹陷和長10區(qū)塊扶楊油層油運(yùn)移起著重要作用,而且對油聚集起著重要作用,但由于三肇凹陷和長10區(qū)塊T2斷裂對油運(yùn)移所起的作用方式不同,造成其對油聚集的作用也不同。3.1油聚集成藏部位三肇凹陷青一段源巖生成的油主要是通過T2源斷裂向下“倒灌”運(yùn)移至扶楊油層的,由于T2源斷裂為T2斷裂密集帶的邊界斷裂,且T2斷裂密集帶為負(fù)向構(gòu)造,相對于密集帶兩側(cè)距上覆青一段源巖的距離相對較遠(yuǎn),油向其運(yùn)移所受的阻力大,故T2斷裂密集帶不是油運(yùn)移的指向,也就不是油聚集成藏的主要部位。而T2源斷裂的下盤為正向構(gòu)造,距離上覆青一段源巖的距離相對較近,油向其運(yùn)移所受的阻力小,故為油運(yùn)移的指向,是油聚集成藏的有利部位,其油在其內(nèi)的成藏模式如圖8所示。實(shí)際鉆井油顯示統(tǒng)計結(jié)果也應(yīng)說明三肇凹陷扶楊油層油井主要分布在T2斷裂密集帶之外的地壘構(gòu)造上,而不是T2斷裂密集帶中的地塹構(gòu)造,如圖9所示。3.2向運(yùn)移斷裂—長10區(qū)塊T2斷裂密集帶是扶楊油層油聚集成藏的主要部位由上可知,長10區(qū)塊扶楊油層中的油主要是通過T2斷裂從三肇凹陷側(cè)向運(yùn)移而來的,油在沿著T2斷裂密集帶向長10區(qū)塊側(cè)向運(yùn)移過程中,遇到T2斷裂密集帶內(nèi)斷裂與砂體配合形成的斷層—巖性或斷塊圈閉便可聚集成藏。這主要是由于受該區(qū)砂體展布方向無高程差或高程差較小和油源供給不足的影響,運(yùn)移進(jìn)入到長10區(qū)塊扶楊油層斷裂密集帶中的油量有限,只能在T2斷裂密集帶內(nèi)聚集成藏,無多余油向T2斷裂密集帶之外運(yùn)移,故T2斷裂密集帶內(nèi)應(yīng)是該區(qū)扶余油層油聚集成藏的主要場所,如圖10所示。4油氣藏成藏部位(1)三肇凹陷和長10區(qū)塊T2斷裂主要為南北向,斷裂密度大,平面分布不均,斷裂斷距小,延伸距離短,剖面上