東濮凹陷文留油田斷層封閉性定性分析

張 瑜

（中國(guó)石油化工股份有限公司 中原油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州 457000)

東濮凹陷文留油田斷層封閉性定性分析

張 瑜

（中國(guó)石油化工股份有限公司 中原油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州 457000)

東濮凹陷文留油田斷裂發(fā)育，構(gòu)造破碎，是典型的復(fù)雜斷塊油氣藏，此類(lèi)油藏的油氣分布與斷層封堵性有很大關(guān)系。通過(guò)對(duì)斷層兩盤(pán)巖性配置關(guān)系、產(chǎn)狀配置關(guān)系、斷層活動(dòng)期與油氣運(yùn)移期配置、斷層產(chǎn)狀和落差等因素，分析討論斷層封閉性與斷塊油氣藏形成分布之間的關(guān)系。

斷層封閉性；巖性；斷層產(chǎn)狀；斷層活動(dòng)期

斷層封閉性是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題，它受很多因素的影響和控制，其中斷層兩盤(pán)巖性配置關(guān)系、產(chǎn)狀配置關(guān)系、斷層活動(dòng)期與油氣運(yùn)移期配置、斷層產(chǎn)狀和落差等都是影響斷層封閉性的重要因素，下面根據(jù)文留油田一些油氣藏為例，分別討論各種因素對(duì)斷層封閉性的影響，討論斷層封閉性與斷塊油氣藏形成分布之間的關(guān)系。

1 斷層兩盤(pán)巖性配置關(guān)系

斷層兩側(cè)巖性配置關(guān)系是影響斷層封閉性的一個(gè)重要因素。巖性配置是指斷層兩盤(pán)滲透層和非滲透層的組合關(guān)系，若組合得當(dāng)，斷層封閉性好，若組合不當(dāng)，斷層不具良好的封閉性，不能在斷面區(qū)附近形成油氣藏，故斷層兩盤(pán)巖性配置關(guān)系是斷層附近能否形成油氣藏的重要因素。在文留油田各復(fù)雜斷塊區(qū)斷層兩側(cè)巖性配置關(guān)系常見(jiàn)有儲(chǔ)層與對(duì)盤(pán)非滲透性巖層接觸，儲(chǔ)層與對(duì)盤(pán)砂巖接觸，儲(chǔ)層與斷裂帶發(fā)育的不滲透或低滲透的斷層巖接觸等三種主要配置關(guān)系。

1）儲(chǔ)層與斷層對(duì)盤(pán)非滲透性層接觸。斷層一盤(pán)儲(chǔ)層的上傾方向若被另一盤(pán)非滲透性巖層遮擋時(shí)，可以形成好的斷層封閉。若儲(chǔ)層是與大段泥巖或鹽巖等塑性較強(qiáng)的巖性接觸，則該斷層在這個(gè)層段的封閉性較強(qiáng)。文留油田的文299塊為一帶窄油環(huán)的凝析氣藏，是由文299斷層與文194斷層、文305斷層、文299東斷層所圍成的近于菱形的斷塊構(gòu)造，它的高部位被西掉的文299斷層所切割，剖面上構(gòu)成反向屋脊斷塊圈閉，其中的沙二下段氣層被下降盤(pán)沙二上段大套泥巖、含膏泥巖為主的巖層遮擋形成很好的斷層封閉，使沙二下段成為該斷塊的主力油氣層，連續(xù)含氣井段長(zhǎng)為130m，連續(xù)含油井段長(zhǎng)為47m，氣藏高度為120m（圖1）。同理，文299東側(cè)的文185斷塊沙二下也是主力油氣層段（圖1）。

圖1 文299與文185井油氣藏剖面圖

文299塊沙二下段氣藏是斷層一盤(pán)儲(chǔ)層與對(duì)盤(pán)非滲透層接觸構(gòu)成的良好斷塊圈閉，進(jìn)而形成油氣藏的典型實(shí)例，它表明油氣儲(chǔ)層與斷層對(duì)盤(pán)的非滲透性巖層相接觸時(shí)，斷層兩盤(pán)的這種巖性配置關(guān)系很好，可以構(gòu)成很好的斷層圈閉，使大量的油氣在儲(chǔ)層中聚集起來(lái)，成為油氣富集的地區(qū)。

2）儲(chǔ)層與對(duì)盤(pán)砂巖接觸。這種類(lèi)型的特點(diǎn)是斷層兩盤(pán)發(fā)育的均為砂巖。這里有兩種配置情況，一種是同一層位的砂巖對(duì)接，另一種是不同層位的砂巖對(duì)接。這兩種不同的巖性配置，主要取決于斷層滑距與儲(chǔ)層厚度兩者的關(guān)系，當(dāng)斷層滑距小于儲(chǔ)層厚度時(shí)為第一種配置，相反為第二種配置。

在第一種巖性配置的情況下，砂巖儲(chǔ)層在斷層面附近會(huì)發(fā)生碎裂變形，這種碎裂作用使高孔隙砂巖細(xì)粒化，孔隙度降低，孔喉半徑減小，有可能形成較小短柱的封閉作用，但不能形成明顯的側(cè)向封堵，所以多數(shù)的斷層都是不封閉的。比較典型的實(shí)例文38塊沙三中油藏，文224斷層上升盤(pán)發(fā)育一系列小斷層，它們的斷距都小于20m，斷層兩側(cè)的沙三中儲(chǔ)層自我首尾毗連，即兩側(cè)為同一層位砂巖相接，與其他斷塊儲(chǔ)層相比被上述小層所封閉的油柱高度則很小，都小于40m，說(shuō)明這些斷層形成時(shí)的位移量很小，再加上儲(chǔ)層在斷層兩側(cè)自我毗連，不能在小斷面附近形成良好的側(cè)向封閉環(huán)境，來(lái)封閉大量的油氣。文留地區(qū)類(lèi)似的例子很多，由于斷層落差小，某一砂層組沒(méi)有完全斷開(kāi)，但多數(shù)情況下此類(lèi)小斷層封閉性差，由于斷層兩盤(pán)砂體為斷開(kāi)，儲(chǔ)層自我首尾毗連，即兩側(cè)為同一層位砂巖相接，小斷層對(duì)油層的分布、含油高度及含油范圍不起到控制作用。

第二種巖性配置即不同層位砂巖對(duì)接，斷層在活動(dòng)過(guò)程中，斷層位移量大于儲(chǔ)層厚度，特別是在壓性和扭性應(yīng)力作用下，在斷裂帶中常發(fā)育不滲透或低滲透的斷層巖，它們涂抹在斷面上，形成一層薄膜，連續(xù)分布，從而使在斷層兩盤(pán)砂巖與砂巖對(duì)接的情況下斷層仍具有封閉性，能圈閉油氣。這時(shí)，斷層兩盤(pán)無(wú)論是什么性質(zhì)的巖性配置，油氣都將會(huì)在斷層面附近聚集起來(lái)，形成油氣藏，成為油氣富集的地區(qū)，這種實(shí)例在文留地區(qū)十分多見(jiàn)，舉不勝舉。

綜上所述，斷層兩盤(pán)在多種形式巖性配置下，均可以具有封閉性而形成油氣藏，并能成為油氣極為富集的地區(qū)。

2 斷層產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀配置關(guān)系

斷層產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀配置，是指階梯狀斷層斷面兩盤(pán)巖石的產(chǎn)狀和斷面產(chǎn)狀的組合關(guān)系，它們主要有兩種組合型式。其一是斷層兩側(cè)巖層或巖體與斷層面均呈同向傾向，即所謂的順向屋脊式配置，這種斷層面自身具有一定的開(kāi)啟性，故這種斷層的封閉能力一般都較差。其二是斷層兩側(cè)的巖層或巖體的傾向與斷層面傾向相反，即所謂的反向屋脊式配置，這種斷層的封閉性通常都較好。后者之所以比前者通常具有更好的封閉性，主要是在區(qū)域性抬升過(guò)程中，斷層之間所限定的斷塊發(fā)生與滑落方向相反的旋轉(zhuǎn)形成掀斜斷塊，增強(qiáng)斷層兩盤(pán)的擠壓研磨，產(chǎn)生更加細(xì)粒化的斷層巖所致。文留地區(qū)各油氣區(qū)大部分的含油斷塊，它們都受反向正斷層側(cè)向遮擋的控制，各斷塊圈閉的高點(diǎn)均貼近斷面，主要圈閉類(lèi)型都是屋脊式斷塊圈閉，它們是油氣富集程度相對(duì)高的一種斷塊類(lèi)型。相反，順向屋脊式斷塊在文留地區(qū)也是比較多見(jiàn)的圈閉類(lèi)型，但含油的圈閉僅占比較少的部分，油氣富集程度高的斷塊就更少了。當(dāng)然，由于地層的彎曲變形而使順向屋脊式斷塊形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿啾菙鄩K或底幅度的背斜，則又另當(dāng)別論。

3 斷層活動(dòng)期與油氣運(yùn)移期配置

斷層活動(dòng)期與油氣運(yùn)移期的配置，是指控油層活動(dòng)時(shí)期和油氣運(yùn)移時(shí)期之間的時(shí)間匹配關(guān)系。若兩者時(shí)間配置得當(dāng)，斷層對(duì)處于運(yùn)移期的油氣起遮擋作用，就可以形成一定規(guī)模的油氣聚集；相反，二者配置不當(dāng)，斷層只能充當(dāng)油氣運(yùn)移的通道，導(dǎo)致油氣逸散，不能形成具有工業(yè)價(jià)值的油氣藏。研究表明，在油氣聚集期已停止活動(dòng)的斷層，特別是停止活動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的斷層，在多數(shù)情況下，都有較強(qiáng)的封閉性，這種斷層對(duì)油氣運(yùn)移聚集能起良好的封堵作用；相反，在油氣大規(guī)模運(yùn)移期仍繼續(xù)強(qiáng)烈活動(dòng)的斷層，一般來(lái)說(shuō)，在縱向上常具開(kāi)啟性，這類(lèi)斷層對(duì)油氣藏特別是早期形成的油氣藏往往是起破壞作用，使油氣沿?cái)嗔炎陨顚酉驕\層運(yùn)移，在淺層適當(dāng)?shù)娜﹂]中聚集起來(lái)形成次生油氣藏。

4 斷層方向與其封閉性有一定的相關(guān)性

文留油田以近南北方向（NNE、NNW、NS）斷層數(shù)量多、不同規(guī)模都有發(fā)育為特征，是控制東濮凹陷新生代盆地形成、演化的主控方向的斷層。而近東西方向（NEE、NWW、EW）斷層數(shù)量相對(duì)比較少，并且以Ⅲ、Ⅳ級(jí)或更小的斷層為主，主要是對(duì)Ⅲ、Ⅳ級(jí)構(gòu)造及斷塊起復(fù)雜化作用。根據(jù)各油氣區(qū)粗略統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，油層上傾方向的控油邊界斷層以近南北方向（NNE、NNW、NS）斷層數(shù)量多，約占80%以上，油藏規(guī)模大小都有，而近東西方向（NEE、NWW、EW）斷層數(shù)量很少，所控制的油藏規(guī)模大多很小。以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：文留油田近南北方向（NNE、NNW、NS）斷層的封閉性明顯優(yōu)于近東西方向（NEE、NWW、EW）斷層。造成不同方向斷層封閉性差異的原因分析如下：

1）在區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)系統(tǒng)中，不同方向的斷層其斷面具有不同的力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)力演化過(guò)程，而引起封閉性的差異；

2）近東西方向（NEE、NWW、EW）斷層大多落差小、產(chǎn)狀陡，斷面附近的巖石被破碎研磨成細(xì)粒化碎屑和泥化物的程度低，而封閉性差。

5 結(jié)語(yǔ)

近幾年勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，斷塊油氣富集存在差異性，給滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)部署帶來(lái)困難。為保障滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)的成功率，開(kāi)展斷層封閉性的定性和定量分析與評(píng)價(jià)，才能充分地揭示斷層封閉機(jī)理，以預(yù)測(cè)斷層封閉性質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)斷塊油氣藏封烴能力的目的。

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Qualitative Fault Sealing Property Analysis in Wenliu Oilfield of Dongpu Sag

Zhang Yu

Wenliu Oilfield of Dongpu sag，which has well developed faults and fragmentized structure，is typical of complicated fault block oil and gas reservoir.The distribution of such kind of oil and gas reservoir has a great deal with fault sealing property.This paper analyzes and discusses the relationship between fault sealing property and forming and distribution of fault block oil and gas reservoir based on analysis of lithology configuration relationship between upthrown block and downthrow block，attitude configuration relationship，configuration of fault activity stage and migration period，fault attitude，fault throw，etc.

fault sealing property；lithology；fault attitude；activity stage

P618.13

A

1003–6490（2017）11–0069–02

2017–09–13

張瑜（1984—），女，湖北仙桃人，工程師，主要從事滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)研究工作。