松遼盆地A區塊斷裂對油氣成藏控制作用

傅彥華

（大慶油田有限責任公司第十采油廠，黑龍江大慶163000）

A區塊構造上位于松遼盆地北部中央坳陷區三肇凹陷東翼，處于西傾的單斜背景之上，總體表現為西南低、東北高的構造格局。該區主要發育3個三級構造帶，即榆樹林構造、郝家粉房構造及尚家鼻狀構造，均表現為受斷層切割形成的斷塊和斷背構造群。局部構造由深至淺呈繼承性發育，大多由同一斷層控制。四級構造主要發育在斷裂相對發育的區域，主要呈近北西向展布，其次為近南北向、北東向展布。該區主要目的層為泉三、四段的扶楊油層，為北部物源控制下的河流—三角洲相沉積體系，砂體寬度120～300m。區塊距三肇凹陷生油中心較近，油源較豐富，蓋層穩定，油氣在超壓作用下“倒灌”運移[1-5]經初次運移至下部扶楊油層，之后沿斷裂和砂體配合形成的復合通道進行二次運移，并于斷裂帶兩側的高斷塊內聚集成藏。該區目前已部分提交探明儲量，但由于區塊油水分布極其復雜，縱向上沒有統一的油水界面，平面上受井控程度較低的限制，油氣組合模式有待進一步加深認識，為此本文通過分析區塊斷裂特征，從斷裂對油氣運聚成藏的控制作用入手，確定不同目標區油藏類型，以便更好地指導該區油氣的勘探開發工作。

1 斷層精細解釋及斷裂特征

1.1 斷層精細解釋

A區塊斷層發育復雜，斷裂密集帶將工區切割成不同類型的斷塊。針對此特征，對斷層進行精細解釋，分析斷層特征，搞清斷層形態、展布方向和形成時間等要素，對研究該區扶楊油層儲層及油水特征具有重要意義。為了保證斷層解釋的準確、合理，本次采用平面、剖面相互對照，剖面內各向閉合的原則，利用傾角導向濾波法，通過斷層主測線和聯絡側線不同方向的閉合檢查，精細識別小斷層；利用地震相干體屬性切片技術，通過連續層位切片成像的定位，精細刻畫斷層走向及斷層展布規律；利用變波形、變密度及多窗口多剖面對比技術，通過三維可視化窗口逐一進行斷層顯示，準確判定斷點位置，細化斷層組合效果。本次對該區300km2，按照4×4解釋精度，共解釋閉合斷層329條。

1.2 斷層剖面特征

研究區斷層均為正斷層，從應變特征看，屬“張扭”性伸展斷層。對扶楊油層而言，主要為坳陷演化階段中后期形成的斷層，斷層規模縱向上自下而上逐漸變小，斷距集中在5～20m之間，由于區域上的受力不均性，工區西部斷距較大，最大達114m。受復雜多變的構造應力控制，發育多期斷層，延伸長度集中在1～3km，延伸長度較大的斷層一般為繼承性發育斷層，最長可達7.2km。根據力學成因機制，建立了4種剖面組合模式，即復雜斷裂背斜模式、單斜反向斷階模式、Y字模式和反Y字模式，具典型的伸展構造組合特征。

1.3 斷層平面組合特征

扶楊油層斷層總體呈現塹—壘式組合模式，平面展布上呈明顯的條帶狀分布。由南至北，斷層平面上具有南北向轉北西向再轉南北向的展布特征，表現出明顯的壓扭狀形態。工區北部斷層平面展布條帶性差，斷層組合形式多樣，主要為北東向小斷層溝通南北向控陷斷層形成的復雜斷塊；工區南部沿北西—南東向，發育明顯的3個斷裂帶，一是位于西部，伸展成因形成的地塹式密集帶，該密集帶斷層切割關系復雜，斷層走向多變，主要發育近南北向和北西向斷層，同時有北東向斷層發育；二是位于中部，走滑成因形成的辮式密集帶，主要發育北東向和近東西向斷層，斷裂密集帶兩側形成較開闊的高斷塊，內部為夾陷形成的面積較小的地塹及部分地壘斷塊；三是位于東部，扭動成因形成的雁行式密集帶，主要發育北北東向和北北西向斷層，呈壘塹相間式發育。

1.4 斷裂期次劃分

根據構造演化史分析表明，區塊斷裂主要經歷了6個形成演化時期：即早白堊世早期、青山口組沉積早期、姚家組—嫩一二段沉積時期、嫩江組沉積末期以及明水組沉積末期和古近紀末期。對扶楊油層而言，以早白堊世早期、青山口組沉積早期和明水組沉積末期最為強烈，對斷裂系統的分布及性質最具控制作用。根據斷層形成期次及不同期次斷層在地震剖面上與地層相對位置關系，將該區斷層分為4類，分別命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期斷層。

Ⅰ期斷層為早期發育的斷層，單斷或斷穿侏羅系、登婁庫組地層，該期斷層多形成于斷陷期，具有形成時間早、數量少、發育時間短暫的特點，基本發育在工區南部，走向為北北東向和近南北向，斷距規模較大，控陷能力不強。

Ⅱ期斷層為中期發育的斷層，向上斷到T2及T2以下泉頭組地層內幕層，為青山口組地層沉積前時期斷層，表現為T2層斷距最大，向上、向下斷距逐漸變小，視覺表現為無根斷層。此類斷層垂向上不能有效溝通上部青山口組烴源巖，但可以作為凹陷內生成的油氣側向運移通道，斷層全區發育，走向為北西向和近東西向。

Ⅲ期斷層為晚期發育的斷層，向上斷到T06層以上，是嫩江組沉積末期及以后構造運動產生的斷層，斷開T06層及其以上層位，少量向下斷至T2層。該期斷層發育數量多，斷距小，延伸長度短，對葡萄花油層的沉積有一定影響，但控制構造的形成能力不大。區內發育的北東向斷層多數是晚期發育的斷層，是在近南北向左行剪切應力場作用下形成的壓扭性斷層，主要起封閉作用，對葡萄花油層的保存十分有利。由于斷層活動期晚，可能對早期油藏有一定的破壞作用。

Ⅳ期斷層為長期繼承性發育的斷層，向上斷到T1-1－T1層之間，消失于姚家組，斷層平面走向以近南北向和北西向為主，剖面上表現為斷距下大上小，下降盤地層向下彎曲，上升盤地層向上拱起的特征。此類斷層形成時間早，長期活動，繼承性發育，規模相對較大，一般處于地塹、地壘帶的兩側，既可以作為油氣垂向運移的通道，也可以作為油氣側向運移通道，對油氣成藏最為有利，同時在油氣圈閉形成以后又可能破壞原有的含油氣圈閉，改變油氣保存條件，對油氣進行二次分異。

2 斷裂對油氣控制作用

不同時期發育的斷層不只對研究區的構造演化、沉積環境具明顯的控制作用，同時與油氣運聚和散失也有密切關系，這主要表現在3方面，一方面斷裂可以對油氣起到輸導的作用，油氣在橫向上通過斷層在有利的構造或者巖性圈閉聚集成藏，并在垂向上通過斷層進行不同層位的重力分異作用；另一方面斷層可以對側向運移來的油氣起到封堵作用，使得油氣得以保存并聚集成藏；最后，斷層可以對早期形成的油氣藏起到破壞作用，主要表現在斷裂的晚期活動對原有油氣保存條件的破壞，導致油氣的散失，針對扶楊油層而言，該區晚期斷層不具明顯的控制作用，此文不做詳細介紹。

2.1 斷裂對油氣的運移輸導作用

該區青山口組烴源巖未進入成熟期，油源來自西北部三肇凹陷青山口組烴源巖，生成的油氣需由縱向上連通源巖和儲集層的斷層“倒灌”運移至三肇凹陷扶楊油層。工區物源來自北部拜泉—青岡水系，扶余油層沉積時期主要發育三角洲平原分流河道和三角洲前緣水下分流河道沉積，楊大城子油層沉積時期發育河流相沉積，受河流擺動和湖水升降等沉積環境不斷變化的影響，河道砂體發育極不穩定，砂體橫向變化快，砂體規模小，砂體寬度一般在120～300m，單靠砂體無法形成有效的油氣運移通道。因此，油氣運移至本區需要由近東西向斷裂溝通近南北向砂體，在二者的有機配合下經過側向運移圈閉成藏。本區斷層主體為近南北向壓扭應力場作用下的近南北向斷層和北北西及北北東向拉扭斷層，然而全區發育的北西向、北東向及近東西向斷層，雖斷距和延伸長度較近南北向斷層都相對要小，但正是這類斷層作為調節斷層，溝通了近南北向斷層和近南北向砂體，形成了油氣排烴運移的有利通道。該類斷層主要為與砂體展布方向呈中小角度相交的中期斷層和長期繼承性發育的斷層。特別是工區北部，距烴源巖較遠，油氣聚集明顯受斷層控制，沿斷層形成一定規模的油氣藏。

2.2 斷裂對油氣的側向封堵作用

從扶楊油層油水分布規律及工業油流井分布位置看，油井主要分布在工區南部斷裂密集帶靠近油源一側的高斷塊上，且西部含油性明顯高于東部，這主要是由于油氣自三肇凹陷向區內運移過程中，逐步受到斷層的遮擋、攔截，加之地層側向對接，儲層物性變差，豐度逐步遞減。其中反向正斷層的遮擋作用尤為明顯，特別是位于局部構造上傾方向的反向正斷層，該類斷層與砂體有機配合，形成有利的油氣富集區。如A2井，位于工區南部第三斷裂帶西側的反向斷階上，處于一個微幅度構造的頂端，構造上傾方向被近南北向斷層有效遮擋，形成油氣富集區，該井經壓后試油獲31.8t高產工業油流，并以此井為基礎，開辟了水平井開發試驗區，目前幾口水平井均獲得了較好的開發效果。同時該區斷層泥比率評價結果表明，主要斷層具有較好的封閉性，如A3井東部的斷層泥比率均大于50%，其側向是封堵的，該井扶余油層試油3.9t，楊大城子油層試油2.3t，均獲工業油流，與該井同一封堵斷層位于該井相鄰斷塊的A6井，同樣經試油獲得了工業油流，并于該斷塊相繼成功鉆獲了3口工業油流井，證實了斷塊東部斷層具良好的側向封堵性。

3 油水分布特征及油藏類型

平面上，該區油水表現為獨特的“高水低油”分布特征。油氣受油源、斷裂帶及砂體共同控制，油層多分布在工區西南部靠近油源一側；受斷層側向遮擋影響，水層分布于工區東北部及第二斷裂帶和第三斷裂帶東側；工區西北部同層發育，這主要是由于北部距離油源較遠，且斷層多為近南北向，缺乏橫向溝通，油氣長距離運移至此，油源供給不足導致的。

垂向上，扶余及楊大城子油層為2套相對獨立的油水系統，全區沒有統一的油水界面，油水分布不規律，常見高部位含水、低部位含油，局部發育水夾層、油水互層。總體而言，扶余油層表現為上油下水分布特征，楊大城子油層油集中在楊一組上部YⅠ1層及下部YⅠ6層。油氣自西南向東北運聚過程中，受豐度逐步遞減和斷塊逐步抬升的影響，含油層位逐漸減少，且油富集層位不一致。

三肇凹陷扶楊油層油氣藏為上生下儲型[6-10]。超壓是驅使油氣向下運移的動力，不同期次、不同走向斷裂與北東向砂體的有機配合是油氣運移的主要通道，斷裂帶靠近油源一側的反向斷階及斷裂帶內部嵌壘相接的高斷塊是油氣富集的主要場所。在古鼻狀構造和現今區域上傾單斜構造的背景上，該區扶楊油層油氣在斷層、砂體及巖性、物性因素有機配合、共同控制的作用下，在北部尚家鼻狀構造高部位形成構造—巖性油藏，在緩坡區形成斷層—巖性油藏，在南部榆樹林構造和郝家粉房構造形成斷層—巖性油藏和斷塊油藏。其中，斷層—巖性油藏是今后重點勘探的圈閉類型。

4 結論

（1）A區塊經歷斷陷、反轉和坳陷3個階段后，主要發育“張扭”性正斷層，剖面上呈復雜斷裂背斜模式、單斜反向斷階模式、Y字模式和反Y字模式4種組合模式，平面上總體呈現塹—壘式組合模式，主要表現為走滑成因、扭動成因和伸展成因3種成因類型的斷裂密集帶。對扶楊油層而言，斷層在地震剖面上主要表現為4個發育期次，分別為早期、中期、晚期和長期發育的斷層。

（2）斷裂對扶楊油層油氣成藏控制作用主要體現在2個方面：一是明水組末期和古近紀末期，在近南北向壓扭應力場的作用下，處于開啟狀態的中期斷層和長期繼承性發育的斷層形成油氣側向運移和垂向分異的輸導體系；二是局部構造中的斷層，特別是反向正斷層形成油氣圈閉和富集成藏的側向遮擋。

（3）A區塊油氣富集是在古鼻狀構造和現今區域上傾單斜構造的背景上，受烴源巖與儲集層相對位置關系及烴源巖生排烴豐度影響，在斷層、砂體及巖性、物性因素有機配合、共同控制的作用下，形成斷層—巖性和斷塊油藏，斷裂帶靠近油源一側的反向斷階及斷裂帶內部嵌壘相接的高斷塊是油氣富集的主要場所。

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