塔河油田于奇地區斷裂體系特征研究

韓 勇，徐 浩

（中國石化西北油田分公司勘探開發研究院，新疆烏魯木齊 830011）

塔河油田位于塔里木盆地北部阿克庫勒凸起，油氣資源十分豐富，油氣藏類型以奧陶系碳酸鹽巖縫洞型油藏為主[1–2]。油氣藏的形成和分布與走滑斷裂關系密切，平面上油氣藏多沿斷裂呈線狀分布。于奇地區位于塔河油田最北部，鉆井數量較少，勘探潛力大，是塔河油田外圍重要的油氣勘探區，該地區斷裂體系較復雜，加強斷裂體系特征的研究對下一步油氣勘探具有重要意義[3–5]。

于奇地區位于塔里木盆地沙雅隆起阿克庫勒凸起的北斜坡（圖1），北以輪臺斷裂為界，南鄰阿克庫木斷裂，東至草湖凹陷，西鄰哈拉哈塘凹陷。研究區總面積3 500 km2，是奧陶系重要的油氣勘探區。

圖1 研究區構造位置

1 構造特征

于奇地區與阿克庫勒凸起具有相似的構造演化背景，該凸起是在前震旦系變質巖基底上發育的一個長期發展的古凸起，經歷了加里東期、海西期、印支期、燕山期和喜山期等多期構造運動[6]。于奇地區在多期構造應力和斷裂的相互作用下，形成復雜的斷裂體系；北部的輪臺斷裂和南部的阿克庫木斷裂為邊界斷裂，研究區內部發育多組高角度走滑斷裂（圖2）。

圖2 過于奇地區近東西向地震剖面

輪臺斷裂控制了于奇地區古生界碳酸鹽巖地層的展布范圍，該斷裂上盤前中生界地層被全部剝蝕，下盤為古生界碳酸鹽巖地層。走滑斷裂在于奇地區廣泛發育，但斷裂走向、規模均有明顯差異，部分NE 向走滑斷裂向北一直延伸到輪臺斷裂，地震剖面上可見輪臺斷裂切割了NE 向走滑斷裂。于奇地區發育眾多不同性質、不同體系、不同規模的斷裂，這些斷裂對古生界碳酸鹽巖地層（寒武系、奧陶系）進行切割（圖2），對于奇地區的儲層形成和油氣運聚產生了重要影響。

2 斷裂體系

通過對三維地震提取高精度相干屬性，并結合地震剖面特征開展斷裂解釋，刻畫出研究區內的斷裂展布特征。結合區域構造背景，根據斷裂性質、走向、規模等要素對不同的斷裂進行組合，梳理出研究區內的斷裂體系（圖3）。

圖3 于奇地區T74主界面斷裂分布

于奇地區發育輪臺斷裂和阿克庫木斷裂兩條大型逆沖斷裂，這兩條斷裂控制了該區的南北邊界，在研究區東部還發育數條規模較小、近EW 向的逆沖斷裂。根據走向和形成期次可將走滑斷裂分為NE–NNW 和NEE–NWW 兩組。其中，NE–NNW向斷裂是研究區發育的主要的走滑斷裂體系，也是塔河油田走滑斷裂體系在于奇地區的延伸，因輪臺斷裂的活動導致該組走滑斷裂向右旋轉。根據斷裂的規模可將NE–NNW 向走滑斷裂劃分為主干走滑斷裂和次級走滑斷裂。NEE–NWW 向走滑斷裂僅發育在于奇東部地區，是一組相對獨立的走滑斷裂。

2.1 輪臺斷裂

輪臺斷裂是于奇地區的邊界斷裂，其上盤為雅克拉斷凸，全長320 km 以上。輪臺斷裂西起東河塘，往東經雅克拉、輪臺、策大雅，延伸至庫爾勒南，總體呈NEE–近EW 向展布。該斷裂是一大型基底卷入的逆沖斷裂，斷面北傾，從基底斷至康村組附近終止，與雅南斷裂構成一組背沖式斷裂。該斷裂控制了雅克拉斷凸的形成和發展，經歷了加里東期、海西期、印支期、燕山期、喜山期等多期運動，加里東中晚期輪臺斷裂開始活動，海西晚期強烈逆沖，印支期隆起活動減弱，燕山–喜山期發生構造反轉。輪臺斷裂控制了奧陶系–震旦系碳酸鹽巖地層的展布，對雅克拉油氣田等一系列油氣藏的形成起到了重要作用[7–8]。

輪臺斷裂延伸距離較長，不同段受力差異明顯，斷裂特征存在明顯的橫向差異（圖4）。整體上由西向東斷裂活動逐漸增強，東段地區斷裂逆沖強烈，最大斷距超過3 000 m，斷層表現為高角度特征，斷裂上盤前中生界地層被全部剝蝕，燕山–喜山期反轉作用強烈，伸展活動特征明顯，對晚期油氣的垂向運移有重要意義（表1）。西段地區逆沖明顯減弱，逆沖斷距下降到500～1 000 m，斷層表現為上陡下緩的鏟狀特征，斷裂上盤前中生界被掀斜剝蝕后仍然殘留部分地層，晚期伸展作用較東段明顯減弱，斷裂停止活動時間表現出東晚西早的特征。

圖4 過輪臺斷裂南北向地震剖面

表1 輪臺斷裂、阿克庫木斷裂要素

2.2 阿克庫木斷裂

阿克庫木斷裂帶位于研究區南部，平面上呈近EW 向展布，延伸長度約62 km。該斷裂從南向北逆沖，對輪南低凸起的形成起控制作用。斷裂切割層位較深，向上斷至白堊系，向下斷入前震旦系基底（圖5）。綜合分析表明，阿克庫木斷裂早期受控于輪古西斷裂，與阿克庫勒凸起的形成屬同一時期[9]，斷裂主體形成于海西晚期，印支期持續活動，但活動強度減弱，導致三疊系地層形成微幅構造。白堊系雁列式正斷裂與該斷裂在平面分布上具有較強的一致性，地震剖面上可見逆沖斷裂之上的白堊系地層發育明顯的雁列式正斷裂，表明阿克庫木斷裂在燕山期發生反轉。

圖5 過阿克庫木斷裂南北向地震剖面

2.3 主干走滑斷裂

于奇地區主干走滑斷裂以北東向為主。斷裂延伸長度為10～25 km，斷距約10～45 m。該類斷裂在剖面上表現為高陡或直立的特征，在震旦系附近地層錯斷變形明顯，多數表現為直立走滑，部分斷裂表現為花狀走滑的特征（圖6）。在奧陶系風化面附近沿主干斷裂帶多發育“串珠狀”巖溶縫洞儲層，斷裂控儲特征明顯。燕山–喜山期阿克庫勒凸起發生伸展作用，導致三疊系、白堊系地層多在NE 向主干走滑斷裂上方發育雁列式正斷裂。主干走滑斷裂貫穿寒武系玉爾吐斯組烴源巖與奧陶系儲層（圖6），可作為油氣垂向運移的重要通道。LN13 井在奧陶系鷹下段見到輕質油氣顯示，表明沿主干走滑斷裂帶發生了晚期油氣的垂向運移。

圖6 過主干走滑斷裂地震剖面

2.4 次級走滑斷裂

研究區內多數北西西向斷裂規模較小，劃分為次級走滑斷裂。斷裂延伸長度3～7 km，斷距10～25 m。該類斷裂主要分布在奧陶系地層中，部分切穿奧陶系進入寒武系。斷層產狀以高角度為主，斷距較小，斷裂附近地層未發生變形（圖7），斷裂與奧陶系巖溶儲層的關系較弱。次級走滑斷裂晚期不活躍，對儲層和油氣藏的控制作用較弱。

2.5 NEE–NWW 向走滑斷裂

圖7 過次級走滑斷裂地震剖面

于奇東地區存在一組NEE–NWW 向的走滑斷裂，與塔河主體的走滑斷裂格架存在明顯的差異。該組斷裂向上終止于奧陶系巖溶風化殼頂面附近，向下部分終止于奧陶系內部，部分延伸至寒武系（圖8）。通過斷裂精細識別并與塔河全區斷裂對比，表明該組斷裂與桑塔木地區的NEE 向斷裂相似，庫爾勒西地區的斷裂解釋和地層對比分析表明：該組斷裂可能與海西期應力轉換時近EW 向的剪切應力有關。NEE–NWW 斷裂在淺部白堊系–三疊系地層未發育雁列式正斷裂，表明斷裂晚期基本不活動。儲層預測和油氣藏展布規律表明該組斷裂對儲層和油氣藏的控制作用較弱。

圖8 過NEE–NWW 向斷裂地震剖面

3 斷裂對油氣藏的控制作用

輪臺斷裂和主干走滑斷裂均向下斷穿寒武系，溝通了區域內主力生油層——玉爾吐斯組，成為油氣垂向運移的重要通道。輪臺斷裂多期活動，燕山–喜山期發生伸展作用，有利于晚期輕質油氣的垂向運移。喜山晚期于奇地區表現為一個南高北低、向NE 方向傾覆的大型凸起構造，構造軸向總體呈NE–SW 向，于奇西地區處于構造高部位。油氣沿輪臺斷裂垂向運移，之后沿奧陶系風化面向南運移，從而對早期油藏進行疊加改造，形成了YQX1 井區的輕質油藏（圖9）。同時于奇地區的主干走滑斷裂對區內巖溶儲層有重要的控制作用，且該組斷裂在喜山晚期發生伸展活動，晚期油氣沿主干斷裂向上運移后在奧陶系形成輕質油氣藏。

圖9 于奇地區油氣成藏模式

4 結論

（1）于奇地區經歷多期構造運動，形成了“逆沖夾持、走滑切割、晚期伸展、深淺分層”的構造格局。輪臺斷裂和阿克庫木斷裂為控邊斷裂，內部多組走滑斷裂對奧陶系–寒武系地層進行切割，燕山–喜山期研究區發生伸展作用導致沿逆沖斷裂和主干走滑斷裂發育一系列雁列式正斷裂，形成了深淺分層的構造格局。

（2）輪臺斷裂控制于奇地區碳酸鹽巖地層的展布，切割改造早期的走滑斷裂，其多期活動對區內油氣的垂向運移有重要影響。

（3）主干走滑斷裂溝通深部玉爾吐斯組烴源巖與奧陶系巖溶縫洞儲層，晚期發生伸展作用，有利于油氣垂向運移,可作為未來油氣勘探的重要目標。