淺談小斷層對溱潼凹陷油氣成藏的影響

史夢君

（中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京 210011）

隨著蘇北地區(qū)油氣勘探的日趨成熟，精細(xì)勘探是現(xiàn)行的必定方針。在前期勘探中，帥垛地區(qū)已經(jīng)驗(yàn)證了小斷層的控藏作用，通過推廣應(yīng)用，證實(shí)了小斷層對溱潼帥垛-殷莊地區(qū)的油氣成藏也起到了至關(guān)重要的作用。但由于受地震資料分辨率的限制，地球物理手段暫時對刻畫20 m 左右斷層及斷層組合有較大難度，還需要結(jié)合多種技術(shù)手段及鉆井進(jìn)行精細(xì)刻畫并且通過地質(zhì)認(rèn)識等進(jìn)一步分析以落實(shí)小斷層在勘探開發(fā)工作中的作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

蘇北盆地是蘇北-南黃海盆地陸上部分，主要劃分為三個二級構(gòu)造單元，整體呈近東西向展布。南部分別為東臺坳陷、建湖隆起，北部為鹽阜坳陷[1]。其中溱潼凹陷是東臺坳陷的一個三級構(gòu)造單元[2]。

溱潼凹陷是一個南深北淺、南斷北超、南陡北緩的不對稱箕狀凹陷[8]。依次可劃分出斷階帶、深凹帶、坡壘帶、斜坡帶等構(gòu)造帶。凹陷內(nèi)自古到新發(fā)育的地層有白堊系浦口組、白堊系赤山組，古近系泰州組、阜寧組、戴南組、三垛組，新近系鹽城、第四系東臺組。最大沉積厚度約為6 000 m。

紅莊－臺興－殷莊構(gòu)造高帶位于溱潼凹陷東部，夾持于時堰和小凡莊兩個次凹之間，包括廣山構(gòu)造、殷莊構(gòu)造帶、臺興構(gòu)造帶、紅莊構(gòu)造帶等多個次級構(gòu)造單元[3-7]。該構(gòu)造高帶是被數(shù)條近東西向延伸的反向、順向區(qū)域斷層及一系列的北東東向、南傾、北傾小斷層切割的中、下構(gòu)造層疊合的繼承性構(gòu)造高帶。該構(gòu)造高帶由一系列的斷鼻、地壘、地塹及階式斷塊構(gòu)造組成，是油氣的富集帶。區(qū)域性的斷層控制了本構(gòu)造高帶的油氣分布、運(yùn)移和聚集，是本區(qū)的控油斷裂。目前，已在本區(qū)發(fā)現(xiàn)多個此類斷層控制的油田，如殷莊油田、臺興油田、廣山油田等。并且隨著勘探的日益成熟，在溱潼凹陷中東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)帥垛、殷莊、廣山等數(shù)個小斷層控藏的油區(qū)[9，10]。

2 小斷裂對溱潼凹陷帥垛油氣成藏的影響

帥垛油田地理位置處在江蘇省興化市，臨近溱潼生烴深凹，構(gòu)造上處于溱潼凹陷斜坡帶中部，處于近油源的有利三角洲前緣相帶，油田的東部是戴南油田，西部是茅山油田，成藏條件有利。

帥垛油田阜三段被一系列的近東、北北東向斷層分割成多個斷塊、斷鼻構(gòu)造，繼續(xù)向南拓展該地區(qū)油藏，設(shè)計(jì)Y6 井，鉆探失利。

Y6 井失利后，對該區(qū)地震資料進(jìn)行小斷層的精細(xì)再解釋，在Y6 井北部刻畫出5 條斷層，呈現(xiàn)S5 區(qū)塊是被一系列近東西向及北東向斷層分割而成的斷塊特征，落實(shí)S5-14，S3-7 等3 個不同的斷塊圈閉，主要斷層有茅山斷層、F1 斷層、F2 斷層、F3 斷層、f5 斷層、f6斷層、f7 斷層、f9 等正斷層。

其中茅山斷層是構(gòu)造北部控邊界大斷層，對S4、S5塊油氣聚集、成藏起控制作用。F1、F2 斷層延伸長、切割深，是油氣疏導(dǎo)、運(yùn)移的通道之一。f5、f6、f7、f9 斷層，斷距10～30 m，傾角40～60°，延伸長度1.1～2.9 km，切割阜寧組地層，為晚期小斷層，是油藏的中部控邊控油斷層。

S5 區(qū)塊阜三段以三角洲前緣水下分流河道、河口壩-遠(yuǎn)砂壩的細(xì)砂巖-粗粉砂為主，砂體分布呈現(xiàn)西北部較厚，往東南部減薄的趨勢。單井阜三段砂巖厚度為23.17～108.19 m，平均厚約67.9 m；主力油層主要為Ⅰ油組、Ⅱ油組以及Ⅲ油組上部的砂體中。平面上油層分布穩(wěn)定，呈層狀展布，砂體可連續(xù)追蹤，物源來自北西方向，由南東向北西砂體有逐漸變厚的趨勢。垂向上單砂體厚度略薄，但砂體層數(shù)多，總體受構(gòu)造控藏，局部沉積微相略有變化，該地區(qū)儲層薄，單層砂體5～15 m，20 m 以下的斷層就足以斷開砂體，與對盤泥巖對接將油氣形成良好的側(cè)向封堵。

Y6 井、S5-14，S3-7 等井的鉆探驗(yàn)證了該地區(qū)小斷層對油氣運(yùn)移起至關(guān)重要的控制作用。

3 地球物理識別微小斷層的方法

3.1 小斷層的分辨

在溱潼凹陷帥垛等地區(qū)的實(shí)際開發(fā)工作中已證實(shí)小斷層對油氣藏的分布起到重要作用。

在實(shí)際工作中，由于阜三段處于扇三角洲前緣沉積組合：包括水下分流河道及河道間、前緣席狀砂、薄的水下泥石流等沉積類型。地震剖面上為高振幅、高連續(xù)性及平行的反射特征，砂體主要存在前緣亞相中，由分流河道的河口壩砂構(gòu)成，在地震剖面上表現(xiàn)為中-強(qiáng)振幅、中-弱連續(xù)性的平行席狀等反射，類似地層的相變?nèi)菀妆换煜秊樾鄬樱虼耍谛鄬咏忉屩埃治鲈摰貐^(qū)的沉積環(huán)境，降低相變對小斷層識別的影響。

在泥頁巖等標(biāo)志層中厚度的變化可以落實(shí)小于20 m 的小斷層，針對砂體的厚度變化，首先需要分析該地區(qū)沉積相，研究局部地區(qū)砂體分布規(guī)律，并通過連井對比細(xì)化小砂體的展布及厚度變化。在連井砂體沒有分布差異的情況下，單井地層的缺失或者變薄可確定該地區(qū)存在小斷層。

3.2 小斷層識別方法

在溱潼中東部的小斷層精細(xì)構(gòu)造解釋中，主要運(yùn)用剖面和平面上結(jié)合的方法對小斷層展開刻畫描述工作。剖面上采用瞬時相位與提高分辨率的方向，強(qiáng)化波組斷點(diǎn)，使小斷層更易識別刻畫（見圖1），再通過對周邊大斷層展布的分析進(jìn)行小斷層組合，同時在平面上采用時間切片、相干切片、相位切片、傾角去噪增強(qiáng)等手段（見圖2）對斷層進(jìn)行組合，驗(yàn)證并檢索人工可能未識別或者組合不恰當(dāng)?shù)臄鄬樱M(jìn)行進(jìn)一步的斷層分析落實(shí)。

圖1 剖面小斷層識別刻畫

圖2 平面小斷層識別刻畫

3.3 小斷層的地質(zhì)分析

斷層期次與油氣生排烴期關(guān)系的研究，可對后續(xù)的成藏分析起到重要的作用。可將斷層分為主油源斷層、油源分支斷層及非油源疏導(dǎo)斷層。主油源斷層是指切入烴源巖系的輸導(dǎo)斷層，直接溝通烴源巖和儲層的斷層；油源分支斷層是指與主油源斷層相接的分支斷層，能夠間接溝通烴源巖儲層；非油源疏導(dǎo)斷層是指受新構(gòu)造運(yùn)動影響而在新近紀(jì)形成的小規(guī)模斷層，該類斷層無法直接溝通烴源巖層，可作為油氣二次運(yùn)移的調(diào)節(jié)斷層或側(cè)向遮擋條件。

通過層拉平剖面，分析斷裂的期次，分析斷層生長與生排烴期的關(guān)系，阜二段-鹽城組初期，活動強(qiáng)度較大，切割層位多，對油氣的匯聚成藏起著重要的控制作用；三垛組末期-鹽城組，斷層規(guī)模一般較小，活動強(qiáng)度不大，僅對局部油氣成藏具有控制作用。

溱潼凹陷的主要生排烴期在三垛期，三垛期之后活動的斷層對油氣的疏導(dǎo)起到了良好的作用，而在戴南組之前形成的斷層則可根據(jù)斷距及對盤地層巖性判斷能否對斷層起到一個較好的封堵作用。

4 小斷層對油氣影響的推廣應(yīng)用

4.1 小斷層對殷東地區(qū)成藏的影響

殷莊圈閉位于溱潼凹陷東北部斜坡帶，是一個被多條小斷層復(fù)雜化的圈閉，發(fā)育反向正斷層控制的地壘，成熟的泰州組二段生成的油氣，經(jīng)順向斷層向構(gòu)造高部位運(yùn)移，由反向斷層遮擋成藏。已發(fā)現(xiàn)油藏規(guī)模較小（24×104t），周邊具有擴(kuò)大潛力。

通過構(gòu)造精細(xì)解釋，以杭家舍、廣山、殷莊三條斷層將東斜坡劃分為杭家舍、殷莊-興北、廣山、東臺4 個三級構(gòu)造帶。其中將殷莊油田所在的殷莊-興北構(gòu)造帶作為首先突破的優(yōu)勢區(qū)帶，通過細(xì)化該地區(qū)的構(gòu)造解釋，發(fā)現(xiàn)了受北側(cè)殷莊斷層和F1 斷層控制的殷東構(gòu)造圈閉。殷莊和殷東構(gòu)造具有同一個鼻狀構(gòu)造背景，被F1 斷層切割。F1 斷層為一條傾向北北東，走向北東-南西的正斷層，延伸約12 km，斷距20～140 m 不等，斷穿三垛-泰州組，該圈閉處斷距在20 m 左右，通過YD1 井鉆井驗(yàn)證，F(xiàn)1 斷層對油氣起到了很好的遮擋作用，將殷東圈閉與殷莊圈閉隔開，殷東圈閉處于相對更前排的位置，靠近烴源，成藏更有利。低部位的H2井落實(shí)了該構(gòu)造的含油氣面積，提交預(yù)測儲量111.29×104t。

東斜坡多口井在泰州組底塊砂可見豐富顯示，但含油飽和度不高，普遍含水，分析認(rèn)為泰州組底塊砂厚度大，封堵條件要求苛刻，在轉(zhuǎn)變思路后將泰州組泥灰?guī)r下10 m 左右的第一套砂體作為新的勘探目標(biāo)，互層段單層砂體厚度在5～15 m，較底塊砂更易形成側(cè)向封堵。

4.2 小斷層對廣山地區(qū)成藏的影響

廣山圈閉位于溱潼凹陷東斜坡，低部位已發(fā)現(xiàn)廣山油田，但該地區(qū)阜三段產(chǎn)能不高，推測可能有油氣泄漏往高部位運(yùn)移，而高部位G4B 未見油氣顯示。通過精細(xì)構(gòu)造解釋后，在G4B 井的低部位解釋出一條斷層，斷距約20 m。認(rèn)為油氣可能被斷層封堵，在上升盤成藏，部署G6 井，獲低產(chǎn)工業(yè)油流，證實(shí)了該斷層的存在并且對油氣起到了良好的封堵作用。

以此小斷層控藏的思路在廣山地區(qū)優(yōu)選廣山南條帶，加強(qiáng)了相干切片、時間切片、相位切片、傾角去噪增強(qiáng)等方法刻畫該復(fù)雜地區(qū)的小斷層展布，發(fā)現(xiàn)斷層F，部署G7 井獲工業(yè)油流，但是滾勘時往低部位140 m部署的G7-1 井落空，G7-1b 井鉆遇含油水層，G7-1b2井僅鉆遇油跡顯示，往高部位20 m 處繼續(xù)部署G7-1b3 井獲油層，這五口井分布在僅0.25 km2范圍內(nèi)，但是每口井鉆遇油氣的情況差異明顯，廣山南條帶的勘探陷入僵局。

首先對這邊的鉆井進(jìn)行分析，與G5 井對比，G7 井的上砂組殘留13 m，被剝蝕35 m ；G7-1b 井上砂組殘余35 m 被剝蝕13 m。通過實(shí)際鉆井對比，認(rèn)為G7 井與G7-1b 井在阜三段Ⅱ砂組中部泥巖段發(fā)育一個小斷層，斷距15～20 m。下砂組可對比，而低部位的G7-1井砂體更發(fā)育，物性更好。

其次分析溱潼東部地區(qū)沉積相，主要發(fā)育三角洲水下分流河道以及間灣，儲層橫向變化大，存在三角洲前緣側(cè)翼砂體尖滅加斷層控制的復(fù)合油藏。

綜合分析廣山主要受構(gòu)造影響，同時沉積對局部地區(qū)的儲層分布及油氣運(yùn)聚也起到了一定的作用。

5 結(jié)論

通過溱潼凹陷中東部的勘探開發(fā)，明確了小斷層對溱潼帥垛-殷莊地區(qū)的油氣成藏起到了至關(guān)重要的作用。在確定小斷層對成藏的影響及作用之前應(yīng)先穩(wěn)步進(jìn)行下列研究：

（1）對研究區(qū)的沉積微相及地震反射特征進(jìn)行分析，降低相變對小斷層識別的影響。

（2）從剖面和平面多方法刻畫小斷層及斷層組合并明確斷距與儲層的接觸關(guān)系。

（3）分析小斷層的期次，判斷斷層對油氣的疏導(dǎo)運(yùn)移、封堵能力，從而才能有效分析小斷層對斷塊成藏的影響。