GL油田Y區塊葡萄花油層斷裂特征研究

周彥群，王喜鑫，榮 宇，馬金江，鹿 昊，沈宏圖

（1. 東北石油大學， 黑龍江 大慶 163000； 2. 大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163000）

斷裂是沉積盆地中最為常見的構造變形樣式[1,2]，斷裂與油氣藏的關系研究一直是石油地質學研究的熱點[3]。 GL油田位于龍南鼻狀構造和高西鼻狀構造之間的轉換部位，為他拉哈向斜和常家圍子向斜的鞍部。其東與塔拉哈油田相連，南與葡西油田、高西油田相連，北鄰龍虎泡油田和龍南油田[4-6]。其構造走向為SN-NNE,斷裂，局部構造較為發育。結合本區地震和鉆井資料，在斷層精細解釋的基礎上，對斷裂系統特征進行精細解剖。

1 斷裂特征分析

T11斷層系精細解剖：為了分析油氣成藏規律、運聚成藏模式、成藏主控因素，需要要對斷層系特征有深刻的理解與認識。在本次的研究中，T11斷層相對來說較為發育，斷裂特征比較明顯，這里我們從斷裂的幾何學、運動學特征出發，著手研究T11斷層系的斷裂特征，并對該區主要斷層做出封閉性分析。

1.1 斷裂幾何學特征

1.1.1 平面特征

傾向、走向和傾角是斷層產狀的三要素，也是分析斷層幾何學特征的基礎。Y地區T11層（即葡萄花油層頂）斷層幾何分布(如圖1)。

圖1 斷層幾何分布Fig.1 Fault geometry distribution

在對本區127條斷層的統計中，斷層走向主要在NWW-NW范圍內,NE和NNE走向斷層較少，傾角范圍為78~85°。綜上所述， T11斷裂走向以北北西向為主，與構造等值線大致垂直，說明該區受東北向的擠壓應力較明顯，形成了現今的絕大多數高角度正斷層。

1.1.2 斷層密度

在研究區內，T11反射層斷裂總數127條，研究區面積為340 km2, 平均斷裂密度為0.37條/km2。

1.1.3 斷層規模

斷層規模（Fault dimention）指斷層平面延伸長度（Fault trace length）和位移（Displacement）及其二者之間的關系[7,8]，分析斷層規模有助于研究斷層形成機制和活動規律。一般來說構造成因的斷裂具有冪律分布特征，表現為規模不變（Scaleinvariant）的特性，即統計的自相似性（Self-similar），但也存在非冪律分布特征的斷層，被稱為規模受限的斷裂系統（Scale-bound fault system），這類斷層可能是非構造成因的(如圖2)。

圖2 斷層斷距與延伸長度關系圖Fig.2 Fault distance and extension length diagram

從圖中可以看出，斷層延伸長度與斷距具有線性關系，證明是構造成因。

1.1.4 斷層組合模式

在盆地構造演化方面，盡管不同的學者基于不同的成盆機理有不同的分析和論述，但基本上都認同斷陷、坳陷和反轉三個大的構造演化階段，在盆地疊合方式上是“下斷上凹”的二元結構。相應地劃分為出三大構造層：斷陷構造層、坳陷構造層和反轉構造層。在本區域，根據構造演化階段可以劃分為兩個斷層系：斷陷層斷層系和坳陷層斷層系（如圖 3）。

圖3 陷斷層系劃分圖Fig.3 Fault system analysis diagram

1.2 斷裂運動學特征

斷裂運動學是構造運動學中的一部分，主要研究斷裂形成演化歷史及活動規律。在本次的研究中，主要從斷層期次、活動時期、斷距特征等方面入手進行研究，以此來探討工區內斷裂的運動學特征。

1.2.1 斷裂期次分類

依據斷裂形成演化時期，斷裂系統可劃分為4大類（長期、早期、中期和晚期）、9小類（按斷穿層位）。中期斷裂對葡萄花油層成藏起主要控制作用。按照斷穿的主要層位及對油氣成藏的貢獻又分為九個小類，分別為：T5-T06、T5-T1、T2-T1、T2-T11、T2-T06、T1`-T1、 T1`-T06、僅斷穿 T11。這些斷層共同構成了研究區的T11斷層系（如圖4）。

圖4 斷層期次Fig.4 Fault time

葡萄花油層的油氣來源主要是下部的青山口組一段泥源巖，而溝通油源和目的層的是貫穿彼此的長期斷層，圖中T5-T06、T5-T1、T4-T11類斷層即為此類斷層，根據研究區烴源巖評價圖顯示，古龍油田的油氣來源是垂直運移而來，下部青山口組大套泥巖生油能力比較強。

1.2.2 斷層活動時期

了解斷裂的主要活動時期有助于研究油氣的運移和聚集成藏，對斷裂的活動時期均做了統計, （如圖5,6）從圖中可以看出，主要活動時期為青山口組時期,大多數斷層未斷穿嫩一二段地層，嫩三四段地層斷層不發育。構造演化剖面指示，構造反轉發生在嫩江組沉積后期。

圖5 構造發育史剖面Fig.5 Structural history profile

圖6 斷層層位與生長指數剖面Fig.6 The fault position and the growth index profile

1.2.3 封閉性

利用斷距和斷移地層泥巖累積厚度計算任何對接區域SGR的大小，SGR為斷裂帶中泥質比率（shale gouge ratio）［9,10］

公式中：SGR—斷裂帶中泥質含量；

Vsh—地層泥質量分數，%；

△Z—斷距范圍內地層厚度，m；

D—斷層斷距，m。

結合本區實際,采用如下表的SGR評價標準。

封閉性評價 差 中等 較好 好SGR,% <35 35~55 55~75 >75

斷層側向封閉性以差、中等類型為主(如圖7)，由試油生產數據得知本區塊北部多分布水井，斷層封閉性差可能是井失利的主要原因。

2 結 論

（1）GL油田Y區塊葡萄花油層斷裂為構造成因，斷層走向主要在NWW-NW范圍。

（2）T5-T06、T5-T1、T4-T11類斷層為該研究區目的層油氣來源的通道。

（3）斷層封閉性對該研究區油水分布起主要控制作用，油水的分布還與巖性、儲層參數、沉積韻律、孔喉結構等因素影響。

［1］付曉飛,李文龍,呂延防,賀向陽,劉哲.斷層側向封閉性及對斷圈油水關系的控制[j].地質論評,2011,3(57):386-397.

［2］孫永河,韓鈺萍,馮志鵬,付曉飛,劉哲. 海拉爾盆地貝爾凹陷斷裂系統及其對油氣運聚的控制作用[j].地質論評,2011,1(57):89-100.

［3］陳方文,盧雙舫,石美娟.松遼盆地王府凹陷斷層特征及對油氣的控制[j].中南大學學報（自然科學版）,2012,1（43）:249-257.

［4］劉剛. 古龍油田古 88開發區塊葡萄花油層油氣富集條件[J]. 大慶石油地質與開發,2012,8(31):28-32.

［5］龐彥明，廖遠慧，周永炳，王秀娟，王雪峰.古龍油田油水同層油藏形成主控因素與分布規律[C].第五屆油氣成藏機理與油氣資源評價國際學術研討會論文集，2009-10.

［6］陳雷,馬世忠,付憲第,孫雨,范書豪.古龍凹陷高臺子油田北部葡萄花油層油氣富集主控因素[J].內蒙古石油化工,2010(7):52-54.

［7］劉啟東, 李儲華, 盧黎霞. 高郵凹陷斷層封閉性研究[J].石油天然氣學報(江漢石油學院學報),2010,4(32):58-61.

［8］呂延防,沙子萱,付曉飛,付廣.斷層垂向封閉性定量評價方法及其應用[J].石油學報,2007,9(28):35-39.

［9］Yielding G，Freeman B，Needham D T.Quantitative Fault Seal Prediction[J].AAPG Bulletin,1998,81（6）：897-917.

［10］呂延防,付廣,高大嶺等.油氣藏封蓋研究[M].北京：石油工業出版社,1996:55-123.