賀明芳
摘 要:結合實踐工作經驗,本文對走滑斷層的識別標志及其石油地質意義展開了研究,發現可以根據斷面陡立、平面行跡豐富、空間海豚效應、花狀構造和地層厚度突變這五種標志進行走滑斷層識別,而走滑斷層能夠對盆地構造、油氣運移、儲層儲物性、油氣圈閉等產生重要影響。
關鍵詞:走滑斷層 識別標志 石油地質意義
引言:在石油地質勘探工作中,走滑斷層的識別至關重要,將產生重要的石油地質勘探意義。因此,還應加強對走滑斷層的識別標志及其石油地質意義的研究,以便更好的開展油田的開發和地質勘探工作。
1、走滑斷層的識別標志研究
1.1走滑斷層的概念及類型
所謂的走滑斷層,其實就是擁有相對走滑位移的兩個斷層,可以根據相互移動方向劃分為右旋走滑斷層和左旋走滑斷層。一般的情況下,斷層之間位移矢量為斜向,斜向較大就被稱之為正走滑斷層或逆走滑斷層。在相互移動的過程中,走滑斷層上方地層形狀會發生改變,附近與位移矢量相接近的構造被稱之為走滑構造。在油氣地質勘探工作中,會將走滑斷層劃分為板塊級、盆地級、區帶級、圈閉級和顯微級這五種。最大的走滑斷層就是板塊級,為轉換型板塊的邊緣,兩個板塊嚴格按照邊界平行線進行相互運動。盆地級為對于盆地形成板塊進行控制的走滑斷層,能夠對盆地形成與演化產生影響。區帶級為度盆地內二級構造帶形成產生影響的走滑斷層,擁有不同的呈現形式。圈閉級為規模較小的走滑斷層,僅能影響圈閉范圍。而顯微級走滑斷層影響最小,很難在地震資料中被發現。
1.2走滑斷層的識別標志
1.2.1從斷面上進行識別
從斷面上來看,走滑斷層斷面產狀呈現出上緩下陡形態,深部位置接近直立,斷層插入沉積基底較深。根據這一特征,基本能夠完成走滑斷層的識別。八面河油田基底走滑斷層就擁有垂直剖面的特征,可以輕松進行識別。但是,并不是所有的走滑斷層都擁有陡立斷面,比如調節斷層斷面雖然呈直立狀,切割深度卻并未深入沉積基底。這是由于其本身為主構造變形的“副產品”,切割深度受主變形的主滑脫面深度控制。此外,繼承性斷層由于繼承了早期傾向斷層的斷面,因此剖面特征與傾向斷層相似。
1.2.2從構造上進行識別
從斷層構造上來看,走滑斷層擁有典型的花狀構造,在橫切剖面上擁有由主干斷層和派生斷層構成的花狀結構。在走滑作用的影響下,斷層褶皺帶寬度要比傾向斷層窄,形態對稱,所以能夠形成花瓣的外部結構。因地層產狀發生復雜和強烈的作為標志性構造樣式[1]。但在實際進行地質勘探時,還要將地震剖面上的花狀構造與反轉構造和沖起構造等相似構造區分開來,因此還要完成斷層其他特征的分析。
1.2.3從空間效應上進行識別
從空間軌跡上來看,走滑斷層的軌跡通常為彎曲的,并且形態較為復雜,會形成“海豚效應”或“絲帶效應”。由于彎曲斷層會在不同位置形成軌跡,同時斷層面與走滑方向擁有不同的夾角,所以在不同彎曲處會有不同傾向應力分量。受應力分布不均的影響,一些位置會出現收緊彎曲軌跡,一些會出現松開彎曲軌跡,從而分別形成逆斷層和正斷層。從剖面上來看,會形成此起彼伏和高低錯落的軌跡,就如同海豚在海面上嬉戲的場景。而在斷層深部,由于會產生不固定的傾角,所以會出現如同絲帶一樣的痕跡。同時具有“海豚效應”和“絲帶效應”,則斷層就可以被判定為走滑斷層。
1.2.4從平面行跡上進行識別
走滑斷層的平面斷層行跡較為豐富,不僅可以是光滑連續線,也可以是復雜的排列形態。而較為常見的行跡為馬尾狀,是由主干斷層與分支斷層構成。結合這一標志,也可以進行一些走滑斷層跡象的辨識。
1.2.5從地層厚度上進行識別
從地層厚度上,也可以進行走滑斷層的識別。因為一般的情況下,走滑斷層兩側同一套地層會出現沉積相突變和厚度不匹配的情況[2]。因為,在對沉積環境和厚度迅速變化的陸相地層進行切割時,走滑斷層周圍兩盤塊體會以走向滑動的運行形式為主,進而造成地層厚度不同。
2、走滑斷層識別標志的石油地質意義
2.1控制含油盆地的地質構造
對于石油地質來講,走滑斷層能夠起到控制含油盆地地質構造控制的作用。在含油盆地二級構造帶的展布和沉積的過程中,走滑斷層會起到一定的控制作用,從而對盆地的油氣系統產生控制作用。在地質勘探的過程中,則可以根據走滑斷層進行含油氣盆地開發和勘探價值的分析[3]。例如,八面河油田的勘探工作開始于上世紀60年代,在勘探過程中發現八面河基地走滑斷層。受走滑斷層的控制,該地區形成了鼻狀的主體構造帶,蘊含著豐富的斷鼻和斷塊油藏。
2.2可以轉變為聚油氣圈閉
與傾向斷層類似,走滑斷層經過變形能夠形成斷塊、背斜和斷鼻等復合圈閉和構造圈閉。在溝通儲層和油源的作用下,則能形成有效的聚油氣圈閉。八面河油田的反向斷層與斷塊圈閉一同形成,從而形成了多層系的斷鼻油藏。從地質勘探調查結果來看,約有90%以上的含油圈閉都為反向斷層圈閉,油氣儲量占油田探明儲量的90%以上。
2.3可以構成油氣運移通道
在油氣系統的生油層至圈閉的過程中,油氣運移至關重要。如果儲層和生油層在垂直方向并未直接相鄰,走滑斷層就可以作為運移通道實現油氣的縱向運移。因為,相較于傾向斷層,走滑斷層的斷面陡直,并且切割深度較大,在垂直方向能夠進行大量烴源巖的連接,進而為油氣運用提供一個更高效的通道。仍然以八面河鼻狀斷裂構造帶為例,其油氣運聚就是借助走滑斷層實現的[4]。在沙四段,生成的油氣沿著儲集層側向運移,并在斷層控制下得到了垂向運移。
2.4能使儲層儲集物性提高
圈閉級走滑斷層和顯微級走滑斷層的規模都不大,屬于調節斷層。在擠壓應力的作用下,斷層局部范圍受力不均,才會形成該種走滑斷層。而應力作用異常,則能使地層內部形成較多對儲集空間貢獻較小的小裂隙和微裂隙,從而使儲層的滲透性得到一定程度的提高。在此基礎上,低孔隙儲層的產能將能得到提高,而原本不能作為儲層的硝酸鹽巖和煤層等致密地層也將具備儲集油氣的能力,進而產出工業油氣。因此,走滑斷層的形成,能夠使石油地質儲層的儲集物性得到提高,對石油勘探將產生重要的意義。在八面河油田的地質勘探工作中,早期并未給予微型圈閉足夠重視。而隨著對走滑斷層認識的進一步深化,微型斷塊圈閉也成為了深化勘探的重要目標。
2.5對圈閉的有效性產生影響
走滑斷層的存在,雖然能夠給油氣藏帶來較多良好的影響,但是也會帶來一些不良影響。目前,多數走滑斷層都擁有較高的角度,在開啟狀態時容易成為油氣的運移通道,進而導致已有油氣藏遭到破壞。例如,在走滑斷層與底水有溝通時,就會導致塊狀油氣藏出現水竄現象,從而導致油氣藏中流體分布平衡遭到破壞,進而導致油氣藏采收率降低[5]。因此,還要認識到走滑斷層對圈閉有效性的影響,然后采取措施進行有效規避。
結論
通過研究可以發現,走滑斷層擁有特殊的幾何形態和構造變形特點,可以作為其識別標志。與此同時,走滑斷層與石油地質也有著密切的聯系,能夠給石油生產帶來較多益處的同時,也會帶來一些不良影響。因此,在石油地質勘探工作中,還應加強對走滑斷層的識別標志及其石油地質意義的研究,以便更好的完成油藏地質研究。
參考文獻:
[1]楊震,王躍霖. 走滑斷層的識別標志及其石油地質重要性分析[J]. 化工管理,2015,27: 186.
[2]尹繼全,衣英杰,盛善波. 卡拉套走滑斷層的識別標志及解釋技術[J]. 地球物理學進展,2015,05:2270-2275.
[3]余朝華,黃超,祁成祥等. 濟陽坳陷東部墾東-孤東潛山帶走滑斷層特征與成因分析[J]. 石油物探,2013,03:301-306.