斷距系數在南陽凹陷張店油田的應用

王 冶

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斷距系數在南陽凹陷張店油田的應用

王 冶

（中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450000）

南陽凹陷為斷陷盆地，斷層控制著盆地的生長發育與構造格局、也控制凹陷的沉積體系，絕大多數圈閉的形成與發展都與斷層有關，斷層在一定程度上決定了油氣的運移、聚集、保存等條件。提出了應用斷距系數研究斷層活動強度的方法，并結合油氣分布特征分析斷層的活動強弱與油氣聚集之間的關系，對基本以斷塊油藏為主的南陽凹陷張店油田進行分析，并總結出了一套適用于該區的斷距系數法控制油氣成藏作用的評價技術，從而為有利目標的可靠性評價提供了依據。

南陽凹陷；張店油田；斷距系數；油氣成藏

大量的油氣勘探實踐和石油地質研究已證實，斷層活動易形成地壘、地塹、斷鼻、反向屋脊斷塊等多種圈閉，為油氣聚集創造了良好的空間環境。許多斷塊內部構造形態受斷層控制，并伴隨斷裂活動同步發育[1–3]，準確分析斷層活動的時間和強度對油氣勘探有重要的意義。由于南陽凹陷斷裂多為分期次的發育特征，同生斷層并不常見，斷層生長指數法研究斷層活動強度在本地區并不適用，因此本次研究采用斷距系數法來研究張店油田斷層活動強度對油氣成藏的控制作用[4–7]。

1 構造背景及斷裂體系特征

南陽凹陷屬于南襄盆地的一個相對獨立的斷陷構造單元，位于秦嶺造山帶內部。南陽凹陷是一個南深北淺的箕狀扇形斷陷，盆地面積約3 600 km2，其形成與發展受控于南部的新野斷裂，該斷裂走向由北西向轉北東向，呈“之”字形展布。凹陷內發育NW和NE向兩組斷裂，盆地具有南北分帶、東西分塊、凸凹相間的構造格局[8]。

張店油田位于南陽凹陷東部，面積約為200 km2，處于張店鼻狀構造帶內。該區構造復雜，整體為軸向北西向的鼻狀構造，局部有所差異，其中北部和東北部為單斜構造，主要發育北東向、近東西向、北西向三組斷層，斷層斷距大、延伸距離遠，鼻狀構造被斷裂復雜化，形成眾多的斷塊、斷鼻圈閉[9]。近年來區內多口井獲工業油流，形成了南37塊、南38塊、南79塊、南99塊等多個含油斷塊，張店油田探明儲量1 736.80×104t，占南陽凹陷總探明儲量的58%。

研究區斷層多、斷距大小不等、延伸距離長短不一。共發育90多條斷層（表1），以北東向、近東西向、北西向為主。斷裂的平面組合比較復雜，西側和東側斷裂的展布特征和組合特征各有差異。總體上，研究區存在4種基本的斷裂剖面組合形態：“Y”型組合、反“Y”型組合、階狀斷裂組合、“Y”型與反“Y”型復合。

2 斷距系數的應用及效果

2.1 斷距系數的概念與原理

前人定性或定量地研究斷層的活動時間、活動強度，及其對油氣成藏的控制作用，多采用“斷層活動速率”法和“斷層生長指數”法。斷層活動速率是指某一地層單元在一定時期內，因斷裂活動形成的落差與相應沉積時間的比值，具體可理解為下降盤地層厚度減去上升盤地層厚度，再除以沉積時間；斷層生長指數是指某一地層單元被斷層所切割，其下降盤與上升盤的比值[1]。

南陽凹陷張店油田斷層多發育形成于喜山期，核桃園組地層屬于“先沉積后斷裂”的構造特征，僅有馬店地區存在少數的同生斷層，絕大多數區域斷層兩盤地層厚度無差異或差異很小，且核桃園組不同的層段沉積的時間難以精確落實。因此，采用“斷層活動速率”法和“斷層生長指數”法在本地區并不適用。

表1 張店構造帶主要斷層要素

本文研究提出了斷距系數法來分析斷層活動強度及對油氣藏的控制作用。斷距系數是指某一地層單元在一定時期內，因斷裂活動形成的落差與相應地層沉積厚度的比值。即：

f=f/d

式中：f為斷距系數；f為斷層斷距，m；d為上升盤地層厚度，m。

2.2 斷距系數法的研究方法和成果

在研究區內，沿西北–東南的三維地震主測線方向選擇12條過主要斷塊的測線進行研究分析，統計每條深度測線上的斷層的斷距f，上升盤的地層厚度d（下降盤地層厚度易受沉積、構造作用影響），將這些統計數據進行匯總（表2）。

將統計匯總的各條深度測線上的斷層的斷距f，上升盤的地層厚度d，導入計算公式，算出平面上各個位置的斷距系數值f，將散點化的斷距系數值在平面上進行等值線的勾繪，形成不同沉積時期的斷距系數的平面圖。

表2 不同時期主要斷距系數Rf統計

Eh22沉積時期，斷層斷距多為0～130 m，斷距系數多為0.2～0.7，從工區南部到南108井—龍14井—南137井一帶，斷距系數較小。從西南部向東北部，斷距系數逐漸增大，在南130井、唐6井、南140井，金1井附近有異常髙值區，這些區域斷層活動性強。張店油田Eh22地層探明儲量為509×104t，含油面積主要分布于張店油田中部及中南部地區，這些地區斷距系數普遍較小[10]（圖1）。

圖1 張店油田Eh22斷距系數平面分布

Eh23沉積時期，斷層斷距多為0～150 m，斷距系數多為0.2～0.8，從研究區南部到南108井—龍14井—南137井一帶，斷距系數較小。從南部向西北、東北方向，斷距系數逐漸增加。在南130井、唐6井、南99井北部、金3井附近有異常髙值區，這些區域斷層活動性強。

張店油田Eh23地層探明儲量為720×104t，含油面積主要分布于張店油田中部地區，少數分布于中部偏北地區，這些地區斷距系數普遍較小（圖2）。

圖2 張店油田Eh23斷距系數平面分布

Eh31沉積時期，斷層斷距多為0～130 m，斷距系數多為0.3～0.9，從研究區西南部到東北部，斷距系數逐漸增加，其中以金8井—南99井—南137井連線為分隔，西部斷距系數較小，東部斷距系數較大。在南140井、金1井附近有異常髙值區，這些區域斷層活動性強。

張店油田Eh31地層探明儲量為282×104t，含油面積主要分布于張店油田中部偏西的地區，同樣，這些地區斷距系數普遍較小（圖3）。

圖3 張店油田Eh31斷距系數平面分布

3 結論

張店油田各個沉積時期斷層的斷距系數各有不同，但各時期斷距系數與含油面積的分布都有一個共同的特點：斷距系數較大的地區，斷層活動性強，強烈的斷層活動性主要起油氣的垂向疏導作用，不利于油氣的聚集和保存；斷距系數較小的地區，斷層的活動性較弱，對油氣的聚集成藏起到了有利的作用。含油面積多分布于斷距系數較小的地區，說明斷距系數對油氣的聚集成藏具有一定的控制作用。

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編輯：蒲洪果

1673–8217（2017）05–0047–03

TE111.2

A

2017–04–12

王冶，工程師，1984年生，2006年畢業于西南石油大學勘查技術與工程專業，現從事油氣勘探研究。