青南洼陷斷裂控制油氣運移影響因素分析.pdf

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1、青南洼陷斷裂控制油氣運移影響因素分析馬國權(quán)(勝利油田勘探開發(fā)研究院，山東東營257000)摘要：確定油氣運聚的優(yōu)勢方向與通道，是把握油氣藏分布規(guī)律的關(guān)鍵。在油源斷裂確定的基礎(chǔ)上，分別對斷面幾何形態(tài)及其與輸導(dǎo)層的匹配關(guān)系、構(gòu)造應(yīng)力場、蓋層底面形態(tài)、地層壓力對油氣運聚的控制作用進行了分析，表明牛莊洼陷和青南洼陷生成的油氣，分別向廣利背斜帶、青南洼陷緩坡帶、王家崗鼻狀構(gòu)造帶和八面河鼻狀構(gòu)造帶運聚。關(guān)鍵詞：青南洼陷；油氣運移；影響因素1地質(zhì)背景青南洼陷處于東營凹陷東部，是東營凹陷與青東凹陷交接處的次一級洼陷，受東界郯廬斷裂的影響，主要發(fā)育了

2、北西一南北向和北東一東西向兩組斷裂系統(tǒng)。青南及其周緣地區(qū)整體上為一北斷南超箕狀洼陷。王家崗√L面河地區(qū)發(fā)育多級“Y”字型組合等走滑～伸展構(gòu)造樣式，青南洼陷發(fā)育翹傾斷塊等伸展構(gòu)造樣式；東側(cè)青東凹陷，發(fā)育以復(fù)合花狀為主的伸展～走滑構(gòu)造樣式。西側(cè)東營凹陷主體地區(qū)則發(fā)育翹傾斷塊、塹壘組合等為主的伸展構(gòu)造樣式。研究區(qū)內(nèi)部及周邊構(gòu)造的差異是不同時期構(gòu)造演化差異的集中表現(xiàn)，對油氣的成藏差異性具有明顯的控制作用。2斷裂控制油氣運移影響因素2．1斷面幾何形態(tài)斷面形態(tài)凹凸不平的差異性，會造成油氣沿斷面運移時的通道選擇。一般情況，油氣在運移過程中，總是趨

3、向于由高勢區(qū)向低勢區(qū)運移，且運移方向總是指向勢能減小最快的方向，并在低勢區(qū)的閉合空間內(nèi)形成油氣聚集。因此斷面外凸區(qū)，是匯聚型流體勢區(qū)域，具有油氣運移優(yōu)勢通道，易成為油氣富集區(qū)；斷面內(nèi)凹區(qū)，是發(fā)散型流體勢區(qū)域，無優(yōu)勢運移通道，無油氣聚集；斷面平直區(qū)，為平行型流體勢區(qū)域，優(yōu)勢運移通道不明顯，油氣富集程度相對較低。對青南洼陷及牛莊洼陷周緣四條主要斷裂分析，明確斷面形態(tài)控制下油氣優(yōu)勢匯聚區(qū)為從高部位沿構(gòu)造脊向斷裂方向匯聚。2．2斷面與地層產(chǎn)狀匹配關(guān)系控制油氣運移油氣在優(yōu)勢運移通道的選擇過程中，不單受斷面幾何形態(tài)的影響，還受斷面與地層產(chǎn)狀的配

4、置關(guān)系的影響，本地區(qū)發(fā)育三種具有代表性的匹配關(guān)系。2．2．1當斷面平直時，如果油氣輸導(dǎo)層系的走向與斷面的走向存在一定夾角，那么其與斷面的交匯區(qū)帶則會切割斷面的等深線，出現(xiàn)一端上傾的情況，形成一個“構(gòu)造脊”，油氣則易沿著構(gòu)造脊，順著斷層走向方向，向上斜向朝構(gòu)造高部位運移；2．2．2當斷面彎曲、油氣輸導(dǎo)層系水平時，斷面和輸導(dǎo)層系的交匯區(qū)帶與等深線平行，不形成構(gòu)造脊，油氣自輸導(dǎo)層系進入斷層后，向斷裂凸面的“脊”匯聚，再沿著“脊”垂向運移，此時斷裂凸面的“脊”成為油氣運移的優(yōu)勢通道。2．2．3當斷面彎曲、輸導(dǎo)層系同向傾斜時，斷面與輸導(dǎo)層系的

5、交匯區(qū)帶則會形成一個切割斷面等深線的“波浪形”，此時上盤輸導(dǎo)層與斷裂凹面處接觸的區(qū)域則成為“構(gòu)造高部位”，成為油氣在上盤的有利匯聚區(qū)；如果油氣突破界面，進入斷裂帶，則再向斷面凸脊匯聚朝上運移。此外，當油氣白上盤輸導(dǎo)層系進入下盤輸導(dǎo)層系時，受控于不同的斷面形態(tài)和輸導(dǎo)層產(chǎn)狀，其有利匯集區(qū)帶會發(fā)生變化：首先油氣沿上盤輸導(dǎo)層系自洼陷深部向兩側(cè)運移，至斷裂處，先在上盤的斷裂凹面處匯聚；在突破界面封堵進入斷裂帶后，向斷裂凸面的“脊”匯聚，沿著“脊”垂向運移；在向上運移過程中，遭遇下盤輸導(dǎo)層，油氣則首先在斷裂凸面處，進入下盤輸導(dǎo)層系。因此，就同向

6、斷裂而言，斷裂的凹面處是上盤的油氣有利匯聚區(qū)，而斷裂的凸面處則成為下盤的油氣有利匯聚區(qū)。對青南洼陷及牛莊洼陷周緣五條主要斷裂的斷面與地層產(chǎn)狀匹配關(guān)系進行分析，由于斷面彎曲和地層面的彎曲，形成了多個切割斷面等高線的“構(gòu)造脊”，成為油氣優(yōu)勢運聚區(qū)。2．3蓋層底面形態(tài)控制油氣運移盆地內(nèi)輸導(dǎo)層中的石油運移路徑取決于三維空間封蓋面的形態(tài)，它們通常平行層面。在封蓋面下，石油沿構(gòu)造上最有利的路徑運移。沙三上和沙四是本區(qū)主要的烴源巖層，從這兩層的蓋層底層形態(tài)看出，本區(qū)牛莊洼陷和青南洼陷是構(gòu)造低部位且向東南方向逐漸抬高，油氣可向王家崗鼻狀構(gòu)造帶√＼面

7、河鼻狀構(gòu)造帶及青南洼陷緩坡帶運移。．2．4構(gòu)造應(yīng)力場對油氣運移的控制構(gòu)造應(yīng)力是油氣沿砂體、不整合面等輸導(dǎo)體系進行側(cè)向運移的主要驅(qū)動力，油氣的運移方向受區(qū)域應(yīng)力場的影響。在構(gòu)造活動期，構(gòu)造應(yīng)力引起的沉積巖石變形導(dǎo)致構(gòu)造應(yīng)力場呈非均一性的分布，形成若干個能量匯聚或耗散中心，為油氣的運移和聚集提供驅(qū)動力，油氣從高勢區(qū)向低勢區(qū)運移，在平行水平最大主應(yīng)力的方向上有優(yōu)勢。青南及其周緣地區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力主要表現(xiàn)為南北向和北北西～南南東向拉張為主，在構(gòu)造應(yīng)力場下油氣主要運移方向來源于牛莊洼陷油氣，向東部廣利背斜帶運移，向東南部王家崗鼻狀構(gòu)造帶運移；來源

8、于青南洼陷油氣，向西部廣利背斜帶運移，向東南部八面河鼻狀構(gòu)造帶和青南背斜帶運移。2．5地層壓力對油氣運移的控制地層壓力是油氣排出、運移和聚集的前提與基礎(chǔ)，且與油氣生成、保存及成巖一成礦流體的聯(lián)系十分密切。通過對研究區(qū)地層壓力的計算發(fā)現(xiàn)