塔里木盆地碳酸盐岩走滑断层破碎带宽度—高差相关性分析

断层破碎带的宽度—位移关系对断层发育机制研究与致密储层的勘探开发具有重要意义。露头研究一般认为断层破碎带的宽度与位移呈幂律关系,但往往难以获得地下走滑断层破碎带的宽度与位移数据。在走滑断裂精细解析基础上,结合断层破碎带的井—震响应分析,通过塔里木盆地塔中、塔北地区10条走滑断裂带三维地震资料测量断层破碎带的宽度与高差,研究断层破碎带宽度与高差的分布及其相关关系,探讨碳酸盐岩断层破碎带的分布规律。结果表明：① 塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩断层破碎带发育,破碎带宽度达3000 m,一般在100~700 m,不同地区与不同岩性碳酸盐岩断层破碎带具有相似的宽度分布范围;② 碳酸盐岩断层破碎带的宽度与高差具有较好的正相关性,断层破碎带宽度/高差比值高达70,一般在3~16,回归分析同一条断层的破碎带宽度是高差的4~12倍;③ 大多碳酸盐岩断层破碎带的宽度与位移以幂律关系继承性发育,但其中部分快速生长,而另一部分减速生长,并造成数据的分散性。结果揭示：① 断层破碎带的宽度与高差相关性分析的方法可以用来预测碳酸盐岩断层破碎带的分布;② 即便在相同的构造背景与岩性条件下,同一条断层破碎带的宽度与位移也可能不是简单的线性或幂律关系,而是呈现多趋势或多阶段的分布规律。     

Characteristics of the Strik-Slip Fault Facies in Ordovician Carbonate in the Tarim Basin, and Its Relations to Hydrocarbon

通过露头与井下资料的综合分析,塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩走滑断裂带断裂相具有多样性,根据内部构造发育程度可以分为断层核发育、断层核欠发育两类.露头走滑带断层核部以裂缝带、透镜体、滑动面等断裂相发育为特征,断裂边缘的破碎带发育裂缝带、变形带.裂缝带主要分布在断层核附近50 m的破碎带内,裂缝多开启,渗流性好.断裂核部透镜体发育,在破碎带也有分布,破碎角砾组合的透镜体多致密.滑动面具有平直截切型、渐变条带型等两种类型,多为开启的半充填活动面.变形带多为方解石与碎裂岩充填,破碎带局部部位裂缝与溶蚀作用较发育.利用地震剖面、构造图、相干图等资料可以判识塔里木盆地内部奥陶系碳酸盐岩走滑断裂相的特征及其发育程度,沿走滑断裂带走向上断裂相具有分段性与差异性,根据渗流性可以定性区分高渗透相、致密相区.沿断裂带高渗透相区是碳酸盐岩缝洞体储层发育的有利部位.断裂相的横向变化造成油气分布的区段性,形成高渗透相输导模式、致密相遮挡模式等两类成藏模式.走滑断裂带碳酸盐岩断裂相的特征及其控藏作用对油气勘探开发储层建模具有重要意义.     

塔里木盆地走滑带碳酸盐岩断裂相特征及其与油气关系

通过露头与井下资料的综合分析,塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩走滑断裂带断裂相具有多样性,根据内部构造发育程度可以分为断层核发育、断层核欠发育两类。露头走滑带断层核部以裂缝带、透镜体、滑动面等断裂相发育为特征,断裂边缘的破碎带发育裂缝带、变形带。裂缝带主要分布在断层核附近50m的破碎带内,裂缝多开启,渗流性好。断裂核部透镜体发育,在破碎带也有分布,破碎角砾组合的透镜体多致密。滑动面具有平直截切型、渐变条带型等两种类型,多为开启的半充填活动面。变形带多为方解石与碎裂岩充填,破碎带局部部位裂缝与溶蚀作用较发育。利用地震剖面、构造图、相干图等资料可以判识塔里木盆地内部奥陶系碳酸盐岩走滑断裂相的特征及其发育程度,沿走滑断裂带走向上断裂相具有分段性与差异性,根据渗流性可以定性区分高渗透相、致密相区。沿断裂带高渗透相区是碳酸盐岩缝洞体储层发育的有利部位。断裂相的横向变化造成油气分布的区段性,形成高渗透相输导模式、致密相遮挡模式等两类成藏模式。走滑断裂带碳酸盐岩断裂相的特征及其控藏作用对油气勘探开发储层建模具有重要意义。     

走滑断层弯曲破碎带特征及对深部岩溶储集层发育的控制作用

为了提出断层弯曲破碎带概念,并探讨其对岩溶储集层发育的控制作用,调研了前人对断层破碎带的研究成果,以塔中北斜坡的三维地震数据体为基础,对断层弯曲破碎带进行识别,并利用均方根振幅属性等多种储集层预测技术对岩溶储集层进行预测。结果表明,断层弯曲破碎带是断层破碎带的一种重要类型,走滑断层破碎带可划分为端部、连接、弯曲、围岩4种破碎带类型。塔中ZG8-ZG11井区发育走滑断层弯曲破碎带,破碎带区域内奥陶系深部岩溶储集层发育。分析认为,弯曲破碎带内发育与主干走滑断层大角度相交的伴生断层,形成连通的网状断层系统,深部热液通过主干走滑断层进入网状断层系统,在埋藏溶蚀作用下围绕断层交叉区域形成优质岩溶储集层。综上所述,走滑断层弯曲破碎带对塔中深部岩溶储集层发育有控制作用。     

碳酸盐岩内断裂带结构及其与油气成藏

以野外观察描述为手段,系统研究了碳酸盐岩断裂变形机制的影响因素及断裂带结构演化过程,剖析了碳酸盐岩地层中断裂带结构与流体运移的关系。研究表明,影响碳酸盐岩内断裂变形机制的因素包括岩性、孔隙度、变形深度、温度、胶结作用、先存裂缝等,控制断裂带结构形成的因素包括滑动位移和破裂模式等。低孔隙度碳酸盐岩以裂缝发育为主,高孔隙度碳酸盐岩变形早期产生变形带,带内裂缝联接逐渐发育成断层带。随着埋藏深度的增加,断裂带结构不同：埋藏深度小于3 km,断层核主要发育无内聚力的断层角砾岩和断层泥;埋藏深度大于3 km,断层核普遍发育有内聚力的断层角砾岩和碎裂岩,破碎带发育多种成因的裂缝。随着位移的增加,破裂模式从早期的破裂作用变为后期的碎裂作用,最终形成碎裂流。断裂带演化是一个四维过程,断层核和破碎带发育情况直接影响断层对油气的运移和封闭的作用。断裂变形机制、断裂带内部结构以及与流体运移关系的研究,都可为封闭性提供重要的理论依据。     

新疆柯坪-巴楚地区碳酸盐岩构造裂缝发育的控制因素及油气勘探意义

构造裂缝发育程度是碳酸盐岩地区构造裂缝定量研究的重要方面,对碳酸盐岩裂缝油气藏的储层预测具有重要意义。论文基于野外地质实际考察,研究岩性、地层厚度、构造性质等因素对构造裂缝的影响,建立比较系统的构造裂缝发育分布规律,建立构造裂缝发育的地质模型。白云岩的裂缝密度明显大于灰岩类的裂缝密度。地层越厚裂缝密度越小,但裂缝规模较大。走滑断裂控制的构造裂缝的裂缝密度与距断裂的距离呈指数关系且存在"断裂控制的裂缝带","断裂控制裂缝带"与断裂的性质、规模和断距等因素密切相关。提出不同性质断裂"断裂控制裂缝带"宽度与断层破碎带宽度的比值K,这个比值的发现对断裂控制的裂缝油气勘探开发具有重要的应用价值。     

碳酸盐岩断裂破碎带结构、分布与发育机制

断裂带通常包括狭窄的断层核与宽阔的破碎带,并对岩石物理及其水力学、流体与渗透性具有重要作用。根据断裂破碎带结构的差异,将碳酸盐岩断层核划分为颗粒支撑、基质支撑与胶结支撑等3种类型,将碳酸盐岩破碎带划分碎裂带与裂缝带。不同类型碳酸盐岩断层核与破碎带形成多种类型组合,并造成断裂破碎带多种复杂的渗流结构。通过井—震资料的结合,可以判识沉积盆地内部较宽的碳酸盐岩断裂破碎带,其宽度—位移关系可以指示断裂破碎带的不同生长方式与机制。复杂内部结构、多期构造成岩作用与non-Andersonian破裂机制可能导致碳酸盐岩断裂破碎带的异常生长,也是碳酸盐岩断裂破碎带机理研究的重要方向。     

塔里木盆地顺北地区下古生界走滑断裂带断距分段差异与断层宽度关系

学者们对塔里木盆地顺北地区的下古生界走滑断裂带活动期次、发育时间、分段性和内部结构差异展开过一些研究,但尚未达成共识.厘清断距和断层宽度的分段差异.有助于对该地区走滑断裂展开更详细的研究.以200 m水平间距统计下古生界走滑断裂断距和断层宽度,采用线性拟合的方式落实断距与断层宽度之间的定量关系.结果表明:(1)顺北1号...     

塔中隆起走滑断裂分层变形机制研究的物理模拟实验

塔中隆起位于塔里木盆地中央隆起带中部,是塔里木盆地油气勘探的重点区块之一。塔中地区奥陶系碳酸盐岩走滑断裂发育,控储控藏作用明显,走滑断裂成因机制的研究对于油气勘探开发十分重要。塔里木盆地塔中隆起走滑断裂具有典型的分层变形特点,为了明确塔中隆起走滑断裂分层变形机制的主控因素设计了4组物理模拟实验模型。实验结果表明:走滑断裂分层变形特征的形成主要与垂向上地层性质变化(分层)和多期活动(分期)有关,分层与分期都能造成走滑断裂产生分层变形的特征,塔中走滑断裂分层差异变形特征,是由垂向上地层岩性差异性和构造活动多期性共同造成的。     

新疆克拉玛依乌尔禾张扭性走滑断裂特征及其控藏作用研究

乌尔禾沥青矿断裂带位于准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带乌尔禾鼻隆之上,是一个小型左旋走滑断裂带。断裂带形成后未发生强烈改造,断裂带内发育沥青矿脉,露头地质条件好,且有三维地震覆盖,是研究走滑断裂特征和控藏作用的天然实验室。本文采用无人机三维立体建模技术,结合野外剖面实测,对乌尔禾沥青矿走滑断裂带野外剖面露头进行定量分析和解剖。结果表明,沥青矿断裂带共发育17条断层,主断层西北侧断层呈雁列状分布,东南侧断层呈马尾状,断裂带纵向呈负花状。研究表明,断层形成于燕山期左旋剪切应力场,受拉张应力影响,整体处于张扭环境,形成张扭性走滑断裂带。断层发育空腔和诱导裂缝,尤其主动盘裂缝更为发育,空腔的开度与油气侵染宽度呈正相关。结合塔里木盆地张扭性走滑断裂与油气藏关系分析,本文认为张扭性走滑断裂是良好的垂向油气运移通道,主动盘具有侧向输导作用,被动盘具有封堵作用,走滑断裂主动盘一侧圈闭是良好的油气聚集区域。     

塔里木盆地富满大型碳酸盐岩油气聚集区走滑断裂控储模式

塔里木盆地台盆区深层海相油气勘探目标由层间岩溶向断控岩溶转变,并在处于坳陷区的富满地区发现了以走滑断裂为主控因素的断控型油田。富满地区储层特征与盆地内古隆起区、斜坡区均有不同,因此需要建立适合研究区的走滑断裂控储模式。本次研究通过高密度三维地震资料刻画了研究区走滑断裂的分布,利用岩心、测井、试井资料以及缝洞体识别技术明确了不同类型的储层分布,分析了研究区走滑断裂样式与差异变形对储层发育的影响,建立了走滑断裂控储模式。研究结果表明:(1)富满大型碳酸盐岩油气聚集区储集空间主要由多期走滑构造破裂作用与岩溶作用形成的洞穴型、裂缝-孔洞型、裂缝型与孔洞型空间组成;(2)走滑断裂活动性越强,断裂带宽度越大,储层发育规模越大,张扭段与压扭段断层破碎带型储层较平移段平面分布范围更广,纵向发育深度更大;(3)张扭段为汇水区,断裂联通性好,有利于大气流体下渗以及热流体上涌从而对储层进行溶蚀改造;压扭段为分流区,岩溶储层多发育于断裂带两侧,断裂开启程度低,受流体改造程度低于张扭段。     

盆地深部穹隆构造发育特征、成因机制及石油地质意义——以塔里木盆地顺北地区为例

塔里木盆地顺北地区奥陶系碳酸盐岩中广泛发育穹隆构造。为研究盆地深部穹隆构造的发育特征、成因机制及石油地质意义,基于顺北地区高精度三维地震资料,对穹隆构造开展几何学定量解析,确定其空间分布规律及内部结构样式;结合区域构造背景及盆内构造发育特征,明确其成因机制;在此基础上,结合生产动态数据探讨穹隆构造的控储—控藏作用。研究揭示：① 穹隆构造平面形态为椭圆形至近圆形,长轴主频方向为NE40°,展布趋势主频方向为NW20°,与邻近主干走滑断裂的距离呈正态分布;② 穹隆构造发育边部逆断裂和内部环形断裂,空间表现为锥体结构,其平面投影面积与隆起幅度正相关,隆起幅度自T74界面向下逐渐变小;③ 穹隆构造与走滑断裂处于同一区域应力背景下,但其与主干走滑断裂不具有成因关系,而是受控于岩浆热流体沿次级走滑断裂的垂向侵入,引起上覆地层隆起变形;④ 碳酸盐岩地层内,穹隆构造的边界逆断裂及顶部张裂缝均可作为良好的储集空间,其中“串珠体”(储集体地震响应)分布与边界逆断裂发育部位相稳合,推测为优质储集体发育部位。本研究可以深化盆地深部穹隆构造的成因认识;同时对顺北地区甚至塔里木盆地新油气目标类型的勘探评价提供指导意义。     

地层对比在走滑断层位移量计算中的应用——以松辽盆地梨树断陷皮家走滑断层为例

走滑断层走滑前,断层两侧的地层处于同一沉积体系下,走滑后断层两侧地层沉积厚度、沉积相类型、岩性组合同样具有关联性。研究走滑断层位移量的方法有许多种,地质对比是最常用的方法。通过对走滑断层两侧已有钻井地层对比,绘制地层对比图件,从而确定走滑断层位移量。以松辽盆地梨树断陷皮家走滑断层为例,利用断层两侧苏家屯油田和皮家气田营城组地层一致性的特点,通过精细对比,绘制地层厚度、砂层厚度等图件,可确定梨树断陷皮家走滑断层位移量。     

塔里木盆地巴楚隆起东段北东向走滑断裂特征

通过对塔里木盆地巴楚隆起东段地震资料的精细解释,发现研究区发育一系列NE、NEE走向的走滑断裂及逆冲滑脱断裂。主要构造样式有花状构造、平行高陡断裂带、滑脱逆冲叠加走滑断裂等。主要有4期构造活动:加里东中期压扭走滑、海西早期张扭走滑、海西晚期继承压扭走滑、喜山期继承活动。其中,加里东中期Ⅰ幕,开始形成NE走向的撕裂断层-调节断层。加里东中期Ⅲ幕,NE向走滑断裂大规模的沿先存NE向基底薄弱带和NE走向的撕裂断层-调节断层基础上开始发育,同时形成了几组NEE向压扭断裂带。加里东晚期海西早期,沿先存走滑断裂继承发育了一系列负花状走滑断裂。海西晚期、喜山期,部分NE向断裂再次开启继承发育。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具强烈的改造作用,具备发育多种圈闭类型的潜力,是油气藏保存和再调整的关键因素。     

碳酸盐岩断裂破碎带结构、分布与发育机制

断裂带通常包括狭窄的断层核与宽阔的破碎带,并对岩石物理及其水力学、流体与渗透性具有重要作用。根据断裂破碎带结构的差异,将碳酸盐岩断层核划分为颗粒支撑、基质支撑与胶结支撑等3种类型,将碳酸盐岩破碎带划分碎裂带与裂缝带。不同类型碳酸盐岩断层核与破碎带形成多种类型组合,并造成断裂破碎带多种复杂的渗流结构。通过井一震资料的结合,可以判识沉积盆地内部较宽的碳酸盐岩断裂破碎带,其宽度一位移关系可以指示断裂破碎带的不同生长方式与机制。复杂内部结构、多期构造成岩作用与non-Andersonian破裂机制可能导致碳酸盐岩断裂破碎带的异常生长,也是碳酸盐岩断裂破碎带机理研究的重要方向。     

碳酸盐岩断层破碎带构造成岩作用——以塔中Ⅰ号断裂带为例

多旋回叠合盆地断层具有异常复杂的构造变形与成岩演变,跨学科结合的构造成岩作用研究为断层破碎带演变机制与流体-岩石作用分析提供了新思路。结合塔中Ⅰ号断裂带构造解析和地化资料分析,探讨古老碳酸盐岩断层破碎带构造成岩作用的特殊性。结果表明,塔中Ⅰ号断裂带上奥陶统台缘带碳酸盐岩断层破碎带发育多类、多期构造成岩作用,明显不同于围岩。断层破碎带宽度高达2~4km,裂缝类型多样、纵横向变化大、开启程度较高。沿断裂带压实作用较弱且有差异,发现有碳酸盐岩压实变形带发育,并有后期裂缝与溶蚀作用形成的局部高渗透带。断层破碎带观测到多期压溶低角度缝合线与高角度构造缝合线,部分具有渗透性。多达4~5期不同类型胶结作用沿裂缝带发育,大气淡水胶结较多,胶结程度相对较弱。准同生期大气淡水溶蚀与局部风化壳岩溶主要沿断层破碎带发育,而且埋藏溶蚀作用较强,发育大型缝洞体与溶蚀孔洞。构造成岩作用揭示塔中Ⅰ号断裂带东段上奥陶统碳酸盐岩断层破碎带经历断裂萌芽期-形成期-定型期-复活扩张期-局部开启期等5期演变,不同演化期构造成岩作用有明显差异。构造成岩作用的多期差异活动是造成古老碳酸盐岩断层破碎带复杂性的重要因素。     

哈拉哈塘地区超深层走滑断裂构造变形特征及其石油地质意义

塔里木盆地哈拉哈塘地区走滑断裂控制着碳酸盐岩储层的发育和油气的富集。受多期构造活动和地层岩性差异的影响,哈拉哈塘地区走滑断裂的空间结构多样、断裂演化过程复杂,走滑断裂带结构差异对油气富集的控制机理仍存在争议。本文基于高精度三维地震资料、钻井资料的一体化研究,建立起哈拉哈塘地区走滑断裂的空间变形样式及分层分段模型。通过分析走滑断裂控制下的单井油气产能差异,明确了走滑断裂构造变形差异对油气富集的控制作用。结果表明：(1)该区走滑断裂在平面上具有分段特征,断裂带相互交切导致断裂空间结构复杂,形成多种组合样式,单一断裂带可划分为尾部、主位移带、叠接区以及断裂间截切部位,共发育9种平面样式,分别是尾部的羽状、马尾状、雁裂状样式,主位移带发育的线性及分支型样式,断裂叠接部位发育的辫状及软连接型样式,截切部位的交汇型和终止型样式。走滑断裂变形特征符合Riedel剪切模型,主干断裂周围发育分支断裂,断裂的发育以生长连接为主,截切部位伴随有断裂相继滑动引起的调节变形;(2)走滑断裂的纵向分层变形控制着油气的运移和成藏过程。断裂贯穿膏岩层是油气向上运移的关键。奥陶系碳酸盐岩的改造作用控制着油气的储集规模及...     

塔拉斯-费尔干纳断裂带南端构造转换及其新生代区域构造响应

塔拉斯费尔干纳断裂(TF)为中亚最大规模的断裂,其向南是否贯穿塔里木盆地西部研究较少,带来对其新生代运动性质的争论。研究表明,TF断裂在喀什凹陷以小规模的右旋走滑断裂逐渐消失,断层东盘以逆冲断层系的水平缩短变形,调节新生代右旋走滑位移,与巴楚隆起的阻挡作用相关。区域构造分析表明,随着帕米尔北缘逆冲断层系向北扩展,喀什凹陷中新生代沉积形成密集分布的线性褶皱和逆冲断层带。帕米尔高原向北仰冲触发TF不同区段在新生代差异性构造复活,发生大规模右旋位移及其南端构造转换(逆冲带隆升和前陆盆地发育)。新生代大断裂差异性复活及其构造调节,造成帕米尔构造节东西两侧不对称的构造样式。     

走滑-伸展复合区断层侧封定量研究:以垦利A区东营组为例

莱州湾凹陷垦利A区位于渤海湾盆地东南部,水平伸展应力和剪切应力共同作用致使该区东营组发育多组不同性质的断层组合,进而形成大量断块型圈闭。断层侧封定量评价对于研究断块圈闭的油气成藏意义重大,而传统方法在复杂的走滑-伸展应力背景下应用效果较差。从控圈断层性质分类入手,分析了不同性质断层断裂带内部结构的差异性,在明确断层侧封性影响因素的基础上针对不同性质断层优选不同评价方法。研究表明,控圈断层依据平面、剖面特征与活动强度的差异性,划分为走滑断层、走滑派生断层、拉张断层3类,其中走滑断层强大的水平位移对断裂带造成了严重破坏,断裂带结构复杂,对其侧封能力评价创新地采用了侧封指数来定量表征;拉张断层断裂带为三元型(由内往外分别为断层岩、滑动破碎带、诱导裂缝带),侧封主要受断裂带内断层岩影响,通过计算断层岩与储层的排替压力差来定量评价;走滑派生断层断裂带为二元型(由内往外分别为滑动破碎带、诱导裂缝带),侧封能力主要受岩性对置、泥岩涂抹等因素影响,利用模糊数学法进行定量评价。通过上述研究,最终建立了评价构造复杂、断层性质多样的区域断层侧封能力评价的方法体系,对进一步勘探具有指导意义。     

塔里木盆地巴楚隆起北缘吐木休克弧形基底卷入斜向滑移构造

石油地震资料揭示塔里木盆地中央巴楚隆起为结晶基底和古生代地层相对隆升区,地表为第四纪陆相碎屑岩不整合覆盖,隐伏隆起大部分区域缺失中、新生界。在隆起南北两侧构造变形比较强烈,均发育基底卷入的逆冲构造和古生界内逆冲构造。根据钻井资料和二维地震测线详细的构造解释,应用断层相关褶皱理论得知：吐木休克基底卷入逆冲断层是在中生界早期形成的基底卷入楔形构造的基础上,在新生界晚期再次活动形成的;新生代晚期中亚地区强烈陆内变形,导致塔里木盆地先期形成的巴楚隆起再次挤压隆升;晚期变形过程中,先存构造与形成新构造挤压方向的偏差导致新构造发育有走滑分量,形成典型的斜向挤压构造——吐木休克旋转弧形构造。平面分布上,弧形构造东西向延伸的中段和北东向延伸的西段,早期为基底卷入楔形构造,晚期发育基底卷入逆冲构造;近北西向延伸的东段,晚期发育基底卷入楔形构造叠加在早期基底卷入楔形构造之上,说明该构造至少经历了两期变形。由于晚期基底卷入逆冲断层具有走滑分量,导致盖层单斜构造发育3类应变带及相应构造：拉伸变形带发育的正断层、剪切变形带发育的走滑断层及挤压应变带即走滑构造分量;西段发育左行逆冲走滑断裂带及伸展变形;东段发育右行逆冲走滑断裂带。弧形构造西部发育的构造样式与2012年Keating等模拟的斜向断层位移形成的构造样式非常相似,说明弧形构造西段吐木休克基底卷入逆冲构造具有走滑分量,从而合理地解释了该区发育的构造样式及正断层形成机制。