松辽盆地徐家围子断陷的断裂复活演化特征及控藏作用

为研究松辽盆地徐家围子断陷的断裂构造演化,搞清断裂在各个时期的活动特征,以及对地层沉积、储层改造和盖层保存的影响,从而分析其对天然气成藏的控制。笔者以地质时期作为断裂控藏作用的第一分类原则,对断陷期的构造解析利用最大断距相减法分析徐西断裂,认为徐西断裂在火石岭期是多条分段的小断裂,至沙河子期才连接成为一条大规模控陷断裂,此外还发现徐东走滑断裂带的东侧分支也是一条火石岭期和沙河子期就强烈伸展的断裂,具有与徐西断裂相似的控陷作用,于营城期卷入新生的走滑断裂带。由于T2断裂密集带的形成受到断陷层先存断裂的控制,本文利用坳陷层T2断裂密集带对深部断裂(T4和T41)再活动的映射关系,分别分析火山岩气藏的气源断裂和调整断裂。根据构造演化时期,将松辽盆地徐家围子断陷的断裂控藏作用分为以下几类:断陷期断裂活动控制沙河子组源岩和营城组储层的分布于活动强烈、古断距较大的控陷断裂上盘局部区域;营城组火山岩沿徐中断裂和徐东断裂带喷发,对成藏有利的火山岩相分布与徐中断裂和徐东断裂带附近;青山口期T41断裂选择性复活,在断裂附近形成大量新生裂缝改善火山岩储层物性,同时成为天然气充注的通道,在时空关系上具有储层形成与油气运移同时发生,和优质储层紧邻气源断裂的特征,对天然气成藏极为有利;反转期断陷中部及北部的断裂活动较弱,气藏多数得以保存。据此提出气源断裂——火山口联合控藏模式,其中本研究区的几条大规模断裂——徐西、徐中和徐东断裂带都具有多重控藏作用,同一条断裂在各构造演化时期的作用不同。     

边界断裂时空差异演化对断陷盆地的控制作用——以松辽盆地南部伏龙泉断陷为例

断陷盆地边界断裂普遍具有分段生长特点,定量表征断层的生长过程及组合模式对盆地形成演化及油气成藏研究具有重要意义。以松辽盆地南部伏龙泉断陷为例,应用三维地震资料,采用断层—位移长度分析方法,对边界断层分段生长与演化过程进行了系统研究,分析了边界断裂时空差异演化对断陷盆地的控制作用。研究表明:伏龙泉断陷边界断裂分段生长控制形成了串联式半地堑;沙河子至营城期断裂差异演化控制沉积中心由南向北迁移;反转期边界断裂逆冲形成断展背斜,逆冲活动强弱控制了背斜圈闭的构造幅度高低;边界断裂性质的转化,相应控制了盆地构造格局由同期串联式半地堑向断展背斜带的演变。     

松辽盆地北部徐家围子断陷断裂构造特征及对深层天然气的控制作用

系统分析徐家围子断陷断裂构造特征,研究了断裂系统对深层天然气成藏条件的控制作用。徐家围子断陷发育5套断裂系统,徐西早期走滑伸展断裂系统、徐中走滑长期活动断裂系统、徐东走滑断裂系统、早期伸展晚期张扭长期活动断裂系统以及晚期张扭断裂系统。断裂活动时期主要为断陷期和泉头组沉积晚期—青山口组沉积时期。徐西走滑伸展断裂系统控制了沙河子组烃源岩的展布,徐中及徐东走滑断裂控制了下白垩统营城组一段和营城组三段火山岩体的展布,长期活动断裂为天然气垂向运移提供良好垂向通道。断裂对登二段区域性盖层破坏程度小,使得徐家围子断陷深层天然气主要富集在下白垩统登娄库二段之下的营城组地层中。断层两盘岩性对接关系为火山岩—砂泥岩,断层侧向封闭;火山岩—火山岩对接,断层侧向不封闭。晚期构造反转较弱,使得断裂对气藏的破坏程度较小,对天然气的保存有利。     

松辽盆地长岭断陷盆地断陷期构造转换及油气地质意义

本文以平衡剖面理论为指导,对松辽盆地长岭断陷3条近东西走向的剖面进行了研究。结果表明,长岭断陷盆地在火石岭期初始张裂,沙河子期、营城期断陷强烈扩张,伸展速率均在沙河子期最大,分别为907.50 m/Ma、1373.90 m/Ma和1100.00 m/Ma,两次扩张末期都伴有构造反转。沙河子末期最大缩短量达2.11 km,缩短率2.89%;营城末期最大缩短量达2.26 km,缩短率3.21%。登娄库期断陷开始向坳陷转化,泉头期—嫩江期为断陷期后热冷却沉降,表现为弱伸展作用,随后进入嫩江末期以挤压作用为主的反转构造发育期。沙河子组、营城组既是主力源岩,又是优质盖层和储层,构成了近烃源自生自储式成藏组合。在沙河子末期、营城末期构造运动形成的大范围的低幅褶皱构造是成藏有利区块。     

复式断陷边界控陷断层生长特征及油气地质意义——以松辽盆地长岭早白垩世复式断陷群东部为例

在陆内裂陷盆地中,复式断陷的边界控陷断层具有分段生长的特征,通过古断距回剥技术利用最大断距相减法,对松辽盆地长岭早白垩世复式断陷群东部的5个断陷边界控陷断层形成演化历史进行恢复。得到各边界控陷断层形成均经历"孤立分段"—"软连接"—"硬连接"3个演化阶段,最终形成一条统一的边界控陷断层,即沿边界控陷断层走向多个次级断陷复合最终形成统一的断陷特点。但各个边界控陷断层分段生长演化历史具有差异性。这对复式断陷内油气聚集成藏具有十分重要的地质意义:边界控陷断层的分段生长控制复式断陷的复合时期,进而控制着不同时期有效烃源岩的分布范围;边界控陷断层分段生长的连接部位对火山岩与碎屑岩储层发育均有控制作用;各个次级断陷在复合过程中形成的古隆起往往是油气聚集的有利部位。     

复式断陷边界控陷断层生长特征及油气地质意义

内容提要：在陆内裂陷盆地中,复式断陷的边界控陷断层具有分段生长的特征,通过古断距回剥技术利用最大断距相减法,对松辽盆地长岭早白垩世复式断陷群东部的5个断陷边界控陷断层形成演化历史进行恢复。得到各边界控陷断层形成均经历“孤立分段”—“软连接”—“硬连接”3个演化阶段,最终形成一条统一的边界控陷断层,即沿边界控陷断层走向多个次级断陷复合最终形成统一的断陷特点。但各个边界控陷断层分段生长演化历史具有差异性。这对复式断陷内油气聚集成藏具有十分重要的地质意义：边界控陷断层的分段生长控制复式断陷的复合时期,进而控制着不同时期有效烃源岩的分布范围;边界控陷断层分段生长的连接部位对火山岩与碎屑岩储层发育均有控制作用;各个次级断陷在复合过程中形成的古隆起往往是油气聚集的有利部位。     

高邮凹陷汉留1号断层输导通道的时空分布特征

汉留1号断层是苏北盆地高邮凹陷深凹带北侧边界断层。为了明确该断层输导通道的时间与空间分布特征,通过断层面几何形态、关键时期断层活动速率计算,阐释了汉留1号断层在两个油气主运移时期的输导能力,判识了输导通道的空间位置。研究表明,汉留1号断层在三垛组沉积期活动速率>25 m/Ma,断层开启具有输导能力,另一方面,汉留1号断层的断层面存在3个明显的凸面和2个凹面区域,因此,在该沉积期该断层在3个凸面区域发育3条输导通道。而在随后的盐城组至今的沉积期,断层活动强度减弱,活动速率<10 m/Ma,输导能力弱,垂向上主要起封闭作用。因此,空间上断层通道发育于断层面凸面位置;时间上,断层活动速率>25 m/Ma时通道开启,<10 m/Ma时通道关闭。就聚集而言,断层通道开启时油气沿断层向上运移聚集于上部滚动背斜圈闭中,闭合时聚集于下部断层圈闭中。     

黄骅坳陷孔南地区新生代断裂特征及其与油气关系

黄骅坳陷孔南地区新生代盆地演化经历了断陷期、断坳期及坳陷期。盆地内部发育复杂断裂系统,根据断层活动特征可以分为沧东伸展断裂系统与徐西右旋走滑断裂系统。沧东断层剖面上具有铲式正断层特征,向深部滑脱,控制了孔南地区的构造变形;徐西断层可以看作是其上盘上的次级断层。在孔店组沉积期,沧东断层与徐西断层均表现出伸展正断层的特征,控制了其上盘孔店组沉积。在沙河街组三段沉积期,受基底断层右旋走滑影响,徐西断层及其上盘分支断层表现出右旋走滑特征。在伸展与走滑的共同作用下,在孔南地区中北部聚集了丰富的油气。     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩内断层侧向封闭性及天然气成藏

松辽盆地北部徐家围子断陷深层指泉头组一、二段以下地层,发育3套火山岩储集层:即火石岭组、营城组一段和营城组三段,目前在营城组两套火山岩中发现了规模较大的天然气藏。徐家围子断陷断裂系统复杂,对天然气成藏控制作用明显,控藏的断裂为早期控制火山裂隙式喷发,在泉头组沉积晚期—青山口组沉积早期强烈活动,同时在区域性盖层段具有顶部封闭能力的断裂,断裂形成时为火山通道,没形成明显的断层面,泉头组沉积晚期—青山口组沉积早期断裂活动形成断层角砾岩带,天然气沿断裂大规模垂向运移,聚集在营城组火山岩中,由于断层角砾岩带侧向封闭能力较差,侧向受营城组四段物性较低的砾岩遮挡聚集成藏,对于正断层而言主要聚集在下盘,逆断层主要聚集在上盘。徐中走滑断裂为主要的控藏断裂,由于倾向和断层性质(正和逆)的改变,天然气在两盘聚集具有"此消彼长"的特征,天然气这种聚集规律对于勘探部署、确定气藏的边界和提交储量具有重要的指导意义。     

汇聚背景下的多幕裂陷作用及其迁移机制:以南海北部珠江口盆地为例

南海的形成演化受控于印-澳、欧亚以及太平洋板块的相互运动,为研究汇聚背景下板块碰撞及其远程效应提供重要窗口。为了揭示该汇聚背景下的多幕裂陷过程,本文选取地质信息丰富的整个珠江口盆地为典型区,利用三条高精度地震剖面,对盆地各地质单元进行断层活动速率和构造沉降速率的定量计算及综合分析。结果表明盆地裂陷期东部、中部和西部主要控凹断层的平均活动速率分别为96 m/Ma、223 m/Ma和124 m/Ma,且其平均沉降速率依次为8.5 m/Ma、34 m/Ma和12.7 m/Ma,盆地整体呈现中部裂陷作用最强,其后向西部和东部逐渐减弱的特征。本文认为这与先存断裂以及初始地壳厚度有关:盆地东部和中部存在NE向先存断裂,并且东部先存断裂更加活跃,因此在新生代拉伸应力下东部更易表现为裂陷作用最强的区域,其次为中部和西部;而受前新生代时期俯冲作用的影响,岩浆的底垫作用引起盆地东部地壳增厚,东部裂陷作用强度急剧降低,造成裂陷作用强度的东西差异。此外,盆地南段凹陷裂陷期的断层活动和沉降速率发生激增,裂陷作用存在向南迁移的现象。本文推测在深度相关的伸展模式的影响下,南段凹陷地壳温度升高,强度减弱,因而在伸展应力下发生快速的拉伸减薄,导致裂陷中心向南迁移及岩浆物质上涌。同时,侵入的岩浆物质导致高角度正断层转换成低角度正断层,进一步促进裂陷中心向南迁移。     

Fault Systems and their Control of Deep Gas Accumulations in Xujiaweizi Area

A study of faults and their control of deep gas accumulations has been made on the basis of dividing fault systems in the Xujiaweizi area. The study indicates two sets of fault systems are developed vertically in the Xujiaweizi area, including a lower fault system and an upper fault system. Formed in the period of the Huoshiling Formation to Yingcheng Formation, the lower fault system consists of five fault systems including Xuxi strike-slip extensional fault system, NE-trending extensional fault system, near-EW-trending regulating fault system, Xuzhong strike-slip fault system and Xudong strike-slip fault system. Formed in the period of Qingshankou Formation to Yaojia Formation, the upper fault system was affected mainly by the boundary conditions of the lower fault system, and thus plenty of multi-directionally distributed dense fault zones were formed in the T2 reflection horizon. The Xuxi fault controlled the formation and distribution of Shahezi coal-measure source rocks, and Xuzhong and Xudong faults controlled the formation and distribution of volcanic reservoirs of Y1 Member and Y3 Member, respectively. In the forming period of the upper fault system, the Xuzhong fault was of successive strong activities and directly connected gas source rock reservoirs and volcanic reservoirs, so it is a strongly-charged direct gas source fault. The volcanic reservoir development zones of good physical properties that may be found near the Xuzhong fault are the favorable target zones for the next exploration of deep gas accumulations in Xujiaweizi area.     

松辽盆地长岭断陷火山活动与烃源岩成烃史分析

长岭断陷SN109井地震层序地层表明断陷期主要存在三次较大规模的火山活动。烃源岩在3次热事件的长期作用过程中,有机质在沉积初期就处于较高的热演化环境中,加速了有机质的成熟过程。沙河子组—营城组烃源岩约在122Ma（登娄库组沉积末期）埋深1500m,Ro达到0.5％,烃源岩开始生烃,此时,还没有有效的盖层;119Ma时（泉头组沉积末期）,烃源岩约埋深2000m,Ro大于1.3％,进入生气高峰和油裂解气阶段,泉二段盖层刚刚形成,天然气以散失为主,约95Ma（青山口组沉积末期）泉二段和青一、二段有效盖层形成,营城组烃源岩热演化Ro达到1.3～2％,油裂解气和高成熟天然气大量聚集,现今气藏中的天然气应以干气为主,勘探方向应加强盆地坳陷和斜坡区古构造,古气藏研究。     

徐家围子断陷营城组火山岩分布特征及火山喷发机制的新认识

基于深层钻井和连片处理三维地震资料,结合同位素测年,本文对松辽盆地北部徐家围子断陷白垩系营城组火山岩的分布特征及其喷发机制进行了研究。本区火山岩分布广、厚度大、沿深大断裂串珠状分布;纵向上分为下部营一段和上部营三段两套;营一段分布于断陷中部及其以南地区,岩性以酸性为主;营三段分布于断陷中部及其以北地区,酸性和中、基性火山岩均有发育。本区断裂类型及其组合复杂,正、逆、走滑和花状断裂都有发育;两组断裂交汇部位是火山喷发的主要通道。深大断裂与火山岩时空展布关系显示,营一段火山岩主要受徐中断裂控制,由北向南依次喷发,岩性以酸性为主;营三段火山岩主要沿着徐东花状断裂带由南向北依次喷发,表现为基性与酸性交替的双峰式。营城组火山岩喷发类型有三种:裂隙式、中心式与复合式。徐家围子断陷营城组火山岩储集性能优良且毗邻烃源岩,与断裂、源岩及盖层有利匹配,可构成有利的生储盖组合,具有良好的天然气勘探前景。     

徐家围子断陷徐西斜坡带火山岩成藏条件分析

对烃源岩条件、储层特征及盖层条件进行分析,认为制约徐家围子断陷徐西斜坡带火山岩勘探的关键在于对气藏类型认识不清。典型气藏解剖及主控因素分析认为,与徐中地区、徐东地区典型火山岩构造-岩性气藏不同,徐西斜坡带主要发育地层超覆气藏、低幅度构造气藏及致密岩性气藏。斜坡带中部地层超覆圈闭和低幅度构造圈闭、斜坡带南部和北部酸性火山岩及中基性岩储层发育区为未来有利勘探方向。     

徐家围子断陷安达地区营城组火山岩喷发期次及其形成演化规律

针对徐家围子断陷安达地区营城组火山岩具有多期喷发、火山岩机构类型多样、叠置分布和岩性复杂的特点,对火山岩喷发期次及火山岩形成演化特征进行研究,找出火山岩的演化规律。其主要表现为:沙河子组沉积末期,本区处于断-拗转换期,盆地内部处于欠补偿特征;营城组一期火山喷发时,主要受西部的活动基底断裂及次级断裂的控制;营城组二期火山喷发时,火山作用由安达西部向东部扩展;营城组三期火山喷发时,深部岩浆活动由强转弱,本区的基底断裂活动减弱,构造活动也向坳陷期形成环境过渡。     

长岭断陷深层天然气成藏期研究

利用榆深1井营城组未熟样品的热模拟实验、碳同位素分馏实验以及长深1等井的流体包裹体测试结果,在热史恢复的基础上,根据化学动力学和碳同位素分馏动力学理论,从烃源岩生烃史、甲烷碳同位素分馏效应以及包裹体均一温度等方面,对长岭断陷天然气成藏期加以判断。长岭断陷甲烷碳同位素均值为-33.11‰,碳同位素分馏效应显示天然气为116 Ma以来累积聚集成藏;生烃史表明营城组源岩在100～67.7 Ma大量生气,沙河子组在125～74 Ma达到生气高峰;同时包裹体证据表明查干花次洼的烃类气主要在110～78 Ma聚集成藏,伏龙泉次洼主要在110～1 Ma成藏。成藏期的判断结果说明:长岭断陷沙河子组早期生成的天然气未聚集成藏,仅116 Ma以后生成的天然气才具有成藏贡献,损失约14%左右;而营城组烃源岩生烃较晚,有利于成藏,包裹体证据也印证这一观点。     

徐家围子断陷深层结构形成与演化的探讨

徐家围子断陷是松辽盆地北部深层最重要的含气断陷。本文根据最新地震和钻井资料综合研究成果,结合前人研究认识,探讨了徐家围子断陷的形成与演化,认为徐家围子断陷在区域构造位置上处于东北地区松辽盆地的北部,处于松辽盆地区域莫霍面隆起的西斜坡上,特定的位置决定了其形成演化的各个阶段受东北地区区域板块构造运动的控制,与松辽盆地的形成与演化具有一定的关系。徐家围子断陷形成与演化可以划分为5个阶段,是太平洋构造域板块间的相互作用和深部热力作用发育演化的结果,这种过程造就了现今南北分块、东西分带、凹隆相间、构造复杂和沉积岩与火山岩并存的地质结构。徐家围子断陷深层现今构造格局受控于近NW向的徐中断裂、近SN向的徐西断裂、近NW向的徐东断裂带和四组近NE向的断裂。本次研究,对以往无法解释的很多地质现象给予了很好的解释,得出了一些崭新的认识,也从宏观上为寻找天然气资源给予了有力指导。     

松辽盆地大庆长垣以东地区深层断陷构造特征及成因分析

大庆长垣以东地区断陷的发育规模较大,是松辽盆地北部深层天然气勘探的重点地区.西断东超的箕状断陷是长垣以东地区断陷的重要特征.晚侏罗世-早白垩世早期,各控陷断裂均经历了由多个区段独立发育、相互作用、最终连为一条断裂的动态发育过程.深层断陷的发育经历了火石岭组的初始断裂期、沙河子组的强烈断陷期和营城组的断陷萎缩期,其间遭受了多期重要的改造作用.伸展型构造是松辽盆地油气成烃、成藏的根本要素,也是油气较富集的重要因素.     

大庆长垣南部两翼葡萄花油层油气运移及聚集规律

大庆长垣南部构造两翼葡萄花油层油气资源丰富,但油水分布复杂、油气聚集成藏规律认识不清,导致两翼油气资源探明率低、探明储量动用效果差。利用测井、地震、试油和地球化学分析数据,在系统油源对比基础上,结合断裂系统划分标定油源断裂,分析断裂与砂体配置关系对油气运移、聚集的控制,建立成藏模式。研究得出,大庆长垣南部葡萄花油层油主要来自于本地下伏青一段源岩,主要排烃期为明水组沉积末期及其后,因此,坳陷期形成、反转期继续活动的断层以及断陷期形成、坳陷期和反转期继续活动的断裂为主要油源断裂,油气沿油源断裂垂向运移至葡萄花油层,受砂体规模及断层侧向封闭性限制,油气在葡萄花油层中侧向运移距离较短;油源断裂为主要控藏断裂,宏观控制葡萄花油层油水平面分布,油源断裂与砂体空间配置控制着油气聚集层位及范围;油源断裂下盘、反向断阶、单斜式地垒和顺向断阶等高位断块为两翼有利油气聚集部位。