（矿产普查与勘探专业论文）金湖凹陷南部断裂输导体系及控藏规律研究.pdf

f a u l tp a t h w a ys y s t e m sa n dt h er e s e r v o i r - c o n t r o l l e dl a w s i ns o u t h e r nj i n h ud e p r e s s i o n at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：z h a n gw e i - z h o n g s u p e r v i s o r ：p r o f z h a n gw e i h a i s c h o o lo fg e o s c i e n c e s c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或池人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：丞性 日期：山c i ! 年 6 月f同 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版 和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送 交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和 复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其 他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：妇 指导教师签名： 猫。2l 锄 同期：o 一1 年 月石r f 1 期：劲r ，年多月f i 摘要 金湖凹陷南部断裂体系广泛发育，油气富集程度较高，断层控藏作用十分明显。 复杂的断裂体系和油气分布规律的多样性使得以断层封闭性为核心的断裂输导体系 研究变得较为迫切和重要。 本文首先对典型断层的特征进行了研究，将区内断层级别划分为四级，其中三级 断层最为发育；断层在剖面上呈板式和铲式，多条断层组合成“y 字型和断阶样式。 应用平衡剖面法和古厚度恢复法分析了断层发育史，三、四级断层在阜四期活动性最 强，三垛末期断层活动逐渐停止。 在断层特征总结基础上选择1 9 条控藏断层进行封闭性评价研究和预测。东阳地 区断层在阜二段阜三段侧向和垂向具有一定的开启性，阜四段垂向及侧向封闭性较 好，汉涧地区断层侧向封闭性好，垂向上阜四段封闭，阜三段、阜二段封闭性中等， 龙岗地区断层侧向封闭，垂向开启性较好。 三个地区内断层与砂体的配置特征差异明显：东阳地区内主要是侧向和垂向具有 一定开启性三级断层与骨架砂体组合模式；龙岗地区是侧向封闭和垂向中等开启的断 层与骨架砂体组合模式；龙岗地区是垂向开启、侧向封闭阜二段断层与阜二段烃源岩 底部砂层组合模式。在输导体系配置的约束下各地区不同层系的运移路径也具有很大 差异：东阳地区内油气穿越断层向斜坡运移路径主要沿砂体分布形态向构造高部位运 移：龙岗地区油气从阜二段烃源岩进入阜二段砂体后向卞闵扬构造带运移，遇到垂向 开启断层向上调整进入阜三段等储层中；汉涧地区油气沿断阶带向斜坡方向运移，北 东向分支断层阻碍了油气继续向斜坡方向运移。 东阳地区主要有利勘探方向为：在阜二段和阜三段砂体发育区，在三级断层控制 的断阶内，寻找断鼻圈闭或断块圈闭；汉涧地区内有利的勘探方向为在烃源岩有效的 排烃范围内，靠近次凹西向具有断层遮挡的断块圈闭；龙岗地区有利的勘探方向是在 有效的烃源岩排烃范围内下排有利( 汲烃砂层发育) 的断块圈闭或断鼻型圈闭。 关键词：金湖凹陷，断层封闭性，输导体系，运移路径，控藏模式 f a u l tp a t h w a ys y s t e m sa n dt h er e s e r v o i r - c o n t r o l l e dl a w s i ns o u t h e r nj i n h ud e p r e s s i o n z h a n gw e i z h o n g ( i n v e s t i g a t i o na n de x p l o r a t i o no fm i n e r a lr e s o u r c e s ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rz h a n gw e i h a i a b s t r a c t t h ef a u l t si nt h es o u t h e r nj i n h ud e p r e s s i o nw i d e l yd e v e l o p e da n dt h eh y d r o c a r b o n e n r i c h m e n td e g r e ei sv e r yh i g h , i ti si n d i c a t e dt h a tt h eh y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o na r e c o n t r o l l e db yf a u l t so b v i o u s l y b e c a u s eo fc o m p l e xf a u l ts y s t e ma n dt h ed i v e r s i t yo fo i l a n dg a sd i s t r i b u t i o n ，p a t h w a ys y s t e mo ff a u l t sw i t ht h ec o r eo ff a u l ts e a l i n gh a sb e c o m e m o r eu r g e n ta n di m p o r t a n t t h ef a u l ti sd i v i d e di n t of o u rc l a s s e s ，o fw h i c ht h el e v e lt h r e em o s td e v e l o p e d ；i n s e c t i o ns i n g l ef a u l ts h o w sp l a t eo rs h o v e lt y p e s ，m u l t i p l ef a u l t ss h o w y ”f o n t sa n df a u l t s t e pt y p e s a p p l i c a t i o no fb a l a n c e dc r o s s - s e c t i o n st e c h n i q u ea n db a c k s t r i p p i n gi n v e r s i o no f o r i g i n a ls t r a t u mt h i c k n e s sf a u l td e v e l o p m e n th i s t o r yi sa n a l y z e d ，f a u l t sa c t i v i t yo fl e v e l t h r e ea n df o u ra r et h es t r o n g e s ti nm e m b e rf o u ro f t h ef u n i n gf o r m a t i o n ，t ot h el a t es a n d u o f o r m a t i o nf a u l ta c t i v i t yg r a d u a l l ys t o p p e d b a s e do nt h ef a u l tf e a t u r es u m n l a r y ，19f a u l t sa r es e l e c t e dt oe v a l u a t ea n dp r e d i c t f a u l ts e a l i n ga b i l i t y i nd o n g y a n gr e g i o nl a t e r a la n dv e r t i c a ls e a l i n go ff a u l ti sw o r s ei n m e m b e rt w oa n dt h r e eo ft h ef u n i n gf o r m a t i o n ，a n di sb e t t e ri nm e m b e rf o u ro ft h ef u n i n g f o r m a t i o n i nc h a j i a nr e g i o n ，l a t e r a ls e a l i n go ff a u l ti sb e t t e r , v e r t i c a ls e a l i n gi sa l s ob e t t e r i nm e m b e rf o u ro ft h ef u n i n gf o r m a t i o n , b mi sw o r s ei nm e m b e rt w oa n dt h r e eo ft h e f u n i n gf o r m a t i o n i nl o n g g a n gr e g i o nl a t e r a ls e a l i n go ff a u l ti sb e t t e r , v e r t i c a ls e a l i n go f f a u l ti sw o r s e t h ed i f f e r e n c e so ft h ec o n f i g u r a t i o nf e a t u r eb e t w e e ns a n db o d ya n df a u l ta r eo b v i o u s i nt h r e er e g i o n s i nd o n g y a n g ，t h ec o m b i n a t i o np a t t e r n sa r ec o n f i g u r a t i o n so fl e v e lt h r e e f a u l tw i mw o r s es e a l i n ga b i l i t ya n ds k e l e t o ns a n d i nc h a j i a n ，t h ec o m b i n a t i o np a t t e m sa l e c o n f i g u r a t i o n so ff a u l tw i t hw o r s ev e r t i c a ls e a l i n g ，b e t t e rl a t e r a ls e a l i n ga n ds k e l e t o ns a n d ； i nl o n g g a n g ，t h ec o m b i n a t i o np a t t e r n sa r cc o n f i g u r a t i o n so ff a u l tw i t hw o r s ev e r t i c a l s e a l i n g ，b e t t e rl a t e r a ls e a l i n ga n ds k e l e t o ns a n du n d e rs o u l o er o c k si nm e m b e rt w oo ft h e f u n i n gf o r m a t i o n u n d e rt h er e s t r i c t i o no fp a t h w a ys y s t e m sc o n f i g u r a t i o nt h em i g r a t i o n p a t h w a y sa l s oh a v ev e r yb i gd i f f e r e n c e i nd o n g y a n g ，t h eo i la n dg a sm i g r a t et h r o u g h f a u l t sa l o n gt h es a n db o d yd i s t r i b u t i o np a t t e r nt ot h es l o p e 、 r i t l lh i g hs t r u c t u r a ll o c a t i o n ；i n c h a j i a n , t h eo i la n dg a sm i g r a t ea l o n g 丽t l lf a u l ts t e pt os l o p e ，b u tt h eb r a n c hf a u l tb l o c k t h em i g r a t i o n ；i nl o n g g a n g ，t h eo i la n dg a sm i g r a t ea l o n gs a n d s t o n ei nm e m b e rt w oo ft h e f u n i n gf o r m a t i o nt ob i a n m i n y a n gs t r u c t u r a lz o n e ， a n dw h e nt h e ym e e tt h ef a u l to fw o r s e v e r t i c a ls e a l i n gt h e ym i g r a t ei n t os a n d s t o n ei nm e m b e rt h r e eo ft h ef u n i n gf o r m a t i o n i nd o n g y a n gr e g i o nt h ef a v o r a b l ee x p l o r a t i o nd i r e c t i o ni st os e a r c ht h ef a u l t - n o s eo r f a u l t - b l o c kt r a p si nf a u l ts t e pc o n t r o l l e db yl e v e lt h r e ef a u l t ；t h ef a v o r a b l ee x p l o r a t i o n d i r e c t i o n i nc h a j i a nr e g i o ni st os e a r c ht h ef a u l t b l o c kt r a pw h i c hh a sb l o c kf a u l ti n e f f e c t i v eh y d r o c a r b o n - - e x p u l s i o nr a n g en e a rt h es u b - d e p r e s s i o n s ；i nl o n g g a n gr e g i o nt h e f a u l t - n o s eo rf a u l t - b l o c kt r a p si n e f f e c t i v eh y d r o c a r b o n - e x p u l s i o nr a n g ea r ef a v o r a b l e e x p l o r a t i o nd i r e c t i o nt a r g e t so f w h i c h h a st h es a n d s t o n ed e v e l o p e du n d e rt h es o u r c er o c k k e yw o r d s ：j i n l md e p r e s s i o n ，f a u l ts e a l i n ga b i l i t y ，p a t h w a ys y s t e m s ，m i g r a t i o np a t h s ， r e s e r v o i rc o n t r o lm o d e 1 1 1 目录 第1 章前言1 1 1 选题的目的和意义1 1 2 国内外研究现状1 1 2 1 断层封闭性研究现状1 1 2 1 断层控藏作用研究现状4 1 3 工区现状及存在问题5 1 3 1 工区现状5 1 3 2 存在问题6 1 4 研究内容、研究方法及技术路线6 1 4 1 主要研究内容6 1 4 2 主要研究方法7 1 4 3 技术路线7 1 5 主要成果及创新性认识8 1 5 1 主要成果8 1 5 2 创新性认识一1 0 第2 章区域地质概况1 1 2 1 工区位置及勘探现状1 1 2 2 沉积地层特征1 2 2 2 1 沉积特征1 2 2 2 2 地层特征1 3 2 3 构造特征1 4 2 3 1 区域构造特征1 4 2 3 2 断裂系统。1 4 第3 章断裂特征研究1 6 3 1 断层分级。1 6 3 2 断层组合样式17 3 2 1 断层剖面形态1 7 3 2 2 断层剖面组合特征。18 3 2 3 断层平面分布样式2 0 3 3 断层发育史。2 1 第4 章断层封闭性研究2 3 4 1 断层封闭性主要影响因素及研究方法确定2 3 4 1 1 断层封闭性影响因素2 3 4 1 2 研究方法确定2 4 4 2 断层侧向封闭性研究2 4 4 2 1 泥岩涂抹法2 6 4 2 2 对接系数法2 8 4 2 3 岩性配置( k n i p e 图解法) 3 0 4 3 断层垂向封闭性研究3 2 4 3 1 断裂带泥质含量法3 2 4 3 2 断面压力法3 5 4 3 3 声波时差法3 8 4 3 4 断层活动速率法。3 9 4 4 典型断层封闭性特征4 1 4 4 1 阳6 断层封闭性特征4 1 4 4 2 天8 3 断层封闭性特征4 3 4 4 3 墩2 断层封闭性特征4 4 4 5 断层封闭性规律及预测4 5 4 5 1 东阳地区断层封闭性规律：4 6 4 5 2 汊涧地区断层封闭性规律4 8 4 5 3 龙岗地区断层封闭性规律4 9 4 5 4 断层封闭性预测5 0 第5 章断层与砂体配置及油气运移路径研究：5 7 5 1 断层与砂体的配置5 7 5 1 1 断层与砂体的配置类型5 7 5 1 2 断层与砂体配置类型平面分布5 8 5 2 油气运移路径研究6 2 5 2 1 东阳地区油气运移路径6 3 5 2 2 汊涧地区油气运移路径6 7 5 2 3 龙岗地区油气运移路径7 1 第6 章断裂输导体系控藏模式及有利地区预测7 5 6 1 断裂输导体系控藏模式7 5 6 1 1 东阳地区断裂控藏模式7 5 6 1 2 汉涧地区断裂控藏模式7 5 6 1 3 龙岗地区断裂控藏模式7 5 6 2 勘探有利地区预测7 6 6 2 1 东阳有利地区预测7 6 6 2 2 汉涧有利地区预测7 7 6 2 3 龙岗有利地区预测7 8 第7 章结论8 0 参考文献8 2 附录8 7 攻读硕士学位期间取得的学术成果9 4 致谢9 5 中国石油火学( 华东) 硕士学位论文 1 1 选题的目的和意义 第1 章前言 金湖凹陷位于苏北盆地东台坳陷西部，是晚白垩世发育起来的南断北超的箕状凹 陷。地质条件复杂，先后经历了吴堡、真武、三垛、盐城四期构造运动，发育多期不 同规模不同性质的断裂。凹陷内油气资源丰富，是重要的油气产区。 金湖凹陷地区断裂控藏一直是现场和众多学者研究的重点，以断层封闭性研究为 核心的油气运移和封堵成藏研究，经过多年积累和再凝炼，总结出了适合本地区的断 层封闭性判别模式和方法；烃源岩区输导通道问题的提出，分析了断层在不同构造带 和不同层系所起的遮挡、通道、调节作用；总结了不同区带油气运移特点，提出“丰 式”和“卅式”两种运聚模式。尽管这一地区断裂控藏研究取得了许多成果，但是有 关断层封闭性的综合研究尚需深入，关于断裂输导体系对油气运移聚集的控制作用还 未进行全面细致的研究。 因此本论文将从金湖凹陷南部地区断裂输导体系入手，重点分析不同地区断层封 闭性特征，总结断层封闭性规律，结合骨架砂体有效性分析综合判断油气运移路径。 在此基础上研究断裂控藏模式，指出勘探有利地区。 1 2 国内外研究现状 断裂输导体系作为油气输导体系的重要组成部分对油气运聚具有决定性的意义， 特别是在中国东部裂谷型盆地，断裂极其发育，对油气藏形成、演化和分布的控制作 用比较明显。 断裂对油气藏的控制作用具有双重性形成与破坏，已为绝大多数人所接受。 国外的一些学者( j o n e s 等，1 9 7 4 ；p r i c e ，1 9 8 0 ；w e k e r 等f f o c l 9 7 5 ) 认为断裂是油 气运移的输导体，另外一些学者强调断层对油气的封堵作用( r e r k k i n s ，1 9 6 1 ；s m i t h ， 1 9 8 0 ；f o w l e r ，1 9 7 1 ) 。目前，几乎所有的研究者都承认断层既可作为油气运移的通 道，也可阻挡油气运移( s e e b a r g e r ，1 9 8 1 ；c h a p m a w ，1 9 8 1 ：h o o k e r ，1 9 9 1 ；l o s h ， 1 9 9 9 ) 。 1 2 1 断层封闭性研究现状 2 0 世纪9 0 年代到2 l 世纪初，许多国内学者对断层封闭性及封闭性演化历史进 第1 章前言 行了全面详细的研究，从定性分析到定量评价，取得了许多具有实际勘探意义的成果。 s m i t h ( 1 9 6 6 ) 系统地论述了封闭性断层与非封闭性断层的理论判别模式，从分析断 层封闭性的本质出发，建立了断层封闭性理论模型，认为目的盘岩层中的排替压力小 于与之对置的断层另一盘地层徘替压力时，断层封闭；若断层两盘为砂层与砂层对置， 断裂带内的断层泥可起封烃作用。w e b e r ( 1 9 7 8 ) 年研究了生长断层中的泥岩涂抹 现象，指出了泥岩涂抹对断层封闭具有重要意义，b o u v i e r 等( 1 9 8 9 ) 、l i n d s a y 等 ( 1 9 9 3 ) 、y i e l d i n g 等( 1 9 9 7 ) 分别提出“泥岩玷污潜力”( c s p ) 、“泥岩玷污因子”( s s f ) 、 “断层泥比率”( s g r ) 的概念，为定量评价断层静止时期的封闭性依据【2 5 1 。陈发景 等( 1 9 8 9 ) 研究了断层封闭性与流体沿着断面运移的关系【6 】。曹瑞成( 1 9 9 2 ) 利用“逻 辑信息法”建立勘探初期的断层封闭性的判别、预测模式1 7 】。刘泽荣等( 1 9 9 8 ) 应用 “多级模糊综合评价技术研究断层封闭性1 8 j 。吕延防、付广等( 2 0 0 2 ) 出版断层 封闭性研究一书，系统的总结和研究了断层封闭性【9 】。 最近在许多学者从断裂带内部结构、断层岩的演化、断层群等方面入手取得了一 些新的进展( k n i p erj ，1 9 8 9 ；s c h o l zch ，1 9 8 9 ；c o w i ep a ，1 9 9 3 ；g i l l e s p i ep a ， 1 9 9 3 ；p e a c o c kdc ，1 9 9 4 ) ，尤其是油藏动力学分析方法、新的取心技术、露头区断 层结构的研究和三维地震的出现为改进断层封闭性分析提供了条件。同时，采用油田 开发动态数据和流体流动参数来评价断层封闭性的研究方法也得到进一步完善 ( k n i p erj ，1 9 9 2 ；b e r grr ，1 9 9 3 ) 。另外，在断层面的结构、断层的“地震泵” 效应和断裂带内成岩作用研究等方面也取得了可喜成果。 纵观国内外断层封闭性的研究，主要集中在定性、半定量的研究阶段，多半是将 定性与半定量相结合；从侧向和垂向两个方面来研究断层的封闭性；从宏观研究和微 观分析入手，来研究断裂带内部结构及对封闭性的影响；从断裂带的流体活动特征及 流体改造岩石的地球化学特征来研究断裂的活动时间、期次及规律；从影响断层封闭 性的单一因素向多因素综合评价转变，目前断层封闭性的研究主要从一个动态、多个 因素的角度来分析1 1 0 1 。 ( 1 ) 断层封闭机理 经过众多学者的研究与分析，认为断层侧向与垂向封闭机理具有一定的差异性。 侧向封闭机理主要是：泥岩涂抹层封闭机理，断裂带充填物封闭，是岩性对置 封闭。垂向封闭机理有两种：断面紧闭封闭机理，断裂带排替压差封闭机理。 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 表卜1 断层封闭机理分类表 断层蹦盛幸| i 对乍托动，导致两侧对疆的岩层之问存在摊错压力的差， 并矬作j l j ，j - h j 较i ：i 排错k 力的罕层对m 一侧起剑封闭作川。 断层活动| j j 掣性的泷质物或j 它批渗透4 盹岩层被拖拽进断层带般相： 涂抹作用 断层1 n i 上，使断裂带j 仃高的排替压力，增强j ，断层的封闭性。 物理作 用封闭 断层化移期f h j 岩石的颗粒挤压和破碎作j | j ，导致较料i 的断层角砾岩 破裂作j j和碎粒岩细化成断层泥，使断层带内排驱骶力增大，断层带的渗透 性 1 月疆降低。 断层i | ：l i 的紧闭稃度直接影响荇断层的垂向封闭性，符断层衙紧闭， 压力作用 则最向封闭性就好：反之，垂向封l ：l j 性不好。 成岩胶绵 地卜流体礼断九：流动，相：适：i j 的条件卜史容易发生成岩胶结作用，从 作川 l 酊使原来渗透性的断层弧丧失孔渗性，最终形成圭童闭 油t 沿开稍断层运移过程巾，囚地表游离氧和细菌的作j f j i 町发生氧 沥青侵入 化作用，轻质成分减小，霞质成分增加，使其猫发加人变成i 嗣体沥青。这 化学作 t 1 ：j i j 些i 嗣体澌青填塞r 腺来断裂带i | l 的孔隙，使断层i f i i 附近的排替墟力 用封闭 值升高、封闭能力人人增强。 地f 流体n ：由r f 至上的运移过程中，由于温堰环境条作的改变，地下 化学沉淀水中所携带的人最矿+ 物质闪j 五力降低，造成过饱和而沉淀下来。这 作用 些沉淀填寒了原来断裂带中的孔隙，使断裂带摊替压力值升高、封 闭能力人人增强。 ( 2 ) 断层封闭性影响因素 影响断层封闭性的因素有很多，总结起来可以分为( 表1 2 ) ： 表1 - 2 断层封闭性影响因素分类表 侧向封闭性影响冈素乖向封i = j j f t ：影响冈素 综余冈素 断层两盘对胃的岩性断层而形态( 倾角)断层的力学性质 断层面的泥岩涂抹 断层止向、断距断层时代 断层内流体的性质断裂充填物的性质断层埋深 净厚度毛厚，亘比率断层流体压力 断从活动时期 断层的同生性 断层l 】的裂缝发行辐：度断层的组合形式 断珀f 的紧闭样度 断层密度 ( 3 ) 断层封闭性评价方法 断层封闭性的研究方法有很多( 表1 3 ) ，如何根据实际选择合适的研究方法对于 第l 章前言 封闭性评价的准确度具有重要影响。 表1 - 3 断层封闭性研究方法分类表 糟性配置法，“a i l a n 断 j i f 图”法、油水界面法、物性和地球 定性 化学件质分析法 倾0 f 匈封曲j 性 定馈、半定。艟涂抹i 嗣子法、断层泥比率、横向封堵系数 定性断层活动性分析 承l 川封闭性 纵向封堵系数、断以压力法、排替压力差法、卢波时差法、渗 定镣、半定链 滤的速度摸拟法、构造廊力场分析法、地震速度谱谚! 别法 1 2 1 断层控藏作用研究现状 国阿学者对断裂在油气运移与聚集中的控制作用早已广泛重视，早在上世纪5 0 年代我国著名地质学家李四光先生就已经提出，大型压扭断裂一般延伸较远、深度较 大，是油气运移的重要通道；挤压断裂具有良好的封闭性，形成遮挡式油气藏；拉张 断裂具有垂向开启性，油气常沿其向上逸散，不利于油气聚集。张文华( 1 9 9 6 ) 认为 断裂尤其是与下伏成熟烃源岩接触或断入油气藏中的断层，是油气向上垂向运移的唯 一通道1 1 1 1 许多学者( 潘钟样1 9 8 6 ；罗志立，1 9 9 1 ；罗群，1 9 9 8 ) 肯定了断裂是输 导下伏烃源岩中排出的油气并且向上垂向运移的重要通道，同时他们认为后期断裂的 产生或先期断裂的重新活动，都会破坏先期油气藏，导致次生油气藏形成，或使油气 上升至地表而散失 1 2 , 1 3 】。 王平( 1 9 9 4 ) 通过研究发现二、三级断层与四级断层关于封闭性方面最重要的差别 在其发育的长期性和继承性【1 4 1 。雷茂盛，林铁锋( 1 9 9 9 ) 分析了松辽盆地断裂纵向 输导油气的特征，认为松辽盆地控制断裂纵向导流的主要因素有3 个：断层错开地层 的流变性、断层活动期和断层改造作用【1 5 】。 进入2 l 世纪后许多学者将断层控藏研究的重点放在了断层带的发育及对油气的 控制作用，并且逐步开始对断裂带的内部结构等进行了探索性的研究。柳广弟( 2 0 0 2 ) 从油气散失通道的角度评价了断裂带的输导能力，他认为大型断层输导能力比砂体输 导油气能力大的多，通天断层会使油气趋于散失，而对于小断裂，受到储层分流作用 的影响，作为油气散失通道的作用也是有限的【1 6 】。罗群，庞雄奇( 2 0 0 3 ) 根据断裂控 烃理论指出断裂与油气藏的关系是枝与果、藤与瓜的关系，认为科学的勘探思路是以 断裂为基本线索顺藤摸瓜寻找油气藏【1 7 1 。杨淑宏( 2 0 0 5 ) 分析了断裂带内部结构及特 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 征，把断裂带中输导油气的通道分为了裂缝空腔、和连通孔隙3 种，输导油气阶段分 为了缓慢输导、较快输导和快速速输导3 个阶段l l 引。宋胜浩( 2 0 0 6 ) 从断裂带内部结 构入手分析油气沿断层运移规律，将油气沿断裂运移划分为：快速运移阶段、浮力流 或管道流形式运移阶段和渗流形式缓慢运移的阶段3 个阶段，这三个阶段是连续发生 的过程【1 9 】。罗群，庞雄奇，姜振学( 2 0 0 5 ) 在“一种有效追踪油气运移轨迹的新方法 一文中认为仅凭一条连接烃源岩和圈闭的断裂剖面就判断这是一条油源断裂，油气就 是沿这条断裂垂向运移进入圈闭而富集成藏，从而确定勘探方向是十分片面十分危 险的，需要根据断面形态分析油气沿断面运移路径，从人分析成藏可能性【2 训。 众多学者就断裂对油气藏形成与分布的控制作用从不同的方面和角度进行了深 入研究，取得了许多规律性的重要认识。总结出了不同类型、不同级别及不同时期断 层对油气生成、运移及聚集的作用，进一步将断裂形成机制与其演化过程与油气生运 聚散成藏机理及油气藏分布有机地联系在一起。 1 3 工区现状及存在问题 1 3 1 工区现状 盆地先后经历了吴堡、真武、三垛、盐城四期构造运动，发育不同规模不同性质 的众多断裂，以及受力活动方式，可划分为伸展倾滑断裂、张性斜滑断裂、压扭斜滑 断裂，并发育许多转换构造和反转构造( 陈丽琼，2 0 0 5 ) 。构造对油气的运移和聚集 分布具有重要的控制作用，尤其是复杂的断裂既为油气聚集提供了良好的遮挡条件， 也成为重要的运移通道。 经过多年的研究和勘探实践，研究区在油气成藏研究领域取得了高水平的丰富成 果，尤其是以断层封闭性研究为核心的油气运移和封堵成藏研究，经过多年积累和再 凝炼，总结出了适合本地区的断层封闭性判别模式和方法。侧向封闭性方面总结出了 砂泥对接封挡式、砂泥混接封挡式、时间配置封挡式和主应力封挡式四种类型，其中 砂泥混接封挡式中提出了两个界限值，砂岩含量1 8 和3 7 ，认为当对盘砂岩含量 低于1 8 时侧向封闭，大于3 7 时侧向开启，在1 8 和3 7 之间时封闭概率较高， 并有一定的不确定性。垂向封闭性方面根据断层类型及断层活动时期总结认为：低角 度断层纵横向封闭，早期断层纵横向封闭，同期断层纵向封闭具有两面性，走滑断层、 逆断层封闭性较好。 凹陷呈现多源复合成藏特色，凹陷间油气贫富主要由源岩成熟度及初次排烃疏导 第l 章前言 差异引起，对不同区带油气运移特点进行了分析，提出了“丰式”和“卅式”两种运 聚模式：深次凹是油气运移发散中心。坳陷体系以砂层疏导、长距离侧向运移和 构造油藏为主，呈“丰式”网络运聚；断陷体系以断层一砂层混合疏导、垂向运移、 岩性及岩性一构造复合油藏为主，呈“卅式”网络运聚。箕状凹陷油气运移具平面 对称特征。箕状凹陷具有较大的油气运移势差，斜坡、隆起是油气运移主要指向； 构造、砂体连通性、油成熟度三者决定油气侧向运移距离。 1 3 2 存在问题 金湖凹陷断层封闭性的研究虽然取得了不错的成果但是还存在一些研究的不足， 主要表现为：1 、考虑因素简单，不能充分反映断层封闭特征；2 、仅根据断层的性质 及要素分析断层封闭特征可信度较差；3 、没有多种方法的综合判断，定性分析多定 量分析少。 断裂控藏方面虽然总结出来两种运聚模式，但是凹陷内由于断层分割严重，断层 封闭性的差异使得这两种模式不能完全适用于每一个含油构造带，因此需要进一步在 断层封闭性的基础上对断层控藏模式进行细化。 1 4 研究内容、研究方法及技术路线 1 4 1 主要研究内容 ( 1 ) 断层特征研究 通过地震剖面的解释对区内典型断层的特征进行详细研究，包括断层要素、级别、 组合关系、活动时期、活动性及发育史等。 ( 2 ) 断层封闭性研究 应用多种方法评价典型断层的侧向及垂向封闭性，分析断层封闭性沿断层走向的 变化特征，总结断层封闭性规律，建立断层基本特征与封闭性的关系，对未知断层进 行封闭性预测。 ( 3 ) 断层与砂体的配置 结合骨架砂体有效性分析，分析东阳、汊涧、龙岗三个地区断层与砂体的配置类 型，总结不同地区的配置模式，综合研究平面配置关系。 ( 4 ) 运移路径研究 在输导体系配置的基础上结合油源对比等资料对三个地区不同层系的油气运移 路径进行详细解剖。 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 ( 5 ) 断裂输导体系控藏模式及有利地区预测 将现今油气分布与断层封闭性规律进行有机的结合，寻找断层与油气分布的关 系，重点阐述三个地区之间的差异性，总结出断裂输导体系控藏的模式，对勘探有利 地区进行预测。 1 4 2 主要研究方法 ( 1 ) 多学科综合运用研究断层基本特征 综合利用几何学、力学和运动学等多学科，结合构造解析的理论和方法，详细解 剖重点断层的几何特征( 包括倾角、走向、倾向等) 、断层级别、组合规律等特征。 利用平衡剖面方法分析主干剖面的构造演化特征，研究断层的活动性及发育史。 ( 2 ) 断层封闭性多因素综合分析技术 侧向封闭性主要利用泥岩涂抹( s g r ) 、对接系数、岩性配置及对接盘砂岩含量 等参数综合分析；垂向封闭性主要利用断面压力、断裂带泥岩含量、声波时差及断层 活动速率综合分析。总过多种方法的应用建立断层特征与封闭性的关系，快速有效的 对未分析断层进行封闭性的预测。 ( 3 ) 输导体系配置及运移路径综合研究方法 针对不同地区内的断层和砂体配置的差异，建立配置模式，平面上各层系断层与 砂体的配置关系为油气输导提供可能的输导通道，为运移路径的研究建立格架。利用 地球化学分析油源对比的各种方法研究各地区不同层系的油气运移趋势，结合配置关 系最终确立油气运移路径。 1 4 3 技术路线 利用地震、测井、录井等多种方法，在前人研究的基础上综合研究典型断层的基 本要素、组合关系及发育特征；综合利用泥岩涂抹、岩性配置、对接系数及对接盘砂 岩含量等方法研究断层侧向封闭性，利用断面压力、断裂带泥岩含量、声波时差及断 层活动速率法综合分析断层垂向封闭性，总结断层封闭性规律，对未知断层进行封闭 性预测；结合骨架砂体有效性分析，进行断层与砂体的配置关系研究，建立不同地区 的配置模式，在平面上分析不同层系断层与砂体的有效配置；在油源对比的基础上， 结合断层与砂体的有效配置研究不同地区不同层系的油气运移路径；通过对现今油气 分布规律与断裂输导特征的综合对比分析，确立不同地区断层控藏规律，对有利的勘 探地区进行预测( 图1 1 ) 。 7 第l 章前言 图1 - 1 技术路线图 1 5 主要成果及创新性认识 1 5 1 主要成果 ( 1 ) 断裂构造特征研究。解释了3 0 多条地震剖面，对典型断层进行了特征分析、 组合关系、断层分级和活动性的分析。将区内断层级别划分为四级，其中三级断层最 为发育；断层在剖面上呈板式和铲式，杨村断层沿走向断层剖面特征变化明显，秦营 地区剖面上呈板式，小关地区剖面上则呈座椅式，多条断层在剖面上组合成“y 字 型和断阶样式。应用平衡剖面法和古厚度恢复法分析了构造演化史，三、四级断层在 阜四期活动性最强，三垛末期断层活动逐渐停止。 ( 2 ) 断层封闭性研究。利用泥岩涂抹和对接系数法并结合k n i p e 图对主要控藏 8 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 断层侧向封闭性特征进行了研究。认为龙岗、汉涧地区断层侧向封闭性较好，东阳地 区侧向封闭性较差。用断面压力法、断裂带泥岩含量法、声波时差法及断层活动速率 法综合分析了控藏断层不同层段的垂向封闭性，断层垂向开启层段主要分布在断距大 于2 0 0 m ，倾角大于5 0 。，断移地层含量小于7 0 的范围内。东阳地区内e l 及e 1 6 具有一定的垂向开启性，e l 厶大多数断层封闭，阳5 、天6 6 、天6 0 等断层垂向开启； 汊涧地区的断层e l 厶垂向均封闭，e l 、e l f 2 垂向具有一定的开启性；龙岗地区的断 层垂向开启性较好。 ( 3 ) 输导体系配置关系研究认为，东阳地区为侧向和垂向具有一定开启性断层 与骨架砂体组合模式；汊涧地区为侧向封闭和垂向中等开启的断层与骨架砂体组合模 式；龙岗地区东部为垂向开启侧向封闭e l f 2 断层与e l 龟底部砂层组合模式。 ( 4 ) 运移路径研究。由于各地区输导体系配置及有效性差异明显，运移路径也 具有很大差异。总体来说东阳地区内断层侧向封闭性中等，油气穿越断层向斜坡运移 路径主要沿