台安—大洼断裂带构造演化与基岩油气成藏.doc

1、尊敬的各位领导同事大家好，我汇报的题目是：台安大洼断裂带构造演化与基岩油气成藏。2、汇报共分为五个部分，第一部分前言。3、断裂带，是断裂构造带的简称。在油气勘探中，断裂带通常指由若干个带状分布的断块或被断层复杂化了的不完整的背斜组成的构造带。台安大洼断裂带，是指在台安大洼断层发育演化基础上形成的一系列构造带，大洼断层的发育及演化控制了整个断裂带的构造特征、沉积演化、储层特征及油气聚集。4、目前在台安大洼断层上盘发现的潜山有：牛心坨潜山、高升潜山、兴隆台潜山，在其下盘发现的潜山有：冷家潜山、大小洼潜山、海外河潜山。潜山地层自下而上由太古界、中上元古界、中生界组成。近年来，在大洼断层上盘兴隆台、牛心坨潜山形成了亿吨级探明规模储量，在其下降盘大小洼等潜山也不断取得勘探突破。5、第二部分：构造演化特征。首先是构造特征。6、本区主要由北东走向和近东西走向的断裂控制基底构造形态，整体上呈现东高西低、北高南低、向南倾没。7、主要发育有三种构造样式。一、伸展型构造样式，包括大断面、滑脱型、断阶型。8、二、走滑反转构造样式。早期为伸展构造，受后期走滑作用，滑脱断块形成Y字型走滑反转构造。9、三、逆冲推覆构造样式。早期的挤压构造运动使得太古界逆冲推覆于中生界至上，出现中生界重复段。10、下面，我们从构造演化的角度对以上断裂体系及构造样式的形成进行探讨。11、台安大洼断裂带基底的构造演化具有辽河坳陷的共性。按板块学说，辽河坳陷位于华北板块东北角，按断块说，辽河坳陷位于郯庐断裂带上，决定了中新生代以来，郯庐断裂带的断裂活动及运动方式，对基底的改造和新生代裂谷发育演化有着重大影响。12、我们将本区构造演化分为三个阶段，第一阶段为太古代至古生代结晶基底演化与稳定克拉通阶段。太古代为结晶基底形成与抬升遭受剥蚀阶段。中上元古代研究区属于燕辽沉降带的一部分，在古中央凸起以西沉积一套海相碳酸盐岩地层。古生代华北板块处于稳定克拉通阶段，研究区无沉积。13、第二阶段为中生代潜山雏形形成阶段。中生代，渤海湾盆地主要受到印支期南北向挤压应力场和燕山期左旋走滑与拉张应力场，出现了中生代多期复杂、强烈的构造变形与岩浆活动。在研究区具体表现为三方面的特征。14、特征一、印支期发育逆断层和内幕断裂。根据钻井揭露情况，结合地震资料，我们落实了兴隆台潜山内幕存在逆冲推覆构造。结合侵入岩定年数据、区域应力场分析及渤海湾其他地区三叠时期存在的构造样式，我们推断兴隆台地区内幕逆冲断层为印支期挤压造山构造环境下形成的。15、通过构造精细解释，在中央凸起地区也落实了内幕逆断层，及一系列北东走向的滑脱断块体。我们推测在中生代时期发育有一条古台安大洼断裂，赵古1块等断块为该断裂在中生代时期活动产生的滑脱断块。16、特征二、伴随有大量岩浆侵入和强烈的火山喷发。根据钻井揭露，在中央凸起及兴隆台潜山等地区，在太古代地层中钻遇了大量的花岗岩等侵入岩。锆石定年结果表明：岩浆活动主要发生在晚三叠世、晚侏罗世、早白垩世三个时期，尤其是晚三叠世，几乎所有岩脉侵入均发生在该时期。地球化学指标表明本区的酸性侵入岩形成于挤压造山环境。这与晚三叠世南北向挤压应力场表现一致。17、特征三、岩性分布特征定型，保留层状或似层状构造。研究区内太古宇变质岩原岩主要为沉积岩，经历了多期成岩作用以及外部营力的改造，中生代侵入的脉体使其进一步复杂化。18、虽然在其后又经历了多次构造运动，但在区域上的岩性分布特征在该时期已经定型，在平面上岩性的分布特征依然具有可对比性，在纵向上层状或似层状特点仍存在。这些特征为基岩内幕油气藏的形成奠定了基础。19、经历第一阶段和第二阶段构造演化，潜山内幕构造基本形成。第三阶段为新生代的构造演化，是潜山定型及成藏时期。新生代以来，研究区主要受到郯庐断裂带早期伸展拉张和晚期右旋走滑的影响，为基岩油气藏的形成创造了一系列条件。20、沙四时期为初始裂陷阶段，受北西南东方向的伸展运动，断裂带中北部大洼断层开始活动，成为边界断层，在其下降盘沉积了牛心坨台安洼陷和陈家洼陷，牛心坨潜山形成。在中南部地区，大洼断层并未发育，兴隆台与中央凸起仍为一体。21、沙三时期，伸展作用最为强烈，大洼断层剧烈活动，成为沙三段沉积的主控边界断层。 在断裂带北部，大洼断层的强烈活动使得牛心坨潜山进一步陷落深埋，被优质烃源岩所覆盖。在中南部地区，大洼断层的强烈活动使兴隆台潜山与中央凸起滑脱分离，成为独立的潜山带，被三大生油洼陷所包围，形成洼中之隆的构造格局。22、沙一二时期，大洼断层继续活动，但伸展量已明显变小。各潜山在大洼断层的拉张下，继续陷落深埋。23、东营时期，在郯庐断裂右旋走滑的影响下，研究区的应力场变为南北向拉张叠加强烈的北东向右旋走滑。 断裂带南北构造特征差异较大。北部表现为走滑压扭特征，牛心坨潜山在牛心坨逆断层的控制下发生反转。中部为张扭压扭的过度，冷家潜山在冷家逆断层的控制下发生反转。南部受走滑拉分表现为张扭的特征。同时，东营时期是油气大规模排烃时期， 大洼断层在该时期的强烈活动为油气运移至潜山提供了良好的通道。24、断裂带右侧中央凸起在沙三沉积以前一直为隆起剥蚀区，沙三时期大洼断层的强烈活动使得兴隆台潜山与其分离，其东侧，受东部凹陷边界断层影响，中央凸起整体上成西翘东倾的格局。南北方向上，由于各“山头” 沉降幅度有差异，呈现北高南底的特征。25、东营末期断裂带的外部构造最终定形，潜山基本成藏。其后断裂活动减弱辽河断陷整体下降成为统一的坳陷。构造演化与油气：1. 多期次构造演化为断裂带基岩潜山创造了良好的油气成藏条件。汇报第三部分构造演化与油气。2. 首先是构造演化与烃源岩发育及分布。对于陆相断陷湖盆而言，构造运动和气候是控制烃源岩发育和分布的主要因素。由于大洼断层的强烈活动，在其下降盘形成了沙四段、沙三段多个生烃洼陷，同时由于其活动的不均衡性，使得烃源岩的分布有明显的差异。沙四段北厚南薄，以牛心坨洼陷最厚。沙三段南厚北薄，以清水洼陷最厚。3. 同时，从烃源岩地化分析结果显示，沙四段和沙三段生油岩有机质丰度高，干酪根类型以IIA型为主，具备良好的生烃条件。这种厚度大、生烃强度大的烃源岩为基岩油气藏提供了雄厚的物质基础。4. 第二是构造演化与储层。本区储层储集空间多样，以裂缝为主。裂缝的形成与多期构造运动息息相关。5. 对于本区而言，主要受到印支期南北向挤压与喜山期右旋走滑运动影响，对储层裂缝形成起到了重要作用。中生代的构造运动形成了构造薄弱带，为后期裂缝的发育奠定了基础。沙三期伸展运动，使兴隆台潜山成为滑脱断块体，主要形成低角度缝，一方面为储层裂缝的进一步改造奠定基础；另一方面也为油气多通道运移提供条件。6. 东营期右旋走滑运动是潜山内幕裂缝发育的重要因素。经统计，兴隆台潜山裂缝以高角度缝为主，裂缝擦痕多为斜擦痕，是走滑运动的典型特征。这种高角度缝与低角度缝以网络状交织在一起，构成了太古界潜山油气储集的主要空间和油气在潜山内部运移的良好通道。7. 另外，不同岩性在相同应力下形成储层的难度不一样。同一岩石在不同应力场下形成裂缝的难度也不一样。三轴应力实验表明在同样大小的应力条件下，剪切应力比挤压和拉张应力更容易使岩石破裂，以剪切地应力为构造运动主要应力的太古宇基底区称为“优势应力区”。8. 由剪切应力场形成的裂缝为太古界潜山内幕层状或似层状油藏的形成奠定了良好的基础。9. 第三，构造演化与盖层。大洼断层强烈活动在其下降盘形成了多个生烃洼陷，沉积了巨厚的暗色泥岩。这些暗色泥岩构成了本区风化壳油藏最主要的盖层。10. 其次，中生界角砾岩在区内广泛发育，这种致密岩性也作为太古界基岩油气藏的良好盖层。11. 另一方面，中生代时期侵入的辉绿岩、煌斑岩等岩脉作为太古界潜山内幕致密隔层，为太古界内幕油气藏的形成奠定了良好的基础。12. 第四，构造演化与圈闭。按照圈闭与烃源岩的接触关系，区带内太古界主要发育两种圈闭类型。一种是由于边界断层强烈活动，潜山块体滑脱，圈闭为源岩包裹，具多源多向供油特征的源域内型圈闭，比如兴隆台潜山。另一种是由于边界断层强烈活动，生油洼陷与潜山为断面接触关系，以侧向供油特征为主的源域边型圈闭，比如中央凸起潜山。13. 第五，构造演化与油气运聚。研究区内在潜山顶面发育区域不整合面，并且断裂十分发育，构成了油气运移的主要通道。其中，古近系形成的大洼断层和早期的断层组合形成网络状断裂输导体系，构成了本区基岩油气成藏最重要的油气运移通道。14. 原油含氮化合物分析表明油气以垂向运移为主。证明了北东向深大断裂对油气运移起着主要作用。15. 良好的断裂体系在空间上为油气运移奠定了基础。在时间上油气排烃的主要时期为东营末期和沙三末期，这与大洼断层在该时期的剧烈活动形成了良好的时空匹配关系。16. 以上油气藏形成条件构成了研究区内太古界两种油藏模式的主控因素。17. 目前研究区内，油气探明储量主要集中在兴隆台潜山带。通过分析油气成藏主控因素，我们认为：对于本区勘探程度较低的地区，裂缝发育、近源、具有沟通油源的深大断裂，应是油气聚集的有利场所，是本区下一步基岩勘探的主要方向。勘探效果分析：1. 2010年，兴隆台潜山带整体上报探明储量1.27亿吨。2. 马古9井与马古12井在太古界深层均获得了高产油气流。3. 这两口井上覆中生界地层厚度均为1000多米。研究表明：兴隆台地区发育厚度不等的中生界，2009年完钻的马古6井在巨厚的角砾岩下试油获得高产油气流，油气能够在如此巨厚的中生界下聚集成藏，极大的证明了大洼断层对潜山深层油气成藏的重要性。同时说明深层仍是深化勘探的领域和方向。4. 目前，兴隆台潜山带各个潜山块体出油底界均不同。我们认为目前认识的4700米含油底界之下依旧有油气成藏的可能。主要原因有三。5. 一、潜山内幕岩性的历史延续性，为内幕油藏的形成创造了条件。太古界层状或似层状内幕岩性在早期便已形成，受后期构造运动影响岩性变化较小，主要是裂缝的形成与其有关。6. 二、潜山内幕存在多套油水系统。我们对兴古7等井的地层压力、产量变化进行分析时，发现潜山内幕油藏不具有统一的压力系统，这反映出潜山内幕储层并非块状，而是具有多个独立的裂缝发育带，呈层状或似层状分布，潜山内幕具有多套油水系统。7. 三、具有沟通油源的深大断裂。大洼断层作为油气运移的良好通道，为潜山内幕深层油气成藏创造了现实条件。8. 因此，我们认为目前认识的4700米含油底界之下，生烃底界之上的潜山深层均有可能成藏。9. 按照此认识，我们在兴隆台潜山带优选了三口探井提供部署。10. 以兴隆台潜山油气成藏认识为基础，我们认为西侧兴西潜山等周边潜山同样是油气聚集成藏的有利区带，也是我们下一步勘探的方向。11. 大洼断层上盘的兴隆台潜山勘探取得了巨大成功，预示了下盘的中央凸起也存在巨大的勘探潜力。12. 我们从储层等四个方面对兴隆台潜山和中央凸起潜山进行了横向对比。一、储层，中生代及以前地质时期，兴隆台潜山为古中央凸起的一部分，因此内幕岩性及中生代构造运动对两者的内幕改造应为一样。东营时期由于潜山规模差异较大，右旋走滑运动对兴隆台潜山储层裂缝形成更为有利，但是钻井取芯表明中央凸起潜山裂缝也较为发育。二、盖层方面，兴隆台潜山被沙三段暗色泥岩全面覆盖，中央凸起潜山局部上覆沙三段泥岩和中生界砂砾岩，封堵条件不如兴隆台潜山，但沙三段暗色泥岩和中生界厚层致密角砾岩均可以作为潜山风化壳油气藏的良好盖层。而内幕致密岩性则可以作为内幕油气藏的良好隔层。13. 三、油源方面，兴隆台潜山被三大生油洼陷所包裹，具有多源多方向大尺度供油窗口。中央凸起两侧被清水洼陷和驾掌寺洼陷所夹持，油气以侧向运移为主，不如兴隆台潜山优越。但同样具有多源多方向大尺度供油的特点。四、运移条件，中央凸起潜山与兴隆台潜山同样以大洼断层为依托，这条沟通油源的深大断裂一方面可以作为两个潜山油气运移的良好通道。另一方面，也可以导致中央凸起油气向上逸散。因此，我们认为，兴隆台潜山成藏条件比中央凸起要优越，但中央凸起潜山也应是油气聚集成藏的有利场所。14.15. 钻探结果表明，中央凸起潜山风化壳和内幕均可以成藏。赵古1井在太古界潜山表层试油获得工业油流，赵古2井在太古界潜山深层获得工业油流，极大的证明了中央凸起油气成藏的有利性。16. 通过钻井后评估，我们落实了赵古1块为中生代构造运动产生的滑脱断块体，经历多期的构造运动，储层破碎、裂缝发育。东侧与清水洼陷烃源岩以断层形式大面积接触，油源条件良好，大洼断层作为油气运移的良好通道。同时上覆巨厚中生界致密角砾岩对风化壳油藏起到了良好的盖层作用。17. 赵古2井上覆东营组砂砾岩，缺少区域盖层，不利于风化壳油气成藏。但是内幕致密岩性对内幕油气藏形成起到了良好的隔层作用。同时，通过地震资料和旋转井壁取芯取得碎裂混合花岗岩和糜棱岩化混合花岗岩，我们在赵古2块识别了多条内幕断裂，这种内幕断裂对储层的改造起到了重要作用。18. 通过对已经井和已知油藏的解剖，我们确定了中央凸起潜山下一步勘探方向：一、对缺少区域盖层的地方，以内幕型油藏勘探为主。二、对区域盖层发育的地方，以风化壳油藏勘探为主，兼探内幕油藏。19. 按照此思路，我们在落实本区构造的基础上，部署了赵古7、赵古8井。赵古7井位于赵古1块南侧，属于与赵古1块成因相同的滑脱断块体，应为风化壳油藏和内幕油藏均发育的圈闭。赵古8井位于赵古2圈闭东侧，应为内幕油藏发育的圈闭。20. 以兴隆台潜山油气成藏认识为基础，我们认为西侧兴西潜山等周边潜山同样是油气聚集成藏的有利区带，也是我们下一步勘探的方向。21. 汇报第五部分结论与认识。22. 1、印支晚期的挤压应力场和燕山