南堡1号断层上升盘和下降盘油气富集特征差异及主控因素_李京洲.pdf

ISSN 1008-9446CN13-1265/TE承 德 石 油 高 等 专 科 学 校 学 报Journal of Chengde Petroleum College第 25 卷第 1 期，2023 年 2 月Vol 25，No 1，Feb 2023南堡 1 号断层上升盘和下降盘油气富集特征差异及主控因素李京洲，景佳骏，徐波*(中国石油冀东油田分公司，河北唐山063200)摘要:为明确南堡 1 号断层上升盘和下降盘油气差异富集的主控因素，总结断层两盘油气富集特征，对比断层两盘输导、保存、圈闭等条件的差异，进而分析主控因素，总结油气成藏模式。研究结果表明:南堡 1 号断层上升盘由与烃源岩直接相连的级输导断层供烃，断层输导能力更强，是南堡 1 号断层两盘油气富集规模差异的主控因素;上升盘断层残余厚度更大，保存条件更优，是南堡 1 号断层两盘油气富集层位差异的主控因素;圈闭面积大小及不同级次输导断层组合关系是南堡 1 号断层两盘油气富集位置差异的主控因素。总结出断层上升盘和下降盘两种不同的成藏模式，研究成果可为类似区块滚动勘探提供借鉴。关键词:富集特征;主控因素;输导断层;级次;保存条件;圈闭条件中图分类号:P618 13文献标志码:B文章编号:1008-9446(2023)01-0021-07基金项目:国家科技重大专项(渤海湾盆地黄骅坳陷滩海开发技术示范工程):2011ZX05050收稿日期:2022-01-02第一作者简介:李京洲(1985-)，男，河北霸州人，高级工程师，主要从事油气田开发地质工作，E-mail:285273482qq com。通讯作者:徐波(1977-)，男，湖北天门人，高级工程师，主要主要从事开发地质研究工作，E-mail:xubo_cugb126 com。Differences of Accumulation Characteristics and Main ControllingFactors Between ising and Falling Walls of Nanpu No 1 FaultLI Jing-zhou，JING Jia-jun，XU Bo*(CNPC Jidong Oilfield Company，Tangshan 063200，Hebei，China)Abstract:In order to make clear about the main factors controlling different enrichment of oil andgas in rising and falling walls of Nanpu No 1 Fault，this paper summarizes the different enrichmentcharacteristics of oil and gas in the scale，and compares the differences of transmission conditions，preservation conditions and trap conditions between the two walls of fault The main controlling fac-tors are analyzed，and two different oil and gas accumulation modes of the upper and lower walls ofthe fault are summarized According to the study，the rising wall of Nanpu No 1 Fault is supplied bygrade I transport fault directly connected with source rocks The difference of transport capacity ofdifferent grade transport faults is the first main controlling factor for the difference of oil and gas en-richment between the two sides of fault The second main controlling factor is related to the residualthickness of the rising wall fault which is larger than that of the falling wall，and the preservationconditions are better The third main controlling factor is the size of trap area and the combination ofdifferent levels of transport faults The rising and falling walls of the fault can be summarized intotwo different reservoir forming modes The research results can provide reference for rolling explora-tion in similar blocksKey words:enrichment characteristics;main controlling factors;transport fault;grade;preserva-tion condition;trap conditionDOI:10.13377/ki.jcpc.2023.01.008承德石油高等专科学校学报2023 年第 25 卷第 1 期松辽1、柴达木2、渤海湾3 等诸多盆地勘探成果已证实，断层上升盘和下降盘油气富集的差异性是盆地内油气聚集普遍存在的特征。大多数学者4-5 认为断层对其上、下盘圈闭侧向封堵能力差异是造成断层两侧油气富集程度差异的主要原因。另一种观点认为1-2，断层两侧油气差异富集还取决于断裂与烃源岩、储层、盖层、圈闭的组合关系。总体上，目前关于断层两侧油气差异富集主控因素的研究存在如下问题:在研究内容上多集中于断层侧向封堵能力的差异，对断层上、下两盘保存、圈闭等条件的影响作用分析不足;虽有学者指出源岩、盖层、圈闭等其它条件也影响油气富集程度的差异1-2，但文献中未对具体断层、断块开展精细剖析，分析结果对具体目标的指导意义往往较弱。南堡 1-1 区(NP1-1 区)和南堡 1-3 区(NP1-3 区)分别位于南堡 1 号断层的上升盘和下降盘，两个区块油气均主要通过南堡 1 号断层从沙河街组运移至浅部地层，两者主要成藏条件相似，但油气富集特征有着明显的差别。为明确南堡 1 号断层上升盘和下降盘油气差异富集形成原因，对比断层上升盘和下降盘油气储量规模、剖面、平面富集特征差异;对断层倾角、延伸长度、走向与主应力夹角、活动强度、盖层残余厚度、圈闭大小等指标定量对比，分析断层两侧油藏输导、保存、圈闭条件的差异，指出南堡 1 号断层上升盘和下降盘油气差异富集特征的主控因素。本研究是对高勘探程度地区成藏规律认识的细化，对指导老区精细滚动具有一定的指导和借鉴意义。1地质概况南堡 1 号构造位于渤海湾盆地南堡凹陷西南斜坡带上，呈北东走向，总体为一个发育在潜山背景上的披覆构造。整个南堡 1 号构造油气藏广泛发育，共发育有明化镇组明 2 段(Nm)、明 3 段(Nm);馆陶组馆 2 段(Ng)、馆 4 段(Ng);东营组东 1 段 1 油组(Ed1)、2 油组(Ed1)、3 油组(Ed1)等多套含油层系。南堡 1 号构造油气主要来源于沙河街组沙 3 段(Es3)烃源岩6-8。依据油源断裂的分布，南堡1 号构造从北向南依次可分为 NP1-1 区、NP1-3 区和 NP1-5 区3 个油气富集区，其中 NP1-1 区和NP1-3 区以南堡 1 号断层(F1)作为主要油源断裂。NP1-1 区位于 F1 断层上升盘，受一系列北东向派生断层的影响，其整体形态为复杂化的断鼻构造。平面上自东向西可进一步细分为 NP116X1、NP101、NP101X2 等 3 个构造单元(见图 1)。NP1-3 区位于F1 断层下降盘，受东营期以来南北方向伸展兼具右旋走滑的构造活动的影响，发育多条近东西向张扭断层，剖面组合有反 Y 字组合、阶梯式组合，平面组合为“帚状”。可将 NP1-3 区进一步细分为 NP1-3、NP1-2、NP103X1、NP101X15 等 4 个断块。22李京洲，等:南堡 1 号断层上升盘和下降盘油气富集特征差异及主控因素2油气富集特征差异F1 断层作为连接圈闭与源岩的油源断裂，其上升盘和下降盘均有油气分布，但两盘在储量规模和分布特征上存在明显差异。1)在储量规模上，上升盘油气富集程度明显优于下降盘。上升盘 NP1-1 区地质储量约为 NP1-3 区的两倍。2)在分布特征上，上升盘油气在平面和剖面分布相对更为集中。剖面上，上升盘油气主要分布于 Ng、Ed1、Ed1，占上升盘总储量的88%。较之上升盘，下降盘油气除了在上述三套地层中富集外，还在浅层的 Nm、Nm和 Ng、Ng等层系中富集，在剖面上油气分布范围更为广泛(见表 1)。平面上，研究区油气藏均发育于与断层相关的圈闭中，各构造圈闭油气富集程度差异明显。上升盘共发育有 3 个主要含油圈闭，相对集中于NP101 断鼻圈闭，储量占上升盘总储量的 75%。下降盘共发育有 4 个含油断块，油气相对集中分布于 NP1-3 断块和 NP1-2 断块，两个断块总储量占下降盘总储量的 77%。表 1F1 断层上、下盘不同层系储量占比对比表层位上、下盘储量占比/%下降盘(NP1-3 区)上升盘(NP1-1 区)Nm4 570 00Nm3 140 00Ng1 530 00Ng11 220 00Ng23 7129 98Ed139 1619 63Ed115 3038 92Ed11 3611 473主控因素3 1输导条件差异基于最主要的油源断裂(F1 断层)与上升盘地层呈反向组合与下降盘地层呈顺向组合的空间组合形态特征，有学者9 认为在该区油气成藏过程中，油气沿 F1 断层从 Es3源岩运移至浅部地层后，在上升盘和下降盘均沿砂体由高部位向低部位发生倒灌式侧向运移。但倒灌式运移的模式无法解释以下问题:1)当油气倒灌运移时，浮力和毛细管力共同成为油气运移的阻力，故倒灌式运移的发生除了要求源岩具备高压异常外，储层也应具备低压异常的特征。F1 断层两侧地层均为常压系统，不具备倒灌运移的压力条件。2)若油气发生倒灌运移，油气通常是优先富集于紧邻区域盖层之下的储层，再向下运移至远离盖层的地层。F1 断层上、下盘均以 Ng段稳定分布的巨厚火山岩为盖层10-12，但断层两盘均以 Ed1为油气最富集层系，紧邻盖层的 Ng虽有油气，但储量不大。油气分布规律也不支持油气倒灌运移的观点。3 1 1输导模式差异分析研究区内各条断层的空间组合关系，结合烃源岩和已发现油藏分布规律，认为研究区内除了与烃源岩相接触的 F1 断层为输导断层外，其它与 F1 断层相接触的断层也可起到输导油气的作用。可进一步将输导断层细分为直接连接烃源岩与圈闭的级输导断层和间接连接烃源岩与圈闭的级输导断层两个级次(见图 1)。级输导断层:共 2 条，分别为 F1 断层与 F2 断层。两条断层均具有断距大、延伸长、断层活动持续时间长且直接与 Es3烃源岩相连的特征。级输导断层:与 F1 断层搭接，通过对 F1 断层中的油气分流，间接连接烃源岩与圈闭。共 9 条，其中上升盘 4 条，下降盘 5 条。细分输导断层级次后，分析不同级次输导断层与油气藏的空间组合关系，确定 F1 断层上升盘和下32承德石油高等专科学校学报2023 年第