伊通盆地岔路河断陷古近系断层的垂向封闭性及其控藏作用_应凯莹.pdf

第 35 卷 第 2 期2023 年 3 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.35 No.2Mar.2023应凯莹等：伊通盆地岔路河断陷古近系断层的垂向封闭性及其控藏作用收稿日期：2022-04-25；修回日期：2022-05-23；网络发表日期：2022-10-08基金项目：国家自然科学基金项目“自然演化碎屑锆石裂变径迹的初始径迹长度及径迹长度的影响因素探究”（编号：41802154）与重庆科技学院大学生科技创新训练计划项目“渤海湾盆地纯化地区沙四段断层封闭性定量研究”（编号：2021142）联合资助。第一作者：应凯莹(2001)，女，重庆科技学院在读本科生，研究方向为地质学。地址：（401331）重庆市沙坪坝区大学城东路 20 号重庆科技学院。Email：。通信作者：蔡长娥(1986)，女，博士，讲师，硕士生导师，主要从事低温热年代学与石油地质学方面的教学与研究工作。Email：。文章编号：1673-8926（2023）02-0136-08DOI：10.12108/yxyqc.20230213引用：应凯莹，蔡长娥，梁煜琦，等.伊通盆地岔路河断陷古近系断层的垂向封闭性及其控藏作用 J.岩性油气藏，2023，35（2）：136-143.Cite：YING Kaiying，CAI Chang e，LIANG Yuqi，et al.Vertical sealing of Paleogene faults and its control on reservoirs in Chaluhefault depression，Yitong Basin J.Lithologic Reservoirs，2023，35（2）：136-143.伊通盆地岔路河断陷古近系断层的垂向封闭性及其控藏作用应凯莹1，2，蔡长娥1，2，梁煜琦1，2，陈鸿1，2，尚文亮1，2，苏桂娇1，2（1.重庆科技学院 复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室，重庆 401331；2.重庆科技学院 石油与天然气工程学院，重庆 401331）摘要：根据测录井、试油等资料，利用断面正压力法对伊通盆地岔路河断陷古近系控藏断层的垂向封闭性进行了研究。研究结果表明：通过油气藏的埋藏深度、上覆地层平均密度、断层倾角等数据可计算出油气藏的现今断面正压力。伊通盆地岔路河断陷古近系油气藏的现今断面正压力值为 13.356.0 MPa，成藏期断面正压力值为 3.813.1 MPa，表现为“古开启-今封闭”的特征，因断层面所受压力越大，断层越紧闭，从而形成垂向封闭，反之则开启。将研究区已知油气藏现今断面正压力值的最小值 13.3 MPa 定义为岔路河断陷垂向封闭的临界值，并进一步确定了控藏断层现今临界埋藏深度为2 262 m。断面正压力与断层紧闭指数呈正相关关系，控藏断层的垂向封闭临界压力值、临界埋藏深度和断层紧闭指数等参数可定量评价研究区控藏断层封闭性。断层既可作为油气运移通道，又可为油气藏的形成提供遮挡作用。岔路河断陷西北缘 C43 油气藏的控藏断层在成藏期表现为垂向开启，与油气大量生排烃时期相吻合，具有沟通油源、运移油气的作用；C43C48井区的控藏断层现今处于垂向封闭状态，可有效封堵油气。关键词：断层封闭性；断面正压力；垂向封闭性；临界压力；临界埋藏深度；古近系；岔路河断陷；伊通盆地中图分类号：TE122；P618.13文献标志码：AVertical sealing of Paleogene faults and its control on reservoirs inChaluhe fault depression，Yitong BasinYING Kaiying1，2，CAI Chang e1，2，LIANG Yuqi1，2，CHEN Hong1，2，SHANG Wenliang1，2，SU Guijiao1，2（1.Chongqing Key Laborotary of Complex Oil and Gas Field Exploration and Development，Chongqing University ofScience&Technology，Chongqing 401331，China；2.School of Petroleum Engineering，Chongqing University ofScience and Technology，Chongqing 401331，China）Abstract：Based on the data of logging and oil test，the vertical sealing of Paleogene faults controlling reservoirin Chaluhe fault depression of Yitong Basin was evaluated by using the method of normal pressure of fault plane.The results show that：（1）The present normal pressure of fault plane of oil and gas reservoirs can be calculated应凯莹等：伊通盆地岔路河断陷古近系断层的垂向封闭性及其控藏作用2023 年137by the data of burial depth，average density of overlying strata and fault dip angle.In the Paleogene，the presentnormal pressure of Paleogene reservoirs in Chaluhe fault depression of Yitong Basin ranges from 13.3 MPa to56.0 MPa，and the normal pressure during the reservoir forming period was 3.8-13.1 MPa，showing the characteristics of“ancient opening and present closing”.As the greater the pressure on the fault plane，the tighter thefault，thus forming a vertical seal，otherwise open.（2）The minimum value of present normal pressure of faultplane of the reservoirs in the study area is 13.3 MPa，which is defined as the critical value of the vertical sealingof Chaluhe fault depression，and the present critical burial depth of the faults controlling reservoir is further determined to be 2 262 m.（3）The normal pressure of fault plane is positively correlated with the fault tightness index，the vertical sealing critical pressure value，critical burial depth and fault tightness index can be used to quantitatively evaluate the sealing ability of the faults controlling reservoir in the study area.（4）The fault can not onlyserve as the hydrocarbon migration pathway，but also provide shelter for the formation of reservoirs.The faultscontrolling reservoir of C43 reservoir in the northwestern margin of Chaluhe fault depression showed a verticalopening during the accumulation period，which coincided with the period of hydrocarbon generation and expulsion，with the function of connecting oil sources and migrating oil and gas.The faults controlling reservoir inwell region C43-C48 are now in a vertical sealing state，which can effectively seal oil and gas.Key words：fault sealing ability；normal pressure of fault plane；vertical sealing ability；critical pressure；critical burial depth；Paleogene；Chaluhe fault depression；Yitong Basin0引言断层封闭性一般可分为垂向封闭性和侧向封闭性，分别表示断层在垂向上和侧向上阻滞油气运移的能力1。油气勘探实践表明，断层在垂向上的封闭与开启对油气的聚集与保存至关重要2，但在油气成藏理论研究与勘探实践中，断层封闭性研究一直是一道难题1。Smith3和 Allan4均对断层两盘砂泥对接状态展开过研究，并先后提出了砂泥对接模型和断面剖面图解 2 种评判断层封闭性的概念模型。除以上 2 种用图示定性研究断层封闭性的方法，张新顺等5还提出了定性参数评价法，通过断层或断层两盘的特征，简单地判断断层封闭性的好坏。Yielding 等6提出了 SGR（Shale Gouge Ratio）这一参数，用定量计算出的 SGR 值来衡量断层封闭性，这一参数的提出使断层封闭性研究从定性分析迈入定量评价阶段。随后，众多学者7-9考虑到地层间接触关系、流体压力、毛细管压力等因素先后提出了用 Knipe 图解、断层封闭系数以及烃柱高度定量评价断层封闭性的方法。吕延防等1，10、付广等11提出了断面正压力法，用断面所受正压力的大小来定量评价断层的开启与封闭，并以此来判断断层中油气的运移状态。目前，断面正压力法在北部湾盆地、渤海湾盆地和准噶尔盆地应用效果良好12-14。Zhang 等15将参数范围从断面所受正压力扩大至断面总压力，并与泥岩流体压力和 SGR 相联系，提出了断层联通概率法。田辉等14在断面垂向正压力的基础上，进一步考虑了断裂带内泥岩所占比例，最终用断层紧闭指数判断断层垂向封闭性的好坏。目前关于断层封闭性的研究方法均存在一定局限性，断层封闭性的精度与研究方法的选择密切相关，对断层封闭性进行综合定量分析的研究尚需深入16。伊通盆地西北缘为一有利油气富集区带，目前已在多个断陷及凹陷获得油气。其中，岔路河断陷勘探程度中等，多口井油气显示较好，试油获得油气流，油气勘探前景较好17。伊通盆地西北缘断裂带构造复杂，经历了右行走滑伸展、压扭和挤压作用等构造演变，形成了多条逆断层和其他相关褶皱等构造18。以往学者们主要从构造样式、构造对沉积和成藏的控制作用、构造断裂体系演化等方面对伊通盆地断裂体系进行研究19-21，但对于伊通盆地断层封闭性的定量评价则少有报道