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断裂对乌尔逊凹陷油气成藏与分布的控制作用

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年 月油 气 地 质 与 采 收 率第 卷 第 期断 裂 对 乌 尔 逊 凹 陷 油 气 成 藏 与 分 布 的 控 制 作 用 ’付 广 孟 庆 芬 祝 彦 贺大 庆 石 油 学 院摘 要 分 析 了 乌 尔 逊 凹 陷 断 裂 特 征 及 其 与 油 气 藏 形 成 与 分 布 的 关 系 。 对 断 裂 在 乌 尔 逊 凹 陷 油 气 藏 形 成 与 分 布 中 的作 用 进 行 了 深 入 研 究 , 认 为 深 源 无 机 仇 气 藏 分 布 在 该 凹 陷 深 大 断 裂 附 近 晚 期 和 长 期 继 承 性 断 裂 可 作 为 凹 陷 南屯 组 烃 源 岩 油 气 的 运 移 通 道 油 气 在 平 面 上 主 要 沿 苏 仁 诺 尔 断 裂 分 布 大 一 段 较 好 的 封 闭 性 促 使 了 乌 尔 逊 凹 陷 油气 藏 主 要 形 成 在 其 下 伏 的 南 二 段 与 断 层 有 关 的 圈 闭 是 该 凹 陷 的 主 要 封 闭 类 型 。 研 究 结 果 表 明 , 断 裂 对 乌 尔 逊 凹陷 油 气 成 藏 与 分 布 起 到 了 控 制 作 用 。关 扭 词 断 裂 运 移 通 道 封 闭 性 圈 闭 分 布 乌 尔 逊 凹 陷中 圈 分 类 号 文 献 标 识 码 文 章 编 号 洲 为 一 一 加 一区 域 概 况裂井 期曰洲国哨回硒深华断 裂 是 油 气 成 藏 的 重 要 条 件 , 尤 其 是 在 断 陷 盆地 中 , 它 不 仅 作 为 通 道 连 接 烃 源 岩 与 圈 闭 〔 ’ 一 〕 , 而 且还 可 以 作 为 遮 挡 物 形 成 油 气 聚 集 圈 闭 , 一 ’ 〕 。 乌 尔逊 凹 陷 是 海 拉 尔 盆 地 最 重 要 的 含 油 气 凹 陷 , 包 括 黄旗 庙 、 苏 仁 诺 尔 、 铜 钵 庙 、 乌 西 、 乌 中 、 乌 东 斜 坡 和 巴彦 塔 拉 等 七 个 构 造 带 。 以 石 炭 系 变 质 岩 为 基 底 , 从下 至 上 有 铜 钵 庙 组 , 、 南 屯 组 、 大 磨 拐 河组 、 伊 敏 组 、 青 元 岗 组 和 第 三 、 第四 系 。 凹 陷 除 深 部 基 底 发 育 的 条 深 大 断 裂 外 , 盖层 断 裂 也 十 分 发 育 , 共 有 条 断 裂 , 主 要 分 布 在 苏仁 诺 尔 、 铜 钵 庙 、 乌 西 、 巴 彦 塔 拉 、 中 部 、 中 东 部 和 东部 断 裂 带 。 该 凹 陷 油 气 资 源 丰 富 , 从 石 炭 系 变 质 岩基 底 到 伊 敏 组 皆 有 油 气 分 布 , 目 前 已 有 口 井 获 得了 工 业 油 气 流 。 该 凹 陷 油 气 分 布 与 断 裂 有 密 切 关系 , 主 要 分 布 在 苏 仁 诺 尔 和 巴 彦 塔 拉 断 裂 带 上 , 油 气藏 类 型 以 断 块 和 断 层 遮 挡 为 主 。 因 此 , 开 展 断 裂 对乌 尔 逊 凹 陷 油 气 聚 集 成 藏 与 分 布 控 制 作 用 的 研 究 ,对 于 该 凹 陷 油 气 藏 分 布 和 预 测 具 有 重 要 意 义 。火 山 岩 主 要 沿 这 些 深 大 断 裂 分 布 。 对 该 凹 陷 气藏 起 主 要 作 用 的 是 燕 山 期 火 山 岩 , 它 是 地 慢 顶 部 软流 圈 中 的 熔 融 状 态 的 岩 浆 在 燕 山 期 沿 着 这 些 深 大 断裂 向 上 运 移 , 进 人 凹 陷 内 白 奎 系 碎 屑 沉 积 体 系 中 , 因温 度 骤 降 , 冷 凝 后 形 成 侵 人 岩 浆 岩 。 在 冷 凝 收 缩 的过 程 中 火 山 岩 会 释 放 出 所 携 带 的 大 量 气 体 。 由于 受 南 屯 组 非 均 质 性 较 强 的 近 岸 水 下 扇 沉 积 及 大 一段 泥 岩 盖 层 遮 挡 , 气 体 难 以 通 过 断 裂 向 上 继 续进 行 长 距 离 的 运 移 , 只 能 在 南 屯 组 一 大 磨 拐 河 组 内断 裂 附 近 或 与 断 裂 有 关 的 各 种 类 型 圈 闭 中 聚 集 , 形成 不 同 层 位 和 不 同 圈 闭 类 型 的 气 藏 。 目 前 乌 尔逊 凹 陷 已 找 到 的 气 工 业 气 流 井 均 分 布 在 深 大 断拭 卫 才 蒸 笋万 角万分 夕讼 少训︼断 裂 控 制 着 气 藏 的 形 成 与 分 布乌 尔 逊 凹 陷 深 部 发 育 有 条 深 大 断 裂 图 ,主 要 有 北 东 向 、 北 西 向 、 南 北 向 。 华 力 西 期 和 燕 山 期花 岗 岩止 宝 州乌三岔 多 可 薪 顶 回燕 山 期 花 岗 岩图 乌 尔 逊 凹 陷 深 大 断 裂 与 仇 气 藏 分 布 关 系收 稿 日 期 以 ” 一 一 改 回 日 期 一 一 。作 者 简 介 付 广 , 男 , 教 授 , 年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 石 油 地 质 专 业 现 从 事 天 然 气 地 质 教 学 和 科 研 工 作 。 联 系 电 话 , 通讯 地 址 黑 龙 江 省 大 庆 市 大 庆 石 油 学 院 地 球 科 学 学 院 。该 文 为 黑 龙 江 省 教 育 厅 科 学 技 术 研 究 项 目 “ 逆 断 裂 中 天 然 气 运 移 特 征 物 理 模 拟 , 研 究 成 果油 气 地 质 与 采 收 率 年 月裂 附 近 图 。 说 明 深 源 气 藏 的 形 成 与 分 布 受深 大 断 裂 的 控 制 。断 裂 作 为 油 气 垂 向 运 移 的 通 道断 裂 是 油 气 进 行 运 移 的 主 要 通 道 ’ 一 ‘ 〕 。 乌 尔 逊凹 陷 由 于 物 源 近 , 相 变 快 , 砂 体 厚 度 小 , 分 布 局 限 , 油气 难 以 进 行 长 距 离 的 侧 向 运 移 , 断 裂 是 油 气 进 行 运移 的 主 要 通 道 。 因 此 , 断 裂 活 动 时 期 与 烃 源 岩 大 量排 烃 期 的 匹 配 关 系 控 制 着 该 凹 陷 不 同 烃 源 岩 的 油 气聚 集 量 。 乌 尔 逊 凹 陷 发 育 的 盖 层 断 裂 主 要 有 早 期 、中 期 、 晚 期 、 短 期 和 长 期 继 承 性 五 种 。 早 期 断 层 主 要形 成 于 , 层 基 底 顶 面 及 以 前 的 毛 层 铜 钵 庙 组顶 面 之 间 相 当 于 铜 钵 庙 组 沉 积 前 中 期 断 层 形成 于 层 大 磨 拐 河 组 顶 面 与 毛 层 相 当 于 南 屯组 至 大 磨 拐 河 组 沉 积 时 期 之 间 晚 期 断 层 形 成 于几 一 伊 敏 组 一 段 顶 面 或 , 一 几 青 元 岗 组 底面 之 间 相 当 于 南 屯 组 至 伊 一 段 沉 积 时 期 或 南 屯组 至 伊 敏 组 沉 积 时 期 短 期 断 层 只 形 成 于 某 一 时期 南 屯 组 至 大 磨 拐 河 组 , 以 后 不 再 发 育 长 期 继承 性 断 层 于 几 层 就 形 成 并 一 直 发 育 至 今 相 当 于 铜钵 庙 组 至 今 。乌 尔 逊 凹 陷 南 屯 组 烃 源 岩 在 伊 敏 组 沉 积 早 期 开始 进 人 排 烃 门 限 , 在 伊 敏 组 沉 积 末 期 一 青 元 岗 组 沉积 早 期 达 到 大 量 排 烃 期 图 。 而 凹 陷 大 磨 拐 河 组烃 源 岩 在 第 三 纪 才 开 始 进 人 排 烃 期 , 至 今 尚 未 进 人大 量 排 烃 期 。 由 此 可 以 看 出 , 乌 尔 逊 凹 陷 只 有 晚 期与 长 期 继 承 性 断 裂 对 烃 源 岩 生 成 排 出 的 油 气 运 聚 成藏 起 到 通 道 作 用 。 晚 期 与 长 期 继 承 性 断 裂 活 动 主 要分 两 个 时 期 图 , 第 一 次 为 铜 钵 庙 组 早 期 一 南 二段 末 期 , 第 二 次 为 伊 一 段 早 期 一 青 元 岗 组 早 期 。 断裂 第 二 次 活 动 时 期 与 南 屯 组 烃 源 岩 大 量 排 烃 期 匹 配关 系 较 好 , 南 屯 组 烃 源 岩 生 成 排 出 的 大 量 天 然 气 沿晚 期 与 长 期 继 承 性 断 裂 运 移 聚 集 成 藏 而 断 裂 的 两次 活 动 时 期 与 大 磨 拐 河 组 烃 源 岩 排 烃 期 匹 配 关 系 均不 好 , 只 有 少 量 大 磨 拐 河 组 生 成 排 出 油 气 沿 晚 期 与长 期 继 承 性 发 育 的 断 裂 进 行 运 移 聚 集 成 藏 , 这 种 匹配 结 果 是 乌 尔 逊 凹 陷 油 气 聚 集 主 要 来 自 南 屯 组 烃 源岩 已 被 油 气 源 对 比 结 果 证 实 的 根 本 原 因 。 乌 尔逊 凹 陷 南 部 与 北 部 也 有 相 同 特 征 。断 裂 可 作 为 油 气 侧 向 运 移 的 通 道断 裂 在 乌 尔 逊 凹 陷 除 了 作 为 油 气 垂 向 运 移 的 通道 外 , 较 大 的 断 裂 还 可 以 作 为 油 气 侧 向 运 移 的 通 道 ,使 油 气 沿 断 层 进 行 侧 向 运 移 和 聚 集 , 这 主 要 表 现 在苏 仁 诺 尔 构 造 带 上 。霍 秋 立 等 ① 将 乌 尔 逊 凹 陷 北 部 地 区 原 油 色 质 参数 投 影 在 运 移 色 层 效 应 图 上 , 结 果 显 示 该 区 原 油 没有 色 层 效 应 , 原 油 与 烃 源 岩 均 规 律 地 分 布 在 成 熟 趋势 线 附 近 , 而 没 有 横 向 的 运 移 变 化 特 征 , 这 表 明 原 油的 运 移 可 能 不 是 以 砂 体 为 主 要 通 道 , 而 应 以 断 裂 为主 要 通 道 。 从 图 中 可 以 看 出 , 半 裸 露 异 构 体 、 裸 露异 构 体 、 苯 并 咔 哇 〔 〕 〔 〕 的 绝 对 量 及 , 一 ,一 二 甲 基 咔 哇 比 值 沿 苏 一 苏 一 苏 井 方 向呈 现 出 规 律 性 变 化 。 半 裸 露 异 构 体 沿 此 方 向 从林 岁 降 到 林 留 裸 露 异 构 体 从林 岁 降 到 林 岁 苯 并 咔 哇 〔 〕 〔 〕 从林 酬 降 低 到 林 , 一 , 一 二 甲 基 咔 哩 比值 则 从 林 盯 增 大 到 , 卜 群 , 说 明 了 乌 尔 逊凹 陷 北 部 地 区 的 油 气 是 沿 苏 一 苏 一 苏 并方 向 运 移 的 , 即 油 气 通 过 断 裂 进 行 了 侧 向 运 移 。铜 。碑 曰 夕 户, 了 ’ 、 厂 。 铜铜铜…, 尹乍 主 源 岩 ,有 效 源 宕产 油 运 移 方 向, 一 , 叫 二 甲 荃 咔 哇口 苯 并 咔 哇 〔 〕 〔 〕 俘 ,叼 半 裸 露 异 构 体口 裸 露 异 构 体 之 和 口 电 ,注 水 一 一一 一 ” 一州 一 ‘ 一 的 一尸 卜 、 叶 一 小 蛛 为 断 裂 活 动 期图 乌 尔 逊 凹 陷 北 部 油 气 沿 断 裂 侧 向 运 移 造 成 的含 氮 化 合 物 变 化 特 征 ①南 屯 组 生 烃 曲 线 、大 磨 拐 河 组 生 性 曲 线尸 一 一 沪、 尸匕 一 冷 , , 平 睁 , 一 一 产 一 一 一 一 」 一 一 一 土 一 一 一 一 一 ‘二 议 斗 〕 心 石 岁 盆 吸‘地 质 年 代图 乌 尔 逊 凹 陷 北 部 断 源 时 间 匹 配 关 系现 几断 裂 封 闭 易 于 形 成 油 气 藏断 层 封 闭 性 评 价 结 果 表 明 , 乌 尔 逊 凹 陷 断 层 在广匕卜、‘﹄︸”︵丁罗丫酬裂︸耳① 霍 秋 立 , 彭 威 , 李 敏 等 海 拉 尔 盆 地 油 藏 地 球 化 学 研 究 大 庆 油田 有 限 责 任 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 ,第 卷 第 期 付 广 等 断 裂 对 乌 尔 逊 凹 陷 油 气 成 藏 与 分 布 的 控 制 作 用大 磨 拐 河 组 内 垂 向 封 闭 性 明 显 好 于 南 屯 组 〔 ‘ , , 南 屯组 烃 源 岩 生 成 的 油 气 只 能 在 其 组 内 沿 断 裂 进 行 运 移聚 集 成 藏 , 形 成 了 苏 仁 诺 尔 构 造 带 大 量 的 南 屯 组 油气 藏 表 。 而 不 能 使 大 量 的 油 气 通 过 大 磨 拐 河 组进 人 其 及 其 以 上 地 层 中 运 移 聚 集 形 成 油 气 藏 。 只 有在 苏 、 苏 、 新 乌 井 处 断 层 在 大 磨 拐 河 组 内 垂 向封 闭 性 差 , 南 屯 组 烃 源 岩 生 成 的 部 分 油 气 方 可 向 上运 移 进 人 大 磨 拐 河 组 中 聚 集 形 成 油 气 藏 。 由 此 看出 , 断 层 在 垂 向 上 封 闭 性 变 化 可 能 是 造 成 乌 尔 逊 凹陷 南 屯 组 油 气 显 示 明 显 好 于 大 磨 拐 河 组 油 气 显 示 的又 一 重 要 原 因 表 。建 议乌 尔 逊 凹 陷 下 一 步 油 气 勘 探 应 围 绕 其 内 七 个 大的 断 裂 带 进 行 。 尤 其 是 苏 仁 诺 尔 和 巴 彦 塔 拉 两 个 断裂 带 , 它 们 距 油 源 区 近 , 且 具 有 上 述 对 油 气 运 聚 成 藏控 制 作 用 的 特 征 , 故 其 应 是 乌 尔 逊 凹 陷 油 气 勘 探 的重 点 目 标 。参 考 文 献表 乌 尔 逊 凹 陷 油 气 藏 类 型 及 分 布 层 位 特 征井井 号 层 位 油 气 藏 类 型型 日日 井 号 层 位 油 气 藏 类 型型苏苏 一 岩 性性性 苏 “ 断 块块苏苏 , 断 块块块 乌 , 断 块块苏苏 , 、 断 层 遮 挡挡挡 苏 , 断 块块苏苏 一 , 断 块块块 苏 , 构 造 一 岩 性性苏苏 , 断 块块块 乌 断 块块苏苏 , 背 斜斜斜 苏 , 断 块块苏苏 断 块块块 新 乌 断 层 遮 挡挡苏苏 , 飞 构 造 一 岩 性性性 苏 , 背 斜斜乌乌 基 岩 风 化 壳壳壳 苏 , 构 造 一 岩 性性苏苏 断 鼻鼻鼻 苏 , 断 块块苏苏 断 块块块 乌 , 断 块块苏苏 , 断 层 一 岩 性性性 苏 断 块块海海 参 , 岩 性性性 乌 断 层 一 岩 性性断 裂 控 制 着 圈 闭 的 形 成断 层 作 为 遮 挡 物 是 油 气 聚 集 圈 闭 的 重 要 条件 〔 , 一 ’ , 尤 其 在 断 陷 盆 地 中 更 为 突 出 。 在 乌 尔 逊 凹陷 主 断 裂 控 制 着 构 造 带 的 形 成 , 而 断 裂 带 的 形 成 又控 制 着 局 部 构 造 的 发 育 。 控 陷 断 裂 和 构 造 传 递 带 不仅 控 制 着 断 裂 密 集 带 的 形 成 , 同 时 也 控 制 着 断 块 、 断鼻 和 断 层 遮 挡 三 种 圈 闭 类 型 的 形 成 , 它 们 均 是 由 于断 层 较 好 的 侧 向 封 闭 性 遮 挡 形 成 的 圈 闭 。乌 尔 逊 凹 陷 断 块 个 、 面 积 扩 、 断鼻 个 、 面 积 和 断 层 遮 挡 个 、 面 积的 圈 闭 无 论 在 个 数 上 , 还 是 面 积 上 均 多 于背 斜 个 、 面 积 , 、 基 底 凸 起 个 、 面 积, , 应 是 其 凹 陷 圈 闭 的 主 要 类 型 , 是 油 气 聚集 成 藏 的 有 利 场 所 。 该 凹 陷 工 业 油 流 井 主 要 分 布 在侧 向 封 闭 性 较 好 的 断 层 ” 附 近 表 。 此 外 断 裂活 动 在 乌 尔 逊 凹 陷 还 可 以 形 成 泥 岩 裂 缝 圈 闭 , 如 表中 新 乌 井 南 屯 组 泥 岩 裂 缝 就 是 这 种 类 型 。付 广 , 薛 永 超 , 付 晓 飞 油 气 运 移 箱 导 体 系 及 其 对 成 藏 的 控 制 新疆 石 油 地 质 , 以 力 , 一雷 茂 盛 , 林 铁 锋 松 辽 盆 地 断 裂 纵 向 导 流 性 浅 析 石 油 勘 探 与 开发 , , 一张 照 录 , 王 华 , 杨 红 含 油 气 盆 地 的 愉 导 体 系 研 究 石 油 与 天 然 气地 质 , 以 刃 , 一谢 泰 佼 琼 东 南 盆 地 天 然 气 输 导 体 系 及 成 藏 模 式 勘 探 家 , 〕 以 ,、龚 再 生 , 杨 甲 明 油 气 成 藏 动 力 学 及 油 气 运 移 模 型 中 国 海 上 油气 地 质 , 卯 , ” 一赵 忠 新 , 王 华 , 郭 齐 军 等 油 气 怡 导 体 系 的 类 型 及 其 枪 导 性 能 在时 空 上 的 演 化 分 析 石 油 实 验 地 质 , 以 犯 , 一氏 , 氏 卿 , 明 如 乎 朋, 一 , 目 司 压 ·, 卯 , 一茂 , , , 出 一 司 灿 了钾 加 曲 晚 耐 , 记 人 邢 , 性 酬 ,一诫 仆 即 民 口 日 司‘ , , 一比 , 加 司 。 留” 兄 旧 ,, 目 沁, , 一曹 瑞 成 , 陈 章 明 早 期 勘 探 区 断 层 封 闭 性 评 价 方 法 石 油 学 报 ,, 一李 德 荣 , 杨 书 安 试 论 不 同 力 学 性 质 的 断 裂 构 造 的 富 水 部 位 及 富水 性 地 球 科 学 , , 的 一吕 延 防 , 陈 章 明 , 陈 发 景 非 线 性 映 射 分 析 判 断 断 层 封 闭 性 石 油学 报 , , 一一 艺 。 】 助, 肠 凡 , , 一跳 目 朋 跳 目 鸣 肠 目, , 一付 广 , 孟 庆 芬 , 徐 琴 乌 尔 逊 凹 陷 南 二 段 油 气 成 藏 与 分 布 主 控 因素 及 有 利 区 预 测 吉 林 大 学 学 报 地 球 科 学 版 , 《 ,编 辑 曲 长 胜罗 叮 弓, ,, ,盯 , , ,, , ·一 欣 犯 呱笼 尸 况 , ,、助 一樱笔 ,一一嗯一五 〕, 脚 ,, , ,, ,, , 幻 ,,, , 劝】 翻 ,尸 双 石 , , 一 ,即’’七一,一 ,, ,, ,‘, ·尸 双 召 , ,砰 既比,’,扭, 卯, 此,,, 四《击,叮〔《 〕 , 二 ,,,, , 群 ,, ,, ,而 ·尸 卫 , ,一 ,比〔
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