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黄骅坳陷中_北区构造特征与油气分布规律

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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中国石油大学硕士研究生学位论文中国石油大学硕士研究生学位论文中国石油大学硕士研究生学位论文中国石油大学硕士研究生学位论文 (申请理学硕士学位 ) 黄骅坳陷中黄骅坳陷中黄骅坳陷中黄骅坳陷中 、、、 、北区 北区北区北区 构造特征与油气分布规律构造特征与油气分布规律构造特征与油气分布规律构造特征与油气分布规律 学科专业 : 构造地质学 构造地质学构造地质学构造地质学 培养方向 : 盆地构造解析 盆地构造解析盆地构造解析盆地构造解析 硕 士 生: 张福利 张福利张福利张福利 指导 教师 : 陈清华 陈清华陈清华陈清华 (教授教授教授教授 ) 入学日期 : 2004 年 9 月 论文完成日期 :2007 年 5 月 学校代码 : 10425 学 号: aw in of 2007 i 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果 。尽我所知 ,除了文中特别加以标注和致谢的地方外 ,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果 ,也不包含为获得中国石油大学或其他教学机构的学位或证书而使用过 的材料 。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 。 签名 : 日期 : . 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留 、使用学位论文的规定 ,即:学校有权保留送交论文的复印件 ,允许论文被查阅或借阅 ;学校可以公布论文的全部或部分内容 ,可以采用影印 、缩印或其他复制手段保存论文。 (保 密的论文在解密后应遵守此规定 ) 学生签名 : 日期 : 导师签名 : 日期 : 骅坳陷中 、北区构造特征与油气分布规律 张福利 (构造地质学 ) 指导老师 :陈清华 (教授 ) 摘摘摘 摘 要要要 要 黄骅坳陷是渤海湾新生代盆地的一级坳陷 之一 ,它的形成与演化有着与渤海湾 盆地 其它坳陷的相似之处 ,但又由于其所处的特殊 构造位置 ,决定了它具有复杂的地质特点和特殊的地质规律 。应用大量的地震 、钻井资料 ,以板块构造和地球动力学理论 为指导 ,运用构造分析的方法对黄骅坳陷中 、北区构造几何学 、构造演化 、动力学机制以及构造对油气分布的控制作用进行了研究 。研究表明 ,本区发育伸展构造样式 、走滑构造样式 ,其中以伸展构造样式为主 。北东向伸展构造与北西向横向调节带相互交织构成了本区构造格局 。主要断裂具有较大规模 、长期发育 、主要活动期形态相似和沟通油源的特征 。新生代断裂活动具有明显的阶段性 和迁移性 。结合区域构造背景和盆地大尺度的构造变形分析 ,认为 黄骅盆地在新生代 属于右旋走滑拉分成因 。主要断裂控制烃源岩的展布 ,断裂活动控制储层的展布 ,盆地沉积中心具有 由南向北 、由西向东逐渐迁移的趋势 。断裂活动控制多套 储盖组合 ,多期的 断裂活动 形成了众多的圈闭 。断裂活动控制油气运移方向。断裂活动 的阶段性控制油气在纵向上分为下部成藏组合 (沙三段 )、中部成藏组合 (沙一段 、东营组 )和上部成藏组合 (新近系 )。 断裂活动的迁移性控制 主要 含油气 组合 具有 南向北 、由西向东逐渐变新的趋势。根据断裂是影响油气分布的主控因素以及黄骅盆地构造演化对沉积中心迁移规律 ,提出 白东构造带和南堡构造带东营组和 新近系 油气 是下一步油气勘探的方向 。 关键词关键词关键词关键词 :黄骅坳陷 ,构造特征 ,油气分布 ,横向调节带 aw is a in ay is It’s to ay It of of of on of in by of on of of is E W of of in of v is by of of of of of of to to of of d) of of to to of on of is of 录 中文 摘要 ...…………………….......………................………………………文摘要 ....………………………………………………………………… 1 章 前 言 ...............................................................................................究目的及意义 ..................................................................................内外研究现状 .................................................................................. 勘探现状 ................................................................................... 研究现状 ................................................................................... 存在的问题 ...............................................................................究思路和技术路线 ..........................................................................文的创新之处 .................................................................................. 2 章 盆地结构单元 .....................................................................................域构造特征 ...................................................................................... 主要 深大 断裂 ........................................................................... 基底 特征 ................................................................................... 构 造 层 .................................................................................地构造单元划分 ............................................................................ 主 要 凹 陷 ........................................................................... 主要构造带 ............................................................................. 3 章 盆地构造特征 ...................................................................................裂特征 ............................................................................................ 断裂分类 ................................................................................. 断裂走向与分布 ..................................................................... 裂组合 ............................................................................................ 剖面组合 ................................................................................. 平面组合 .................................................................................造特征 ............................................................................................ 伸展构造样式 ......................................................................... 走滑构造样式 ......................................................................... 横向调节带 .............................................................................底构造与盖层构造 ........................................................................起与凹陷分布 ................................................................................向调节带与二级构造带 ................................................................ 4 章 盆地动力学机制与构造演化 ...........................................................东构造带成因 ................................................................................ 构造背景 ................................................................................. 构造组合 ................................................................................. 成因分析 .................................................................................地动力学机制 ................................................................................ 盆地属性 ................................................................................. 动力来源 ................................................................................. 动力学机制 .............................................................................地构造演化 .................................................................................... 构造演化阶段 .......................................................................... 构造演化规律 .......................................................................... 5 章 盆地构造与油气分布规律 ...............................................................气分布特点 .................................................................................... 平面分布 ................................................................................. 纵向分布 .................................................................................裂与油气分布 ................................................................................ 断裂与烃源岩 ......................................................................... 断裂与储层 ............................................................................. 断裂与储盖组合 ..................................................................... 断裂与圈闭 ............................................................................. 断裂与油气运移 ..................................................................... 断裂活动阶段与油气纵向分布 ............................................. 断裂活动迁移与油气平面分布 .............................................气分布规律 .................................................................................... 生油凹陷与油气分布 ............................................................. 主要断裂与油气分布 .............................................................. 横向调节带与油气分布 .........................................................气勘探方向 .................................................................................... 6 章 结 论 .................................................................................................考文献 ......................................................................................................... 谢 .............................................................................................................人简历 、在学期间的研究成果 .................................................................国石油大学 (华东 )硕士论 文 第 1 章 前言 1 第 1 章 前 言 究目的及意义 黄骅坳陷 是中国东部渤海湾新生代盆地的次一级构造单元 ,主要沉积了中 、新生代的沉积地层 ,黄骅盆地是渤海湾盆地中油气资源丰富的含油气盆地之一 ,在中国的石油工业中占有举足轻重的重要地位 。经过近 50 多年的勘探开发 ,各油区的勘探开发进入了十分困难的阶段 。近年来关于黄骅坳陷构造特征 、动力学机制 、构造演化期次以及构造对油气分布的控制作用的研究逐步成为主要研究内容 ,深入开展上述研究对黄骅坳陷精细勘探挖潜具有重要的理论意义与现实意义 ,同时对于类似盆地的研究也有借鉴意义 。 内外研究现状 探概况 黄骅坳陷油气勘探开 始于 20世纪 50年代 ,本区受块断活动及沉积作用的控制 ,形成了多种类型的油气藏 。1961井在奥陶系见油气显示 ,预示着奥陶系是重要的目的层 。1964-1966年发现了北大港 (港西 、港中 、港东 、唐家河等油田 )、 周青庄、王徐庄等油田 。认识到黄骅坳陷经历了由断陷到坳陷 ,由分割到统一的演化过程 ,断裂对沉积 、生储盖层和圈闭的形成 ,断裂对油气的运移和聚集发挥了控制作用 ,形成古近系原生 、新近系次生和前第三系新生古储 、新生中储等三大类型油气藏 。1970-1975年勘探范围扩大到全坳陷 ,发现了板桥油气田和北大港太 4井古潜山构造 ,1978年在北大港主断层下降盘发现马西构造深层 ,发现马西油田 。1979-1990年全面开展复式油气勘探 ,在地质认识上有新的进展 ,油气分布上形成了以凹陷为独立的复式含油气区的特点 。1991-1999年开展了古近系深层 、滩海与中国石油大学 (华东 )硕士论 文 第 1 章 前言 2 古生界等新领域的勘探 ,发现张东 、赵东 、长芦 、白唐马 、张北 -高尘头、千米桥 、马东东 、新村 -塘沽等 10个油田 。到目前为止 ,发现油气平面上分布在二级构造带和凹陷的不同部位 ,构成一个大型的复式油气聚集区 。共有 7套生油层和 11套含油层系 ,古生代有寒武 -奥陶 系、石炭-二叠系 ,中、新生界有侏罗系 、沙一 、二、三段和东营组 ,其中在第三纪沙河街组和东营组是主力生油层系 ,石炭 -二叠系和侏罗系为煤系生油层 ,到目前为止共发现油田有 25个,其中 18个油田已经投入开发 (表1 表 1骅坳陷中 、北区主要油气田数据表 序号 名称 油气藏类型 地层时代 岩性 1 北大港 复合型 N、 E 砂岩 2 板 桥 构造 -岩性 E 砂岩 3 周青庄 构造 -断块 -岩性 E 块状灰岩 4 王徐庄 构造 -岩性 E 生物灰岩 5 羊二庄 断背斜 N 砂岩 6 张巨河 构造 -岩性 E 砂岩 7 赵东 背斜 、断块 E 、 N、 岩 8 千米桥 断块 、潜山 E 、 N、 O 砂岩 、石灰岩 9 高尚堡 潜山披覆背斜 N、 E 砂岩 究现状 漆家福 [ 1] 、戴俊生 [ 2] 、赵贤正等 [ 3] 、王光奇 [ 4] 、方立敏 [ 5] 、郝银全[ 6] 、马寅生 [ 7] 、薛云松 [ 8] 等对黄骅坳陷及其周缘盆地的断裂特征 、构造演化以及构造对油气分布的控制作用作了大量的研究 ,取得了一些认识(表 1 横向调节带普遍存在于各种含油气盆地中 ,并且与油气关系密切 ,研究横向调节带对油气勘探具有重要的现实意义 。横向调节带表现为不连续的横向凸起或地垒状凸起 [ 9, 10, 11] ,大多数呈鼻状凸起或鼻状背斜并中国石油大学 (华东 )硕士论 文 第 1 章 前言 3 具有斜向滑移分量的正断层 [12],这些横向凸起并不切过边界主要断层 ,其位于伸展构造变形的分区 、分带 、分段 、叠覆或交接等部位 [ 13, 14] ,盆地内部次级半地堑沿走向终止于调节带 [ 15] 。 表 1与黄骅坳陷构造特征有关的主要认识 论文名称 作 者 主要认识 渤海湾新生代盆地的两种构造系统及其成因解释 漆家福 盆地构造变形分为伸展构造和走滑构造两个相对独立 、相互关联的构造系统 。 渤海湾滩海地区构造和沉积特征及有利勘探区带 赵贤正 受两组深大断裂影响 ,在黄骅坳陷中 、北区第三系中形成了北东向 、近东西向 、北西向三组断裂系 ,其中北东向断裂系比较发育 ,如埕西 —羊二庄断裂系 。 北塘凹陷断裂特征与油气分布规律 方立敏 基底大断裂控制了凹陷的构造格架 ,基底大断裂 (临近生油区的 )及其次级断裂控制了油气的宏观分布 ,形成以断裂为主控因素的复式油气聚集区带 。 断裂构造在南堡凹陷新生代火成岩形成中的作用 薛云松 西南庄和柏格庄两条断裂是控制南堡凹陷构造演化的主要断裂 。 大港歧口沿岸带前第三系构造体系探讨 郝银全 大港歧口沿岸带是一个由 基底断裂带控制的前第三系雁列褶皱带和第三系构造转换带 。 歧口凹陷及周缘新生代构造的成因和演化 王光奇 始新世时主要发生北西西 -南东东向区域裂陷伸展 ,渐新世时海岸线深断裂右旋走滑的影响 ,叠加了南北向的局部伸展 ,新近纪时期北北东向区域性伸展作用基本停止深断裂仍继续右旋走滑活动 。 黄骅坳陷新生代构造应力场演化光弹模拟与石油地质条件分析 马寅生 构造应力场方向的右旋转变控制着断层的活动与坳陷的形成 ,早期 (孔店期 、沙河街期 )表现为引张形式 ,晚期 (东营期及其以后 )逐渐转变为以走滑形式 。 渤海湾盆地构造对含油气系统 的控制 戴俊生 渤海湾盆地中地堑和半地堑是新生代的基本构造样式 ,半地堑内含油气系统沿斜坡向外扩展 ,地堑中的含油气系统基本上限制在两边界断层之间或稍有扩展 。 关于渤海湾盆地动力学机制目前仍存在争议 。李德生 [ 16] 、马杏垣 [ 17] 、张抗 [ 18] 认为是主动裂谷盆地 ;徐杰 [ 19] 认为是被动裂谷盆地 ;王同和 [ 20] 、中国石油大学 (华东 )硕士论 文 第 1 章 前言 4 漆家福 [ 21] 、赵重远 [ 22] 认为是伸展走滑盆地 ;李鹏举 [ 23] 认为是伸展拉分盆地 ;陈清华 [ 24] 、侯贵廷 [ 25] 认为是走滑拉分盆地 。 关于黄骅盆地形成的动力学机制问题目前也存在有争议 。孟庆仁 [ 26] 、漆家福 [ 27] 认为是简单剪切成因模式 ;张兴 [ 28] 认为是走滑拉分成因的模式 ,以前者占主导地位 。 关于白东构造带动力学机制存在以下认识 :吴小洲 [ 29] 认为是受渤海湾地区晚期张扭应力场右旋扭动形成的复合 “Y”型背斜构造 ;王子煜等[ 30] 认为受滑塌挤压和火成岩上拱双重作用形成的大型复杂断块构造带 ;陈福巨 [ 31] 、樊敬亮 [ 32] 认为白东构造带是受沧东断裂与海河断裂伸展作用叠加的产物 ;杜旭东 [33] 认为其受海河断裂和歧东断裂控制 ,其中以受海河断裂的控制为主 ;周建勋 [ 34] 认为黄骅盆地是近南北向伸展作用形成的新生代裂 陷盆地 ,盆地内不同方向断层形成于同一伸展变形过程 。 横向调节带的成因归纳起来有以下认识 :孔冬艳 [ 35] 认为基底结构差异或古构造是前提 ,不均匀伸展作用是产生横向调节带的主导因素 ;周建生 [ 36] 认为断层系沿走向的分段活动是产生横向调节带的直接原因 。王风华 [ 37] 、张亚敏 [ 38] 认为横向调节带对构造变形的南北分区 、沉积建造和油气分布起控制作用 ,横向调节带是凹陷的分段界线 ,凹陷不同区段内的构造格局 、沉积作用及油气分布有明显不同 ,调节带为长期继承性发育的构造 ,往往控制砂体分布 ,邻近生油凹陷是有利的油气运移指向地带,成为油气勘探的有利目标 。付立新 [ 39] 利用构造沉降与伸展量之间的固有关系 ,探讨了黄骅盆地孔店 -北大港构造带的构造变形过程及特点 ,认为不同块体的断裂构造变形特点有一定的差异性 ,调节带附近的隐蔽油气藏是今后油气勘探的一个方向 。 油气勘探实践证明 ,油气的运聚成藏与断裂有密切关系 ,杜春国 [ 40] 、付广 [ 41] 、杨淑宏 [ 42] 、谢向阳 [ 43] 认为断裂构造的成生 、发展与演化是断中国石油大学 (华东 )硕士论 文 第 1 章 前言 5 裂构造发育区控制油气藏的形成与分布的重要因素 。方立敏 [44]认为基底大断裂 (临近生油区的 )及其次级断裂控制了油气的宏观分布 ,形成了以断裂为主控因素 的复式油气聚集区带 。陈少军 [45]认为一级断裂控制着盆地的构造演化和沉积发育 ,二级断裂是划分构造单元和控制烃源岩区的重要界线 ,三级断裂控制各类构造圈闭带的形成和分布 ,四级断裂控制局部构造圈闭的发育和演化 。 在的问题 通过对黄骅坳陷中 、北区的调研发现存在以下问题 : 1. 黄骅盆地新生代构造变形的动力学机制有待深入 2. 黄骅盆地中 、北区主要断裂
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