主控断裂在南贝尔凹陷的控藏作用

赵 亮

(中油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163712)

引 言

图1 南贝尔凹陷主控断裂分布

塔木察格盆地位于西伯利亚板块的额尔古纳地块与蒙古大兴安岭褶皱带的拼接处，为发育在古生界褶皱基底上的中生代—古近纪断陷－坳陷复合型盆地。盆地东部的南贝尔凹陷位于蒙古国东方省境内，是塔木察格盆地一个相对独立的构造－沉积单元，勘探面积为3500 km2(图1)。地层自下而上依次发育为白垩系下统铜钵庙组、南屯组一段、南屯组二段、大磨拐河组、伊敏组和白垩系上统青元岗组。目前，南贝尔凹陷在南屯组有多口井获得工业油流。然而，由于构造活动强烈，主控断裂附近地质条件复杂，其控藏作用认识不清，造成主控断裂2.5 km内多口井失利。因此，开展主控断裂控藏作用的研究以指导勘探生产十分必要。

1 主控断裂对凹陷格局的控制

南贝尔凹陷断裂分布特点既有继承性，也有新生性。断裂系统总体可划分出北北东—北东、北东东、近南东3个方向。主控断裂主要分布在南、北凹陷边缘，北部断裂呈北北东走向，延伸长度为58 km，最小断距为500 m，一般为1000 m，南部断裂整体北东东—北北东走向，大体呈U形，延伸长度为29 km，最小断距为300 m，一般为800 m。塔木察格盆地的构造演化可划分为断陷、断拗、拗陷、反转拗陷4个成凹时期［1］。其中，断陷期(铜钵庙组—南屯组)处于断陷稳定拉张期，主控断裂在近南北向拉张应力作用下拉伸，过程中伴随下盘下降，北部构成西断东超的半地堑式组合，南部构成东断西超的半地堑式组合，后期左旋运动及扭压反转作用，形成了北东向的构造转换带，并派生许多次级断层控制构造圈闭的形成，断层性质主要为张(扭)性正断层，配合中央凸起，将凹陷东、西2个次凹各分割为南、北2个半地堑洼槽。

空间总体结构表现为“二洼槽，一转换带、一潜山披覆带”结构，具有南北分块的特点(图1)。断陷末期，主控断裂活动减弱，这种构造格局又控制了烃源层和储集层的展布，为构造油藏、岩性－构造油藏的形成创造条件［2］。

2 主控断裂对储集条件的影响

2.1 储层宏观特征

主控断裂附近有多口井进行了钻探，其中，塔21－36－2井录井资料分析表明，断裂附近南屯组储层岩性主要以灰色凝灰质砂砾岩、含砾泥岩为主，砾石成分为火成岩砾，次棱角状，岩性致密，与盐酸不反应。通过岩心观察，南屯组见到了扇三角洲平原特征，发育泥石流沉积，是洼槽的主要物源区，典型的沉积构造标志包括包卷层理、滑塌褶曲层理、爬升波痕层理。粒度概率曲线以上拱的弧形、上拱三段式为主，表明沉积物分选差，大小混杂，反映重力流的水动力沉积机制。塔21－36－2井泥石流沉积的C—M图发育QR段，而且QR平行于C=M基线，反映递变悬浮的搬运沉积机制。

2.2 储层微观特征

根据岩心观察，结合薄片分析，岩石颗粒含粗砂、中砂状结构，大小颗粒杂乱分布，排列紧密，孔隙分布不均，主要为粒间孔，其次为长石粒内溶蚀孔和火山灰溶蚀，碳酸盐呈团块状充填孔隙并溶蚀交代颗粒 (图2)。受埋藏和成岩条件影响，主控断裂附近南屯组孔隙度分布范围平均为13.2%，主要分布区间为8% ～20%，属于中等孔隙度;渗透率为 0.01 ×10－3～1.00 ×10－3μm2，主要分布区间小于1×10－3μm2，属于低渗透率，储集条件较差。

图2 塔21－36－2井南屯组铸体薄片(2490.8～2498.1m)

2.3 地震反射特征

地震技术识别主控断裂效果较好。北部主控断裂附近的东、西部地层地震反射杂乱，具有不连续性，不规则性，前端终止于周围未变形的围限地层中，向东部形成挤压成因的反向断块。通过钻探分析，断裂周围是杂乱的滑塌体，断裂向东1 km后则为连续的楔形地层，地层不断减薄(图3)。由于受滑塌体的挤压作用，前端围限地层也发生了一定程度的挠曲。南部的主控断裂与北部地震反射特征相似，有较大的断距，地层变形特征明显。

3 主控断裂对沉积的控制

3.1 地层厚度的控制

南贝尔凹陷断陷成盆期的沉积构造包括初始断陷期充填的铜钵庙组和强烈断陷期充填的南屯组［3］。其中主控断裂属于基底断层复活的长期活动断层，铜钵庙组—南屯组时期为张(扭)性正断层，大磨拐河组—伊敏组时期为走滑正断层，青元岗组沉积后为走滑逆断层，形成反转构造。铜钵庙组沉积时期控制作用微弱，呈南洼弱、北洼强逐渐过渡特征，净沉降量由50 m增大到500 m;南屯组沉积时期具有强烈的控制作用 ，北部净沉降量一般为400～800 m，南部净沉降量一般为100～200 m;在大磨拐河组—伊敏组沉积时期控制作用不明显，具有走滑作用，断裂根部地层沉积厚度最大，是主要的物源区，向斜坡区厚度逐渐减薄。

图3 南贝尔凹陷南、北洼槽地震反射特征

3.2 砂体分布的控制

通过单井相、连井相、地震相的分析，主控断裂边部为主要物源区，主要发育扇三角洲平原亚相沉积。南贝尔凹陷北洼槽南屯组沿西部主控断裂发育5个扇体，东部凸起区没有向北洼陷提供物源，扇三角洲扇体由于受北东东向断层控制，形成的砂体节节下掉，每个断阶下降盘均呈楔状沉积特点［5］，这些断层的活动使其下降盘存在一定的掀斜翘倾，造成各断阶根部岩性偏粗，端部岩性变细的沉积发育特点。南洼南屯组槽沿东部边界断层发育2个扇体。其中，东物源扇体延伸较远，主要发育在塔21－23井区，跨过沉降中心仍有部分沉积［6］。因此，南洼陷塔21－23井区向西是南一段有利相带的主要发育区域，是油气成藏的有利区域。浅湖相沉积与扇三角洲体系分界刚好与北东东断层走向一致，也说明主控断裂对沉积相的分布具有明显的控制作用［7］(图4)。

4 主控断裂对油气分布的影响

图4 南贝尔凹陷沉积相

通过对南贝尔凹陷南北洼槽主控断裂活动和封闭演化史进行分析 ，早期铜钵庙组—南屯组沉积时沟通有效烃源岩，对油气运移起输导作用，是有利的油气运移通道，断陷期末停止活动，南一段下部泥岩层和上部泥岩层形成剪切型泥岩涂抹，南屯组沉积后停止活动［9］，早期形成的封闭条件伴随大磨拐河组和伊敏组沉积，压实作用使封闭能力越来越强，成藏的关键时刻成为油气聚集的遮挡物。洼槽内生成的油气未沿主控断裂散失［10］，向洼槽带和缓坡带运移(图5)。目前，洼槽带、缓坡带都具有了较大发现，缓坡带钻遇的近30口井均获工业油流，平均日产油为3.5 t/d，射开有效厚度7.6 m;但主控断裂边部的如塔21－36－2、塔21－57、塔21－49井由于受到储集条件、构造条件的限制，只是见到了油显示，油气没有大规模成藏。因此，今后对本地区油气的勘探，应远离主控断裂，主要集中在洼槽带和缓坡带，以免造成损失［11］。

图5 南贝尔凹陷成藏模式

5 结论与认识

(1)主控断裂的控藏作用主要体现在断陷早期沉积时活动强烈，凹陷快速拉张沉降，控制了凹陷格局的形成，派生出的次级断层控制构造圈闭的形成，进而影响了烃源岩层和储集层的建立;断陷期末主控断裂停止运动，形成油气遮挡;油气运聚在洼槽带和缓坡带，由于断裂边部发育的扇三角洲平原亚相沉积，储集条件较差，运移到此未成藏，也是断裂边部井失利原因。

(2)南贝尔凹陷断裂总体结构为“二洼槽、一转换带、一潜山披覆带”，具有南北分块的特点。断陷末期，主控断裂活动减弱，这种构造格局又控制了烃源层和储集层的展布，为构造油藏、岩性－构造油藏的形成创造条件。

(3)今后对研究区油气的勘探，应远离主控断裂，主要集中在洼槽带和缓坡带。

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