GL油田Y区块葡萄花油层断裂特征研究

周彦群，王喜鑫，荣 宇，马金江，鹿 昊，沈宏图

（1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163000； 2. 大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163000）

断裂是沉积盆地中最为常见的构造变形样式[1,2]，断裂与油气藏的关系研究一直是石油地质学研究的热点[3]。 GL油田位于龙南鼻状构造和高西鼻状构造之间的转换部位，为他拉哈向斜和常家围子向斜的鞍部。其东与塔拉哈油田相连，南与葡西油田、高西油田相连，北邻龙虎泡油田和龙南油田[4-6]。其构造走向为SN-NNE,断裂，局部构造较为发育。结合本区地震和钻井资料，在断层精细解释的基础上，对断裂系统特征进行精细解剖。

1 断裂特征分析

T11断层系精细解剖：为了分析油气成藏规律、运聚成藏模式、成藏主控因素，需要要对断层系特征有深刻的理解与认识。在本次的研究中，T11断层相对来说较为发育，断裂特征比较明显，这里我们从断裂的几何学、运动学特征出发，着手研究T11断层系的断裂特征，并对该区主要断层做出封闭性分析。

1.1 断裂几何学特征

1.1.1 平面特征

倾向、走向和倾角是断层产状的三要素，也是分析断层几何学特征的基础。Y地区T11层（即葡萄花油层顶）断层几何分布(如图1)。

图1 断层几何分布Fig.1 Fault geometry distribution

在对本区127条断层的统计中，断层走向主要在NWW-NW范围内,NE和NNE走向断层较少，倾角范围为78~85°。综上所述， T11断裂走向以北北西向为主，与构造等值线大致垂直，说明该区受东北向的挤压应力较明显，形成了现今的绝大多数高角度正断层。

1.1.2 断层密度

在研究区内，T11反射层断裂总数127条，研究区面积为340 km2, 平均断裂密度为0.37条/km2。

1.1.3 断层规模

断层规模（Fault dimention）指断层平面延伸长度（Fault trace length）和位移（Displacement）及其二者之间的关系[7,8]，分析断层规模有助于研究断层形成机制和活动规律。一般来说构造成因的断裂具有幂律分布特征，表现为规模不变（Scaleinvariant）的特性，即统计的自相似性（Self-similar），但也存在非幂律分布特征的断层，被称为规模受限的断裂系统（Scale-bound fault system），这类断层可能是非构造成因的(如图2)。

图2 断层断距与延伸长度关系图Fig.2 Fault distance and extension length diagram

从图中可以看出，断层延伸长度与断距具有线性关系，证明是构造成因。

1.1.4 断层组合模式

在盆地构造演化方面，尽管不同的学者基于不同的成盆机理有不同的分析和论述，但基本上都认同断陷、坳陷和反转三个大的构造演化阶段，在盆地叠合方式上是“下断上凹”的二元结构。相应地划分为出三大构造层：断陷构造层、坳陷构造层和反转构造层。在本区域，根据构造演化阶段可以划分为两个断层系：断陷层断层系和坳陷层断层系（如图 3）。

图3 陷断层系划分图Fig.3 Fault system analysis diagram

1.2 断裂运动学特征

断裂运动学是构造运动学中的一部分，主要研究断裂形成演化历史及活动规律。在本次的研究中，主要从断层期次、活动时期、断距特征等方面入手进行研究，以此来探讨工区内断裂的运动学特征。

1.2.1 断裂期次分类

依据断裂形成演化时期，断裂系统可划分为4大类（长期、早期、中期和晚期）、9小类（按断穿层位）。中期断裂对葡萄花油层成藏起主要控制作用。按照断穿的主要层位及对油气成藏的贡献又分为九个小类，分别为：T5-T06、T5-T1、T2-T1、T2-T11、T2-T06、T1`-T1、 T1`-T06、仅断穿 T11。这些断层共同构成了研究区的T11断层系（如图4）。

图4 断层期次Fig.4 Fault time

葡萄花油层的油气来源主要是下部的青山口组一段泥源岩，而沟通油源和目的层的是贯穿彼此的长期断层，图中T5-T06、T5-T1、T4-T11类断层即为此类断层，根据研究区烃源岩评价图显示，古龙油田的油气来源是垂直运移而来，下部青山口组大套泥岩生油能力比较强。

1.2.2 断层活动时期

了解断裂的主要活动时期有助于研究油气的运移和聚集成藏，对断裂的活动时期均做了统计, （如图5,6）从图中可以看出，主要活动时期为青山口组时期,大多数断层未断穿嫩一二段地层，嫩三四段地层断层不发育。构造演化剖面指示，构造反转发生在嫩江组沉积后期。

图5 构造发育史剖面Fig.5 Structural history profile

图6 断层层位与生长指数剖面Fig.6 The fault position and the growth index profile

1.2.3 封闭性

利用断距和断移地层泥岩累积厚度计算任何对接区域SGR的大小，SGR为断裂带中泥质比率（shale gouge ratio）［9,10］

公式中：SGR—断裂带中泥质含量；

Vsh—地层泥质量分数，%；

△Z—断距范围内地层厚度，m；

D—断层断距，m。

结合本区实际,采用如下表的SGR评价标准。

封闭性评价 差 中等 较好 好SGR,% <35 35~55 55~75 >75

断层侧向封闭性以差、中等类型为主(如图7)，由试油生产数据得知本区块北部多分布水井，断层封闭性差可能是井失利的主要原因。

2 结 论

（1）GL油田Y区块葡萄花油层断裂为构造成因，断层走向主要在NWW-NW范围。

（2）T5-T06、T5-T1、T4-T11类断层为该研究区目的层油气来源的通道。

（3）断层封闭性对该研究区油水分布起主要控制作用，油水的分布还与岩性、储层参数、沉积韵律、孔喉结构等因素影响。

［1］付晓飞,李文龙,吕延防,贺向阳,刘哲.断层侧向封闭性及对断圈油水关系的控制[j].地质论评,2011,3(57):386-397.

［2］孙永河,韩钰萍,冯志鹏,付晓飞,刘哲. 海拉尔盆地贝尔凹陷断裂系统及其对油气运聚的控制作用[j].地质论评,2011,1(57):89-100.

［3］陈方文,卢双舫,石美娟.松辽盆地王府凹陷断层特征及对油气的控制[j].中南大学学报（自然科学版）,2012,1（43）:249-257.

［4］刘刚. 古龙油田古 88开发区块葡萄花油层油气富集条件[J]. 大庆石油地质与开发,2012,8(31):28-32.

［5］庞彦明，廖远慧，周永炳，王秀娟，王雪峰.古龙油田油水同层油藏形成主控因素与分布规律[C].第五届油气成藏机理与油气资源评价国际学术研讨会论文集，2009-10.

［6］陈雷,马世忠,付宪第,孙雨,范书豪.古龙凹陷高台子油田北部葡萄花油层油气富集主控因素[J].内蒙古石油化工,2010(7):52-54.

［7］刘启东, 李储华, 卢黎霞. 高邮凹陷断层封闭性研究[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2010,4(32):58-61.

［8］吕延防,沙子萱,付晓飞,付广.断层垂向封闭性定量评价方法及其应用[J].石油学报,2007,9(28):35-39.

［9］Yielding G，Freeman B，Needham D T.Quantitative Fault Seal Prediction[J].AAPG Bulletin,1998,81（6）：897-917.

［10］吕延防,付广,高大岭等.油气藏封盖研究[M].北京：石油工业出版社,1996:55-123.