逆冲断裂断层侧向封闭性评价——以柴达木盆地英东一号油气田为例

孟庆洋，贾茹，陈琰，袁莉，杨帆，张静

（1.中国石油天然气集团公司盆地构造与油气成藏重点实验室，北京 100083；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083；3.东北石油大学，黑龙江 大庆 163318；4.中国石油青海油田分公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌 736202）

逆冲断裂断层侧向封闭性评价
——以柴达木盆地英东一号油气田为例

孟庆洋1，2，贾茹3，陈琰4，袁莉4，杨帆2，张静4

（1.中国石油天然气集团公司盆地构造与油气成藏重点实验室，北京 100083；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083；3.东北石油大学，黑龙江 大庆 163318；4.中国石油青海油田分公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌 736202）

英东一号油气田是一个受多条逆断裂控制的高丰度油气藏，通过对断裂带内部结构和控藏机理的综合分析，认为断裂带内部的泥质体积分数直接影响了断层对油气的封闭能力。因此，文中选取SGR法对断层的侧向封闭性进行了评价。通过SGR对断层圈闭内的烃类与断裂带中所含的水之间的压力差进行标定，利用TrapTester软件模拟出SGR与临界压力关系式，并计算出英东一号构造B断块和C断块所能封闭的烃柱高度范围分别是137～359 m和85～302 m，说明了控藏断裂具有良好的封闭性。

逆冲断裂；断裂控藏；断裂封闭性；英东一号油气田；柴达木盆地

0　引言

对于受断裂控制的圈闭来说，断裂的侧向封闭性往往决定了圈闭的有效性和油气藏的规模［1］。前人已经针对不同类型和不同封闭机理的控藏断裂，建立了相应的评价参数和方法［2-15］。但其所建立的评价方法多是针对正断层，而对逆冲断层的断裂带内部结构及其封闭能力的认识仍存在不足。英东一号构造是受多条断裂共同控制的断背斜，断裂在油气成藏过程中起到了重要的控制作用。孙平等［16］从成岩作用、断裂带内部结构以及钻遇断裂岩心含油气性等方面分析认为，英东一号断裂体系具有“上封下开”的特征，即浅部断层封闭而深部断层开启。张焕旭［17］等通过对断层的泥岩涂抹程度与断裂带排驱压力的计算，提出油砂山断裂在垂向深度2 000 m左右是一个分界点，2 000 m以上部分开启，以下完全封闭。为进一步探索逆冲断层的侧向封闭能力，本文以英东一号构造为例，定量评价构造带内主要控藏断裂的侧向封闭能力，对于深化认识英东一号构造圈闭含油气性及资源潜力具有一定意义。

1　研究区概况

英东一号构造位于柴达木盆地西部油砂山—大乌斯构造带油砂山地面构造东段部位，其西北为尕斯库勒油田、东南邻近乌南油田。油砂山—大乌斯构造带经历了坳陷、逆冲、强烈逆冲和表层滑脱褶皱4个构造演化阶段，在南北向的挤压应力和阿尔金断裂走滑运动的共同作用下形成了油砂山断裂［18］。英东一号构造依附于油砂山断裂展布，受北西向的一系列断层控制（见图1），是一个受断层切割的断背斜构造，闭合面积约为7 km2。英东地区目前钻探共揭示出N22，N21，N1等3套地层，N22和N21是主要含油气层位。综合研究表明，英东一号构造储层主要为辫状三角洲前缘、三角洲前缘及滨浅湖相沉积的中—细砂岩、粉砂岩［19］。经勘探证实，英东一号构造油气藏是高丰度、长井段、多油气水单元的层状构造油藏，油气田丰度达107t/km2，是一个典型的小而肥的油气藏［20］。

图1　英东一号构造下油砂山组顶面构造

2　逆冲断层断裂带内部结构与封闭机理

前陆盆地中发育的断裂具有明显的断层核和破碎带［21-23］二元结构。断层核内除主滑动面外，还存在着大量的不同特征的断层岩，包括断层角砾岩、碎裂岩、断层泥、灰泥涂抹和胶结的断层岩。这些不同类型的断层岩充填在断层核内，使断裂带的渗透性具有明显的差异，在断层长期活动或应力集中的区域，断层核内断层岩挤压发生破裂，断层角砾岩进一步细化成为断层泥，增强了断层对两侧储层的封闭能力。因此，断裂带内部的泥质体积分数大小直接影响了断层对油气的封闭能力［24］。

3　逆冲断层侧向封闭性定量评价

3.1断层侧向封闭性评价方法

本次研究应用SGR方法对一个具体地区断层的封堵性进行评价，首先必须用被钻井资料证实了封堵能力的控藏断层对SGR值进行标定，推导断层的封堵强度，从而估算烃柱的高度。在理想情形下，SGR值必须用断层圈闭的烃类与断层带中水之间的压力差进行标定（见图2）。然而，由于很难收集到断层带中精确的水的压力资料，压力差（AFPD）是通过测量相同储层中烃相和水相之间的压力差或者测量过断层的压力差得到。AFPD是在断层面上测量同一深度的上升盘一侧（A）的烃类压力和下降盘一侧（A′）的水压力的差，通过建立SGR与AFPD关系，得到SGR与断面各点所能支撑的烃柱高度H的对应关系为

式中：H为断层面某点支撑的烃柱高度，m；SGR为断层面某点断层泥比率；c，d均为常量；ρw，ρo分别为油藏中水和油的密度，g/cm3；g为重力加速度，m/s2。

图2　断层能够承受的最大烃柱计算模型

3.2英东一号油气田断层封闭性评价

英东一号构造带内4条主要断层将构造划分为4个断块。其储层为典型的砂泥岩互层沉积，统计英东区块内单井的储层单层砂岩和泥岩层厚度，区域内储层单砂体厚度80%分布在0～4 m，绝大部分砂体被错断，控圈断层的封闭能力主要取决于断裂带内充填的泥质含量。因此，针对英东一号断裂两盘砂泥岩薄互层的特征，采用SGR法定量评价英东一号构造带断层侧向封闭性。

为有效评价英东一号构造内断层的侧向封闭能力，预测圈闭内油气水界面，利用Traptester软件，结合地震与测井数据，初步建立了英东一号构造的三维地质模型，并计算了圈闭内各条控圈断裂的断层面属性。本次选取了构造内断块D的2条控圈断层F3，F4作为标定对象，对该断块的圈闭要素进行统计（见表1），基于油田对地质层位进一步划分的标准层，分别统计了圈闭内含油气的12个小层的油（气）-水界面、含油（气）幅度、断裂控制幅度等参数。

通过计算断层两盘不同深度下的烃类压力和水压力的差值，确定断面压差，即AFPD（其中以气层（3#）、油气同层（4#）、油层（6#）为例）（见图3），统计断块D内F3，F4断层控圈范围内，每一个小层的AFPD及其相对应深度下断面SGR值，最终建立AFPD与SGR的关系，得出断层封闭上限包络线（见图4），在SGR低于16时，断层无法封闭油气。

表1　英东一号构造断块D圈闭要素统计

图3　K28，K29，K31标准层F4断层压力

根据上述获得的参数，拟合出断层所能封闭的最大烃柱高度的计算公式：

据英东一号构造发育特征，判断出断块B受F1，F2断层控制。断块C受F2，F3断层控制，综合考虑圈闭内各因素及流体运移规律，利用拟合公式计算断块B，C控圈断层断面临界压力、烃柱高度及油水界面（OWC），寻找每条控圈断层断面油气发生渗漏位置，最终确定断块B、断块C内渗漏点位置，从而对断块内油气水界面及其所封闭的最大烃柱高度进行预测。断块B封闭的最大烃柱高度359 m，最小137 m；断块C封闭最大烃柱高度302 m，最小85 m。预测结果与实际基本匹配（见图5）。

图5　英东一号构造断块B，C预测与实际烃柱高度

4　结论

1）英东一号构造储层为典型的砂泥薄互层，其封闭能力主要取决于断层带内充填的泥质含量。应用SGR法对英东一号构造带内控圈断层的侧向封闭性进行评价，当SGR低于16时，断层不具封闭能力。

2）应用TrapTester软件模拟，拟合出断层所能封闭的最大烃柱高度的计算公式，分别预测出断块B封闭的烃柱高度为137~359 m，断块C所能封闭的烃柱高度为85~302 m，预测结果与实际烃柱高度吻合度较好，也表明了主要控藏断裂具有良好的封闭性能。

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（编辑赵旭亚）

Evaluation on lateral fault sealing capacity in thrust fault：taking No.1 Yingdong Oilfield，Qaidam Basin as an example

MENG Qingyang1，2，JIA Ru3，CHEN Yan4，YUAN Li4，YANG Fan2，ZHANG Jing4
（1.Key Laboratory of Basin Structure&Hydrocarbon Accumulation，CNPC，Beijing 100083，China；2.Research Institute of Petroleum Exploration&Development，PetroChina，Beijing 100083，China；3.Northeast Petroleum University，Daqing 163318，China；4.Research Institute of Exploration and Development，Qinghai Oilfield Company，PetroChina，Dunhuang 736202，China）

No.1 Yingdong Oilfield is a highly abundant reservoir controlled by multiple thrust faults.After synthetic analysis on the internal structure of fault zone and controlling hydrocarbon accumulation mechanism，it is concluded that the shale content in fault zone has a direct impact on the sealing capacity of thrust faults.In this paper，the SGR method is adopted to evaluate the lateral sealing capacity of the thrust faults.Using SGR to calibrate the pressure difference between the hydrocarbon and water in fault trap，the formula of SGR and critical pressure can be simulated by TrapTester software.Then the maximum hydrocarbon column height sealed in other sections of block B and block C can be calculated.The sealed hydrocarbon column height is between 137-359 m in block B and 85-302 m in block C，which demonstrates that the lateral sealing capacity of thrust faults is good.

thrustfault；faultcontrolledreservoir；faultsealingcapacity；No.1YingdongOilfield；QaidamBasin

国家科技重大专项“前陆盆地油气成藏规律、关键技术及目标评价（二期）”（2011ZX05003）；中国石油科技开发项目“前陆盆地油气成藏规律研究与关键技术攻关（2014B-04）”、“柴达木盆地基础地质深化研究与战略选区”（2011E-0303）

10.6056/dkyqt201602002

TE122.3+21

A

2015-08-19；改回日期：2016-01-15。

孟庆洋，男，1979年生，高级工程师，博士，主要从事油气成藏机理与分布规律研究。E-mail：mqy5948@petrochina.com.cn。

引用格式：孟庆洋，贾茹，陈琰，等.逆冲断裂断层侧向封闭性评价：以柴达木盆地英东一号油气田为例［J］.断块油气田，2016，23（2）：142-145，150. MENG Qingyang，JIA Ru，CHEN Yan，et al.Evaluation on lateral fault sealing capacity in thrust fault：taking No.1 Yingdong Oilfield，Qaidam Basin as an example［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（2）：142-145，150.