断距系数在南阳凹陷张店油田的应用

王 冶



断距系数在南阳凹陷张店油田的应用

王 冶

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450000）

南阳凹陷为断陷盆地，断层控制着盆地的生长发育与构造格局、也控制凹陷的沉积体系，绝大多数圈闭的形成与发展都与断层有关，断层在一定程度上决定了油气的运移、聚集、保存等条件。提出了应用断距系数研究断层活动强度的方法，并结合油气分布特征分析断层的活动强弱与油气聚集之间的关系，对基本以断块油藏为主的南阳凹陷张店油田进行分析，并总结出了一套适用于该区的断距系数法控制油气成藏作用的评价技术，从而为有利目标的可靠性评价提供了依据。

南阳凹陷；张店油田；断距系数；油气成藏

大量的油气勘探实践和石油地质研究已证实，断层活动易形成地垒、地堑、断鼻、反向屋脊断块等多种圈闭，为油气聚集创造了良好的空间环境。许多断块内部构造形态受断层控制，并伴随断裂活动同步发育[1–3]，准确分析断层活动的时间和强度对油气勘探有重要的意义。由于南阳凹陷断裂多为分期次的发育特征，同生断层并不常见，断层生长指数法研究断层活动强度在本地区并不适用，因此本次研究采用断距系数法来研究张店油田断层活动强度对油气成藏的控制作用[4–7]。

1 构造背景及断裂体系特征

南阳凹陷属于南襄盆地的一个相对独立的断陷构造单元，位于秦岭造山带内部。南阳凹陷是一个南深北浅的箕状扇形断陷，盆地面积约3 600 km2，其形成与发展受控于南部的新野断裂，该断裂走向由北西向转北东向，呈“之”字形展布。凹陷内发育NW和NE向两组断裂，盆地具有南北分带、东西分块、凸凹相间的构造格局[8]。

张店油田位于南阳凹陷东部，面积约为200 km2，处于张店鼻状构造带内。该区构造复杂，整体为轴向北西向的鼻状构造，局部有所差异，其中北部和东北部为单斜构造，主要发育北东向、近东西向、北西向三组断层，断层断距大、延伸距离远，鼻状构造被断裂复杂化，形成众多的断块、断鼻圈闭[9]。近年来区内多口井获工业油流，形成了南37块、南38块、南79块、南99块等多个含油断块，张店油田探明储量1 736.80×104t，占南阳凹陷总探明储量的58%。

研究区断层多、断距大小不等、延伸距离长短不一。共发育90多条断层（表1），以北东向、近东西向、北西向为主。断裂的平面组合比较复杂，西侧和东侧断裂的展布特征和组合特征各有差异。总体上，研究区存在4种基本的断裂剖面组合形态：“Y”型组合、反“Y”型组合、阶状断裂组合、“Y”型与反“Y”型复合。

2 断距系数的应用及效果

2.1 断距系数的概念与原理

前人定性或定量地研究断层的活动时间、活动强度，及其对油气成藏的控制作用，多采用“断层活动速率”法和“断层生长指数”法。断层活动速率是指某一地层单元在一定时期内，因断裂活动形成的落差与相应沉积时间的比值，具体可理解为下降盘地层厚度减去上升盘地层厚度，再除以沉积时间；断层生长指数是指某一地层单元被断层所切割，其下降盘与上升盘的比值[1]。

南阳凹陷张店油田断层多发育形成于喜山期，核桃园组地层属于“先沉积后断裂”的构造特征，仅有马店地区存在少数的同生断层，绝大多数区域断层两盘地层厚度无差异或差异很小，且核桃园组不同的层段沉积的时间难以精确落实。因此，采用“断层活动速率”法和“断层生长指数”法在本地区并不适用。

表1 张店构造带主要断层要素

本文研究提出了断距系数法来分析断层活动强度及对油气藏的控制作用。断距系数是指某一地层单元在一定时期内，因断裂活动形成的落差与相应地层沉积厚度的比值。即：

f=f/d

式中：f为断距系数；f为断层断距，m；d为上升盘地层厚度，m。

2.2 断距系数法的研究方法和成果

在研究区内，沿西北–东南的三维地震主测线方向选择12条过主要断块的测线进行研究分析，统计每条深度测线上的断层的断距f，上升盘的地层厚度d（下降盘地层厚度易受沉积、构造作用影响），将这些统计数据进行汇总（表2）。

将统计汇总的各条深度测线上的断层的断距f，上升盘的地层厚度d，导入计算公式，算出平面上各个位置的断距系数值f，将散点化的断距系数值在平面上进行等值线的勾绘，形成不同沉积时期的断距系数的平面图。

表2 不同时期主要断距系数Rf统计

Eh22沉积时期，断层断距多为0～130 m，断距系数多为0.2～0.7，从工区南部到南108井—龙14井—南137井一带，断距系数较小。从西南部向东北部，断距系数逐渐增大，在南130井、唐6井、南140井，金1井附近有异常髙值区，这些区域断层活动性强。张店油田Eh22地层探明储量为509×104t，含油面积主要分布于张店油田中部及中南部地区，这些地区断距系数普遍较小[10]（图1）。

图1 张店油田Eh22断距系数平面分布

Eh23沉积时期，断层断距多为0～150 m，断距系数多为0.2～0.8，从研究区南部到南108井—龙14井—南137井一带，断距系数较小。从南部向西北、东北方向，断距系数逐渐增加。在南130井、唐6井、南99井北部、金3井附近有异常髙值区，这些区域断层活动性强。

张店油田Eh23地层探明储量为720×104t，含油面积主要分布于张店油田中部地区，少数分布于中部偏北地区，这些地区断距系数普遍较小（图2）。

图2 张店油田Eh23断距系数平面分布

Eh31沉积时期，断层断距多为0～130 m，断距系数多为0.3～0.9，从研究区西南部到东北部，断距系数逐渐增加，其中以金8井—南99井—南137井连线为分隔，西部断距系数较小，东部断距系数较大。在南140井、金1井附近有异常髙值区，这些区域断层活动性强。

张店油田Eh31地层探明储量为282×104t，含油面积主要分布于张店油田中部偏西的地区，同样，这些地区断距系数普遍较小（图3）。

图3 张店油田Eh31断距系数平面分布

3 结论

张店油田各个沉积时期断层的断距系数各有不同，但各时期断距系数与含油面积的分布都有一个共同的特点：断距系数较大的地区，断层活动性强，强烈的断层活动性主要起油气的垂向疏导作用，不利于油气的聚集和保存；断距系数较小的地区，断层的活动性较弱，对油气的聚集成藏起到了有利的作用。含油面积多分布于断距系数较小的地区，说明断距系数对油气的聚集成藏具有一定的控制作用。

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[10] 郑秀娟，于兴河，王彦卿．断层封闭性研究的现状与问题[J]．大庆石油地质与开发，2004，23（6）：19–21．

编辑：蒲洪果

1673–8217（2017）05–0047–03

TE111.2

A

2017–04–12

王冶，工程师，1984年生，2006年毕业于西南石油大学勘查技术与工程专业，现从事油气勘探研究。