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鄂尔多斯盆地西南缘镇泾地区断缝体发育特征及油气富集规律

时间:2024-07-28

杨桂林,任战利,何发岐,张园园,王宝江,祁 凯

(1.大陆动力学国家重点实验室,陕西 西安 710069;2.西北大学地质学系,陕西 西安 710069;3.中国石化华北油气分公司,河南 郑州 450006;4.中国石油长庆油田分公司,陕西 西安 710069;5.西昌学院信息技术学院,四川 西昌 615000)

断缝体顾名思义是一类兼容断裂和裂缝的地质体单元,是针对断裂-裂缝发育的致密储层所提出的概念。王威等学者2019年在四川盆地须家河组气藏特征研究过程中引入断缝体这一概念,描述一种呈网状规模分布的缝、孔储渗体,这类储渗体受断裂和褶皱伴生裂缝共同限定[1]。黄伟将断裂及其周缘裂缝带共同构成的地质单元定义为断缝体,同时结合蚂蚁体追踪法及曲率属性对断缝体进行了检测和识别[2]。同年,何发岐等利用测井、地震分析技术对鄂南彬长地区断缝体进行三维刻画[3]。李辉通过分带建立模型的方法在中国东部某区域建立了断缝体地质模型[4]。王威、黄仁春等对川东北须家河组断缝体气藏模型再次进行了完善,在前期只考虑断裂、裂缝因素控制缝网的基础上,增加了砂体等控制因素[5-6]。刘振峰、刘君龙等结合生产动态资料对川西坳陷须家河组断缝体内部的断缝特征进行分析,明确了气藏有利分布区[7-8]。尽管已有学者通过测井、地震等不同手段对断缝体进行了刻画和研究,但未形成一套系统的研究方法,对油气成藏和富集的控制等问题有待学者去完善和解决。

镇泾地区位于鄂尔多斯盆地西南缘构造转折带(图1),油气资源量高达3.2×108t,尤其是长8段(三叠系延长组8段)主力油层组产能规模更高,勘探开发前景广阔[9-11],中生界延长组断裂-裂缝大规模发育。针对此类储集层,2020年何发岐等学者首次在研究区引入断缝体概念,即由断裂、伴生脆性破碎带及被其改造过的致密低渗砂岩共同构成的储集体,其上部及侧面均有非渗透泥质岩、致密层等封挡[3],并在区内断缝体中发现多个开发效果良好的油藏。研究表明断缝是控制中生界延长组油气富集的主要因素[3,12-13]。但迄今为止对断缝体类型、发育特征及其控藏作用仍缺乏深入研究,制约了下一步勘探开发。针对研究区中生界长8段,综合各因素对断缝体带的断裂级别、形成时期及组合样式等特征进行系统研究,同时深入探讨断缝与油气成藏的时空配置关系及其对断缝体油藏的控制机理,研究成果对断缝体油藏高效勘探开发有重要指导意义。

图1 鄂尔多斯盆地南部断裂体系Fig.1 Map showing the fault system in thesouthern Ordos Basin

1 断缝体刻画

断缝体是由断裂和伴生破碎带(裂缝)共同构成,本次在对断裂和裂缝系统研究的基础上,采用由点到线-面再到体的流程对断缝体内幕进行精细刻画,以地震解释断裂为重点,从地质、实钻和地震3个方面综合分析确定断缝体发育边界和范围。

地质上,通过裂缝密度与到主断裂距离的交会分析,厘定断裂对裂缝带的影响范围。通过岩心和成像测井统计的裂缝密度与到主断裂距离,总体上具有较好的相关性,距离主断裂越近,裂缝越发育,密度值越高,反之裂缝发育程度越低(图2a)。图中存在两个异常分布区Ⅰ和Ⅱ:区域Ⅰ距离主断裂近,理论上裂缝发育程度应该很高,实际测算则较低,是因为所测算点所属的主断裂本身尺度就非常小,且周围无大断裂存在,故裂缝不发育;区域Ⅱ距离主断裂较远,天然裂缝较发育,究其原因,认为该区域裂缝属非断裂伴生缝,主要是一些节理缝和成岩缝。从岩心和成像井裂缝密度统计结果来看,主断裂的影响范围限于3 200 m之内,距离主断裂最近为15 m,对应裂缝密度为3.20条/m,最远为3 200 m,相应裂缝密度为0.16条/m,裂缝几乎不发育。

图2 鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段断缝边界综合分析Fig.2 Comprehensive analysis diagrams of fault-fracture boundary of the Chang 8 member,Zhenjing area,Ordos Basin

实钻裂隙点能够客观真实地反映断缝带发育界限。本次分别对NW向和NE向主断裂与实钻裂隙点间的距离进行了统计分析(图2b),结果表明,无论是NE向还是NW向断裂,其裂缝波及范围大致都为3 000 m之内,超出此范围的区域裂缝一般欠发育,部分区域裂缝发育程度高并非是主断裂所引起。NE向和NW向断裂间的裂缝波及带又存在些许差异,NE向主断裂的波及范围主要分布于1 200 m之内,约占NE向总实钻裂隙点的89%(图2b);而NW向主断裂波及宽度在2 200 m之内,在NW向总实钻裂隙点中占比为85%(图2b)。实钻分析认为主断裂的裂缝带波及范围为2 200 m,距离较远的区域主要发育一些成岩缝和节理缝,受主断裂影响甚小。

地震解释方面,以三维叠后连片处理后的数据体为基础,对其进行多属性分析,最终优选极大似然体(fault likelihood)属性对长8段断缝体边界进行圈定[14-17]①任战利,王宝江,张园园,等.红河油田主力油层组构造、断裂特征及与油藏成藏关系研究[R].河南:中国石化华北油气分公司,2018.。

利用极大似然裂缝检测技术对研究区长8段裂缝进行刻画,对极大似然边界值反复厘定,结合已有岩心、成像测井及实钻裂隙点进行校正,最终确定极大似然体门槛值大于0.1即为断缝体边界,红色和黄色指示主断裂发育位置,绿色和天蓝色代表主断裂所波及的裂缝发育范围(图3)。HH26等井均位于长8段断裂发育带(红色-黄色),成像测井和岩心观测结果同样显示这些井所处位置裂缝发育,预测结果和实钻结果高度吻合,表明极大似然体法对断缝的识别具有精度高、连续性强等优势,分析结果更加接近断缝原貌。测量可知,断缝带范围由几百米至两千多米不等,但总体处于2 500 m之内。综合地质、钻井及极大似然法进行断缝体边界圈定的同时,利用岩心、测井等资料进行标定,并将砂体展布与校正后的断裂-裂缝进一步叠合,对断缝体进行三维雕刻(图4)。

图3 鄂尔多斯盆地镇泾地区井-震结合断缝边界厘定Fig.3 Delineation of fault-fracture boundaries based on well-tied seismic interpretation,Zhenjing area of Ordos Basin

图4 鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段顶面构造-断缝体叠合图Fig.4 Superimposition diagram of the structures and fault-fracture bodies of Chang 8 member,Zhenjing area,Ordos Basin

2 断缝体形成与油气成藏的时间配置关系

镇泾地区断缝体是多期构造活动的产物,各时期应力背景不尽相同,进而影响油气的运移和聚集[12,18-23]。因此,在控藏机制分析之前有必要先搞清研究区断缝的形成时期、油气成藏期及二者的配置关系。以长8段断缝体油藏为研究对象,通过地震属性、C-O同位素和包裹体测温-热演化史恢复、伊利石测年等手段,明确长8段断缝体形成期和油气成藏期,同时结合断缝演化历史,阐明断缝体与油藏的匹配关系。

2.1 断缝体形成期次

镇泾地区构造位置特殊,应力环境复杂[9-10]。明确断缝体发育期次是后续油气成藏与断缝体空间配置关系研究的前提,对断缝体期次的确定实际上就是对断缝体内断裂的期次进行判识,因此分析断裂活动期次,能够间接厘定断逢体发育期次[24-29]。

2.1.1 地震解释分析断缝体发育期次

区内断裂由多期幕式构造活动所形成。基于构造演化史的分析,利用地震解释-地质限定的方法对全区长8段断缝体期次进行确定。基本原理就是通过地震剖面解释断裂,分析其断穿的具体层段、相互切割关系及对应时代,并由地质演化历史进行限定,从而判断其形成时期[22,24]。

基于此原理,并结合前人对研究区的地质认识,对全区断缝体带内的断裂期次进行判识,认为研究区主要历经3期构造运动(图5)。第一期:中—晚三叠世受印支运动的影响,近SN向的挤压应力环境促使研究区中部和南部率先产生NWW向走滑断裂,并伴生部分近EW向雁列式平行断裂;第二期:晚侏罗世—白垩世,在NW-SE向的左旋剪切挤压应力背景下,形成NNE向断裂,同时印支期形成的NWW向断裂再次被改造;第三期:白垩纪沉积之后形成的改造性断裂是区内最新一期断裂,在喜马拉雅运动右旋剪切拉张应力环境下产生,区域应力方向为NW-SE向拉伸、NE向挤压。

图5 鄂尔多斯盆地镇泾地区断缝体带断裂发育期次Fig.5 Developmental stages of faults in the fault-fracture body belt,Zhenjing area,Ordos Basin

2.1.2 裂缝充填物同位素分析

裂缝的形成必然伴随着岩体空间的扩大,此时裂缝带内饱和地层水会发生矿物结晶并析出,附着于裂缝内[30-31]。结晶矿物中氧同位素与裂缝形成时的水体条件和温度有密切联系,由氧同位素值结合地温梯度值反算矿物结晶时的温度,同时综合地层埋藏史特征分析,即可确定裂缝形成时期,这就是利用裂缝充填物明确断裂期次的主要原理[30-31]。与漫长的地质历史相比,裂缝的发育可视为是瞬间完成的[32-33],所以可由此法对裂缝期次进行定量评价。

以研究区长8段为例,选用Smith和Fritz提出的针对老地层的古温度计算方程(1):

式中:t为方解石矿物形成时的温度,℃;δ18O为矿物氧同位素值,‰;δ18Ow为水介质氧同位素值[30-31],‰。

本次利用Thermo Finnigan MAT 253气体稳定同位素比值质谱仪(IRMS)和Gas Bench多用途样品制备装置对方解石充填物的C-O同位素进行分析测试。在分析之前首先将样品粉碎并研磨至200目大小,在玻璃瓶中加入0.3 mg的粉末样品,在70℃下与磷酸反应2 h。然后以氦气作为载体将产生的CO2转移至IRMS系统中进行分析。其中进样采用CombiPAL自动进样器,利用PoraPbtQ色谱柱(25 m×0.32 mm)进行分析。经过多次的重复分析,δ13C和δ18O的分析标准偏差分别低于0.06%和0.08%,然后采用国标GBW04405(CaCO3,δ13C=0.57‰,δ18O=-8.49‰)对分析结果进行校正。

利用C-O同位素的相关性对30个样品分析结果(包括部分前人的测试结果)(表1)的有效性进行检验。通常认为,C-O同位素间相关性较好,则说明二者经历了成岩改变,形成时的原始信息未被有效保留,反之则认为其有效地保留了原始信息。经分析可知,C-O同位素间的相关系数仅为0.02(图6a),几乎不相关,故认为此次分析结果有效,可用来反映裂缝形成时的原始信息。以本次测试数据为主,并收集部分前人的测试结果[29],综合分析认为,研究区中生界δ18O平均值为-18.37‰,总体分布于-23.43‰~8.38‰;δ13C平均为-6.55‰,分布范围是-18.77‰~1.16‰。由δ13C和δ18O交会分析发现,其分区特征明显,3个分布区即代表断缝存在3期成因(图6b)。延安组和延长组属湖相-河流体系,δ18Ow通常取值为-10‰代入公式(1)进行古温度反算。Ⅰ区的δ18O值主要集中于-10.56‰,由公式(1)换算至断缝体形成时期的温度为35.23℃;Ⅱ区的δ18O值主要集中于-16.83‰,由公式(1)换算至断缝体形成时期的温度为102.46℃;Ⅲ区的δ18O值主要集中于-19.93‰,换算至断缝体形成时期的温度为156.03℃。结合前人研究成果,通过对地表温度和地温梯度参数的反复选取、计算和分析,最终取地表平均温度20℃、地温梯度55℃/km对3期裂缝形成期的埋深进行反算,计算结果显示Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ区的对应埋深分别为276.86,1 499.29和2 473.36 m。此分析结果与HH112井埋藏史图的对比分析显示(图7),研究区断缝体带内主要存在3期断裂,印支期(Ⅰ区)、燕山期(Ⅱ区)和喜马拉雅期(Ⅲ区),分析结果同王翠丽的声发射实验结果一致[34](图7)。

图6 鄂尔多斯盆地镇泾地区中生界碳-氧同位素分析Fig.6 Correlation analysis of the Mesozoic C-Oisotopes,Zhenjing area,Ordos Basin

图7 鄂尔多斯盆地镇泾地区HH112井埋藏史与裂缝期次匹配关系Fig.7 Matching relationship between burial history and fracture stages of Well HH112,Zhenjing area,Ordos Basin

表1 鄂尔多斯盆地镇泾地区裂缝充填同位素分析Table 1 Isotopic analysis of fracture filling,Zhenjing area,Ordos Basin

综上地震-地质解释、断缝带内方解石脉体测试,认为研究区断缝体带内断缝主要形成于3期构造活动,其中燕山期是最主要也是最关键的断缝形成期,喜马拉雅期和印支期断裂活动相对较弱[26,34]。

2.2 油气成藏期分析

通过包裹体测温-热演化史恢复和伊利石测年两种方法确定研究区长8段油气成藏期。在西北大学热年代学实验室,利用LINKM600型冷热台,在电压10.5 V、室内温度26℃、湿度65%的条件下,测试HH188和HH156等12口井长8段岩样的冰点温度和均一温度。本次测试对象为与烃类包裹体共生的盐水包裹体,主要赋存于石英加大边或裂隙和石英内部。实验结果分析可知,包裹体均一温度为69~155℃,范围较广,峰值介于100~125℃。利用此结果对埋藏史恢复图进行标定,确定长8段油藏的主成藏期为120~110Ma(图8)。当油气进入储层后,自生伊利石的生长便会停止,故认为其停止生长的时间就是油气成藏期[26,32-33]。本次伊利石测试分析是利用VG3600质谱仪,在样品1 500℃熔化的同时,将38Ar稀释剂精准投入并稀释,然后测定38Ar/36Ar和40Ar/38Ar的同位素比值,求取样品放射性成因40Ar,最后依据K含量计算相应年龄[30]。HH192和HH198两口井长8段含油砂岩伊利石定年分析结果显示,长8段油藏的成藏期为115~105 Ma(表2),与包裹体分析结果一致,因此认为研究区长8段油藏的形成为连续的成藏过程,主成藏期为120~105 Ma,即早白垩世中晚期(图8)②任战利,杨桂林,王宝江,等.镇泾区块“断缝体”油藏特征及成藏模式研究[R].河南:中国石化华北油气分公司,2020.。

表2 鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段自生矿物(伊利石)K-Ar同位素定年分析数据Table 2 K-Ar isotopic dates of authigenic minerals(illite)in the Chang 8 member,Zhenjing area,Ordos Basin

图8 鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段热演化史约束的油气成藏分析Fig.8 Analysis of hydrocarbon accumulation constrained by thermal evolution history of Chang 8 member in Zhenjing area of Ordos Basin

2.3 断缝体期次与油气成藏期的配置关系

镇泾地区中生代以来的3期构造活动对盆地演化和油气的运聚有重要的影响[31],在明确油气成藏期和断缝体发育期的基础上,对二者的配置关系作进一步分析。

印支时期,盆地西南部隆升为研究区提供了良好物源基础,中生界最重要的源岩层——长7段底部灰黑色油页岩和泥岩便形成于该时期[27-28,35]。印支晚期,近SN向的挤压应力环境促使研究区中部率先产生NWW向走滑断裂,并伴生部分近EW向雁列式平行断裂。古地貌表现为东北低、西南高的特征,长7段优质源岩层主要集中发育于研究区东北部[27]。燕山期,早白垩世研究区长7段底部源岩层在区域性构造热事件的驱动下[36-38],热演化程度加强,生、排烃也已达高峰,原油大量排出,在源-储压差的作用下向储集层运移,该时期也是研究区长8段油藏的主成藏期[35,39-41]。

晚侏罗世—白垩世,在NW-SE向的左旋剪切挤压应力背景下,全区发育NNE向断裂[27]。燕山大规模成藏期与该构造活动同步,所产生的NNE向断裂弱化了储层致密进程,有效沟通了长8段与长7段源岩层,油气顺断缝带运移至长8段储层,并聚集成藏,形成断缝体油藏[28]。

古近纪以来,长7段源岩层热演化终止,长8段储层趋于致密,受喜马拉雅运动的影响,盆地隆升[35],油气再次运移调整。此时在喜马拉雅运动NW-SE向右旋拉张应力环境下,NNE向张扭性断裂大量形成,同时对燕山期形成的NEE向断裂和印支运动产生的NWW向断裂加以改造,使其活化,成为该期油气运移的主要通道,将早期平衡的油藏动态打破并进行改造调整,造成研究区长8段油藏差异富集现象。

3 断缝体组合特征及对油藏的控制

受印支、燕山和喜马拉雅3期构造活动影响,研究区断缝交切叠加,在空间上呈差异性分布[26-28]。分析发现,镇泾地区长8段断逢体剖面与对应的平面构造样式两两组合,构成了5种构造组合样式,分别为帚状-堑垒式、雁列-阶梯式、平行直线-地堑式、拉分地堑-花状、直线-紧闭平移式(图9)。

雁列-阶梯式组合与走滑应力密切相关,是由同一应力环境下形成的一系列走向、倾向、规模及性质相同或近乎相同的断裂所构成。在平面上呈雁列状展布,端部有时收敛于同一侧的主干断裂[19,21-22,42],在剖面上呈阶梯状(图9)。这些断裂形成于同一构造历史时期,应力背景相同,多为旋钮作用的结果,常发育于盆地边缘。

拉分地堑-花状组合构造样式位于平面上断裂重叠区,呈菱形状,规模差异较大,由数十千米至数百米不等[18-19,21-22,42-43]。在强张扭应力背景下形成,断面为应力集中区,拉扭作用将地层拉分形成地堑,并伴生大批裂缝切割早期溶孔。随着拉张作用的持续,地堑两侧的空间逐步扩展,小断裂和裂缝进一步发育,为油气聚集成藏提供了有利空间。通常平面上菱形状短边是正断裂,长边是走滑断裂。剖面上,与拉分地堑相对应的构造样式为花状,又称棕榈树构造。该组合整体呈花状形态,具有活动时间长、发育早的特点(图9)。拉分地堑-花状构造组合对小断裂和裂缝的发育极为有利,对油气运聚具有重要意义。

帚状-堑垒式组合的形成受走滑旋扭作用影响较大,是历经多期断裂改造的一个表现。在平面上呈帚状,次级断裂发育终止于主干断裂,多为正断裂。各断裂在剖面上具有相反倾向,相邻断裂间共享上升盘或下降盘,并形成相应的地垒和地堑,表现为堑垒状[18-19,21-22,42-43](图9)。

平行直线-地堑式构造样式内断裂之间距离相等,在平面上呈平行状。剖面上特征与平面类似,且倾向相反的断裂之间会共享下降盘,表现为地堑样式[19,21,43](图9)。这些断裂有正有逆,但同一样式中断裂具有相同应力背景[15,38]。直线型-紧闭平移构造组合样式相对其他样式较为简单,在全区均有发育(图9)。平面上表现为单一的直线状,局部稍有弯曲,与其他断裂未构成明确的组合[19,21-22,42-43]。

图9 鄂尔多斯盆地镇泾地区断缝体组合特征综合分析Fig.9 Comprehensive characterization of combinations in fault-fracture bodies,Zhenjing area,Ordos Basin

3.1 雁列-阶梯式组合控藏机制

以12井区翟池断裂带内断缝体为例,结合生产动态资料对雁列-阶梯式组合样式的控藏机制进行探讨(图10a)。雁列-阶梯式组合断裂根部呈张扭性,该位置HH12P31,HH12P34和HH12P28井稳产期日产量分别为23.73,15.90和43.23 t,累产分别为20 261.01,13 245.28和11 257.26 t,均属高产类井,且稳产延续时间较长。该样式中部为断裂平移部位,应力状态居中。此处的HH12P20和HH12P23井日产分别为5.75和18.45 t,累产分别为6 260.34和6 106.20 t,油气富集程度较断裂根部差。样式中断裂依次收敛的部位呈压扭性,不利于油气的运聚。如HH37P64和HH37P67井日产和累产均较其他部位更低,日产分别为5.77和0.27 t,累产分别为1 708.61和107.75 t。总体而言,雁列-阶梯式组合中,断裂根部更有利于油气富集,其次是中部的平移段,断裂依次收敛的部位油气富集程度相对较差。究其原因,该样式中断裂根部处于张扭性应力释放环境,断缝发育程度最高,实钻过程中也是裂隙点最集中的部位,极大增强了该部位断缝间的连通性,从而促进油气聚集成藏。断裂呈雁列状依次收敛端为压扭段,断缝发育程度较弱,油气富集程度相对较差。雁列-阶梯式样式中部,无论是应力状态还是断缝发育程度均介于上述两个部位之间,相应的油气富集程度也介于二者之间。

图10 鄂尔多斯盆地镇泾地区断缝体组合控藏机制综合分析Fig.10 Comprehensive analysis of reservoir control mechanismof fault-fracture body combinations,Zhenjing area,Ordos Basin

3.2 拉分地堑-花状构造组合控藏机制

玉都大断裂东部与红河凸起带西部相交区的拉分地堑-花状组合大致可分为3个区域:拉张区、相对挤压区和不同走向断裂交会区(图10b)。结合部分水平井生产动态资料分析,发现相比于断裂交会区和相对挤压区而言,拉张区的HH55P21,HH55P22和HH55P24井油气产量最高,稳产期日产量分别是21.85,6.54和11.05 t,累产分别为6 858.48,7 630.21和8 908.14 t。其次是断裂交会区的HH33P1和HH55P66井,稳产期日产量分别为7.83和9.83 t,累产分别为6 872.81和6 939.86 t。拉张区和断裂交会区均达到了中产水平。而位于挤压区的井均为低产井,如HH55P63和HH55P2井,稳产期日产量分别为1.61和4.09 t,累产分别为762.29和1 365.78 t(图10b)。对拉分地堑-花状组合不同部位油气差异分布的主因进行分析,认为该样式的拉分区由于拉张作用优化了断缝体内断缝间的连通性,扩大了储集空间,是该样式中最有利于油气聚集的部位。断裂交会区通常是不同时期断裂叠加而成,新产生的断裂促使前期的断裂再次活化,提高断缝有效性,且该区域应力较为集中,断缝较发育,亦是油气良好的储集空间。相对挤压区断缝也比较发育,但受挤压应力的影响,断缝的连通性和有效性变差,不利于油气聚集成藏。

3.3 帚状-堑垒式组合控藏机制

极大似然法断缝检测结果显示,索罗断裂带和花所断裂带交汇处的帚状-堑垒式组合中,NEE和NWW向断裂交会区断缝最发育,也是实钻裂隙点分布最密集的区域(图10c),为油气聚集成藏奠定了良好的空间基础。由于晚期燕山运动的影响,促使印支期NWW向断裂活化,增强了断缝有效性,扩大了油气储集空间。实际开发中,位于帚状-堑垒式组合交会区的HH36P80,HH36P83,HH36P81和HH36P118井稳产期日产分别是26.38,13.78,13.28和11.26 t,累产分别为7 562.40,5 510.18,9 509.43和6 926.69 t。无论是日产量还是累产均高于该样式其他区域(HH73P48,HH74P16和HH73P44井,日产分别为1.06,0.68和0.03 t,累产分别是164.9,601.05和5.71 t)(图10c),进一步说明帚状-堑垒式组合中断裂交会区较其他区域更有利于油气富集。同时对样式中NWW向断裂的应力性质进行分析(图10c),将张扭段HH36P83井与压扭段HH74P16及HH73P44井的生产情况进行对比,结果表明张扭区受张扭作用的影响,断缝空间得以扩大,油气富集程度明显优于压扭区。

3.4 平行直线-地堑式和直线-紧闭平移式组合控藏机制

以研究区东南部上肖断裂带内断缝体为例(图10d),红色阴影区断缝体内发育平行直线型-地堑式组合样式,该样式是由两条中等规模的四级断裂构成,呈北东东向展布;蓝色阴影区发育直线型-紧闭平移组合样式,仅发育一条燕山期的四级断裂。结合实际开发情况对两种组合样式的控藏机制进行分析(图10d),位于平行直线-地堑式组合区的HH12P60和HH12P61井累产分别为4 103.01和1 926.26 t,其中HH12P60井稳产期日产量达7.29 t,产能整体高于直线-紧闭平移式组合区的HH37P77和HH37P35井,这两口井日产分别是2.56和2.02 t,累产分别为937和1 480.85 t。虽然HH12P60和HH12P61井所处位置的砂体发育程度较HH37P77和HH37P35井差,但其断缝发育更为密集,故油井产量更高。这充分说明研究区内控制油气富集程度的主因是断缝。单独分析平行直线-地堑式组合发现,同时钻穿该样式中两条断裂的水平井HH12P60产量明显高于钻遇一条断裂的HH12P61井,这也是断缝差异性发育的结果。

综上分析,认为研究区断缝体内主要发育5种组合样式:帚状-堑垒式、雁列-阶梯式、平行直线-地堑式、拉分地堑-花状构造以及直线-紧闭平移式组合。断缝作为研究区油气主要的运移通道和聚集空间,是控制油藏分布的关键因素,不同的断缝组合样式控藏机制有所不同。对5种组合样式的控藏机制进行分析,发现雁列-阶梯式组合样式最有利于油气富集,其次是拉分地堑-花状、帚状-堑垒式组合样式,平行直线-地堑式和直线-紧闭平移式组合样式中油气富集程度最差。

4 结论

1)据发育规模、断穿层位、延伸长度及断裂几何动力学特征,镇泾地区发育三级、四级、五级和六级断裂。断缝体内包含五种构造组合样式,分别是帚状-堑垒式、雁列-阶梯式、平行直线-地堑式、拉分地堑-花状和直线-紧闭平移式。

2)基于构造演化史和地层埋藏史分析,通过地震解释和C-O同位素分析技术明确断缝体内主要存在3期断裂构造:印支期、燕山期和喜马拉雅期。其中燕山期是最主要也是最关键的断缝形成期,喜马拉雅期和印支期断裂活动相对较弱。包裹体测温及伊利石定年分析表明长8段油藏主成藏期为120~105 Ma,即早白垩世中晚期。

3)断缝有效沟通油源,改善储层物性。对5种组合样式内断缝的应力状态、砂体发育等因素分析发现,张扭区断缝最为发育,油气富集程度最高,其次是不同走向断裂交会区,压扭区最差。同一样式中,砂体发育与油气富集程度呈正相关关系。综合分析认为雁列-阶梯式组合样式最有利于油气富集,其次是拉分地堑-花状、帚状-堑垒式组合样式,平行直线-地堑式和直线-紧闭平移式组合样式中油气富集程度最差。

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