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对走滑断层的识别标志及其石油地质意义的研究

2017-04-19贺明芳

魅力中国 2016年21期

贺明芳

摘 要:结合实践工作经验,本文对走滑断层的识别标志及其石油地质意义展开了研究,发现可以根据断面陡立、平面行迹丰富、空间海豚效应、花状构造和地层厚度突变这五种标志进行走滑断层识别,而走滑断层能够对盆地构造、油气运移、储层储物性、油气圈闭等产生重要影响。

关键词:走滑断层 识别标志 石油地质意义

引言:在石油地质勘探工作中,走滑断层的识别至关重要,将产生重要的石油地质勘探意义。因此,还应加强对走滑断层的识别标志及其石油地质意义的研究,以便更好的开展油田的开发和地质勘探工作。

1、走滑断层的识别标志研究

1.1走滑断层的概念及类型

所谓的走滑断层,其实就是拥有相对走滑位移的两个断层,可以根据相互移动方向划分为右旋走滑断层和左旋走滑断层。一般的情况下,断层之间位移矢量为斜向,斜向较大就被称之为正走滑断层或逆走滑断层。在相互移动的过程中,走滑断层上方地层形状会发生改变,附近与位移矢量相接近的构造被称之为走滑构造。在油气地质勘探工作中,会将走滑断层划分为板块级、盆地级、区带级、圈闭级和显微级这五种。最大的走滑断层就是板块级,为转换型板块的边缘,两个板块严格按照边界平行线进行相互运动。盆地级为对于盆地形成板块进行控制的走滑断层,能够对盆地形成与演化产生影响。区带级为度盆地内二级构造带形成产生影响的走滑断层,拥有不同的呈现形式。圈闭级为规模较小的走滑断层,仅能影响圈闭范围。而显微级走滑断层影响最小,很难在地震资料中被发现。

1.2走滑断层的识别标志

1.2.1从断面上进行识别

从断面上来看,走滑断层断面产状呈现出上缓下陡形态,深部位置接近直立,断层插入沉积基底较深。根据这一特征,基本能够完成走滑断层的识别。八面河油田基底走滑断层就拥有垂直剖面的特征,可以轻松进行识别。但是,并不是所有的走滑断层都拥有陡立断面,比如调节断层断面虽然呈直立状,切割深度却并未深入沉积基底。这是由于其本身为主构造变形的“副产品”,切割深度受主变形的主滑脱面深度控制。此外,继承性断层由于继承了早期倾向断层的断面,因此剖面特征与倾向断层相似。

1.2.2从构造上进行识别

从断层构造上来看,走滑断层拥有典型的花状构造,在横切剖面上拥有由主干断层和派生断层构成的花状结构。在走滑作用的影响下,断层褶皱带宽度要比倾向断层窄,形态对称,所以能够形成花瓣的外部结构。因地层产状发生复杂和强烈的作为标志性构造样式[1]。但在实际进行地质勘探时,还要将地震剖面上的花状构造与反转构造和冲起构造等相似构造区分开来,因此还要完成断层其他特征的分析。

1.2.3从空间效应上进行识别

从空间轨迹上来看,走滑断层的轨迹通常为弯曲的,并且形态较为复杂,会形成“海豚效应”或“丝带效应”。由于弯曲断层会在不同位置形成轨迹,同时断层面与走滑方向拥有不同的夹角,所以在不同弯曲处会有不同倾向应力分量。受应力分布不均的影响,一些位置会出现收紧弯曲轨迹,一些会出现松开弯曲轨迹,从而分别形成逆断层和正断层。从剖面上来看,会形成此起彼伏和高低错落的轨迹,就如同海豚在海面上嬉戏的场景。而在断层深部,由于会产生不固定的倾角,所以会出现如同丝带一样的痕迹。同时具有“海豚效应”和“丝带效应”,则断层就可以被判定为走滑断层。

1.2.4从平面行迹上进行识别

走滑断层的平面断层行迹较为丰富,不仅可以是光滑连续线,也可以是复杂的排列形态。而较为常见的行迹为马尾状,是由主干断层与分支断层构成。结合这一标志,也可以进行一些走滑断层迹象的辨识。

1.2.5从地层厚度上进行识别

从地层厚度上,也可以进行走滑断层的识别。因为一般的情况下,走滑断层两侧同一套地层会出现沉积相突变和厚度不匹配的情况[2]。因为,在对沉积环境和厚度迅速变化的陆相地层进行切割时,走滑断层周围两盘块体会以走向滑动的运行形式为主,进而造成地层厚度不同。

2、走滑断层识别标志的石油地质意义

2.1控制含油盆地的地质构造

对于石油地质来讲,走滑断层能够起到控制含油盆地地质构造控制的作用。在含油盆地二级构造带的展布和沉积的过程中,走滑断层会起到一定的控制作用,从而对盆地的油气系统产生控制作用。在地质勘探的过程中,则可以根据走滑断层进行含油气盆地开发和勘探价值的分析[3]。例如,八面河油田的勘探工作开始于上世纪60年代,在勘探过程中发现八面河基地走滑断层。受走滑断层的控制,该地区形成了鼻状的主体构造带,蕴含着丰富的断鼻和断块油藏。

2.2可以转变为聚油气圈闭

与倾向断层类似,走滑断层经过变形能够形成断块、背斜和断鼻等复合圈闭和构造圈闭。在沟通储层和油源的作用下,则能形成有效的聚油气圈闭。八面河油田的反向断层与断块圈闭一同形成,从而形成了多层系的断鼻油藏。从地质勘探调查结果来看,约有90%以上的含油圈闭都为反向断层圈闭,油气储量占油田探明储量的90%以上。

2.3可以构成油气运移通道

在油气系统的生油层至圈闭的过程中,油气运移至关重要。如果储层和生油层在垂直方向并未直接相邻,走滑断层就可以作为运移通道实现油气的纵向运移。因为,相较于倾向断层,走滑断层的断面陡直,并且切割深度较大,在垂直方向能够进行大量烃源岩的连接,进而为油气运用提供一个更高效的通道。仍然以八面河鼻状断裂构造带为例,其油气运聚就是借助走滑断层实现的[4]。在沙四段,生成的油气沿着储集层侧向运移,并在断层控制下得到了垂向运移。

2.4能使储层储集物性提高

圈闭级走滑断层和显微级走滑断层的规模都不大,属于调节断层。在挤压应力的作用下,断层局部范围受力不均,才会形成该种走滑断层。而应力作用异常,则能使地层内部形成较多对储集空间贡献较小的小裂隙和微裂隙,从而使储层的渗透性得到一定程度的提高。在此基础上,低孔隙储层的产能将能得到提高,而原本不能作为储层的硝酸盐岩和煤层等致密地层也将具备储集油气的能力,进而产出工业油气。因此,走滑断层的形成,能够使石油地质储层的储集物性得到提高,对石油勘探将产生重要的意义。在八面河油田的地质勘探工作中,早期并未给予微型圈闭足够重视。而随着对走滑断层认识的进一步深化,微型断块圈闭也成为了深化勘探的重要目标。

2.5对圈闭的有效性产生影响

走滑断层的存在,虽然能够给油气藏带来较多良好的影响,但是也会带来一些不良影响。目前,多数走滑断层都拥有较高的角度,在开启状态时容易成为油气的运移通道,进而导致已有油气藏遭到破坏。例如,在走滑断层与底水有沟通时,就会导致块状油气藏出现水窜现象,从而导致油气藏中流体分布平衡遭到破坏,进而导致油气藏采收率降低[5]。因此,还要认识到走滑断层对圈闭有效性的影响,然后采取措施进行有效规避。

结论

通过研究可以发现,走滑断层拥有特殊的几何形态和构造变形特点,可以作为其识别标志。与此同时,走滑断层与石油地质也有着密切的联系,能够给石油生产带来较多益处的同时,也会带来一些不良影响。因此,在石油地质勘探工作中,还应加强对走滑断层的识别标志及其石油地质意义的研究,以便更好的完成油藏地质研究。

参考文獻:

[1]杨震,王跃霖. 走滑断层的识别标志及其石油地质重要性分析[J]. 化工管理,2015,27: 186.

[2]尹继全,衣英杰,盛善波. 卡拉套走滑断层的识别标志及解释技术[J]. 地球物理学进展,2015,05:2270-2275.

[3]余朝华,黄超,祁成祥等. 济阳坳陷东部垦东-孤东潜山带走滑断层特征与成因分析[J]. 石油物探,2013,03:301-306.