松辽盆地A区块断裂对油气成藏控制作用

傅彦华

（大庆油田有限责任公司第十采油厂，黑龙江大庆163000）

A区块构造上位于松辽盆地北部中央坳陷区三肇凹陷东翼，处于西倾的单斜背景之上，总体表现为西南低、东北高的构造格局。该区主要发育3个三级构造带，即榆树林构造、郝家粉房构造及尚家鼻状构造，均表现为受断层切割形成的断块和断背构造群。局部构造由深至浅呈继承性发育，大多由同一断层控制。四级构造主要发育在断裂相对发育的区域，主要呈近北西向展布，其次为近南北向、北东向展布。该区主要目的层为泉三、四段的扶杨油层，为北部物源控制下的河流—三角洲相沉积体系，砂体宽度120～300m。区块距三肇凹陷生油中心较近，油源较丰富，盖层稳定，油气在超压作用下“倒灌”运移[1-5]经初次运移至下部扶杨油层，之后沿断裂和砂体配合形成的复合通道进行二次运移，并于断裂带两侧的高断块内聚集成藏。该区目前已部分提交探明储量，但由于区块油水分布极其复杂，纵向上没有统一的油水界面，平面上受井控程度较低的限制，油气组合模式有待进一步加深认识，为此本文通过分析区块断裂特征，从断裂对油气运聚成藏的控制作用入手，确定不同目标区油藏类型，以便更好地指导该区油气的勘探开发工作。

1 断层精细解释及断裂特征

1.1 断层精细解释

A区块断层发育复杂，断裂密集带将工区切割成不同类型的断块。针对此特征，对断层进行精细解释，分析断层特征，搞清断层形态、展布方向和形成时间等要素，对研究该区扶杨油层储层及油水特征具有重要意义。为了保证断层解释的准确、合理，本次采用平面、剖面相互对照，剖面内各向闭合的原则，利用倾角导向滤波法，通过断层主测线和联络侧线不同方向的闭合检查，精细识别小断层；利用地震相干体属性切片技术，通过连续层位切片成像的定位，精细刻画断层走向及断层展布规律；利用变波形、变密度及多窗口多剖面对比技术，通过三维可视化窗口逐一进行断层显示，准确判定断点位置，细化断层组合效果。本次对该区300km2，按照4×4解释精度，共解释闭合断层329条。

1.2 断层剖面特征

研究区断层均为正断层，从应变特征看，属“张扭”性伸展断层。对扶杨油层而言，主要为坳陷演化阶段中后期形成的断层，断层规模纵向上自下而上逐渐变小，断距集中在5～20m之间，由于区域上的受力不均性，工区西部断距较大，最大达114m。受复杂多变的构造应力控制，发育多期断层，延伸长度集中在1～3km，延伸长度较大的断层一般为继承性发育断层，最长可达7.2km。根据力学成因机制，建立了4种剖面组合模式，即复杂断裂背斜模式、单斜反向断阶模式、Y字模式和反Y字模式，具典型的伸展构造组合特征。

1.3 断层平面组合特征

扶杨油层断层总体呈现堑—垒式组合模式，平面展布上呈明显的条带状分布。由南至北，断层平面上具有南北向转北西向再转南北向的展布特征，表现出明显的压扭状形态。工区北部断层平面展布条带性差，断层组合形式多样，主要为北东向小断层沟通南北向控陷断层形成的复杂断块；工区南部沿北西—南东向，发育明显的3个断裂带，一是位于西部，伸展成因形成的地堑式密集带，该密集带断层切割关系复杂，断层走向多变，主要发育近南北向和北西向断层，同时有北东向断层发育；二是位于中部，走滑成因形成的辫式密集带，主要发育北东向和近东西向断层，断裂密集带两侧形成较开阔的高断块，内部为夹陷形成的面积较小的地堑及部分地垒断块；三是位于东部，扭动成因形成的雁行式密集带，主要发育北北东向和北北西向断层，呈垒堑相间式发育。

1.4 断裂期次划分

根据构造演化史分析表明，区块断裂主要经历了6个形成演化时期：即早白垩世早期、青山口组沉积早期、姚家组—嫩一二段沉积时期、嫩江组沉积末期以及明水组沉积末期和古近纪末期。对扶杨油层而言，以早白垩世早期、青山口组沉积早期和明水组沉积末期最为强烈，对断裂系统的分布及性质最具控制作用。根据断层形成期次及不同期次断层在地震剖面上与地层相对位置关系，将该区断层分为4类，分别命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期断层。

Ⅰ期断层为早期发育的断层，单断或断穿侏罗系、登娄库组地层，该期断层多形成于断陷期，具有形成时间早、数量少、发育时间短暂的特点，基本发育在工区南部，走向为北北东向和近南北向，断距规模较大，控陷能力不强。

Ⅱ期断层为中期发育的断层，向上断到T2及T2以下泉头组地层内幕层，为青山口组地层沉积前时期断层，表现为T2层断距最大，向上、向下断距逐渐变小，视觉表现为无根断层。此类断层垂向上不能有效沟通上部青山口组烃源岩，但可以作为凹陷内生成的油气侧向运移通道，断层全区发育，走向为北西向和近东西向。

Ⅲ期断层为晚期发育的断层，向上断到T06层以上，是嫩江组沉积末期及以后构造运动产生的断层，断开T06层及其以上层位，少量向下断至T2层。该期断层发育数量多，断距小，延伸长度短，对葡萄花油层的沉积有一定影响，但控制构造的形成能力不大。区内发育的北东向断层多数是晚期发育的断层，是在近南北向左行剪切应力场作用下形成的压扭性断层，主要起封闭作用，对葡萄花油层的保存十分有利。由于断层活动期晚，可能对早期油藏有一定的破坏作用。

Ⅳ期断层为长期继承性发育的断层，向上断到T1-1－T1层之间，消失于姚家组，断层平面走向以近南北向和北西向为主，剖面上表现为断距下大上小，下降盘地层向下弯曲，上升盘地层向上拱起的特征。此类断层形成时间早，长期活动，继承性发育，规模相对较大，一般处于地堑、地垒带的两侧，既可以作为油气垂向运移的通道，也可以作为油气侧向运移通道，对油气成藏最为有利，同时在油气圈闭形成以后又可能破坏原有的含油气圈闭，改变油气保存条件，对油气进行二次分异。

2 断裂对油气控制作用

不同时期发育的断层不只对研究区的构造演化、沉积环境具明显的控制作用，同时与油气运聚和散失也有密切关系，这主要表现在3方面，一方面断裂可以对油气起到输导的作用，油气在横向上通过断层在有利的构造或者岩性圈闭聚集成藏，并在垂向上通过断层进行不同层位的重力分异作用；另一方面断层可以对侧向运移来的油气起到封堵作用，使得油气得以保存并聚集成藏；最后，断层可以对早期形成的油气藏起到破坏作用，主要表现在断裂的晚期活动对原有油气保存条件的破坏，导致油气的散失，针对扶杨油层而言，该区晚期断层不具明显的控制作用，此文不做详细介绍。

2.1 断裂对油气的运移输导作用

该区青山口组烃源岩未进入成熟期，油源来自西北部三肇凹陷青山口组烃源岩，生成的油气需由纵向上连通源岩和储集层的断层“倒灌”运移至三肇凹陷扶杨油层。工区物源来自北部拜泉—青冈水系，扶余油层沉积时期主要发育三角洲平原分流河道和三角洲前缘水下分流河道沉积，杨大城子油层沉积时期发育河流相沉积，受河流摆动和湖水升降等沉积环境不断变化的影响，河道砂体发育极不稳定，砂体横向变化快，砂体规模小，砂体宽度一般在120～300m，单靠砂体无法形成有效的油气运移通道。因此，油气运移至本区需要由近东西向断裂沟通近南北向砂体，在二者的有机配合下经过侧向运移圈闭成藏。本区断层主体为近南北向压扭应力场作用下的近南北向断层和北北西及北北东向拉扭断层，然而全区发育的北西向、北东向及近东西向断层，虽断距和延伸长度较近南北向断层都相对要小，但正是这类断层作为调节断层，沟通了近南北向断层和近南北向砂体，形成了油气排烃运移的有利通道。该类断层主要为与砂体展布方向呈中小角度相交的中期断层和长期继承性发育的断层。特别是工区北部，距烃源岩较远，油气聚集明显受断层控制，沿断层形成一定规模的油气藏。

2.2 断裂对油气的侧向封堵作用

从扶杨油层油水分布规律及工业油流井分布位置看，油井主要分布在工区南部断裂密集带靠近油源一侧的高断块上，且西部含油性明显高于东部，这主要是由于油气自三肇凹陷向区内运移过程中，逐步受到断层的遮挡、拦截，加之地层侧向对接，储层物性变差，丰度逐步递减。其中反向正断层的遮挡作用尤为明显，特别是位于局部构造上倾方向的反向正断层，该类断层与砂体有机配合，形成有利的油气富集区。如A2井，位于工区南部第三断裂带西侧的反向断阶上，处于一个微幅度构造的顶端，构造上倾方向被近南北向断层有效遮挡，形成油气富集区，该井经压后试油获31.8t高产工业油流，并以此井为基础，开辟了水平井开发试验区，目前几口水平井均获得了较好的开发效果。同时该区断层泥比率评价结果表明，主要断层具有较好的封闭性，如A3井东部的断层泥比率均大于50%，其侧向是封堵的，该井扶余油层试油3.9t，杨大城子油层试油2.3t，均获工业油流，与该井同一封堵断层位于该井相邻断块的A6井，同样经试油获得了工业油流，并于该断块相继成功钻获了3口工业油流井，证实了断块东部断层具良好的侧向封堵性。

3 油水分布特征及油藏类型

平面上，该区油水表现为独特的“高水低油”分布特征。油气受油源、断裂带及砂体共同控制，油层多分布在工区西南部靠近油源一侧；受断层侧向遮挡影响，水层分布于工区东北部及第二断裂带和第三断裂带东侧；工区西北部同层发育，这主要是由于北部距离油源较远，且断层多为近南北向，缺乏横向沟通，油气长距离运移至此，油源供给不足导致的。

垂向上，扶余及杨大城子油层为2套相对独立的油水系统，全区没有统一的油水界面，油水分布不规律，常见高部位含水、低部位含油，局部发育水夹层、油水互层。总体而言，扶余油层表现为上油下水分布特征，杨大城子油层油集中在杨一组上部YⅠ1层及下部YⅠ6层。油气自西南向东北运聚过程中，受丰度逐步递减和断块逐步抬升的影响，含油层位逐渐减少，且油富集层位不一致。

三肇凹陷扶杨油层油气藏为上生下储型[6-10]。超压是驱使油气向下运移的动力，不同期次、不同走向断裂与北东向砂体的有机配合是油气运移的主要通道，断裂带靠近油源一侧的反向断阶及断裂带内部嵌垒相接的高断块是油气富集的主要场所。在古鼻状构造和现今区域上倾单斜构造的背景上，该区扶杨油层油气在断层、砂体及岩性、物性因素有机配合、共同控制的作用下，在北部尚家鼻状构造高部位形成构造—岩性油藏，在缓坡区形成断层—岩性油藏，在南部榆树林构造和郝家粉房构造形成断层—岩性油藏和断块油藏。其中，断层—岩性油藏是今后重点勘探的圈闭类型。

4 结论

（1）A区块经历断陷、反转和坳陷3个阶段后，主要发育“张扭”性正断层，剖面上呈复杂断裂背斜模式、单斜反向断阶模式、Y字模式和反Y字模式4种组合模式，平面上总体呈现堑—垒式组合模式，主要表现为走滑成因、扭动成因和伸展成因3种成因类型的断裂密集带。对扶杨油层而言，断层在地震剖面上主要表现为4个发育期次，分别为早期、中期、晚期和长期发育的断层。

（2）断裂对扶杨油层油气成藏控制作用主要体现在2个方面：一是明水组末期和古近纪末期，在近南北向压扭应力场的作用下，处于开启状态的中期断层和长期继承性发育的断层形成油气侧向运移和垂向分异的输导体系；二是局部构造中的断层，特别是反向正断层形成油气圈闭和富集成藏的侧向遮挡。

（3）A区块油气富集是在古鼻状构造和现今区域上倾单斜构造的背景上，受烃源岩与储集层相对位置关系及烃源岩生排烃丰度影响，在断层、砂体及岩性、物性因素有机配合、共同控制的作用下，形成断层—岩性和断块油藏，断裂带靠近油源一侧的反向断阶及断裂带内部嵌垒相接的高断块是油气富集的主要场所。

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