鄂尔多斯盆地旬邑-宜君地区断层对油气成藏的作用

武智泉

鄂尔多斯盆地旬邑-宜君地区断层对油气成藏的作用

武智泉

（西北大学，陕西 西安 710069）

旬邑-宜君地区位于鄂尔多斯盆地南部，研究区及周缘发育北东、北西、东西三个方向断层。从断开层位分为从基底断至地表型、断开中生界型和断开古生界型三类。断层主要是基底断裂以及基底断裂在后期的构造运动中活化形成的。断层对研究区油气成藏的作用主要表现在作为优势通道沟通了烃源岩和储层以及改善了断层周围储层的物性。

鄂尔多斯盆地南部； 断层； 构造运动；油气成藏

断层作为优势的运移通道，对油气成藏具有重要的作用。过去很长时间，多数研究者认为鄂尔多斯盆地是一个稳定的克拉通盆地，断层在盆地内部并不发育，断层对油气的聚集无确定的控制作用，盆地内油气的运移主要以“爬楼梯”的方式在砂体中进行。对于旬邑-宜君地区油气成藏的研究，前人同样也是只注重在对砂体及沉积相带的研究。而近几年随着盆地勘探和研究程度增加，越来越多的证据说明盆地内断层很发育，并且是盆地油气成藏的主要控制因素[1]。旬邑-宜君地区位于鄂尔多斯盆地南部，构造运动强烈，断裂也较盆地内部更为发育，分析研究区断层发育情况及其对油气藏的控制作用对本区油气勘探有重要意义。

1 区域地质概况

鄂尔多斯盆地位于我国大陆中西部，面积约2.5×105km2，是我国第二大沉积盆地，油气资源丰富。鄂尔多斯盆地现今构造划分为伊盟隆起、西缘冲断带、天环坳陷、伊陕斜坡、晋西挠褶带和渭北隆起六个二级构造单元。旬邑-宜君探区位于盆地内一级构造单元渭北隆起与陕北斜坡的结合部，构造背景相对盆地内部较为复杂[2-5]。本区自早古生代以来，经历了多次构造抬升，加里东运动造成了本区形成南翘北倾的构造斜坡。燕山运动使下古生界、上古生界和中生界不同层位自南向北依次出露，构造变形程度南强北弱，南部断裂发育。

鄂尔多斯盆地自上而下，主要发育中生界和古生界含油气层系。中生界含油层系：侏罗系延安组、三叠系延长组；古生界含气层系：上古生界碎屑岩、下古生界碳酸盐岩。鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段底部发育一套半深湖—深湖相碳质泥页岩-“张家滩”页岩，为该区中生界主要的烃源岩；上古生界煤、暗色泥岩和灰岩、马家沟组暗色岩系是古生界的气源岩，其中上古生界煤是主要的气源岩。旬邑-宜君地区及周缘在中生界延长组和上古生界均上交储量和具有一定的产能，下古生界也有所突破。

2 断层标定及其特征

2.1 断层标定

前人利用遥感、重力、磁力等手段对鄂尔多斯盆地内断层作了研究。在此基础上结合区域地质资料绘制了旬邑-宜君地区断层平面展布图（图1）。

图1 研究区及周缘断层平面分布图

研究区发育北西、北东、东西三个方向，共7组断层。其中北东、东西向断层延伸距离较长，规模上属于盆地级断裂；北西向断层延伸距离相对较短，属于凹陷级别断裂。本次利用鄂尔多斯盆地高精度二维地震大剖面及小范围三维地震剖面对这些断层进行了标定，确定其存在的同时初步绘制了断层的形态。

2.2 断层特征

2.2.1 断层断开层位

断层可以作为油气进行垂向运移的主要通道，其断开层位控制了油气可以运移的最远层位。研究区断层发育的情况主要可以分为三类：从基底断至地表型、断开中生界型和断开古生界型（图2）。

图2 断层标定及其结构

从基底断至地表型这类断层断开所有层位，直至地表，对古生界及中生界油气成藏都具有重要作用。当油气可以源源不断的供给时，油气理论上可以一直向上运移，并充注到物性最好的地层形成油藏。如果没有好的储层会逸散出地表。

断开中生界型这类断层对中生界油气成藏有重要作用，断裂从早白垩统一直断穿延长组地层，沟通了烃源岩层和储层，可作为油气运移的有效通道。

断开古生界型这类断层主要影响古生界天然气成藏，天然气从太原组暗色泥岩及煤层生成后部分沿断层优势通道运移到相应储层富集成藏。

2.2.2 断层活动性

从基底断至地表型和断开古生界这两类断层表现为在盆地演化早期，先存于盆地太古界结晶基底上的断裂，在后期的地质运动中发生活化，基底断裂的存在及持续活动，使盆地深部的物质和能量能够沿着基底断裂向上部运移，进而在盆地地质演化的进程中，不断对上覆地层产生影响。

断开中生界型这类断层的形成同样与基底断裂后期活动有关，基底断裂后期活动是燕山运动以来鄂尔多斯刚性地块在多期区域构造应力场作用下发生整体性扭动与错位的结果[6-8]。这类断层活动开始时间为中侏罗世后期或到早白垩世早期，断裂在成藏期处于活动状态，可作为油气运移的有效通道。

3 断层对油气成藏的作用

3.1 断层对中生界油气的控制作用

长8-长10位于延长组主力烃源岩长7的下方，导致长7烃源岩油气能够向下运移的一个主要原因之一就是沟通长7烃源岩和长8、长9、长10砂岩储层的断层，7烃源岩生烃增压产生的向下的运移驱动力驱动油气沿断层向下运移至下部层系的砂岩储层。

长4+5、长3、长2、延安组位于主力烃源岩长7的上方，与主力烃源岩不接触，其中砂岩油气藏的形成与切割长7的断层有密切关系，在由生烃增压形成的驱动压差下，油气总体上首先沿断层向上运移，然后在构造的控制下由断层向砂岩储集层中运移并聚集。

3.2 断层对古生界天然气的控制作用

一方面，断层作为油气运移的优势通道沟通了气源与储层。对于上古生界天然气，主要烃源岩为太原组的煤及暗色泥岩，山西组储层与其直接接触，源储之间的空间距离近、气源充足、排烃压力大，只需经过初次运移就可聚集成藏，气层分布主要受沉积相带控制[9]。而山西组之上的石盒子组储层距离太原组烃源岩较远，并且砂岩逐渐减少，泥岩增加，砂体叠置程度较低，主要是通过断层优势通道的垂向疏导进行运移。对于下古生界，断层同样可以作为上古生界煤系烃源岩生成天然气向下古生界奥陶系马家沟组中下组合储层运移的重要通道。在天然气充注阶段，上古的天然气通过断层垂向运移到马家沟组储层中，至主成藏期之后，断层则为气藏提供侧向遮挡。

另一方面，断层改善了储层的物性，为其附近的储层增孔做出贡献。断层及其派生的密集裂缝系统既是天然气垂向运移的重要通道，同时也为有机酸的运移溶蚀提供了通道，有效改善了邻近储层的孔渗性能，从而控制了天然气富集高产的“甜点”区带的分布，可以说断层与砂体的叠置区域是天然气的较为富集的部位。统计得到，鄂尔多斯盆地上古生界及下古生界90%以上的高产井分布在断层附近。

4 结 论

（1）旬邑-宜君地区发育北东、北西、东西向三个方向断层，其中北东、东西向断裂延伸距离较远，属于盆地级断裂；北西向断层延伸距离相对较小，属于凹陷级别断裂。

（2）研究区断层分为从基底断至地表型、断开中生界型和断开古生界型三种类型。断层是基底的断裂以及基底断裂在后期（燕山、喜山）构造活动中活化形成的。

（3）对于中生界油气，长4+5、长3、长2、延安组位于主力烃源岩长7的上方，与主力烃源岩不接触，油气主要依靠断层作为优势通道进行运移，并在相应储层富集；长8-长10位于延长组主力烃源岩长7的下方，源岩生烃增压形成的驱动力使得油气沿断层向下部运移。

（4）对于古生界天然气，一方面断层沟通了烃源岩与储层，使得天然气可以运移至不与源岩直接接触的储层；另一方面断层改善了附近储层的物性，控制了天然气富集的高产“甜点”区。

［1］徐兴雨，王伟锋，陈谋.鄂尔多斯盆地断裂特征及其石油地质意义[J].中国矿业大学学报，2019，48（4）：830-841.

［2］王小钊. 鄂尔多斯盆地南缘渭北隆起中新生代构造抬升及演化特征[D].西安：长安大学，2017.

［3］何紫娟. 重磁综合处理解释在鄂尔多斯区域构造中的应用研究[D].北京：中国地质大学（北京），2013.

［4］马润勇，朱浩平，张道法，等.鄂尔多斯盆地基底断裂及其现代活动性[J].地球科学与环境学报，2009，31（4）：400-408.

［5］刘江斌，任战利，李文厚，等.鄂尔多斯盆地旬邑地区三叠系延长组长81致密油成藏主控因素[J].矿物岩石，2016，36（4）：95-103.

［6］ 李建新.鄂尔多斯盆地延长组、延安组成藏构造组合与油藏分布[D].西安：西北大学，2019.

［7］邸领军，张东阳，王宏科.鄂尔多斯盆地喜山期构造运动与油气成藏[J].石油学报，2003（2）：34-37.

［8］贾进斗，何国琦，李茂松，等.鄂尔多斯盆地基底结构特征及其对古生界天然气的控制[J].高校地质学报，1997（2）：17-26．

［9］齐荣.鄂尔多斯盆地杭锦旗东部断裂特征及对天然气成藏的影响[J].特种油气藏，2019，26（4）：58-63.

The Role of Faults in Hydrocarbon Accumulation in Xunyi-Yijun Area of Ordos Basin

（Northwest University, Shaanxi Xi'an 710069, China）

Xunyi-Yijun area is located in the southern part of Ordos Basin. The faults in study area and periphery are developed in the northeast, northwest, and east-west directions. Based on the disconnection horizon, the faults it was divided into three types: basement to ground type, disconnected mesozoic type and disconnected paleozoic type. The faults were mainly caused by the basement fault and the activation of the basement fault in the later tectonic movement. The effect of faults on hydrocarbon accumulation in the study area was mainly reflected in the communication of source rocks and reservoirs as a dominant channel and the improvement of the physical properties of reservoirs around the faults.

southern Ordos basin; fault; tectonic movement; hydrocarbon accumulation

2019-11-25

武智泉（1994-），男，西北大学地质学系在读研究生，陕西省西安市人，研究方向：石油与天然气地质。

张金功（1963-），男，博士生导师，研究方向：非常规与常规油气藏形成机理与分布评价。

TE122.1+2

A

1004-0935（2020）02-0160-03