断裂沥青带及其油气地质意义.pdf

第 3 1 卷第 1 期 2 0 1 0年 1月 石 油 学 报 ACTA PETROLEI SI NI CA Vo 1 ． 3 1 No ． 1 J a n ． 2 0 1 0 文章编号 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 1 0 0 1 0 0 3 6 0 6 断裂沥青带及 其油气地质意义 蒋有录 刘 华 中国石油大学地球资源与信息学院山东青岛2 6 6 5 5 5 摘要 断裂作为油气运 移的垂 向通道与油气聚集的侧 向遮挡 条件 ， 在 断裂发育 区的油气运 移聚集 中具有 重要作用 ， 其输导机理也 是油气运移研 究的热点之一。以在渤海湾盆地东辛复杂断块油气 田发现的断裂沥青 带为研 究对象 ， 对其 成因及 油气地质意义进行 了探讨。研 究表 明， 控制构造带形成的主干生长 断层在其活动期 1“4可 以产 生一些较大 的“ 空 洞” ， 即“ 断裂 空腔” 。“ 断裂 空腔” 的形 成受断层活动期 的应力状 态、 两侧岩性、 断面形态以及石油充注等 因素的控制， 断面形 态 的突变处是“ 空腔” 产生 的有利地 区。“ 断 裂空腔” 发育的位置及规模不 同， 导致断层不同部位流体输导能力的差异， “ 断裂 空腔” 是 油气沿断层运 移的优势通道和汇聚 区。油 气 进入 “ 空 腔” 并 聚 集 后 ， 轻 组 分逐 渐散 失 ， 重 组分 残 留形 成 沥 青 。 关键词 断裂沥青 带； 断裂空腔 ； 油气运移 ； 输导体 系； 断块 油气田； 东营凹陷 中 图分 类 号 TE1 1 2 ． 1 2 文 献标 识码 A Fa u l t a s ph a l t z o n e a nd i t s s i g n i f i c a n c e i n p e t r o l e u m g e o l o g y T I ANG Youl u LI U H u a Co l l e g e o f Ge o r e s o u r c e s a n d I n f o r ma t i o n，Ch i n a Un i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m ，Qi n g d a o 2 6 6 5 5 5 ，C h i n a Ab s t r a c t As ma i n c o ndu i t s o f hy dr o c a r b o n mi gr a t i on a s we l l a s s e a l s， f a u l t s p l a y a n i mp or t a nt r ol e i n hyd r oc ar b on a c c u mul a t i on， e s p e c i a l l y i n h e a v i l y f a u l t e d a r e a s ．Th e me c h a n i s m o f h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n i n f a u l t z o n e s r e ma i n s t O b e a ma j o r i s s u e i n p e t r o l e u m g e o l o g y ． Th i s p a p e r d e a l s wi t h t h e o r i g i n o f f a u l t a s p h a l t z o n e a n d i t s s i g n i f i c a n c e i n h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n i n t h e Do n g x i n o i l g a s f i e l d i n B o h a i B a y B a s i n ．Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e l a r g e r g r o wt h f a u l t c a n f o r m b ig g e r c a v i t i e s a l o n g f a u l t z o n e d u r i n g p e r i o d s o f a c t i v e f a u l t i n g ． Th e c h a r a c t e r i s t i c s o f f a u l t c a v i t i e s a r e d e p e n d e n t ma i n l y u p o n s t r e s s s t a t e ， l i t h o l o g y ， t h e s h a p e o f f a u l t p l a n e a n d h y d r o e a r b o n i n j e c t i o n ， wi t h a r e a s o f h i g h f a u l t p l a n e i r r e g u l a r i t y b e i n g mo r e f a v o r a b l e f o r o c c u r r e n c e o f f a u l t c a v i t i e s ， wh i c h i n t u r n a r e b e t t e r c o n d u i t s f o r h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n ．Th e r e f o r e ， t h e p o s i t i o n a n d s i z e o f f a u l t c a v i t i e s d e t e r mi n e t h e d i f f e r e n t mi g r a t io n p a t h s o f h y d r o c a r b on s a l on g a f a ul t ．Onc e h y dr oc ar b on mi gr a t e s i nt o t he c a vi t i e s， l i ght c o mp on e nt s o f h yd r oc a r bo n a r e e s c a p e d f i r s t l y， l e a vi n g t he r e mai n s o f he av y r e s i due ， i ， e ．， a s p ha l t s ． Ke y wo r d s f a u l t a s p h a l t z o n e ；f a u l t c a v i t i e s ；h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n ；mi g r a t i o n p a t h wa y s ； f a u l t e d b l o c k o i l g a s f i e l d；Do n g y i n g De pr e s s i o n 在 断裂发 育 的含油 气 区 ， 断层 在 油 气运 移 聚集 中 起着重 要 的作 用 。正 是 由于断层具 有开启 和封 闭的双 重性质 ， 导致油 气沿 断层 富集 分布 ， 并 形成 复式油 气聚 集 区_ 1 ] 。在 断层封 闭机 制及评 价方法 ， 以及断 层 与流 体运移的关系方 面， 前人 已取得 了许多研究成果 。 ] 。 通 常认为 ， 流体沿 生长 断 层 的纵 向运 移 的 过程 主 要是 突发性 、 周期 性 的 ， 具 有 幕 式 的特 点 。在 断层 活 动期 ， 流体集 中涌流； 但在静止期 ， 流体受到阻滞 ， 或油气沿 断裂带裂隙在浮力作用下垂向运移， 即断层幕式活动 控制流体间歇排放[ 7 。然而 ， 由于断层发育和断裂 带本身 的复杂性 以及 人 们认 识 的 局 限性 ， 对 于 油气 在 断层 中运 移的行 为还 有许 多 问题 有 待 深 入探 讨 ， 如 油 气沿断层的哪些部位运移最为有利 ， 运移路径如何等。 因此 ， 在 油气 富集 的复杂断裂 发育 区 ， 研究 油气在 断层 中的运移方 式 、 优 势路径 ， 对 于正确认 识断 层在油气 运 移 聚集 中的作用 ， 建立 复杂 断块 区油气聚集 模式 ， 具 有 重要的理论意义。笔者以渤海湾盆地油气最富集的复 杂断块油气富集 区东营凹陷东辛地 区为例 ， 对该 区发现的断裂沥青带的分布及成 因特征、 断裂沥青带 与油气 沿断裂运 移 聚集 关 系进行 了探讨 。 1 断裂沥青带 的分布特征 在中国东部 中新生代陆相断陷盆地 中， 复杂断块 油气 田分布广泛 ， 断裂在复杂断块油气 富集区的形成 基金项 目 国家 自然科学基金项 目 N o ． 4 0 9 7 2 0 9 4 资助 。 作者简介 蒋有录， 男， 1 9 5 9年 1 0月生， 1 9 8 2年毕业于华东石油学院石油地质专业， 1 9 9 9年获石油大学博士学位， 现为中国石油大学 华东 地球资 源与信息学院教授 ， 博士生导师 ， 主要从事油气藏形成与分布方面的教学和科研工作 。E - ma i l j i a n g y l h d p u ． e d u ． c n 一 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 第 1 期 蒋有 录等 断裂沥青带及其 油气地质意义 4 1 5 结 论 1 断裂沥 青带 的发 现表 明 ， 在 断裂 发 育 、 油 气 富 集 的地 区 ， 较 大型 的 张性 油 源 断 层 可 能 存 在一 定 规 模 的 “ 断裂空 腔 ” 。其 形成 与生 长 断层发 育 过程 中形 态 的 变化 、 受不 均匀 拉 张应力 作用 、 两 盘岩 性 配置等 因 素密 切相关 ， 断 面形 态 的突变 处是 发 育“ 空 腔 ” 的有 利地 区 。 2 “ 断裂 空 腔” 发 育 的位置 及 规模 不 同导致 了断 裂 的不 同部位输 导 油气 的能 力 不 同 ， “ 断裂 空 腔” 是 油 气沿 断裂 运移 的优 势通 道 和有 利 聚 集 区 ， 在 油 气 沿 断 层运 移过 程 中起 重 要 的 汇 聚作 用 ， 是 油 气 向上 部 储 集 体运移 的“ 中转 站” 。 3 “ 断裂 空腔 ” 与断 裂 沥青 带 密切 相 关 。油 气进 入“ 断裂 空 腔 ” 聚 集 后 ， 遭 受 氧 化 、 细菌 降 解 等 多 种 地 质 、 地球 化学 作用 发 生 稠化 ， 轻 组 分 逐 渐散 失 ， 重组 分 残 留形成 沥 青 。 致 谢 中国石化 胜 利 油 田 东辛 采 油 厂 王 洪 宝 、 张 冬青和 北京 华 宇精 攻 石油技 术 有 限公 司任景 伦等 同志 为本研 究提供 了帮助 ， 在此 表 示感谢 。 [ 1 ] I- 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 参 考 文 献 王平 ， 李 纪辅 ， 李幼 琼． 复 杂断块 油 田详 探与开 发 [ M] ． 北 京 石 油工 业 出版 社 ， 1 9 9 4 5 5 9 ． Wa n g Pi n g， L i J if u， Li Yo u q i o n g ． De t a i l e d e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p me n t o f c o mp l e x f a u l t e d b l o c k o i l fi e l d [ M] ． B e i j i n g P e t r o l e u m I n du s t r y Pr e s s ， l 9 9 4 5 - 5 9 ． 蒋有录． 东辛复杂断块油气 田成 藏特征口] ． 石油与天 然气 地质 ， 1 9 9 8， 1 9 1 6 8 7 3 ． J i a n g Yo u l u ． Po o l f o r mi ng c h a r a c t e r s o f c o mpl e x f a u l t b l o c k o i l a n d g a s f i e l d s i n D o n g x i n [ J ] ． Oi l Ga s G e o l o g y ， 1 9 9 8 ， 1 9 1 6 8 7 3． 蒋有录 ， 张煜。 控制复杂断块区油气 富集 的主要地 质因素 以 渤海湾盆地东 辛地 区为例 [ J ] ． 石油 勘探 与 开发 ， 1 9 9 9 ， 2 6 5 39 42． J i a n g Yo u l u， Z ha n g Yu ．M a i n g e o l o gi c a l f a c t o r s c o n t r o l l i ng t h e a c c u m u l a t i o n a n d d i s t r i b u t i o n o f o i l a nd g a s i n a c o m p l i c a t e d f a u l t b l o c k r e g i o n [ J ] ． P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 1 9 9 9 ， 2 6 5 3 9 4 2． 吕延防 ， 付广 ， 张云峰 ， 等． 断层封闭性研 究[ M] ． 北 京 石油工 业 出 版社 ， 2 0 0 2 ． Ln Ya nf a n g，F u Gu a n g，Z ha n g Yun f e n g，e t a 1 ．S t u dy o n f a u l t [ 5 ] [ 6 2 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 1 0 ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] s e a l i n g [ M] ． B e i j in g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， 2 0 0 2 ． 童亨茂． 断 层开启 与封 闭 的定量 分析 [ J ] ． 石 油与 天然气 地质 ， i 9 9 8， 1 9 3 21 5 2 2 0 ． To n g He n g ma o ． Qu a n t i t a t i v e a n a l y s i s o f f a u l t o p e ni n g a n d s e a l i n g [ J ] ． Oi l Ga s Ge o l o g y ， 1 9 9 8 ， 1 9 3 2 1 5 2 2 0 ． Hi n dl e A D． Pe t r o l e um mi g r a t i o n p a t h wa y s a n d c h a r g e c o n c e n t r a t i o n A t h r e e d i me n s i o n a l mo d e l [ J ] ． AAP G B u l l e t i n， 1 9 9 7 ， 81 9 1 4 51 1 4 8 1 ． Ho o p e r E C D． Fl u i d mi g r a t i o n a l o n g g r o wt h f a u l t i n c o mp a c t i n g s e d i me n t s [ J ] ．J o u r n a l o f P e t r o l e u m Ge o l o g y ，1 9 9 1 ， 1 4 2 1 61 18O． Si b s o n R H．S t r u c t u r a l p e r m e a b i l i t y o f f l u i d d r i v e n f a u l t f r a c t u r e me s h e s [ J ] ． J o u r n a l o f S t r u c t u r a l G e o l o g y ， 1 9 9 6 ， 1 8 8 1 0 3 1 1 0 4 2 ． Lo s h St e v e n， Egl i n t o n I B， S c h o e l l M a r t i n， e t a 1 ． Ve r t i c a l a n d l a t e r a l f l u i d f l o w r e l a t e d t o a l a r g e gr o wt h f a u l t ， S o ut h Eu g e n e I s l a n d B l o c k 3 3 F i e l d ， o f f s h o r e L o u i s i a n a[ J ] ．AAP G B u l l e t i n ， 1 9 9 9， 8 3 2 2 4 4 2 7 6 ． 华保钦． 构造应 力场 、 地震 泵 和油气 运移 [ J ] ． 沉 积学 报 ， i 9 9 5 ， 1 3 2 7 7 8 5 ． H u a Ba o q i n ．S t r e s s f i e l d， s e i s m i c pu mp i n g a n d o i l g a s m i g r a t i o n [ J ] ． Ac t a S e d i me n t o l o g i c a S i n i c a ， 1 9 9 5 ， 1 3 2 7 7 8 5 ． 付 立新 ， 王东林 ， 肖玉永． 伸 展断层作 用对油 气二次 运移 的影 响 E J ] ． 石油大学学报 自然科 学版 ， 2 0 0 0 ， 2 4 4 7 1 7 4 ． F u Li x i n， W a n g Do n g l i n， Xi a o Yuy o n g ．Ef f e c t o f t e ns i o n a l f a ul t i n g o n s e c o n d a r y mi g r a t i o n o f h y d r 0 c a r h o n [ J ] ． J o u r n a l o f t h e U n i v e r s i t Y o f Pe t r o l e u m ，Chi n a Na t u r a l Sc i e n c e Ed i t i o n，2 0 0 0， 2 4 4 71 7 4 ． 刘 东周 ， 刘斌 ， 李建英 ， 等． 生长 断层 封闭性分析 [ J ] ． 石油勘探 与 开 发 ， 2 0 0 2， 2 9 3 3 7 3 9． Li u Do n g z h o u，I i u Bi n，Li J i a n y i n g，e t a 1 ．Se a l i n g a n a l y s i s o f g r o wt h f a u l t 1, J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 0 2 ， 2 9 3 3 7 39 ． 蒋有录 ， 刘华 ， 张乐 ， 等． 东营凹陷含油 气系统的划分及评 价[ J ] ． 石 油 学 报 ， 2 ， 2 6 5 3 3 3 7 ． J i a n g Yo u l u， Li u H u a ， Zh a n g Le ， e t a 1 ． Ch a r a c t e r i s t i c s o f p e t r o l e u m s y s t e m i n D o n g y i n g D e p r e s s i o n[ J ] ．Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 5， 2 6 5 3 3 3 7 ． 刘华 ， 蒋有 录 ， 杨万 琴， 等． 东 营凹陷 中央隆起带油 源特 征分析 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 4 ， 2 5 1 3 9 4 3 ． I i u Hu a， J i a n g Yo ul u， Ya n g W a nq i n， e t a 1 ．An a n a l y s i s o f o i l s o u r c e c h a r a c t e r i s t i c s o f c e n t r a l u p l i f t b e l t i n Do n g y i n g d e p r e s s i o n [ J ] ． Oi l Ga s Ge o l o g y ， 2 0 0 4 ， 2 5 1 3 9 4 3 ． 收稿日期2 0 0 9 0 3 0 4 改回日期2 0 0 9 1 0 1 9 编 辑 王 秀 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载