渤中凹陷古近系石南断层活动性及其对油气成藏条件的控制作用.pdf

第 3 3卷第 6期 专天热．E r d a O I L＆G A S G E O L O G Y 2 0 1 2年 1 2月 文章编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 1 2 0 5 0 8 5 9 0 8 渤中凹陷古近系石南断层活动性及其对油气 成藏条 件的控 制作用 王冠民 ， J l, g ， 张雪 芳 ， 刘占 博 ， 刘 博奥 [ 1 ． 中国石油大学 地球科学与技术学院， 山东 青岛 2 6 6 5 5 5 ； 2 ． 中海石油 中国 有限公司 天津分公司 渤海油田勘探开发研究院， 天津 3 0 0 4 5 2 ； 3 ． 中国石化 胜利油田西部新区研究中心， 山东 东营 2 5 7 0 0 0 ] 摘要 针对渤中凹陷石南地区古近系钻遇井稀少及烃源岩分布、 储层类型及展布、 油气的运移及油气藏类型模糊等问题， 利用三维地震、 钻井、 测井和分析化验等数据， 结合沉积背景， 运用断层活动速率法详细研究了古近系石南断层的活动特 征， 并探讨了断层活动性与油气聚集的关系。结果表明 古近系石南断层活动性呈“ 弱一强一 弱一强一强一最弱” 的变化 特点； 沙河街组三段及东营组三段、 东营组二段沉积期断层活动性强， 是烃源岩发育期， 而沙河街组一段一沙河街组二段、 东营组一段沉积期断层活动性弱， 是储层发育期， 且东营组二段沉积期为强烈拗陷期， 发育 了大型的远源三角洲前缘沉 积， 亦是较好的储层发育期； 断层活动性强的位置形成断层一背斜油气藏与断层一岩性油气藏， 断层活动性弱的位置形成 岩性油气藏及断层一岩性油气藏。 关键词 油气藏分布； 油气运移； 断层活动性； 石南断层； 古近系； 渤海湾盆地 中图分类号 T E l 2 1 ． 3 文献标识码 A Ac t i v i t y o f S hi n a n f a u l t a n d i t s c o nt r o l o n h y dr o c a r b o n a c c u m u l a t i o n i n t he Pa l e o g e ne i n Bo z ho n g De pr e s s i o n Wa n g G u a n m i n ， P a n g X i a o j u n ， Z h a n g X u e f a n g ， L i u Z h a n b o 。 a n d L i u B o a o 1 ． S c h o o l o f G e o s c i e n c e s ， C h i n a U n i v e r s i t y of P e t r o l e u m， Q i n g d a o ， S h a n d o n g 2 6 6 5 5 5 ， C h i n a ； 2 ． I n s t i t u t e of E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h ， B o h a i O i lfi e l d C o m p a n y ， T i a n j i n B r a n c h o f C NO O C， T i a n j i n 3 0 0 4 5 2 ， C h i n a ； 3 ． W e s t e r n Di s t r i c t R e s e a r c h C e n t e r ， S h e n g l i O i lfie l d C o m p a n y ， S I N O P E C ， D o n g y i n g ， S h a n d o n g 2 5 7 0 0 0 ， C h i na Abs t r a c t T h e Pa l e o g e n e i n Sh i n a n a r e a o f Bo z h o n g d e p r e s s i o n i s e n c o un t e r e d b y o n l y a f e w we l l s ， c o ns t r a i n i n g t h e u n d e r s t a n d i n g o f i t s s o u r c e r o c k d i s t ri b u t i o n ， r e s e r v o i r t y p e a n d d i s t ri b u t i o n， a n d h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n a s w e l l a s r e s e rvo i r t y p e s ． Ba s e d o n i n t e g r a t i o n o f 3D s e i s mi c， d ril l i n g， l o g g i n g a n d l a b o r a t o r y d a t a a n d i n c o mb i n a t i o n wi t h s e d i me n t a ry s e t t i n g s ， we s t u d i e d t h e f e a t u r e s o f a c i t i v i t y o f S h i n a n f a u l t i n t h e P a l e o g e n e i n B o z h o n g D e p r e s s i o n a n d d i s c u s s e d t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n f a u l t a c t i v i t y a n d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n b y u s i n g f a u h s l i p r a t e me t h o d ． Th e a c t i v i t y o f t h e S h i n a n f a u l t f e a t u r e s i n r e g u l a r c h a n g e pa t t e r n o f “ we a k - s t r o n g we a k s t r o n g - s t r o n g we a k e s t ” ． I t w a s t h e s t r o n g e s t d u ri n g t h e d e p o s i t i o n o f t h e t h i r d me mb e r o f S h a h e j i e F m a n d t h e 2 “ a n d 3 “ m e mb e r s o f D o n g y i n g F m w h e n s o u r c e r o c k s w e r e d e v e l o p e d ． I t w a s w e a k d u ri n g t h e d e p o s i t i o n o f t h e 1 a n d 2 “ me mb e r s o f S h a h i e F m a n d t h e 1 m e m b e r o f D o n g y i n g F m w h e n r e s e r v o i r s w e r e d e v e l o p e d ． I n a d d i t i o n ， s t r o n g d e p r e s s i o n o c c u r r e d d u ri n g t h e d e p o s i t i o n o f t h e 2 “ me mb e r o f D o n g y i n g F m w h e n r e l a t i v e l y g o o d r e s e rvo i r s we r e d e v e l o p e d i n t h e l a r g e d i s t a l d e l t a f r o n t d e p o s i t s ． F a u l t a n t i c l i n e r e s e rvo i r s and f a u l t - l i t h o l o g i c r e s e r v o i rs O C C U r i n l o c a t i o n s w i t h s t r o n g f a u l t a c t i v i t y ， w h i l e f a u l t - l i t h o l o g i c r e s e r v o i r s a n d l i t h o l o g i c r e s e rvo i r s O C C l l r i n p l a c e s w i t h w e a k f a u l t a c t i v i t y ． Ke y wo r d s r e s e r v o i r d i s t ri b u t i o n， o i l a n d g a s mi g r a t i o n ， f a u l t i n g a c t i v i t y， S h i n a n f a u l t ， P a l e o g e n e ， B o h a i B a y Ba s i n 收稿 13 期 2 0 1 1 0 9 1 2 ； 修订 日期 2 0 1 2 0 91 2 。 第一作者简介 王冠民 1 9 6 9 一 ， 男， 博士、 教授， 沉积学和储层地质学。 基金项目 国家“ 十一五” 科技重大专 2 0 0 8 Z X 0 5 0 2 3 0 0 1 0 0 4 0 0 2 ； 国家“ 十二五” 科技重大专 , 2 0 1 1 Z X 0 5 0 2 3 0 0 1 0 1 3 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 王冠民， 等． 渤中凹陷古近系石南断层活动性及其对油气成藏条件的控制作用8 6 5 制作用[ J ] ． 中国海上油气， 2 0 0 6 ， 1 8 6 3 6 5 3 7 1 ． Xu Ch a n g g u i ． Ge n e t i c t y pe s o f P a l e o g e n e s l o p e b r e a k z o n e s a n d t h e i r c o n t r o l s o n d e p o s i t i o n a l s y s t e m i n B o h a i o f f s h o re[ J ] ． C h i n a O f f s h o r e O i l a n d Ga s ， 2 0 0 6， 1 8 6 3 6 53 7 1 ． [ 3 ] 高喜龙， 肖贤明， 赵必强， 等． 渤海湾盆地渤中凹陷下第三 系烃源岩 生烃史 [ J ] ． 沉积学报 ， 2 0 0 4， 2 2 2 3 5 93 6 4 ． Ga o Xi l o n g，Xi a o Xi anmi n g ，Zh a o B i q i n g，e t a1．P e t r o l e u m g e n e r a t i o n h i s t o r y o f l o we r t e r t i a ry s o u r c e r o c k s f r o m t h e B o z h o n g d e p r e s s i o n o f t h e B o h a i B a y B a s i n [ J ] ． A c t a S e d i m e n t o l o g i c a S i n i c a ， 2 0 0 4 ， 2 2 2 3 5 93 64 ． [ 4 ] 孙永河， 漆家福， 吕延防， 等． 渤中坳陷断裂构造特征及其 对油气的控制[ J ] ． 石油学报， 2 0 0 8 ， 2 9 5 6 6 9 6 7 5 ． S u n Y o n g h e ， Q i J i a f u， L fl Y anf ang ， e t a1． C h a r a c t e ri s t i c s o f f a u l t s t r u c t u r e a n d i t s c o n t rol t o h y d r o c a r b o n i n Bo z h o n g De p r e s s i o n [ J ] ． A c t a P e t ro l e i S i n i c a ， 2 0 0 8 ， 2 9 5 6 6 9 6 7 5 ． [ 5 ] 吴小红， 吕修祥， 周心怀， 等． 渤中凹陷石南地区东营组烃 源岩特征及油气勘探意义[ J ] ． 石油学报， 2 0 1 0 ， 3 1 3 3 9 44 O 7 ． Wu Xi a o h o n g ， L a Xi u x i a n g ， Z h o u Xi n h u a i ， e t a 1 ． Ch a r a c t e ri s t i c s o f Do n g y i n g F o r ma t i o n s o u r c e r o c k a n d i t s s i g n i fi c an c e f o r h y dr o c a r b o n e x p l o r a t i o n i n S h i n a n a r e a o f B o z h o n g De p res s i o n [ J ] ． A c t a P e t ro l e i S i n i c a ， 2 0 1 0 ， 3 1 3 3 9 4 4 o 7 ． [ 6 ] 谢武仁， 邓宏文 ， 王洪亮． 渤中凹陷古近系储层特征及其控 制因素[ J ] ． 沉积与特提斯地质， 2 0 0 8 ， 2 8 3 1 0 1 1 0 7 ． Xi e W u r e n， De n g Ho n g w e n， W a n g Ho n g l i an g， e t a 1 ． P a l a e o g e n e r e s e r v o i r roc k s i n c e n t r al Bo h a i Gu l f d e p r e s s i o n an d t h e i r c o n t ro l s [ J ] ． S e d i m e n t a r y Geo l o g y a n d T e t h y an Geo l o g y ， 2 0 0 8 ， 2 8 3 1 0 1 1 0 7 ． [ 7 ] 徐长贵， 周心怀， 杨波， 等． 渤中凹陷石南陡坡带构造一 岩性 复合圈闭的形成及分布规律[ J ] ． 现代地质 ， 2 0 0 9 ， 2 3 5 8 8 78 9 3 ． Xu Ch a n g g u i ， Z ho u Xi n h u al ， Yan g Bo ， e t a 1 ． F o rm i n g a n d d i s t rib u t i o n reg u l a r i t y o f t h e s t r u c t u r a l l i t h o l o g i c c o mp o s i t e t r a p s i n t h e S h i n a n s t e e p s l o p e z o n e ， B o z h o n g S a g [ J ] ． Geo s c i e n c e ， 2 0 0 9 ， 2 3 5 8 8 7 8 9 3 ． [ 8 ] 姜华， 王华， 刘军， 等． 珠江口盆地珠三坳陷神狐组一 恩平组 沉积时期南断裂活动性对沉积的控制作用[ J ] ． 地质科技 情报 ， 2 0 0 9， 2 8 2 4 9 5 3 ． J i a n g Hu a， Wa n g Hua ， L i u J u n， e t a 1 ． Ac t iv i t y o f s o u t h f a u l t o f Z h u 1 11 d e pres s i o n a n d i t s c o n t rol i n g o n s e d i me n t a t i o n d u rin g S h e n h u f o rm a t i o n t o E n p i n g f o r ma t i o n i n P e a r l Ri v e r Mo u t h B a s i n [ J ] ． Geo l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n f o r m a t i o n ， 2 0 0 9 ， 2 8 2 4 95 3 ． [ 9 ] 郭新安， 吴智平 ， 李伟， 等． 青东地区新生代断层发育特征 及其对沉积的控制作用[ J ] ． 油气地质与采收率 ， 2 0 1 0 ， 1 7 4 1 31 6 ． Gu o Xi n’ a ll ， Wu Z hipi n g ， L i We i ， e t a l De v e l o pm e n t c h a r a e t e r i s t i c s o f C e n o z o i c f a u l t s a n d i t s c o n t ro 1 o v e r d e p o s i t io n i n Q i n g d o n g ar e a [ J ] ． 2 0 1 0 ， 1 7 4 1 3 1 6 ． [ 1 O ] 冯艳红， 向芳， 王元君， 等． 渤中凹陷石南斜坡区古近系中 深层优质储层形成机理 [ J ] ． 断块油气 田， 2 0 1 2 ， 1 9 4 4l 84 2 2． F e n g Y a n h o n g ， X i a n g F ang ， Wa n g Y u a n j u n ， e t a 1 ． F o rma t i o n me c h an i s m o f P ale o g e ne h i s hq u ali t y r e s e r v o i r i n mi d - d e e p s t r a t a i n S h i n a n s l o p e o f B o z h o n g D e p r e s s i o n [ J ] ． F a ult B l o c k O i l ＆ G as F i e l d ， 2 0 1 2， 1 9 4 4 1 84 2 2 ． [ 1 1 ] 周立宏 ， 蒲秀 刚 ， 周建 生 ， 等 ． 黄骅坳 陷歧 口凹陷古近 系坡 折体 系聚砂 控 藏 机 制分 析 [ J ] ． 石 油 实 验地 质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 3 7 1 3 7 7 ． Zh o u Li h o n g， P u Xi u g ang， Z h o u J i a n s h e n g， e t a 1 ． S a n d g a t h e ri n g a n d res e r v o i r c o n t r o l l i n g me c h an i s ms o f P a l e o g e n e s l o p e - b r e a k s y s t e m i n Q i k o u S a g ， H u a n g h u a D e p res s i o n ， B o h a i B a y B a s i n [ J ] ． P e tr o l e u m Geo l o gy E x p e ri m e n t ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 3 7 1 3 7 7． [ 1 2 ] 蔡佳， 姜华， 甘华军， 等． 南阳凹陷南部边界大断裂活动性 及其对沉积的控制 [ J ] ． 西安石油大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 9， 2 4 4 91 2 ． C a i J i a ， J i ang Hu a， G a n Hu a j u n ， e t a1． A c t i v i t i e s o f the b o u n d a r y m a j o r f a u l t i n t h e s o u th o f N any a n g S a g and t h e i r c o n t rol e ff e c t o n d e p o s i t i o n [ J ] ． J o u r n al o f X i a n S h i y o uU n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 0 9 ， 2 4 4 91 2 ． [ 1 3 ] 渠芳， 陈清华． 对孤 岛油田西南缘断层活动性的新认识 [ J ] ． 地球科 学与环境学 报 ， 2 0 0 9 ， 3 1 4 3 9 4 4 2 2 ． Q u F ang ， C h e n Q i n g h H a ． N e w r e c o g n i t i o n s a b o u t f a u l t a c t iv i t y o f th e s o u th w e s t e rn m ar gi n o f G u d a o O i lfi e l d [ J ] ． J o u rnal o f E a r t h S c i e n c e s and E n v i r o n me n t ， 2 0 0 9， 3 1 4 3 9 4 4 2 2 ． [ 1 4 ] 李伟， 李文涛， 柳军． 临清拗陷东部断层发育及其对沉积的 控制作用[ J ] ． 西南石油大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 9 ， 3 1 3 3 9 4 4 ． L i We i ， L i We n t a o ， L i u J u n ．De v e l o p me n t o f the f a ult s a n d it s c o n t r o l l n g t o t h e d e p o s i t j o n i n t h e e ast are a o f l n q i n g d e p r e s s i o n [ J] ．J o u rnal o f S o u thw e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y S c i e n c e T e c h n o l o gy E d i t i o n ， 2 0 0 9 ， 3 1 3 3 94 4 ． [ 1 5 ] 蔡佳 ， 姜华， 甘华军， 等． 南阳凹陷南部边界大断裂活动性 及其对沉积的控制[ J ] ． 西安石油大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 9 ， 2 4 4 91 2 ． C a i J i a ， J i ang H u a ， G an Hu a j u n ， e t a1． A c t i v it i e s o f t h e b o u n d a - rym a j o r f a u l t i n t h e s o u th o f N a n y ang S a g a n d t h e i r c o n t r o l e ff e c t o n d e p o s i t i o n [ J ] ． J o u r n al o f X i ’ a ll S h i y o u U n i v e r s i t y N a t u r al S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 0 9 ， 2 4 4 91 2 ． [ 1 6 ] 尹伟 ， 郑和荣， 胡宗全， 等． 鄂南镇泾地区延长组油气富集 主控因素及勘探方向[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 5 91 6 5 ． Yi n W e i ， Z h e n g He rong ， Hu Zo n g q u a n， e t a1． Ma i n f a c t o r s c o n - t r o l l i n g h y d roc arb o n a c c u mu l a t i o n an d f a v o r a b l e e x p l o r a t i o n t a r g e t s f o r t h e Y a n c h ang F o r ma t i o n i n Z h e n j i n g a r e a ， s o u t h Or d o s B a s i n [ J ] ． O i l G a s G e o l o gy， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 5 9 1 6 5 ． [ 1 7 ] 焦里力． 苏北盆地张家垛油田阜三段油气富集规律[ J ] ． 石 油与天然气地质， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 6 6 1 7 3 ． J i a o L i l i ． Hy d r o c arb o n e n ri c h me n t p a t t e r n s o f t h e 3 r d me mb e r o f F u n i n g F o rma t i o n i n Z h ang j i a d u o o i l fi e l d ， S u b e i B asi n [ J ] ． 0 i l ＆ G a s G e o l o gy， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 6 61 7 3 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 8 6 6 石 油 与 天 然 气 地 质 第 3 3卷 [ 1 8 ] [ 1 9 ] [ 2 O ] 李建平 ， 郭永华 ， 周东红 ． 辽 中凹陷 J Z 2 0 - A构造油气成藏特 征 [ J ] ． 石 油与天然气地质 ， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 7 41 8 2 ． L i J i a n p i n g ， Gu o Yo n g h u a， Zh o u Do n g h o n g ．Ch a r a c t e r i s t i c s o f h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n J Z 2 0- A s t r u c t u r e i n L i a o z h o n g S a g [ J ] ． O i l ＆G a s Ge o l o g y ， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 7 41 8 2 ． 于学敏， 姜文亚， 何炳振， 等． 歧 口凹陷古近系天然气藏主 要特征 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 1 2， 3 3 2 1 8 31 8 9 ． Yu Xu e mi n， J i a n g We n y a， He Bi n g z h e n， e t a 1 ． C h a r a c t e ris t i c s o f t h e P a l e o g e n e g a s r e s e r v o i r s i n Q i k o u S a g [ J ] ． O i l ＆G a s G e o l o gy， 2 0 1 2， 3 3 2 1 8 31 8 9 ． 王伟． 东营凹陷新近系馆陶组油气成藏条件分析 [ J ] ． 石油 地质 与工程 ， 2 0 1 2， 2 6 3 2 83 1 ． W a n g W e i ． Co n d i t i o n p o t e n t i a l a n a l y s i s o f h y d r o c a r b o n a c c u l n u l a t i o n o f Ne o g e n e Gu a n t a o f o r ma t i o n i n Do n gy i n g d e p r e s s i o n 上接第 8 5 8页 [ 1 4 ] 林小云， 高慧娉， 魏昙娟子， 等． 资福寺洼陷烃源岩特征与 生烃潜力评 价[ J ] ． 石油地质与工程 ， 2 0 1 1 ， 2 5 2 1 4 ． L i n X i a o y u n ， G a o Hu i p i n g ， We i T a n j u a n z i ， e t a 1 ． Hy d r o c a r b o n s o u r c e r o c k c h a r a c t e ris t i c s a n d h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n p o t e n t i a l a n a l y s i s i n Z i f u s i s a g [ J ] ． P e t r o l e u m G e o l o gy a n d E n g i n e e r i n g ， 2 0 1 1 ， 2 5 2 1 4 ． [ 1 5 ] 蒋宜勤 ， 高岗 ， 柳 广弟 ， 等． 塔 城盆地 石炭 系烃源 岩特征及 其生烃潜力 [ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 4 2 7 4 3 1 ． J i a n g Yi q i n， Ga o Ga n g， Li u Gu a n g d i ， e t a 1 ． Ch a r a c t e ris t i c s a n d h y d r o c a r b o n - g e n e r a t i n g p o t e n t i a l o f C a r b o n i f e r o u s s o u r c e r o c k i n T a c h e n g B a s i n [ J ] ． P e t r o l e u m G e o l o gy ＆E x p e ri me n t ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 4 2 7 4 3 1 ． [ 1 6 ] 侯明才 ， 万梨 ， 傅 恒 ， 等． 塔 河南盐 下地 区上奥 陶统 良里 塔 格组沉积环境分析 [ J ] ． 成都理 工大学学报 自然科学 版 ， 2 0 0 6 ， 3 3 5 5 0 9 5 1 6 ． Ho u M i n g c a i ， W a n Li ， F u He n g， e t a 1 ． St u d y o n t h e s e d i me n t a r y e n v i r o n me n t o f t h e Up p e r Or d o v i e i a n L i a n g l i t a g e F o r ma t i o n i n t h e s o u t h o f T a r i m R i v e r ， C h i n a [ J ] ． J o u r n a l o f C h e n g d u U n i ． v e rsi t y o f T e c h n o l o gy S c i e n c e＆T e c h n o l o gy E d i t io n ， 2 0 0 6， 3 3 5 5 0 9 5 1 6 ． [ 1 7 ] 顾忆 ， 赵永强 ， 贾存 善 ， 等 ． 塔里木 盆地 阿瓦提坳 陷油气 资 源潜力分 析[ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 1 2 ， 3 4 3 2 5 7 2 6 9 ． Gu Yi ， Z h a o Yo n g q i a n g， J i a Cu n s h a n， e t a 1 ． An a l y s i s o f h y d r o c a r b o n r e s o u r c e p o t e n t i a l i n A wa t i De p r e s s i o n o f T a r i m Ba s i n [ J ] ． P e t r o l e u m G e o lo gy ＆ E x p e ri m e n t ， 2 0 1 2 ， 3 4 3 2 5 7 2 6 9． [ 1 8 ] 李坤． 塔里木盆地卡塔克隆起古生界油气运移体系与成藏 演化[ J ] ． 石油实验地质， 2 0 1 1 ， 3 3 4 3 6 4 3 7 1 ． [ 2 1 ] [ 2 2 ] [ 1 9] [ 2 0 ] [ 2 1 ] [ 2 2] [ J ] ． P e t r o l e u m G e o l o g y and E n g i n e e r i n g ， 2 0 1 2 ， 2 6 3 2 8 3 1 ． 李志明， 郑伦举， 马中良， 等． 烃源岩有限空间油气生排模 拟及其 意义 [ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 5 4 4 74 5 9 ． L i Z h i mi n g ， Z h e n g L u n j u