渤中凹陷断裂发育特征及其与油气富集的关系 - 图文

第4章 断裂与油气富集的关系

图4-2 渤中凹陷东三段暗色泥岩等厚图

此外，断裂活动是引起断陷区沉降作用、热作用的重要因素之一，从而影响烃源岩的成熟及演化过程。断裂活动使盆地快速沉降，堆积的烃源岩层快速埋藏，从而加速了有机质的转化。另外，早期断裂伸展运动的动力源直接来自地幔底辟作用，这为断陷中充填的沙三段暗色泥岩中有机质的转化提供了一定的热作用。即使是沙一段—东下段泥岩，由于早期强烈的地幔底辟作用使该区仍保持为相对的热盆，这对烃源岩的成熟演化仍有很好的促进作用（吕延防，2008）。

4.2 断裂活动期与油气成藏期的关系

渤中凹陷主要发育三套烃源岩，即沙三段、沙一二段和东下段。渤中凹陷沙三段烃源岩在东营组沉积晚期进入高峰生油阶段，沙一二段和东下段烃源岩在明化镇组沉积时期达到高峰生油阶段（高喜龙等，2004）。另外，根据中海油天津分公司与中国石油大学合作项目，渤海湾地区油气形成富集与分布预测的项目中利用储层包裹体的均一温度的研究表明，渤中凹陷油气的充注时间主要分为两期，一期主要分布在100℃-130℃（东营晚期-馆陶时期），另一期均一温度主要分布在140℃-190℃（明化镇期至今）（图4-3）。这与殷秀兰等的流体包裹体的研究结果是一致的。

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第4章 断裂与油气富集的关系

基底(Ma)30 ℃50 ℃70 ℃90 ℃108110 ℃130 ℃150 ℃3000东营组4000170 ℃5000沙一段基底(Mz)2000馆陶组1000明化镇组E3s1E3d30N1g20NmQ深度层位频数/个64207090110130150170190210均一温度/℃ 图4-3 BZ22-1-A井包裹体均一温度与埋藏史热史对照图

通过论文前面对断裂活动性的研究可知，渤中凹陷沙三段沉积时期、东营组沉积时期和明一段—第四系沉积时期，为凹陷内主要断裂的形成期，也是断裂主要活动的时期。因此，东营组沉积时期和明一段—第四系沉积时期断裂强烈活动期与烃源岩的大量排烃期、油气成藏时期具有很好的匹配关系。

此外，米立军对盆地模拟结果也显示，渤中凹陷的沙河街组三段、一段和东营组生油岩系，主要生烃期都在东上段末期以后，主要排烃期为东上段末期和馆陶一现今时期。排烃高峰期与主要凹陷期及晚期断裂的活动匹配良好。

4.3 断裂对油气运聚的影响

（1）断裂对圈闭的影响

渤中凹陷主要经历了三期断裂构造变形的叠加，圈闭的形成条件很复杂，除了形成与断裂有关的单一的构造圈闭以外，单个构造还可以在纵向上由多种类型的圈闭叠加复合而成，形成多成因机制叠加复合的复式圈闭油气藏（漆家福，2008）。渤中凹陷的主要圈闭类型包括与断裂伸展运动有关的基底潜山圈闭、基底断块圈闭、披覆背斜圈闭、滚动背斜圈闭、盖层断块圈闭和与断裂剪切运动有关的走滑扭动背斜圈闭等（图4-4）。断裂活动不仅控制圈闭的形成，其运动形式对圈闭的展布也有一定影响，此外，断裂晚期走滑运动使圈闭最终定型，其局部的扭压作用常常使许多断陷期形成的披覆背斜、滚动背斜的构造幅度得到了进一步强化，从而增加了圈闭的有效性（龚再升，2007）。

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第4章 断裂与油气富集的关系

（2）断裂活动对油气运移的影响

对于含油气盆地，油气运移时期仍活动的断层才能成为油气运移和聚集的有效通道，这已被石油地质工作者所共识（王明，2010）。通过论文前面对断裂活动期与油气成藏期关系的研究可知，渤中凹陷的主要生排烃期与凹陷内断裂的主要活动期匹配良好。而凹陷内长期发育的断层有利于沟通有效源岩，成为凹陷内油气运移的流向优势通道。渤中凹陷发育4种类型的断裂系统，分别为：长期活动断裂、早期伸展断裂、中期走滑伸展断裂及晚期伸展走滑断裂，断裂走向以NNE向和NE向为主。渤中凹陷周缘断裂发育程度略有差异，其中渤南凸起带、石臼坨凸起和渤东低凸起断层发育，断裂近直立，倾角大、规模大，有的直接断入深层的烃源岩，为凹陷内长期活动的断裂，该类断层控制着油气运移和构造发育，是凹陷内油气成藏的主控断层类型（图4-4）。

图4-4 渤东低凸起成藏模式图

另外一些规模相对较小的断层相互连接和沟通，成为油气运移的次一级通道。在断层的流向优势和凹陷内流体势的双重作用下，渤中凹陷沿主干基地断裂形成4个优势运移通道方向，分别为：自凹陷中心向渤南低凸起、石臼坨低凸起、沙垒田凸起和渤东低凸起的方向(图4-5)。

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第4章 断裂与油气富集的关系

图4-5 渤中凹陷油气优势运移通道方向预测图

4.4油气富集分布规律

渤中凹陷主要的储集层为沙一、二段、东二段，馆陶组和明下段。沉积相类型以扇三角洲和辫状河三角洲为主，储集层物性好，砂体发育（谢武仁,2008）。且渤中凹陷在新生代的断裂活动非常强烈，强烈活动的断裂为底部油气向浅层的运移提供了有力的通道和有效的圈闭，从而在新近系地层中富集了大量的油气。低凸起区由于古近系沙河街组不发育，厚度很薄或缺失，东营组直接超覆、披覆于前第三系基岩潜山之上，使得油气主要聚集于新近系储层中，潜山也有小型油气田发现。总之从已发现的油气富集层位来看，渤中凹陷甚至整个渤海海域均油以新近系的浅层最为富集，而气则主要富集于古近系的东营组和沙一二段储层中，这主要是由于气藏对封闭条件要求较严，浅层断裂过于活动，使天然气散失量大于聚集量，难以成藏。

相对生油凹陷的中心来说,由于缓坡带和中间凸起带是低势区,且大部分凹陷生油岩面积和输导层的产状是顺势发展的, 在缓坡带和中央凸起带附近长期活动的基底断层成为油气垂向运移的有效运移通道，故缓坡带和中间凸起带往往是油气的主要富集区

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