渤海湾盆地南堡凹陷断裂控藏特征研究

南堡凹陷为渤海湾盆地的一个新生代富生烃凹陷,内部断层十分发育,大量的油气藏都围绕断裂分布。根据断裂平面及剖面组合特征,断裂平面组合样式可分为4种:平行状、交织状、梳状和帚状;剖面组合分为3种:复"y"形组合、花状组合及阶梯式组合。根据断裂、砂体及油气藏的分布特征,发现二级和三级生长断层凹面储集厚度较大、且砂体孔渗性较好,是油气运移的主要方向。反向旋转断层组合的断层下盘和同向旋转断层组合的断层上盘是油气聚集的有利部位。但由于断层带的分带性,上诱导裂缝带相对下诱导裂缝带渗透性好。上诱导裂缝带利于油气运移,下诱导裂缝带利于封堵油气,油气的最有利聚集部位为反向旋转断层组合的下盘。     

南堡凹陷断裂对油气运聚成藏的控制作用

为了揭示南堡凹陷断裂对油气分布规律的影响,以断裂为主线,结合成藏地质条件,系统研究了断裂对油气运聚成藏与分布的控制作用,并通过建立断裂输导模式指出了有利勘探方向。研究表明,地垒或半地垒、背斜负花状组合和背斜断阶等正向局部构造是油气富集的有利部位。东营组二段盖层断接厚度小于90~95 m时,断裂对盖层的破坏程度大,油气可跨越盖层在中、浅层聚集成藏;且盖层段断裂密度越大,油气穿越盖层富集的层位越浅。Ⅴ型和Ⅵ型断裂为油源断层,且两条或多条交叉断裂是油气垂向运移的优势通道,并选择砂地比大于20%的储层中发生断储分流运移。充注到断层圈闭中的油气在断层古、今封闭性均较强下才能大规模聚集和保存。与Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型断裂相关且高砂地比储层的正向局部构造,以及与Ⅴ型和Ⅵ型断裂相关且东营组二段盖层断接厚度大于90~95 m的高砂地比储层的正向局部构造,是深层油气的有利勘探方向。与Ⅴ型和Ⅵ型断裂相关且东营组二段盖层断接厚度小于90~95 m、高砂地比储层以及断层侧向封闭性好的正向局部构造是中、浅层油气的有利勘探方向。     

南堡凹陷4号构造带断裂活化及其对油气成藏的控制作用

基于地震、钻井等资料,对南堡凹陷基底先存F4号走滑断裂（简称F4号断裂）活化成因机制及其对油气成藏的控制作用进行研究。综合运用断裂活动期次的厘定、断距回剥和物理模拟等技术手段,明确了F4号断裂在新生代再活动形成的南堡凹陷4号构造带由南向北传播生长,南部以走滑变形为主,北部以伸展变形为主;4号构造带与相邻2号、3号构造带内断裂属于不同断裂体系,是在统一应力场作用下通过“独立生长—相互接触—作用连接”最终交织在一起。通过构建先存断裂再活动变形机制判别图版,认为古近系沙河街组沉积期F4号断裂受走滑作用控制发生再活动,古近系东营组和新近系馆陶组—明化镇组沉积期该断裂受斜向伸展作用控制发生再活动。F4号断裂在新生代再活动对成藏的控制作用包括：(1)作为油源断裂控制油气垂向跨层运移。(2)形成走滑转换带控制砂体展布。(3)向上传播生长并与邻区相互作用控制两类圈闭的形成,有利于油气富集。     

渤海湾盆地南堡凹陷奥陶系潜山油气地质特征与成藏主控因素

2004年,渤海湾盆地黄骅坳陷南堡凹陷老堡南1井奥陶系潜山测试获日产700m³高产油流,南堡油田被发现。综合岩心、钻井、地震及测井等多种资料,分析探区油气地质特征,对影响油气聚集成藏的主控因素进行总结。研究表明：①南堡凹陷奥陶系潜山有利储层的发育是受多旋回构造运动与多期岩溶作用控制的断裂裂缝-岩溶复合储集体,储集空间主要是断裂裂缝、溶蚀孔洞及溶洞充填沉积的溶积砂岩、砂砾岩原生孔隙;②沙三段发育优质烃源岩,是油气的主要来源;③油气藏分布受优势储层控制,由断裂和不整合组成的纵横交错的网状输导体系为油气纵向和横向运移创造条件,有效烃源岩与潜山有利圈闭空间良好配置是油气能否运聚成藏的关键,潜山高部位是油气聚集的有利区带,潜山低部位只要储层发育也可聚集油气;④储层是控制油气成藏的最为重要的要素,南堡凹陷奥陶系潜山油气勘探主攻方向是多旋回构造-岩溶作用形成的断裂裂缝-岩溶复合储集体。      

渤海湾盆地南堡凹陷3区多期叠加断裂体系形成机制

针对渤海湾盆地南堡凹陷3区内广泛发育的多期叠加断裂体系形成机制及演化过程不清的问题,以构造地质学、地质力学理论为指导,采用三维地震解释、构造物理模拟、有限元数值模拟等综合、联合技术,梳理断裂几何特征及组合样式,恢复不同构造活动期的应力状态,分析平面上变应力场条件下的断裂形成演化规律,探讨垂向上断陷盆地深部先期构造对晚期断裂形成和演化的控制作用,建立研究区多期叠加断裂体系动力学模式。结果表明：以沙河街顶不整合为界分为上、下两套断裂系统,常呈现为“X”型叠加样式,中间具短期反转特征,上部为SN向伸展兼左旋走滑的复合断裂系统,力学机制为纯剪,下部为NW-SE向伸展断裂系统,力学机制为单剪。叠加断裂体系的发育主要受控于地质力学层分布、晚期应力强度、先期断裂与后期应力方向之间的夹角。先期断裂的存在影响着局部应力场的重新分布以及后期断裂的发育,晚期断裂要么继续扩展,要么产生新的断裂。以不整合面为主要特征的岩层界面作为一种力学薄弱面,受力作用时,容易发生“变形不协调或滑移”现象,使得断裂发育在垂向上具有明显的不连续性或间断性;区域上,多期叠加断裂系统的形成和发育直接受控于郯庐断裂古近纪以来构造应力场的转变。     

渤海湾盆地渤中凹陷油藏断裂特征及对成藏的控制作用

渤中凹陷是环渤海湾盆地的沉积沉降中心,也是环渤海湾盆地重要的富油气凹陷之一。目前在凹陷周边所发现的油藏绝大部分是受断裂控制的构造或构造-岩性油气藏,这些断裂对油气藏的控制方式和影响程度,直接决定构造圈闭的评价结果和勘探部署方案。对渤中凹陷目前已发现的237个中浅层油气藏构造特征进行精细解剖,统计对比了断裂的级别、成因类型、断距、断层活动性、断层产状、组合样式、平面形态、遮挡类型、断层泥比率等指标与相应的油藏发育程度,发现在主断裂与次级断裂的合理配置的前提下,渤中凹陷中浅层有利于成藏的断裂特征为：走向NNE、近EW和NE,倾角66°~80°,断距20~150 m,断层活动速率在10~30 m/Ma,断层泥比率SGR大于0.3,断裂带泥质含量R_m大于0.35,组合样式为斜交式、雁列式、Y字形、似花状和阶梯状,并且断裂以反向遮挡为主。平面上在断裂相交处、凸形增压段更有利于油气聚集成藏。本质上说,断层封闭性是控制构造圈闭成藏的关键,断裂活动速率、规模和断裂类型是影响封闭性的根源。     

饶阳凹陷肃宁地区新生代断裂活动及其对油气成藏的控制作用

断裂活动对裂陷盆地的形成、演化及油气成藏具有重要影响。利用渤海湾盆地饶阳凹陷肃宁地区的三维地震数据及钻井、测井资料分析新生代断裂活动性,并在此基础上探讨断裂活动对油气成藏的控制作用。研究结果表明,肃宁地区新生代的断裂活动具有明显的阶段性;古近纪可分为孔店组—沙四段沉积时期、沙三段—沙二段沉积时期、沙一段—东营组沉积时期共3期由弱变强的断裂活动幕,其中沙三段—沙二段沉积时期和沙一段—东营组沉积时期为研究区构造活动最强烈的2期断裂活动幕;新近纪以来,研究区仅在明化镇组沉积早期发生断裂微弱活动。肃宁地区新生代的断裂活动对油气成藏具有重要的控制作用,主要表现为古近纪最强烈的2期断裂活动幕形成2套优质烃源岩,强伸展作用控制富烃洼槽的形成,断裂演化过程控制潜山圈闭的发育与定型,并影响沉积体系的演化与砂体展布。受断裂活动的控制,研究区发育新生古储型断裂—不整合侧向供烃成藏模式和新生新储型多期充注混源成藏模式。     

济阳坳陷沾化凹陷异常高压与油气成藏模式

摘要：渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷沙河街组二段及其以上层段,圈闭类型以构造为主;沙河街组三段及其以下地层,主要发育岩性、构造-岩性等隐蔽圈闭。地层压力的分布与油气分布特征存在一定的对应关系,即正常压力带发育构造油气藏,而异常高压带多发育岩性等油气藏。异常高压为深层岩性油气藏油气的运移提供了动力。凡压力系数曲线呈现“3”字形,则相对低压油层含油性较好。根据压力与油气成藏的关系,建立了“源外断裂输导成藏”和“源内高压充注成藏”两种成藏模式。油源断层是浅部源外常压油气成藏的主控因素,沙河街组三段中、下亚段及沙河街组一段生成的油气,主要沿断层经垂向输导进入沙河街组二段及其以上地层,直接在断块、滚动背斜等构造圈闭中充注成藏,或经横向运移在构造圈闭中充注成藏。油气成藏动力是深部源内高压成藏的主控因素,沙河街组三段中、下亚段生成的油气,在异常高压的驱动下直接向其紧邻的砂岩体及构造-岩性圈闭中充注成藏。     

北部湾盆地海南福山凹陷断裂特征及其对油气成藏的控制作用

海南福山凹陷构造格架与断陷样式受基底大断裂控制,发育深、浅2套产状和活动特征不同的断裂系统。前者有利于对油气的遮挡和圈闭成藏,后者则促进导致了油气的散失和油气藏的破坏。海南福山凹陷发育2大类、4种成因类型、8种活动模式的断裂,基底大断裂对海南福山凹陷烃源岩的展布、圈闭的形成、油气的运聚成藏均有重要的控制作用。凹陷内发育反向断层遮挡和顺向断层疏导2大类共6种油气运聚成藏模式。     

断层对南堡凹陷潜山油气藏的控制作用

断块型潜山油气藏是渤海湾盆地的一种重要油气藏类型,断层对该类油气藏具有重要的控制作用。为了揭示断层对南堡凹陷断块型潜山油气聚集与保存的作用,利用三维地震、钻井、测井等资料进行断层面形态的刻画、断层封闭性的计算及断层对储层改造作用的分析,重点剖析了南堡凹陷内5条断层对油气的优势运移通道、油气保存、油气的储集空间等方面的控制作用。研究结果表明：①油气的运移方向受断层面形态的控制,汇聚型输导体系有利于油气的运移,且断层面曲率大的部位试油中可获得较高的产能;②成藏期后断层的启闭系数控制着油气的保存及现今的含油气性,潜山顶部的断层启闭系数小于1时,断层纵向封闭好,油气保存条件好,后期含油气性高,大于3时,断层纵向封闭差,油气向浅部运移;③断层改造潜山储层的储集性能主要体现在裂缝的差异性分布,储层的裂缝密度与其距二级断层的距离呈现出较好的负相关性,且在一定程度上储层产能随裂缝密度的增加而增大。     

渤海湾盆地南堡凹陷西南庄断层分段特征及演化

以渤海湾盆地南堡凹陷西南庄边界断层为例,应用地震资料,结合构造图和地层厚度图,分析不同地质时期边界断层垂直位移沿走向变化,对边界断层分段生长与演化过程进行了研究,分析了这种过程对沉积的控制作用。西南庄断层在沙三段沉积期可分为东、中、西3个相对独立的断层,它们间呈侧列式分布,在断层段叠覆处发育转换斜坡;沙一段沉积时期,3个断层段连接并出现了统一趋势,同时高柳断层以北的断层段开始废弃。在东营组沉积末期各断层段连接形成统一断层,但仍表现出分段特征,在断层分段处形成横向褶皱,同时高柳断层以北的断层段废弃。横向褶皱和转换斜坡是下盘碎屑物质进入盆地的通道,是有利储层发育区。     

渤海湾盆地南堡凹陷烃源岩地球化学特征与地质意义

通过对渤海湾盆地南堡凹陷烃源岩地球化学特征的多参数精细描述和对比研究认为,沙三段有效烃源岩厚度大,有机碳含量高达2.5%～8%,以Ⅱ₁和Ⅰ型有机质为主,处于成熟—高成熟阶段,为好的有效烃源岩;沙一段有机碳含量1.2%～2.3%,有机质类型以Ⅱ₂和Ⅲ型为主,为好的有效烃源岩。东三段有机碳含量0.2%～2.6%,以Ⅱ₂型有机质为主,处于成熟演化阶段,为较好的有效烃源岩。因此,预测南堡凹陷勘探有利方向:第一类为紧邻以Ⅱ₁和Ⅰ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的南堡1-2号构造和南堡3-4号构造;第二类为紧邻以Ⅱ₂和Ⅰ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的高尚堡构造—柳赞构造;第三类是紧邻以Ⅱ₂和Ⅲ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的老爷庙构造—北堡构造和南堡5号构造。      

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山地质特征与勘探实践

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山广泛分布,经历了多期构造演化,具有洼隆相间的构造格局,在多个构造带多个层系均获得勘探发现。近年来随着勘探的深入,在斜坡带和下倾部位部署的多口探井落空,深层潜山勘探陷入停滞。为进一步明确潜山勘探潜力与勘探方向,在提高地震资料品质基础上,从供烃窗口与供烃方式、优质储层类型、圈闭类型三大成藏要素入手,开展成藏条件再评价与成藏主控因素再认识。南堡凹陷深层古生界碳酸盐岩潜山发育多套储盖组合,储层物性好,优质烃源岩发育,油气成藏条件优越。油气富集受供烃方式和供烃窗口、圈闭类型和储层等多重因素控制,油气藏类型多样。供烃窗口控制油气成藏,圈闭类型决定油气藏类型,受多期岩溶作用产生的断裂裂缝—表生岩溶和裂缝—埋藏岩溶形成优势储层控制富集高产。通过成藏条件的综合评价,明确了南堡1、2号构造带斜坡区和洼槽区残丘潜山、南堡2号和南堡3号构造带寒武系内幕潜山是下步重要勘探方向。通过地质研究与勘探技术的集成应用,分类评价了一批有利勘探目标,南堡凹陷碳酸盐岩潜山勘探获得了整体突破,取得了较好勘探成效。     

渤海湾盆地南堡凹陷异常压力系统及其形成机理

渤海湾盆地南堡凹陷异常压力现象普遍发育,但对于凹陷中不同构造带异常压力的刻画与成因机制的探讨却较为薄弱。利用357口井1 354个钻杆测试数据（DST）和重复地层压力测试数据（RFT）,测井曲线资料等,详细刻画了不同构造带的压力结构特征。研究表明：南堡凹陷地层压力系统纵向上可划分为3个带,浅部常压带（<1 800 m）、中部过渡带（1 800~2 400 m）和深部异常高压带（>2 400 m）。沙三段发育大规模异常高压,压力系数最高达1.9,超压带顶界面深度约为2 400 m;老爷庙构造带中、浅层发育低幅度超压带,压力系数约为1.2;滩海地区东一段和东二段局部发育异常低压。利用数值模拟技术和垂直有效应力-声波时差判别图版等方法,并结合烃源岩生排烃过程综合分析等,深入探讨了南堡凹陷不同异常压力系统的形成机理,研究认为：①深部沙三段的大规模超压主要来源于东营时期的泥岩不均衡压实作用,生烃作用也有一定贡献,但相对前者贡献较小;②明化镇时期,生烃作用是最主要的增压机制,而欠压实作用贡献则相对有限;③中浅层低幅超压带来源于深部超压的“传导”,开启的断裂带为其传递通道;④东营末期的区域抬升剥蚀作用引起岩石骨架孔隙回弹和流体收缩,是形成本区异常低压的主要原因。     

渤海湾盆地南堡凹陷火山岩锆石年代学及形成模式

南堡凹陷古近系火山岩经历了两个裂陷旋回、4个喷发幕。对火山岩锆石形貌、SHRIMP和LA-ICPMS U-Pb年龄测定及Lu-Hf同位素研究结果表明,岩浆旋回早期的锆石95%以上为变质重结晶形成,U-Pb年龄变化大,主要来自1 800 Ma前碰撞花岗岩地壳,它是中、新太古代（2 900~2 600 Ma）新生地壳与古洋壳碰撞引起的重熔和再循环过程而形成的。岩浆旋回中、晚期锆石为幔源原岩浆溢出结晶而成,含岩浆锆石和较丰富的俘虏晶,有利于进行锆石年代学和同位素研究。通过这些锆石年龄,建立了南堡凹陷和华北克拉通相对应的构造热事件的垂向序列,同时准确标定了幔源岩浆溢出和相关地层的绝对年龄。南堡凹陷的馆陶组属于新近系中新统,东营组属于古近系渐新统,而沙河街组跨越古近系的古新统和始新统。