吳超，朱俊強，王寧，王庫，吳信龍

（中原油田分公司采油四廠，河南濮陽 457176）

東濮凹陷文70斷裂帶構(gòu)造與油氣富集規(guī)律研究

吳超，朱俊強，王寧，王庫，吳信龍

（中原油田分公司采油四廠，河南濮陽 457176）

文70斷裂帶位于東濮凹陷中央隆起帶文留構(gòu)造帶南部，油藏受文東、文70和文147三條東傾的斷層控制，為東傾的斷層和一系列西傾的斷層形成的斷塊。斷層切割關(guān)系復(fù)雜，造成斷層組合多解性強；另外油藏含油層系多，油藏較小，油水關(guān)系復(fù)雜，油藏成因、富集規(guī)律及控制因素不明確，油藏動用困難。針對區(qū)帶存在問題，運用精細(xì)地層劃分與對比、RFT測試資料、HDT測井資料和三維地震解釋等新技術(shù)和新方法，在強調(diào)整體解釋的基礎(chǔ)上，重點解剖了文70斷裂帶各斷層的空間展布及組合關(guān)系，落實了構(gòu)造形態(tài)和圈閉特征，并對所形成構(gòu)造圈閉的含油氣性及潛力進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)果認(rèn)為，文70斷裂帶油氣成藏主要受構(gòu)造控制，發(fā)育下生上儲、自生自儲和古生新儲三種成藏組合模式。

東濮凹陷；文70斷裂帶；構(gòu)造特征；地震解釋；油氣成藏

文70斷裂帶位于東濮凹陷中央隆起帶文留構(gòu)造南部，為中原油田文南油氣田的核心開發(fā)單元。1978年10月23日，東濮凹陷文70井完鉆，鉆遇油層9層20.4 m，從而發(fā)現(xiàn)了文82斷塊，揭示了斷裂帶良好的油氣勘探前景[1]。作為重點開發(fā)的區(qū)域，前人對斷裂帶構(gòu)造與成藏進(jìn)行了廣泛而深入的研究。王平[2]對復(fù)雜斷塊油氣田形成條件進(jìn)行了分析，認(rèn)為長期繼承性斷裂活動覆蓋了油氣運移期，斷裂作用強烈成為構(gòu)造發(fā)育的主導(dǎo)因素。付明世等[3]對文南油田油氣富集規(guī)律與滾動勘探開發(fā)進(jìn)行了研究，認(rèn)為在復(fù)雜斷塊結(jié)合部，由于地震資料品質(zhì)差和斷層復(fù)雜雙重因素，造成斷層多解性很大。周樹青等[4]對文南油田構(gòu)造特征進(jìn)行了研究，認(rèn)為斷裂帶斷層多且斷塊小，剖面上斷層發(fā)育成“多”或“Y”字型構(gòu)造。張慶峰[5]研究了文留地區(qū)油氣成藏機理，對主要斷裂的分布特征和二級斷裂系展布特征進(jìn)行了闡述。經(jīng)過三十余年的開發(fā)，斷裂帶已進(jìn)入“三高”開采遞減期，剩余油分布零散、挖潛難度大。隨著油藏開采程度的加深和生產(chǎn)動態(tài)資料的豐富，有必要對斷裂帶進(jìn)行精細(xì)油藏描述，以指導(dǎo)滾動增儲和擴(kuò)邊。

本文中，筆者利用綜合地質(zhì)分析與3D地震解釋等新技術(shù)和方法，對斷裂帶構(gòu)造與成藏規(guī)律進(jìn)行精細(xì)研究，共部署滾動評價井3口，新增石油地質(zhì)儲量47.6萬噸。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

斷裂是控制含油氣盆地油氣生成、運移、聚集、保存和分布的根本原因，不同級別的斷裂對油氣成藏與分布有不同的控制作用[6]。文70斷裂帶位于東濮凹陷中央隆起帶文留構(gòu)造南部，由文東、文147和文70三條東傾斷層形成兩個斷階。文70斷層貫穿文南構(gòu)造，為文東斷層的次生斷裂，是下伏鹽膏層發(fā)生塑性流動形成上拱構(gòu)造而遺留的產(chǎn)物。該斷裂走向北北東，傾向南東，斷層傾角40～60°，斷層落差100～550 m，延伸長度在10 km以上。它對文南油田構(gòu)造格局的形成、儲層分布、油氣的富集起了主要作用。

該斷層上盤北部是文82塊，南部是文72塊；下盤北部是文33塊，南部是文133塊，北起文124井，與文13塊相連，南至文260井，為一NNE向的向南延伸的長條斷階。東西寬約0.7 km,南北長約6 km（圖1）。該斷階主要含油層系為下第三系的沙二下、沙三上及沙三中亞段，油藏埋深2600～3850 m。

2 研究方法與內(nèi)容

2.1 研究方法

2.1.1 精細(xì)地層劃分與對比

伴隨我國石油事業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)地學(xué)工作者先后提出“旋回對比,分級控制”[7]、“古土壤、切片及等高程對比”和“流動單元劃分與對比”[8]等方法。斷塊油田的復(fù)雜性主要來源于多而密集的斷層，所以它是這類油田共同的、最突出的地質(zhì)特征。斷塊上下盤相互分隔，形成構(gòu)造獨立的開發(fā)單元[9]。通過標(biāo)準(zhǔn)層控制，結(jié)合旋回性、韻律性、巖性等，按照從大到小的原則，先根據(jù)沉積旋回劃分出砂層組。再根據(jù)沉積的韻律性劃分出小層，將地層對比精細(xì)劃分到沉積時間單元。本區(qū)以文33-56、文33-47、文33-312和文72-437井為標(biāo)準(zhǔn)井，以標(biāo)志層為界，對區(qū)內(nèi)沙二下亞段－沙三中亞段共劃分了28個砂組，完成斷裂帶四個斷塊區(qū)529口井的精細(xì)地層對比。

圖1 文70斷裂帶構(gòu)造綱要圖Fig.1 Structural outline map of Wen-70 fault zone

圖2 文南油田沙二下亞段地層劃分圖Fig.2 Stratigraphic Division of S2x Submember in Wennan Oilfield

文70斷裂帶沙二下亞段厚度約310～370 m，以文33-56井為標(biāo)準(zhǔn)剖面，巖性為紫紅色泥巖與棕褐色含油粉砂巖、灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；沙二下亞段泥巖高電導(dǎo)和大時差的電性特征突出，分布范圍廣且穩(wěn)定，為東濮凹陷一級標(biāo)準(zhǔn)層。根據(jù)高電導(dǎo)泥巖不同的組合形態(tài)，劃分出7個標(biāo)志層，從而將沙二下劃分為八個砂組（圖2）。文70斷裂帶沙三上亞段厚度約480～520 m，以文33-47井為標(biāo)準(zhǔn)剖面，巖性為灰色厚層狀泥巖與棕褐色含油粉砂巖、灰白色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖互層，夾薄層油頁巖或油頁巖組。沙三上泥巖為灰色，電導(dǎo)率不高。根據(jù)油頁巖和灰質(zhì)巖高阻尖的不同組合形態(tài)，劃分出9個標(biāo)志層，從而將沙三上劃分為十個砂組（圖3）。文70斷裂帶沙三中亞段厚度約670～720 m，以文33-312和文72-437井為標(biāo)準(zhǔn)剖面，巖性為深灰色、灰色泥巖與淺棕褐色含油粉砂巖、灰質(zhì)砂巖和棕褐色油頁巖。與沙三上相同，根據(jù)油頁巖的高阻電性特征，劃分出9個標(biāo)志層，從而將沙三中劃分為十個砂組（圖4）。沙三中上部出現(xiàn)一組自然伽瑪曲線高尖，分布廣泛而穩(wěn)定，被確定為東濮凹陷一級標(biāo)準(zhǔn)層。

作為油田地質(zhì)最重要的基礎(chǔ)工作，精細(xì)地層劃分與對比可以提供小層特征的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行油藏控制因素研究，預(yù)測有利含油區(qū)塊等，對解決復(fù)雜斷塊油田勘探與

開發(fā)中的矛盾具有重要意義。

2.1.2 連井油藏剖面

在精細(xì)地層對比的基礎(chǔ)上，沿不同方向選擇剖面線，做大量過井油藏剖面，利用斷點信息、地層信息、油藏信息合理組合斷層。同時利用油水關(guān)系，及生產(chǎn)動態(tài)資料來檢查平面組合，反復(fù)推敲，完成精細(xì)構(gòu)造的研究。如圖5所示，連文33-51、33-69和文82-4井等做油藏剖面，首先根據(jù)斷距大小和位置關(guān)系，解釋出二級斷層文東、徐樓和三級斷層文70，然后再對其間的一系列斷階式小斷層進(jìn)行組合。參考地層對比獲得的分層信息，進(jìn)行井間連層。再根據(jù)測井和試油結(jié)果，在相應(yīng)層位中繪制油氣水層，參考區(qū)塊油氣水界面進(jìn)行井間預(yù)測，從而勾勒出斷裂帶油藏剖面輪廓。

2.1.3 利用RFT和HDT資料

RFT測試資料的特點是能夠快速與經(jīng)濟(jì)地采集到地層流體，評價地層產(chǎn)能[10]。它能反映出原來認(rèn)識不到的連通和分隔關(guān)系，復(fù)雜斷塊油田投產(chǎn)一段時間后，取得RFT分層壓力資料，可反映井間連通關(guān)系，進(jìn)一步驗證構(gòu)造解釋的可靠程度。HDT測井資料可確定地層和斷層的產(chǎn)狀，對斷層的合理組合提供可靠依據(jù)，可配合精細(xì)地層對比和地震資料解釋低序級斷層。如圖6所示，文72-471井在3535 m左右，地層傾向從北西轉(zhuǎn)向南東，認(rèn)為存在斷層的可能,與鄰井文72-453井進(jìn)行地層對比，確定6 m斷距（圖7）。

利用這兩項資料并參考油井生產(chǎn)及水井注水情況，來檢查斷層平面組合的合理性，反復(fù)推敲，完成精細(xì)構(gòu)造的研究。

2.1.4 三維地震解釋技術(shù)

圖3 文南油田沙三上亞段地層劃分圖Fig.3 Stratigraphic Division of S3s Submember in Wennan Oilfield

三維地震資料提供了空間上三維連續(xù)性信息，對斷面、斷塊和構(gòu)造進(jìn)行檢查，糾正錯誤數(shù)據(jù)，與鉆井資料精細(xì)結(jié)合，成為斷層精細(xì)描述的主要技術(shù)手段。通過對斷裂帶的精細(xì)構(gòu)造解釋，繪制完成主要目的層沙二下亞段、沙三上亞段和沙三中亞段的頂面構(gòu)造圖，依據(jù)研究成果在文269南塊等斷塊部署多口滾動井和油藏評價井均獲成功，進(jìn)一步驗證了構(gòu)造解釋的可靠性。其中文269南塊位于文南地塹帶南部，文東、文147塊和文70斷層為其主要控油斷

層。采用三維地震數(shù)據(jù)，進(jìn)行構(gòu)造精細(xì)解釋，部署滾動評價井文269-31，鉆遇油層19層45.2 m和油水同層8層27.3 m,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

圖4 文南油田沙三中亞段地層劃分圖Fig.4 Stratigraphic Division of S3z Submember in Wennan Oilfield

圖5 文33-51井-文82-4井油藏剖面Fig.5 Reservoir Profile Map from Well W33-51 to W82-4

文70斷裂帶含油層段多，埋藏最深的達(dá)3850 m，斷層的發(fā)育期次多，切割關(guān)系復(fù)雜，造成構(gòu)造組合多解性強、地震反射波組特征可對比性差。如圖8所示，過主測線Inline4570地震剖面（測線位置見圖1），通過精細(xì)構(gòu)造解釋，認(rèn)為文70斷裂帶由文70、文147和文東斷層形成二個斷階，兩個斷階之間存在一系列西傾的小斷層。文70和文147斷層搭接于徐樓斷層上，徐樓和文東斷層形成Y字形文南地塹的構(gòu)造格局。

圖6 利用地層傾角測井資料識別小斷層Fig.6 The Low Order Fault Recognized through Diplog Information

圖7 文72-471與文72-453地層對比圖Fig.7 The Stratigraphic Correlation of Well Wen 72-471 and Wen 72-453

本次以井為出發(fā)點，利用鉆井資料對地震進(jìn)行精細(xì)標(biāo)定，綜合運用三維可視化、地震相干切片，變速成圖、正演等技術(shù)，提高地震解釋的精度，共對115條主測線剖面進(jìn)行了精細(xì)構(gòu)造解釋，對斷裂帶一系列西傾斷層進(jìn)行精細(xì)刻畫。井－震結(jié)合斷層解釋技術(shù)的應(yīng)用，可以較好地解決斷層組合的問題[11]。在充分認(rèn)識油氣層縱向分布特點的基礎(chǔ)上，對重點區(qū)塊主要目標(biāo)層段進(jìn)行精細(xì)構(gòu)造解釋評價。

2.2 構(gòu)造特征研究

通過精細(xì)地層對比、三維地震構(gòu)造解釋，在地震解釋軟件GeoFrame平臺中勾繪斷層多邊形，生成10～25 m間隔等高線，導(dǎo)出目的層構(gòu)造井位圖，從而對斷裂帶構(gòu)造形態(tài)與斷層特征進(jìn)行精細(xì)刻畫。

2.2.1 構(gòu)造形態(tài)

文70斷裂帶為文南地塹帶發(fā)育的一條東傾的文70斷層和一系列西傾斷層形成的斷塊。文70斷層平面上北部斷距大，南部逐漸變小，并在文82－文49井附近消失。斷層走向NNE-NE向，傾向東面，斷層傾角40～46°,斷距0～550 m，長約10 km，北部由于受到文23鹽的塑性影響，斷層發(fā)育表現(xiàn)為上陡下緩。

圖8 文70斷裂帶主測線Inline 4570地震剖面解釋成果及測線位置圖Fig.8 Seismic Profile Interpretation Map in Wen-70 Fault Zone(Inline 4570)

2.2.2 斷層特征

通過上述精細(xì)地層劃分與對比、繪制油藏剖面、用RFT和HDT資料和三維地震解釋技術(shù)方法，對文南油田二級斷裂系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，重新建立構(gòu)造格架，為斷層的精細(xì)刻畫提供了可靠的構(gòu)造基礎(chǔ)。

隨著復(fù)雜斷塊油藏進(jìn)入特高含水開發(fā)階段，剩余油富集區(qū)規(guī)模變小，五級以下低序級斷層控制著局部油水關(guān)系和剩余油分布，因而成為研究重點。

文70斷裂帶發(fā)育的斷層，全為正斷層，斷層盡管發(fā)育但具有十分明顯的規(guī)律性。整體北部為東傾的文70斷層和一系列西傾的反向斷層，在南部文133塊，東傾的文147斷層發(fā)育。

2.2.3 構(gòu)造新認(rèn)識

通過多種方法綜合研究，對斷裂帶構(gòu)造獲得了如下三方面新認(rèn)識。

（1）明確了文70斷層和徐樓斷層北部和南部的切割關(guān)系，文70和文147斷層切割一系列西傾斷層，并向東搭接于徐樓斷層上。

（2）理順了構(gòu)造格局，從而發(fā)現(xiàn)斷層分布的規(guī)律性。低序級斷層具有樹枝狀、平行階梯狀、帚狀等多種樣式，多分布于二級斷層下降盤以及切割轉(zhuǎn)換帶附近。

（3）文70斷層、徐樓斷層及一系列西傾小斷層，對油水分布具有不同級別的控制作用。

2.3 油氣成藏規(guī)律研究

2.3.1 生儲蓋組合特征

文70斷裂帶東西兩側(cè)分別靠近前梨園洼陷和柳屯－海通集洼陷，這兩個洼陷都是古近紀(jì)繼承性的生油氣洼陷，其有機質(zhì)豐度高、類型好、排聚系數(shù)高、生油強度大[3]。沙一段和沙三段、沙四段暗色泥巖發(fā)育，不缺乏生烴物質(zhì)。

古近系沙河街組經(jīng)歷了沙四段－沙三段－沙二下亞段、沙二上亞段－沙一段－東營組兩個沉積旋回[12]，儲層主要發(fā)育重力流水道沉積、灘壩砂體、三角洲－湖泊沉積體系和沖積－河流－濱淺湖沉積體系，因此灘壩砂體、三角洲砂體相對發(fā)育，同時河流沉積和湖泊作用也形成一定規(guī)模的砂體。

區(qū)域蓋層為沙一段和沙二上巨厚含膏泥巖和鹽巖地層，鹽巖具有超強的封蓋能力，正是因為東濮凹陷厚層鹽巖的存在，形成該凹陷獨具特色的油氣分布格局[13]。

文70斷裂帶在斷陷發(fā)育不同階段發(fā)育了不同的沉積體系，形成了下生上儲、自生自儲和古生新儲三種成藏組合模式。自下而上分為三套生儲蓋組合：

1）沙三中自生自儲，沙三中上部和沙三上底部泥頁巖蓋；2）沙三上生，沙三上和沙二下儲，沙二上含膏泥巖和沙一段鹽巖蓋；沙一段自生自儲自蓋（圖9）。

2.3.2 油氣運移特征

文南地區(qū)生油門限為96.7℃，在96.7～145℃，相當(dāng)于埋深2500～4000 m，為大量生油階段。在下第三系東營組沉積末期沙三段，油氣開始大規(guī)模成烴運移，在這之前已經(jīng)存在許多不同發(fā)育期次的斷層，大的構(gòu)造活動已經(jīng)結(jié)束。圈閉形成時期與油氣生成、運移時期相協(xié)調(diào)，是油氣藏形成富集的必要條件[14]。當(dāng)油氣遇到已存在的斷層遮擋時，就會聚集起來；而當(dāng)這類斷層再次活動的時候，斷層的封閉性就可能遭到破壞，已經(jīng)聚集的油氣會發(fā)生再次運移。在油氣運移的途徑上，不但上傾方向正在發(fā)育的斷層影響油氣聚集，而且下傾方向正在發(fā)育的斷層，也會影響油氣的運移。該區(qū)油氣運移主要表現(xiàn)出橫向和縱向運移模式。

2.3.3 油氣富集特征

文70斷裂帶的油藏處于油氣高度富集的文南地塹帶，主要為層狀構(gòu)造油氣藏，其油氣來源主要是前梨園洼陷。

四級、五級斷層大多是大斷裂的伴生和補償性斷層，形成晚，活動時間短，延伸距離短，受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力影響小。遮擋斷層的封閉能力主要受控油斷層發(fā)育時期與油氣運聚時期的匹配關(guān)系控制[15],這些斷層長時期處于閉合狀態(tài)，阻斷了油氣的橫向運移，在形成油藏的過程中這些斷層起到很好的遮擋作用。文70斷裂帶文269北塊、南塊油藏位于文70斷層上升盤，主要為東傾的文70斷層和西傾的一系列斷層形成的斷階。當(dāng)油氣在向高部位運移的過程中，縱向被文70斷裂疏導(dǎo)，西傾的斷層和東傾的斷層這種特有的組合，造成了油氣的不斷聚集，形成高度富集的油氣藏。

整個斷裂帶油氣富集受構(gòu)造控制，平面上總體是越往北靠近構(gòu)造的高部位，油氣富集程度越高，往南次之；縱向上油層成組性發(fā)育，平均單層厚度2～3 m。從下到上含油面積變小，沙三中2含油面積最大，依次向上沙三上7含油面積最小，各小層油水界面差異較大，這說明油藏形成的時候，斷塊之間、不同的含油層系之間，既有分割，又相互聯(lián)系。油氣總是優(yōu)先充滿構(gòu)造高部位的儲集體，然后再依次向下充填。

3 結(jié)論

（1）運用地質(zhì)綜合分析和三維地震解釋等新技術(shù)新方法，對一系列西傾斷層的組合關(guān)系加以論證，明確了文70斷層和徐樓斷層北部和南部的切割關(guān)系，奠定了文70斷裂帶精細(xì)構(gòu)造格局。

（2）文70、文147、文東斷層及一系列西傾的小斷層對油水分布具有控制作用，油氣主要分布在斷塊的高部位。

（3）由于沙一段和沙二上亞段巨厚含膏泥巖、鹽巖地層的存在，灘壩與三角洲砂體發(fā)育，文70斷裂帶發(fā)育下生上儲、自生自儲和古生新儲三種成藏組合模式。

圖9 文70斷裂帶油藏模式圖Fig.9 Reservoir Model Map in Wen-70 Fault Zone

（4）整個斷裂帶油氣成藏受構(gòu)造控制，平面上從

南向北，隨著構(gòu)造部位的逐漸升高，油氣富集程度也越來越高?？v向上，油層成組性發(fā)育。

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Study on Wen-70 Fault Zone and Hydrocarbon Accumulation of Dongpu Depression

WU Chao,ZHU Jun-qiang,WANG Ning,WANG Ku,WU Xin-long
(The Forth Oil Production Plant of Zhongyuan Oilfield Company,Puyang 457176,China)

Wen-70 fault zone is located in the south of Wenliu structural belt in the central uplift zone of Dongpu depression,which is a fault block formed by east inclined fault and a series of west inclined faults and where reservoir are controlled by three east inclined faults named Wendong,Wen-70 and Wen-147.Due to the complex and mutual cutting,there also can be lots of fault interpretation schemes.Additionally for many oil-contained formation systems,small scale,complex oil and water relation,reservoir contributing factors,enriching rules and indefinite controlling factors,reservoir extraction is extremely difficult.In this paper,aiming at the existing problems, through detailed stratigraphic division and correlation,RFT materials,HDT Logging materials and 3D seismic interpretation etc.,and in the base of focusing on overall interpretation,steric distribution and cutting relation of faults in Wen-70 fault zone are emphatically analysed,structural shapes and trap characteristics are confirmed, and hydrocarbon characteristics and potential of structural traps are anlaysed in detail.Through comprehensive geological analyses,reservoirs of Wen-70 fault zone are mainly controlled by structure,and developed three types of accumulation models.

Dongpu depression;Wen-70 fault zone;structural feature;seismic interpretation;hydrocarbon accumulation.

P618.130.2

A

1672－4135（2014）03－0169-08

2014-03-23

國家自然科學(xué)基金項目:地質(zhì)歷史時期碎屑巖儲層物性參數(shù)恢復(fù)的定量研究（41272157）

吳超（1979-），男，學(xué)士，工程師，2004年本科畢業(yè)于成都理工大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)從事滾動勘探開發(fā)工作，E-mail：ganlaogen@163.com。