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乌尔逊凹陷断层垂向封闭性时空演化及与油气关系研究

王亚民  
【摘要】: 在研究区构造和沉积背景研究的基础上,选取乌尔逊凹陷WU39、WU76、WU21、WU80、WU90、WU82、WU16、WU54、巴彦塔拉、WW34、WW33、WW51 12条断层作为研究对象,根据地震剖面和构造图,通过其断距、延伸长度、断穿层位、倾角空间变化情况,对12条断层空间发育及分布特征进行了研究,得到乌尔逊凹陷断层平面分布具有分带性,乌北主要发育南北~北东~北东东向的苏仁诺尔、铜钵庙、乌西3个大断裂带。乌南主要发育北北东、近南北及北西向的巴彦塔拉、中部和中东部3个断裂带。剖面上以T22为界分为上下两套断层体系,晚期断层体系悬浮在早期断层体系之上,早期断层体系对晚期断层体系具有控制作用。根据构造演化特征,对乌尔逊凹陷12条断层的形成演化历史进行了研究,得到乌北断层第一次活动时期为铜钵庙组早期-南二段末期,第二次活动时期为伊一段早期-青元岗组早期,乌南断层第一次活动时期为铜钵庙组早期-大一段末期,第二次活动时期为伊一段-青元岗组早期。利用油气通过断裂带渗滤运移物理模拟实验和泥岩塑性变形实验,定量地确定出断层垂向封闭性评价标准,即当断面压力达到5MPa,断裂带中泥质含量达到50%时断层垂向上可以封闭住油,而断面压力大于5MPa,断裂带中泥质含量达到81%时断层垂向上可以封闭住气。以此为标准,本论文对乌尔逊凹陷12条主要断层的垂向封油性和垂向封气性的时空分布及演化进行了研究,得到乌尔逊凹陷总体上在大二段、大一段及南二段内断层垂向可封油气,且垂向封闭油气性乌北好于乌南。在剖面上乌尔逊凹陷在大二段、大一段和南二段内垂向可封油气,其余层段封油气性较差;平面上WU76、WU90、WU82、WU54、WU16、WW33、WW34号断层及WU39号断层的东部和WU80号断层的南部垂向可封油气,其余部位垂向封油气性较差。根据断层的发育史和断层压力的演化研究得到,乌尔逊凹陷北部断层垂向封油气性大部分都在青元岗组沉积初期形成,乌南断层垂向封闭性在大磨拐河组沉积初期或伊敏组初期形成,之后垂向封油气性逐渐增强,有利于油气的聚集与保存。通过断层垂向封油气性空间分布、时间演化与油气分布及源岩大量排烃史关系研究,得到乌尔逊凹陷断层对油气成藏与分布具有重要的控制作用,断层活动时期即为油气的主要运聚时期,大一段内良好的垂向封油气性造成南二段油气富集,断层垂向封油气性形成时期与源岩大量排烃期的良好匹配关系有利于油气大规模富集成藏。北北东向和北东东向断距小于100m的断裂附近有利于油气富集。


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