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三肇凹陷扶杨油层断裂系统及控藏机理研究

武卫锋  
【摘要】: 大庆外围油田勘探开发主要重点集中在长垣及其以东的区域,主要目的层为扶余和杨大城子油层。三肇凹陷扶杨油层经历了预探、评价、试验阶段,提交探明含油面积304.97 km~2,探明地质储量17130.7×10~4t,未动用储量15932×10~4t。总体表现为‘资源探明率低'、‘探明储量动用率低'特点。做为今后主要接替产能的扶杨油层,评价力度逐年加大,虽然经过油藏描述、开发前期的优选布井,扶杨油层钻井成功率仍然较低,主要原因是钻遇水砂或储层发育差而报废。钻探成功率低的根本原因是扶杨油层地质条件复杂,主要体现在三个方面:一是断裂系统复杂;二是三肇凹陷扶杨油层处于物源交汇区,河道展布规律不清;三是二者时空耦合与油气成藏关系复杂。基于扶杨油层成藏的三个主要矛盾,改变传统石油地质的研究模式,从断裂系统出发,剖析断裂与砂体、与油气关系,探索‘用断裂系统'找油的方法。为此本文在全面收集三肇凹陷扶杨油层地震、钻井、试油和开发动态数据的基础上,深入剖析断裂发育特征、活动规律及演化历史,系统分析断裂控藏机制及油气富集规律,明确了扶杨油层下一步勘探方向。 扶杨油层断裂走向以南北向为主、规模小、密度大、平面分布不均、断层组合类型多样、具有密集成带的特征,不同方位断裂密集带具有不同的成因机制:北北西和北北东向断裂密集带是受基底断裂和斜拉作用(扭动)产生的;近南北向断裂密集带是同向铲式基底断裂及其水平拆离作用的结果;近东西向断裂密集带为差异伸展作用形成的‘调节型'断裂密集带。三肇凹陷断裂具有7个形成活动时期:早白垩世早期、青一段沉积时期、姚家组沉积时期、嫩江组一二段沉积时期、嫩江组末期、明水组末期和古近系末期。基于断裂形成活动时期,认为扶杨油层由4类不同活动规律的断层构成:即坳陷期断裂、断陷期形成坳陷期继续活动的断裂、断陷期形成坳陷期和反转期均活动的断裂和坳陷期形成构造反转期继续活动的断裂,其中第3、4类断层为油源断层,且多为断裂密集带的边界断层。基于三肇凹陷南部F1油层组‘单砂体级'等时地层格架建立和沉积微相研究,认为河道砂体主要为北东向展布,油源通断断层以近南北向为主,断层与河道斜交构成有利的断层—岩性圈闭。断裂密集带不是主要的富油构造,首次提出‘油主要聚集在油源断层下盘河道砂中',断裂密集带为‘V'字型‘地堑'式断层组合,是构造相对低部位;油源断层多为断裂密集带的边界断层,断裂密集带不是‘倒灌'油运移的指向区,油主要向阻力较小的下盘方向充注。因此油源断层下盘河道砂是主要的富集区域,油源断层控制的‘地垒'更有利于油富集。按着‘避开断裂密集带,在油源断层控制的地垒或断阶上'找有利评价区原则,提出‘59个评价目标区',进一步明确了下一步勘探目标。


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