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饶阳凹陷中北部构造特征及有利勘探方向研究

宋永东  
【摘要】: 饶阳凹陷是渤海湾盆地冀中坳陷的一个次级构造单元,自新生代以来经历了伸展断陷形成期、扩展期和消亡期三个主要的构造演化阶段,并表现出早期伸展、晚期走滑的构造特征。由于凹陷经历了多期的构造运动,造成了凹陷内部复杂的断裂系统,形成了多种不同成因的含油构造样式。复杂的地质特征给油田后期的地质研究和生产实践带来一定的困难,因此,在现阶段开展大连片高精度新三维地震资料解释的基础上,重新进行整体地、系统地认识饶阳凹陷古近纪断裂构造特征和演化过程及其对油气成藏的控制作用,对该凹陷进一步的油气勘探具有现实意义。 本论文以构造地质学、沉积学和现代油气成藏的理论和方法为指导,在前人研究的基础上,综合应用区域地质资料、三维地震资料、测井资料和油田开发资料对饶阳凹陷中北部古近系构造单元、断裂系统特征、构造演化和成因机制等方面进行了研究,重点分析了凹陷断裂系统类型及构造特征和凹陷构造成因机制。在此基础上分析了凹陷的油气藏形成与分布特征,讨论了构造岩相带与油气分布的关系,明确了构造演化对油气生运聚的作用和影响,结合生产资料进一步指出该凹陷油气勘探的有利方向。 研究表明,饶阳凹陷中北部由北向南可划分为北部基底掀斜翘倾区、中部基底断弯区和南部盖层滑脱断褶区,各区具有不同的构造演化特征。凹陷内正断层发育,走向具有以北东、北北东为主,以北西、近东西向为辅的特点,形成网格状断裂体系。这些断裂构成正向滑动断阶、正向翘倾断块等伸展构造样式和花状构造、雁列构造等走滑构造样式。 根据凹陷内各主干断裂几何学和运动学构造特征以及断裂构造样式的不同,将其划分为5大断裂系统,即马西断裂系统、任丘断裂系统、河间断裂系统、留路断裂系统和高阳断裂系统。各断裂系统内部有不同的断裂构造特征及其成因机制,控制着各洼槽的沉积充填和油气分布,各系统之间以不同的变换构造相连。这些断裂系统制约着不同构造样式的展布,共同控制了凹陷的形成和演化。 通过恢复各期构造运动造成的地层剥蚀厚度,运用平衡剖面技术分析了凹陷构造演化史。各期构造活动强度不同,致使凹陷内各级断层的活动性也存在差异,具有不同的垂向叠加改造和平面迁移规律,利用断层生长指数和落差等参数定量分析了断层的活动性。在此基础上划分了凹陷构造演化阶段。 饶阳凹陷中北部构造成因受到多种因素的制约,其中区域构造应力场的变化起着重要作用。研究认为,伸展方向的旋转、张扭作用方式、伸展断层断面的演化和滑脱构造深度是形成凹陷现今构造格局的主要控制因素,并利用构造应力场数值模拟对其进行了验证。 饶阳凹陷中北部古近系是油气勘探成熟区,储量增产难度加大。目前勘探重点是构造—岩性油气藏和地层岩性油气藏。论文最后总结了油气成藏特征,分析了油气藏形成的控制因素,指出断裂活动强度和不整合分布在横向和纵向上控制了油气的运聚成藏,同时有利的构造岩相带和沉积体系也对地层岩性油气藏形成有明显的控制作用。结合油田生产资料分析,指出河间和大王庄地区东营组三段、蠡县斜坡沙河街组一段和马西地区南部沙河街组一段为有利勘探区带,并对其进行了油气成藏条件分析。


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