东营凹陷应力场演化与油气运聚研究

【摘要】： 本文以东营凹陷复杂断块群为研究载体,利用有限元理论,建立凹陷内应力场、流体势场模型,建立应力场演化控制下的油气运聚模式,为复杂断块油藏勘探和开发提供理论指导。 研究中综合运用多学科的理论和方法,最大限度的应用计算机技术,将地层、地震测井、油藏工程和应力场演化、流体运移势场相结合,研究和揭示东营凹陷油藏特征、形成机制、分布规律。在东营凹陷运用应力演化理论对凹陷内油气运移与聚集进行数值模拟研究。通过古应力恢复,建立了东营凹陷有机质生油充注时期的应力场有限元离散模型,模拟结果显示:新生代东营组末期,在喜马拉雅运动东营幕构造活动的大背景影响下,油气进入第一期大规模充注,研究区内处于右旋压扭应力场,并在宏观上控制了油气的运移。建立了东营末期至今Es3段流体运移势场模型、现今垂向流体运移势模型,揭示了东营组沉积末期至今流体运移势场空间分布和随时间演化规律;建立现今流体运移势随深度变化趋势模型,指出了现今流体运移趋势,对油气田预测和指导油田勘探开发具有重要意义。 应力在不同的地质时期,表现作用不同,在构造活动强烈期内,构造应力起主导作用,在构造活动平静期内,应力起辅助作用,东营凹陷油气充注期的应力场直接控制了油气的现今展布。建立了东营凹陷复杂断块油藏成藏模式:断层控制复杂断块油藏;平行断层和伴生断层控制断块油藏;断块内部形成岩性油气藏。 通过对东营组沉积末期和馆陶组沉积期古地应力恢复与模拟,其分布规律显示,研究区内利津、牛庄、民丰洼陷内应力值较高,而在分割洼陷的中央断裂带、区内主干断层附近及其伴生断层带内,应力值偏低;同一构造带内,深层应力值高,浅层应力值低,在断层交汇处应力易出现极低值,是油气运移聚集的主要场所,这已被现今勘探开发结果证实。油气的侧向运移沿着最小水平主应力方向,并由高运移势区向低运移势区运移。运移势数模显示,低势区对应着应力场低值区,均是油气运移的优势储集场所。