遼河?xùn)|部鐵匠爐斜坡帶構(gòu)造特征及其對巖性油氣藏控制

王拓夫， 李 琦， 孫松領(lǐng)， 孟 帥， 夏青青

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院，湖北 武漢 430074;2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)海洋學(xué)院，北京 100083;3.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅蘭州 730020)

遼河?xùn)|部鐵匠爐斜坡帶構(gòu)造特征及其對巖性油氣藏控制

王拓夫1， 李 琦2， 孫松領(lǐng)3， 孟 帥2， 夏青青2

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院，湖北 武漢 430074;2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)海洋學(xué)院，北京 100083;3.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅蘭州 730020)

斷陷湖盆的斜坡帶結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜、變化快，不同的斷陷湖盆斜坡帶結(jié)構(gòu)特征各不相同。斜坡帶位置、古地貌背景以及地層、沉積、構(gòu)造條件的差異，造成相應(yīng)油氣成藏特征的不同。利用坡折帶理論分析斜坡帶結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)而劃分斜坡帶，有助于對巖性油氣藏形成分布規(guī)律的研究。以坡折帶理論為指導(dǎo)，對遼河油田東部鐵匠爐斜坡帶結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行綜合研究，分析其成藏特征，確定了斜坡帶構(gòu)造對巖性油氣藏的控制作用。

坡折帶;巖性油氣藏;鐵匠爐斜坡帶;遼河油田

湖盆坡折帶理論是近幾年陸相層序地層學(xué)探索與研究的一個熱點(林暢松等，2000)。挪威Bergen大學(xué)的Ravnas等(1998)就提出斷裂坡折帶和斷裂調(diào)節(jié)帶的概念，特別注意坡折帶與沉積砂體相互關(guān)系研究。國內(nèi)在渤海灣盆地濟(jì)陽洼陷(李思田等，2002;任建業(yè)等，2004;馮有良等，2003;張善文等，2003;孟陽等，2002;謝玉洪等，2004)、準(zhǔn)噶爾盆地(王英民，2002)、松遼盆地(張善文等，2003)均進(jìn)行了湖盆坡折帶的深入研究。任建業(yè)等(2004)在研究中指出，中國陸相湖盆坡折帶類型多、規(guī)模小、成因復(fù)雜，斷陷盆地中的構(gòu)造坡折帶可分為斷坡帶、彎折帶、撓曲帶和樞紐帶4種類型，描述了各類構(gòu)造坡折帶的基本特征和形成的構(gòu)造機(jī)制，建立了陸相斷陷盆地層序發(fā)育的綜合模式。

湖盆坡折帶同樣對沉積層序、沉積體系域有重要的控制作用，進(jìn)而控制非構(gòu)造油氣藏的分布。研究坡折帶對非構(gòu)造油氣藏的控制作用，是尋找新的油氣勘探領(lǐng)域的主要方向之一(譚萬倉等，2008)。本文以遼河?xùn)|部鐵匠爐斜坡帶為例研究介紹坡折帶研究方法及其對巖性油氣藏的控制作用。

1 鐵匠爐斜坡帶構(gòu)造與坡折帶特征

湖盆坡折帶分析主要是根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)、測井、地震等資料，分析湖盆地質(zhì)歷史時期中坡折帶的可能發(fā)育部位。首先，從地震剖面上識別斷裂坡折帶的發(fā)育部位;其次，分析連井對比地質(zhì)剖面，驗證地震剖面上坡折帶位置;第三，編制構(gòu)造平面圖，分析同生斷裂帶與坡折帶的關(guān)系;第四，開展古地貌圖坡折帶分析;第五，研究坡折帶與沉積砂體和巖性地層圈閉關(guān)系。針對研究區(qū)鐵匠爐斜坡帶地質(zhì)特征，選擇從地震剖面結(jié)構(gòu)、連井地層對比、古地貌分析等方面開展斜坡帶坡折結(jié)構(gòu)特征分析。

1.1 地震剖面特征

過鐵匠爐斜坡帶的地震剖面上坡折結(jié)構(gòu)劃分(圖1)，可以看出古地貌和斷層控制的三個地層突變帶，分別對應(yīng)剖面上的I，II，III級坡折，分析認(rèn)為鐵匠爐斜坡帶I，II級坡折主要與古地貌轉(zhuǎn)折端有關(guān)，無明顯斷裂，III級坡折主要與同生斷裂有關(guān)，I級坡折帶對應(yīng)地層削蝕尖滅帶，II級坡折帶對應(yīng)斜坡帶，III級坡折帶對應(yīng)于洼陷帶。

1.2 連井剖面特征

研究區(qū)的連井剖面(圖2)上可以看出，鐵20與鐵18井之間存在一個坡折帶，控制研究區(qū)古近系沙河街組三段下部低位砂體的發(fā)育，對應(yīng)于上面劃分的II級坡折，該坡折之上的鐵20井不發(fā)育沙三下低位砂體，其下的鐵18、鐵23、鐵8井均發(fā)育一套低位砂礫巖體。

對應(yīng)的連井地震剖面圖(圖3)上可以很好識別出I、II級坡折。鐵20井之上為I級坡折，I級坡折上下地層變化明顯，局部發(fā)育斷層，沙三中的扇體向坡折處尖滅;鐵20與鐵18井之間為 II級坡折，沙三下低位扇體在坡折處尖滅。連井對比剖面與地震剖面分析表明，坡折帶不僅控制了地層的變化，而且也不同程度控制了砂體的平面展布(圖4)。

1.3 古地貌特征與構(gòu)造坡折模式

鐵匠爐斜坡帶古地貌圖上坡折帶結(jié)構(gòu)特征明顯(圖5)。古地貌圖反映出整個斜坡帶古地貌上具有“東西分帶，南北分段”的特點，沿NW→SE方向，整個斜坡可以分成三個NE-SW方向延伸的長條帶，古地貌上歐北古洼陷是沙三地層的沉降中心，也是各沉積體系匯聚的沉積中心。

鐵匠爐斜坡帶為同沉積斷裂構(gòu)造坡折帶，根據(jù)斷面、斷階面、轉(zhuǎn)換帶在平面上的組合方式研究，認(rèn)為其組合樣式為平行狀同沉積斷裂構(gòu)造坡折帶，提出相應(yīng)的坡折帶模式(圖6)。可以看出，構(gòu)造樣式控制著砂體形態(tài)及分布，盆緣溝谷控制著扇體發(fā)育的位置，構(gòu)造坡折帶控制著砂體的厚度，構(gòu)造坡折帶之下砂體明顯加厚，砂體的展布方向受控于坡折斷裂走向。

2 鐵匠爐斜坡帶對巖性油氣藏控制作用

鐵匠爐斜坡帶類似于渤海灣盆地的斷陷湖盆，緩坡帶往往發(fā)育由斷層控制的斷裂坡折帶和古地貌控制的沉積坡折帶，兩種坡折帶常常共生，形成由斷層-古地貌綜合控制的構(gòu)造坡折帶。由于斷裂持續(xù)活動，斷裂坡折帶常常制約著盆地充填可容空間的變化，不僅控制沉積體系的發(fā)育和砂體分布，還控制砂巖巖性油氣藏、巖性-構(gòu)造油氣藏的形成和分布范圍。

圖5 鐵匠爐斜坡帶古地貌及坡折帶分布圖Fig.5 The paleogeomorphology and slope break belt map of Tiejianglu slope zone

鐵匠爐斜坡帶坡折變化特征反映了斜坡帶結(jié)構(gòu)特征的變化，坡折控制地層、沉積變化，控制巖性-地層圈閉發(fā)育有利部位，進(jìn)一步控制巖性-地層油氣藏發(fā)育的有利區(qū)帶。主要表現(xiàn)在兩個方面:(1)坡折控制地層層序和沉積體分布。對于各級坡折帶，坡折帶上下地層厚度變化劇烈，地層剝蝕、超覆現(xiàn)象明顯。坡折帶是地層上傾尖滅帶、削蝕尖滅帶，坡折帶是地層、沉積體的變化帶，因而是巖性地層油氣藏發(fā)育的有利場所。(2)坡折局部與斷層位置重合。鐵匠爐斜坡帶斷層分布與坡折關(guān)系可以看出，斷裂帶與坡折帶具有一定的成因聯(lián)系，同沉積斷層發(fā)育的位置往往是坡折發(fā)育的有利位置，因而坡折在局部與斷裂有效重合。坡折、斷層對油氣上傾遮擋都具有重要意義。坡折帶是地層、沉積突變帶，也可能是斷裂發(fā)育的有利場所，是斜坡帶最有利的成藏帶。

3 基本認(rèn)識

構(gòu)造樣式控制著盆地形態(tài)，盆緣溝谷特征控制著扇體發(fā)育，構(gòu)造坡折帶控制砂體分布。與坡折帶有關(guān)的巖性地層油氣藏主要包括砂巖透鏡型巖性油氣藏和斷層-巖性地層油氣藏，坡折帶主要通過控制砂體發(fā)育進(jìn)而控制巖性地層圈閉的分布。因此對斷陷湖盆坡折帶構(gòu)造特征的系統(tǒng)研究有利于構(gòu)建沉積模式和成藏模式，進(jìn)一步分析坡折帶上下沉積層序的變化情況，指導(dǎo)巖性地層油氣藏的勘探。

坡折帶通過控制砂體的發(fā)育從而控制巖性地層圈閉的分布，與坡折帶有關(guān)的巖性地層油氣藏主要包括砂巖透鏡型巖性油氣藏和斷層-巖性油氣藏(蘇月琦等，2010;易定紅等，2009)。因此斷陷湖盆坡折帶研究有助于構(gòu)建沉積模式研究湖盆坡折帶上下沉積層序變化情況，以及構(gòu)建成藏模式直接指導(dǎo)巖性地層油氣藏勘探。

圖6 鐵匠爐斜坡帶構(gòu)造坡折樣式Fig.6 The structure slope break style map of Tiejianglu slope zone

馮有良，邱以鋼.2003.高精度層序地層學(xué)在濟(jì)陽坳陷下第三系隱蔽油氣藏勘探中的應(yīng)用［J］.石油學(xué)報，24(1):49-52.

李思田，潘元林.2002.斷陷湖盆隱蔽油藏預(yù)測及勘探的關(guān)鍵技術(shù)——高精度地震探測基礎(chǔ)上的層序地層學(xué)研究［J］.地球科學(xué)—中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，27(5):592-598.

林暢松，潘之林，肖建新等.2000.構(gòu)造坡析帶——斷陷盆地層序分析和油氣預(yù)測的重要概念［J］.地球科學(xué)，25(3):260-265.

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Ravnas R，Ron J.S.1998.Architecture of marine rift-basin successions［J］.AAPG Bulletin，Jan 82:110-146.

Structural Characteristic and It’s Control to Lithological Reservoir in the Tiejianglu Slope Belt，Eastern Liaohe Depression

WANG Tuo-fu1， LI Qi2， SUN Song-ling3， MENG Shuai2， XIA Qing-qing2
(1.Faculty of Earth Resources，China University of Geosciences，Wuhan，HB 430074，China;2.School of Marine Sciences，China University of Geosciences，Beijing 100083，China;3.Northwest Branch，Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Petro China，Lanzhou，GS 730020，China)

The structure characteristic is complex and changed quickly on the slope of the faulted lake basin，it has to be various structure characteristic that in different faulted lake basin.The difference of the position of slope，the paleogeomorphology background as well as the stratum，the deposition and the structural environment，creates the corresponding difference characteristic of oil and gas.On the basis of the slope break theory，it is helpful that the analysis and division on the slope structure belt characteristic to the distribution of the lithological oil and gas pool.The synthetic analysis have been studied about the structure characteristic on the Tiejianglu slope zone of the Eastern Liaohe depression，it is confirmed that the control to lithological oil and gas pool.

slope break belt;lithologic reservoirs;Tiejianglu slope zone;Liaohe depression

P618.130.2+6

A

1674-3504(2011)03-238-04

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.03.006

2011-04-06

國家自然科學(xué)基金重點項目“南海北部陸緣張裂的關(guān)鍵時段與構(gòu)造轉(zhuǎn)折過程的深部約束”(41034853);中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(2011YXL022)

王拓夫(1968—)，男，博士生，高級工程師，研究方向為能源地質(zhì)工程。