渤海灣盆地渤中凹陷油藏?cái)嗔烟卣骷皩?duì)成藏的控制作用

王冠民，熊周海，張 健，郭永華，林國松，付 堯

[1.中國石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580；2.中國石油 大慶油田采油八廠，黑龍江 大慶 163514； 3.中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300457]

渤海灣盆地渤中凹陷油藏?cái)嗔烟卣骷皩?duì)成藏的控制作用

王冠民1，熊周海1，張 健2，郭永華3，林國松3，付 堯1

[1.中國石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580；2.中國石油 大慶油田采油八廠，黑龍江 大慶 163514； 3.中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300457]

渤中凹陷是環(huán)渤海灣盆地的沉積沉降中心，也是環(huán)渤海灣盆地重要的富油氣凹陷之一。目前在凹陷周邊所發(fā)現(xiàn)的油藏絕大部分是受斷裂控制的構(gòu)造或構(gòu)造-巖性油氣藏，這些斷裂對(duì)油氣藏的控制方式和影響程度，直接決定構(gòu)造圈閉的評(píng)價(jià)結(jié)果和勘探部署方案。對(duì)渤中凹陷目前已發(fā)現(xiàn)的237個(gè)中淺層油氣藏構(gòu)造特征進(jìn)行精細(xì)解剖，統(tǒng)計(jì)對(duì)比了斷裂的級(jí)別、成因類型、斷距、斷層活動(dòng)性、斷層產(chǎn)狀、組合樣式、平面形態(tài)、遮擋類型、斷層泥比率等指標(biāo)與相應(yīng)的油藏發(fā)育程度，發(fā)現(xiàn)在主斷裂與次級(jí)斷裂的合理配置的前提下，渤中凹陷中淺層有利于成藏的斷裂特征為：走向NNE、近EW和NE，傾角66°～80°，斷距20～150 m，斷層活動(dòng)速率在10～30 m/Ma，斷層泥比率SGR大于0.3，斷裂帶泥質(zhì)含量Rm大于0.35，組合樣式為斜交式、雁列式、Y字形、似花狀和階梯狀，并且斷裂以反向遮擋為主。平面上在斷裂相交處、凸形增壓段更有利于油氣聚集成藏。本質(zhì)上說，斷層封閉性是控制構(gòu)造圈閉成藏的關(guān)鍵，斷裂活動(dòng)速率、規(guī)模和斷裂類型是影響封閉性的根源。

成藏；封閉性；控藏因素；斷裂；渤中凹陷；渤海灣盆地

渤中凹陷是環(huán)渤海灣盆地的沉積和沉降中心[1-3]，同時(shí)也是一個(gè)規(guī)模巨大的富油氣凹陷[4]。由于新近系沉積巨厚，最大厚度超過4 000 m，這使得渤中凹陷的油氣勘探開發(fā)主要局限于周邊的石臼坨凸起、沙壘田凸起、渤南低凸起等構(gòu)造帶的中淺層，盆地的整體勘探程度還很低。

在目前已發(fā)現(xiàn)的中淺層油氣藏中，除極少數(shù)巖性油氣藏和潛山油氣藏以外，幾乎都受斷裂的控制。由于渤中凹陷構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)、時(shí)間長，斷裂的類型、形態(tài)、級(jí)別、應(yīng)力狀態(tài)等在不同區(qū)塊的差別較大，導(dǎo)致斷裂對(duì)油氣成藏的控制作用亦存在很大的差異性。

本文在渤中凹陷大量三維地震解釋基礎(chǔ)上，解剖了237個(gè)中淺層油氣藏，分析斷裂特征與油氣藏之間的配置關(guān)系，統(tǒng)計(jì)斷裂的各種參數(shù)對(duì)油氣成藏的控制，明確有利斷塊圈閉成藏的控制因素，并建立渤中凹陷的斷裂控藏模式，可為今后渤中凹陷斷塊圈閉的評(píng)價(jià)和勘探部署提供依據(jù)。

1 斷裂體系特征

渤中凹陷受郯廬斷裂帶和先存斷裂的影響，斷裂平面分布廣泛，走向以NE、NEE、近EW和NW向?yàn)橹?，尤其在凸起周邊分布密集，凹陷中央斷裂欠發(fā)育，呈零星分布(圖1)。

1.1 斷裂級(jí)別劃分

斷裂因級(jí)別不同，其規(guī)模不一，作用各異[5-6]。綜合考慮斷裂的規(guī)模、對(duì)沉積和成藏的控制作用等因素，可把渤中凹陷的斷裂分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)(圖1)。

一級(jí)斷裂的發(fā)育始于中生代末期，止于第四紀(jì)，形成各凸起的邊界大斷裂。其規(guī)模大、延伸遠(yuǎn)、連續(xù)性強(qiáng)，但數(shù)量少，往往單獨(dú)存在，呈近EW和NEE向展布，控制著凹陷的形成和充填演化，并溝通深層的烴源巖與淺部儲(chǔ)層，為油氣的有利輸導(dǎo)通道(圖1，圖2)。二級(jí)斷裂始于古近紀(jì)初期，止于新近紀(jì)或第四紀(jì)，其規(guī)模僅次于一級(jí)斷裂，數(shù)量也少，分布在凸起附近，走向以EW，NNE和NEE向?yàn)橹鳎欢ǔ潭壬峡刂屏送菹莸男纬珊桶l(fā)育，并溝通深部油源，亦是油氣垂向運(yùn)移的有利通道(圖1，圖2)。三級(jí)斷裂主要發(fā)育在新近系中，多為新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所成。其規(guī)模小、數(shù)量多，多集中在一起形成斷裂帶或各種斷裂組合，全區(qū)廣泛分布，走向多為EW，NNE，NEE及NWW向，可發(fā)育各種斷塊圈閉，并儲(chǔ)集油氣(圖1，圖2)。

圖1 渤中凹陷基底不同級(jí)別斷裂平面分布Fig.1 Map showing distribution of basement faults of various classes in the Bozhong Sag

圖2 渤中凹陷、斷裂級(jí)別劃分與成因類型(剖面位置見圖1)Fig.2 Scale classification and genetic types of fault systems in the Bozhong Sag (see Fig.1 for the profile location)a.消亡型斷裂；b.繼承型斷裂；c.繼承-改造型斷裂；d.新生型斷裂

1.2 斷裂發(fā)育期次

渤中凹陷古近紀(jì)受南北向拉張，表現(xiàn)出明顯的伸展作用；新近紀(jì)受太平洋板塊俯沖作用，導(dǎo)致郯廬斷裂帶右行，并對(duì)渤中凹陷產(chǎn)生影響，使得大型斷裂具有一定的剪切性質(zhì)[7-9]。渤中凹陷古近紀(jì)和新近紀(jì)受力性質(zhì)不同，導(dǎo)致相應(yīng)地層中的斷裂特征差別較大，垂向上可分為兩套斷裂系統(tǒng)。

這兩套斷裂系統(tǒng)包括早期斷裂系統(tǒng)和晚期斷裂系統(tǒng)，二者以T2為界，如圖2所示。兩套斷裂系統(tǒng)中的斷裂規(guī)模、數(shù)量、力學(xué)性質(zhì)等方面都具有較大差別。早期斷裂系統(tǒng)主要發(fā)育在古近系中，由伸展作用形成，包括長期發(fā)育的一級(jí)、二級(jí)主斷裂和少量三級(jí)斷裂，其中三級(jí)斷裂規(guī)模小，數(shù)量少，垂向延伸較短；晚期斷裂系統(tǒng)主要發(fā)育于新近系中，形成于拉張應(yīng)力和剪切應(yīng)力的共同作用下，主要由晚期發(fā)育的三級(jí)斷裂和長期發(fā)育的一二級(jí)主斷裂組成，常見有走滑伸展斷層、伸展走滑斷層和走滑斷層等，部分三級(jí)斷裂可由主斷裂在新近系中派生。晚期斷裂一般規(guī)模小，數(shù)量多，常聚集在一起形成斷裂帶或各種斷裂組合，距主斷裂越近，斷裂密度越大。

1.3 斷裂成因類型

渤中凹陷的斷裂按照力學(xué)性質(zhì)和發(fā)育的時(shí)間，又可分為消亡型、繼承型、繼承-改造型和新生型斷裂[10](圖2)。消亡型斷裂是指發(fā)育于古近紀(jì)，而在新近紀(jì)消失的斷裂，其發(fā)育時(shí)間短，規(guī)模小，數(shù)量少，多為三級(jí)斷裂(圖2a)。繼承型斷裂是指在古近紀(jì)和新近紀(jì)持續(xù)受伸展作用所形成的正斷層，其規(guī)模大，延伸遠(yuǎn)，往往為一級(jí)或二級(jí)斷裂(圖2b)，主要分布在渤南低凸起周圍及石臼坨凸起東南部位，分布范圍較為局限。繼承-改造型斷裂是指在古近紀(jì)受伸展作用，而在新近紀(jì)受剪切作用發(fā)育形成的斷裂，亦為一級(jí)斷裂或二級(jí)斷裂(圖2c)，其分布范圍較廣。新生型斷裂指新近紀(jì)發(fā)育的斷裂，均為三級(jí)或更高級(jí)的斷裂，其規(guī)模小，數(shù)量多，全區(qū)廣泛分布，受郯廬斷裂右旋剪切作用影響，具有一定的走滑性質(zhì)(圖2d)。溝通古近系油源的一、二級(jí)斷裂長期活動(dòng)，是環(huán)渤中凹陷區(qū)中淺層油氣成藏的關(guān)鍵[11]。

1.4 斷裂組合樣式

斷裂組合樣式包括平面和剖面兩個(gè)方向。平面組合樣式在渤中凹陷有平行式、斜交式、帚狀、雁列式、網(wǎng)格狀、走滑雙重構(gòu)造等平面組合樣式(圖1)。其中網(wǎng)格狀斷裂主要由走向分別為近EW方向和SN方向近于垂直的兩組斷裂相交組成，且兩組斷裂多呈拉張性質(zhì)，主要分布在渤南低凸起附近的古近系(圖1)。走滑雙重構(gòu)造由一組同向疊瓦狀排列的次級(jí)走滑斷裂和兩側(cè)圍限的主走滑斷層形成，在剖面上呈現(xiàn)花狀構(gòu)造，主要分布于渤南低凸起的中東部地區(qū)(圖1)。

斷裂的剖面組合樣式繁多，以地塹、地壘、階梯狀、Y字形、花狀構(gòu)造和似花狀構(gòu)造等組合樣式較為常見(圖2)。其中，Y字形組合由一條主干斷裂和多條傾向相反的次級(jí)斷裂組合而成，次級(jí)斷裂多為新生型的三級(jí)斷裂?；顦?gòu)造大多分布在渤南低凸起東部和渤東低凸起區(qū)，主要受郯廬斷裂東支走滑作用的影響。似花狀構(gòu)造是在剪切作用和拉張作用共同影響下形成，主要分布于石臼坨和沙壘田凸起地區(qū)。此外，渤中凹陷早期斷裂系統(tǒng)多以單條或組合成階梯狀、壘塹式等樣式存在，晚期的往往形成多級(jí)Y字形，花狀，似花狀等組合樣式(圖2)。

2 斷裂規(guī)模對(duì)成藏作用的控制

2.1 斷裂級(jí)別與油氣成藏

級(jí)別大的斷裂，尤其是一級(jí)和二級(jí)主干斷裂，垂向斷距大，活動(dòng)強(qiáng)烈，斷層封閉性弱，往往不利于油氣成藏；反之，很小級(jí)別的斷裂，活動(dòng)性弱，不利于油氣輸導(dǎo)，成藏作用亦差。只有斷裂級(jí)別適中，如三級(jí)斷裂，既有利于油氣輸導(dǎo)運(yùn)移，又有利于油氣聚集成藏。通過對(duì)渤中凹陷237個(gè)已發(fā)現(xiàn)油氣藏的斷裂體系進(jìn)行研究分析，發(fā)現(xiàn)三級(jí)斷裂控制的油藏最多，超過了50%(圖3a)，一級(jí)和二級(jí)斷裂控制的油藏較少。規(guī)模上，利于油氣成藏的一級(jí)或二級(jí)斷裂平面延伸長度多集中在6～20 km(圖3c)，三級(jí)斷裂多集中在3～8 km(圖3d)。

2.2 斷距與油氣成藏

渤中凹陷有利于油氣成藏的斷裂斷距多分布在20～150 m，占總數(shù)的62%(圖3b)。斷距相對(duì)較小時(shí)，斷層封閉性好，利于成藏；反之，斷裂的斷距越大，活動(dòng)性增強(qiáng)，產(chǎn)生的誘導(dǎo)裂縫可能增多，斷裂易呈開啟狀態(tài)，降低封閉能力，對(duì)油氣更多地起輸導(dǎo)作用，不利于油氣聚集成藏。

2.3 斷層活動(dòng)性與油氣成藏

渤中凹陷及其周邊凹陷的沙河街組和東營組主力烴源巖，到新近紀(jì)以來才進(jìn)入大規(guī)模生排烴期[12-15]，故只有新近紀(jì)以來的斷裂活動(dòng)對(duì)中淺層油氣成藏才具有實(shí)際意義[16]。通過對(duì)研究區(qū)明化鎮(zhèn)組上段和第四系斷層的活動(dòng)速率統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合已發(fā)現(xiàn)的油氣藏進(jìn)行綜合分析(圖4)，結(jié)果表明，在斷層活動(dòng)速率中等(10～30 m/Ma)或弱(<10 m/Ma)時(shí)，斷裂封閉能力強(qiáng)，不易破壞先成的油氣藏，對(duì)油氣聚集保存較為有利；但當(dāng)斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈(>30 m/Ma)時(shí)，斷裂呈開啟狀態(tài)，產(chǎn)生的誘導(dǎo)裂縫多，斷裂封閉性差，常對(duì)油氣主要起輸導(dǎo)和破壞作用，不利于油氣聚集成藏。

3 斷裂要素及形態(tài)對(duì)成藏作用的控制

不同形態(tài)的斷裂，斷面受力性質(zhì)和程度會(huì)有差異，可進(jìn)一步導(dǎo)致封閉性不同，使成藏作用也存在很大的差異。

3.1 斷裂走向、傾向與油氣成藏

通過對(duì)控藏?cái)嗔训淖呦颉A向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)斷裂走向以NEE向?yàn)橹鞯挠蜌獠卣伎倲?shù)的39%，其次為NE向和EW向，三者共占78%；傾向以N,S,NW和SE向?yàn)橹?，占總?shù)的86%。研究區(qū)受NE向郯廬斷裂帶走滑作用的影響，主斷裂大多為NE和近EW向，對(duì)油氣起輸導(dǎo)作用；與其伴生的次級(jí)斷裂多為NEE向，可發(fā)育構(gòu)造圈閉，對(duì)輸導(dǎo)的油氣起再次分配和聚集成藏的作用。故渤中凹陷與油氣藏相關(guān)的斷裂走向以NE、近EW和NEE向?yàn)橹鳎鳶W走向的斷層則處于應(yīng)力擠壓狀態(tài)，對(duì)油氣的運(yùn)移和成藏不利。

圖3 渤中凹陷斷裂級(jí)別(a)、斷距(b)及規(guī)模(c,d)與所對(duì)應(yīng)的油氣藏?cái)?shù)量Fig.3 Number of petroleum reservoirs responding to fault class (a),fault throw(b) and scale(c,d) in the Bozhong Sag

圖4 渤中凹陷斷層活動(dòng)速率與油藏之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系Fig.4 Relationship between faulting rate and petroleum reservoirs in the Bozhong Sag.a.石臼坨、沙壘田凸起斷層測(cè)線位置；b.渤南低凸起斷層測(cè)線位置；c.不同地區(qū)斷層活動(dòng)速率柱狀圖(紅色為油氣藏?cái)鄬?，藍(lán)色為非油氣藏?cái)鄬?

3.2 斷裂傾角與油氣成藏

研究區(qū)與油藏相關(guān)的斷裂，傾角主要集中在66°～80°(圖5a)，與其有關(guān)的油藏占總數(shù)74%。在渤中凹陷，傾角較小的斷裂不甚發(fā)育，形成的油藏?cái)?shù)量也不多；傾角較大的斷裂，斷面陡傾，缺乏上覆地層的重力分壓，斷裂長期呈開啟狀態(tài)，斷裂封閉性較差[17-18]，成藏條件也不利。傾角處在66°～80°的斷裂數(shù)目多，形成的構(gòu)造圈閉也多，且上覆地層的重力分壓促使斷裂封閉性增強(qiáng)，遮擋條件好，利于油氣聚集保存。

3.3 斷裂上、下盤與油氣成藏

通過對(duì)研究區(qū)與斷裂上下盤相關(guān)性較為明顯的183個(gè)油氣藏進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明，上升盤和下降盤油氣藏發(fā)育數(shù)量相當(dāng)，分別為87和96個(gè)。但若從斷裂級(jí)別的角度分析，兩者存在較大差異。

在與一、二級(jí)斷裂有關(guān)的78個(gè)油氣藏中，下降盤發(fā)育油氣藏的有58個(gè)，占74%。這是由于一、二級(jí)斷裂下降盤地層發(fā)育齊全，層位多，并且一、二級(jí)斷裂多為同沉積斷裂，易形成滾動(dòng)背斜圈閉，而上升盤多為主動(dòng)盤，誘導(dǎo)裂縫帶發(fā)育[19-21]，利于油氣輸導(dǎo)運(yùn)移，進(jìn)一步促使油氣在下降盤的圈閉中聚集成藏。而與三級(jí)斷裂有關(guān)的105個(gè)油氣藏中，上升盤發(fā)育的油氣藏有67個(gè)，占64%，這是由于研究區(qū)的三級(jí)斷裂多為正斷層，反向遮擋封閉性好，受上覆地層壓力(重力分量)大，封閉能力更強(qiáng)，更有利于油氣的聚集保存。

3.4 斷裂遮擋類型與油氣成藏

通過對(duì)研究區(qū)與斷裂遮擋類型相關(guān)的油氣藏?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明，渤中凹陷以斷裂反向遮擋成藏為主。一級(jí)和二級(jí)斷裂中，斷裂反向遮擋成藏占77%；在三級(jí)斷裂中，斷裂反向遮擋成藏占74%(圖5b)。渤中凹陷在走滑拉張作用下，以正斷層發(fā)育為主，正斷層的下盤為被動(dòng)盤，基本不活動(dòng)，誘導(dǎo)裂縫不發(fā)育，在斷層活動(dòng)期油氣容易注入，斷層活動(dòng)間歇期則易形成側(cè)向封堵；上盤在拉張斷落過程中，往往形成逆牽引構(gòu)造，孔滲性較差，油氣相對(duì)較難注入和成藏。

3.5 斷裂組合樣式與油氣成藏

渤中凹陷的斷裂平面組合樣式多樣，其中斜交式和雁列式最利于油氣聚集成藏(圖5c)，占油藏總數(shù)的77%。剖面組合樣式中Y字形、多級(jí)Y、似花狀和階梯狀等易于成藏，占81%(圖5d)。平面斜交式多與剖面Y字形對(duì)應(yīng)，雁列式多與階梯狀和似花狀對(duì)應(yīng)，這些組合既有繼承型或繼承-改造型主斷裂溝通油源，垂向輸導(dǎo)油氣，又有新生型次級(jí)斷裂再分配油氣，并形成構(gòu)造圈閉，二者耦合，促進(jìn)油氣聚集成藏，典型者如渤中28-2南油田[22]。

圖5 渤中凹陷斷層傾角(a)、遮擋類型(b)、平面組合樣式(c)和剖面組合樣式(d)與所對(duì)應(yīng)油藏?cái)?shù)量柱狀圖Fig.5 Histograms of petroleum reservoirs related to fault dip(a),cover types(b),plain view combination(c) and section view combination(d) in the Bozhong Sag

3.6 斷裂平面形態(tài)與油氣成藏

有研究認(rèn)為斷裂平面交叉點(diǎn)是油氣垂向運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)通道[15]，易于成藏。通過對(duì)淺層與斷裂平面形態(tài)明顯相關(guān)的107個(gè)油氣藏的統(tǒng)計(jì)表明，由相交斷裂構(gòu)成的斷塊油氣藏為44個(gè)，占41%；單條斷裂構(gòu)成的斷鼻油氣藏為63個(gè)，占59%。在單條斷裂中，與單凸形相關(guān)的油氣藏有6個(gè)，與單凹形相關(guān)的油氣藏的有15個(gè)，與復(fù)雜彎曲形態(tài)相關(guān)的油氣藏有42個(gè)。進(jìn)一步對(duì)這3種形態(tài)進(jìn)行細(xì)化分析表明，斷裂凸出處最容易成藏，油藏?cái)?shù)有37個(gè)，占總數(shù)的58.7%，斷裂凹進(jìn)處、平直處的油藏分別有14個(gè)和12個(gè)。這是由于凸出處位置圈閉與構(gòu)造面匹配易成三面遮擋的斷鼻狀構(gòu)造，圈閉有效性好；平直或者凹形斷裂，與構(gòu)造面組合形成有效斷鼻圈閉的幾率相對(duì)較低。

3.7 斷層泥比率與油氣成藏

斷裂帶泥質(zhì)含量的多少也是評(píng)價(jià)構(gòu)造圈閉有效性的重要因素之一。本文采用斷層泥比率(SGR)法和斷裂帶泥質(zhì)含量(Rm)法[23-25]表示斷層封閉能力。

通過對(duì)渤中凹陷石臼坨凸起區(qū)和渤南低凸起區(qū)斷塊油藏的斷層泥質(zhì)含量進(jìn)行分析，斷層泥質(zhì)參數(shù)SGR及Rm分布如圖6所示，該圖顯示絕大多數(shù)油藏的SGR大于0.3，Rm大于0.35。故可以認(rèn)為，當(dāng)SGR和Rm值大于該范圍時(shí)，斷層封閉性較好，可促使油氣聚集成藏。渤南低凸起區(qū)的斷層活動(dòng)速率中等偏弱(圖4c)，SGR和Rm很多比石臼坨凸起區(qū)的更大(圖6)，斷層封閉性更好，更有利于油氣成藏。

圖6 渤中凹陷斷塊油藏的斷層SGR及Rm參數(shù)分布Fig.6 Distribution of SGR and Rm for thefaulting-related petroleum reservoirs in the Bozhong Sag.

4 斷裂控藏關(guān)鍵因素及控藏模式

4.1 斷裂控藏的關(guān)鍵因素

通過對(duì)渤中凹陷237個(gè)油氣藏的成藏控制因素及有利條件所對(duì)應(yīng)油藏的比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表1)，結(jié)果表明，走向NNE、近EW和NE向，傾角為66°～80°，斷距0～150 m，斷層活動(dòng)速率在10～30 m/Ma，SGR大于0.3、Rm大于0.35，組合樣式為斜交式、雁列式、Y字形、似花狀和階梯狀的斷裂對(duì)油氣成藏較為有利，并且斷裂以反向遮擋成藏為主，斷裂相交處，凸出處增壓段更有利于油氣聚集成藏。

4.2 渤中凹陷斷裂控藏模式

根據(jù)渤中凹陷斷裂對(duì)油氣藏的控制作用統(tǒng)計(jì)(表1)，可建立渤中凹陷的斷裂控藏模式(圖7)。渤中凹陷目前所發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要分布在盆地邊緣的凸起帶和陡坡帶，油氣主要通過斷裂在淺層館陶組及明化鎮(zhèn)組下段大量富集。主斷裂規(guī)模大，延伸遠(yuǎn)，切割深，溝通油源，為油氣垂向運(yùn)移的主要通道，控制了油氣的垂向分布。新生型的次級(jí)斷裂再次分配油氣，不僅使得油氣的分布范圍在平面上擴(kuò)大，而且形成構(gòu)造圈閉，控制著淺層油氣的平面分布。主斷裂與次級(jí)斷裂的合理配置，是油氣能夠在中淺層成藏的前提條件。

直接與一、二級(jí)主斷裂有關(guān)的油氣藏，斷裂規(guī)模一般不會(huì)太大，多屬于繼承改造型，走向多呈NNE、NE、EW向，有利于油氣的垂向輸導(dǎo)運(yùn)移，在下降盤多發(fā)育滾動(dòng)背斜。

表1 渤中凹陷油氣成藏有利因素分析

圖7 渤中凹陷斷裂控藏模式Fig.7 Model that faults controlling oil reservoirs in the Bozhong Saga.剖面；b.平面

對(duì)于次級(jí)斷裂，所形成的圈閉有效性是控制油氣成藏的關(guān)鍵因素，突出表現(xiàn)在斷層封閉性上。本質(zhì)上，斷層的產(chǎn)狀、規(guī)模、活動(dòng)速率、斷距、遮擋類型等，都不同程度地影響著斷層的封閉性。次級(jí)斷層多為受伸展作用或走滑拉伸作用形成的正斷層，常表現(xiàn)出同向輸導(dǎo)、反向遮擋的特征，故油氣藏多集中在斷裂上升盤。在剖面呈花狀、似花狀和Y字形的斷裂中，油氣藏多分布在淺部斷裂反向遮擋處，花心處一般不成藏，除非兩側(cè)斷裂都形成滾動(dòng)背斜，構(gòu)成斷背斜圈閉。平面上，在斷裂的相交處、凸出處，易形成斷鼻構(gòu)造，對(duì)成藏有利，其中單凸形斷裂中部及彎曲斷裂尾部凸出處尤為有利。若斷裂具有走滑性質(zhì)，則走滑增壓段封閉性較好(圖7b)，有利于油氣聚集成藏。

5 結(jié)論

1) 渤中凹陷繼承型和繼承-改造型斷裂多屬于一、二級(jí)主斷裂。在古近紀(jì)和新近紀(jì)都有活動(dòng)，規(guī)模大、延伸遠(yuǎn)，溝通油源，以垂向輸導(dǎo)油氣為主，圈閉成藏為輔；新生型斷裂多為晚期新近紀(jì)發(fā)育的三級(jí)斷裂，其規(guī)模小但數(shù)量多，以發(fā)育構(gòu)造圈閉為主。主斷裂與新生型次級(jí)斷裂的合理配置，為油氣成藏提供良好的前提條件。

2) 目前渤中凹陷所發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要以斷裂控制的構(gòu)造油氣藏為主。通過對(duì)斷裂各因素與油氣藏發(fā)育程度的分析，認(rèn)為有利于成藏的斷裂特征為：走向NNE、近EW和NE向，傾角為66°～80°，斷距20～150 m，斷層活動(dòng)速率在10～30 m/Ma，SGR大于0.3，Rm大于0.35，組合樣式為斜交式、雁列式、Y字形、似花狀和階梯狀的斷裂對(duì)油氣成藏較為有利，并且斷裂以反向遮擋成藏為主，斷裂相交處、凸形增壓段更有利于油氣聚集成藏。

3) 本質(zhì)上說，構(gòu)造圈閉的斷層封閉性仍然是渤中凹陷控制油氣成藏的關(guān)鍵因素，斷層的產(chǎn)狀、規(guī)模、斷裂類型、活動(dòng)速率、斷距、遮擋類型、斷層泥比率等要素，都是斷層封閉性的不同表現(xiàn)方面。其中，斷裂活動(dòng)速率、規(guī)模和斷裂類型是影響封閉性的根源。

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(編輯 張亞雄)

Characterization of fault system and its control on reservoirs in the Bozhong Sag,Bohai Bay Basin

Wang Guanmin1,Xiong Zhouhai1,Zhang Jian2,Guo Yonghua3,Lin Guosong3,Fu Yao1

[1.SchoolofGeosciences,ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),Qingdao,Shandong266580，China;2.The8thOilPlant,PetroChinaDaqingOilfield,Daqing,Heilongjiang163514,China;3.TianjinBranchofCNOOC,Tianjin300457,China]

The Bozhong Sag is not only the depocenter of the Bohai Bay Basin,but also an important oil/gas-bearing sag in the Bohai Bay Basin.The reservoirs surrounding the Bozhong Sag are mostly fault-controlled structural or structural-lithological reservoirs.The patterns and degrees that these faults control on petroleum reservoirs directly determine the evaluation of structural traps and exploration strategy.By detailed structural characterization of 237 petroleum reservoirs with shallow to medium depth in the Bozhong Sag,this paper statistically analyzed multiple parameters,e.g.,faulting classification,faulting mechanism,fault throw,faulting activity,fault strike/dip,combination styles,plain view geometry,screening types,SGR,etc.Our study suggested that,with proper assemblage of primary faults and minor faults,faulting characteristics contributing to petroleum accumulation includes: striking NNE or EW/NE,dip angle of 66°-80°,fault throw of 20-150 m,faulting rate of 10-30 m/Ma,SGR>0.3,Rm>0.35,multiple assemblage styles (e.g.,oblique crossing,en echelon,Y-shape,semi-flower and stepwise faults) and antithetic screening.In plain view,it is more favorable for hydrocarbon accumulation in positions where faults are intersecting and convex section.In general,fault sealing property is the key factor controlling hydrocarbon accumulation in structural traps.The fault sealing property is determined by faulting rate,scale and fault types.

hydrocarbon accumulation,fault sealing property,controlling factor,fracture,Bozhong Sag,Bohai Bay Basin

2015-10-22;

2016-12-20。

王冠民(1969—)，男，博士、教授，沉積學(xué)及石油地質(zhì)學(xué)。E-mail:wangguanmin@upc.edu.cn。

國家科技重大專項(xiàng)(2008ZX05023-001-004-002；2011ZX05023-001-013)。

0253-9985(2017)01-0062-09

10.11743/ogg20170107

TE122.1

A