凹陷區(qū)與斜坡區(qū)斷砂配置輸導體系特征及其對油氣控制作用的差異性

李 根

（中國石油大慶油田有限責任公司第一采油廠， 黑龍 江大慶 163001）

0 引 言

斷砂配置體系是含油氣盆地油氣運移的輸導通道［1］。 由于凹陷區(qū)和斜坡區(qū)地質條件不同， 造成斷砂配置輸導體系特征明顯不同， 也導致其控制下的油氣分布特征存在明顯差異。 前人對斷砂配置輸導體系主要進行了3 個方面的研究和探討， 一是根據斷裂與砂體之間組合形式， 研究斷砂配置輸導體系的類型［1-4］， 把斷砂配置輸導體系按凹陷區(qū)和斜坡區(qū)分別分為牙刷狀、 樹枝狀和同層階梯、 跨層階梯狀； 二是根據斷砂配置輸導體系類型與斷裂密集帶之間關系， 研究斷砂配置輸導體系分布特征［5-9］， 認為無論是凹陷區(qū)還是斜坡區(qū)斷砂配置輸導體系均與斷裂密集帶有關， 不是分布在其內， 就是分布在其附近； 三是根據斷砂配置輸導體系與油氣分布之間關系， 研究斷砂配置輸導體系對油氣分布的控制作用［10-14］， 認為無論是凹陷區(qū)還是斜坡區(qū)油氣分布均受到斷砂配置輸導體系分布的控制，且凹陷區(qū)與斜坡區(qū)具有不同的油氣分布特征。

上述研究雖然對凹陷區(qū)和斜坡區(qū)斷砂配置輸導體系及所控制油氣分布特征進行了分析， 但是針對二者斷砂配置輸導體系分布及其對油氣分布的控制作用差異性研究相對較少， 且考慮的因素尚不全面， 不能準確反映凹陷區(qū)和斜坡區(qū)油氣分布的差異性， 給油氣勘探帶來一定風險。 因此， 開展凹陷區(qū)和斜坡區(qū)斷砂配置輸導體系及其控制的油氣分布差異性研究具有重要意義。

1 斷砂配置輸導體系油氣運移機理

1.1 凹陷區(qū)

凹陷區(qū)通常發(fā)育3 種類型的斷裂： ①油源斷裂， 溝通源巖和目的儲層， 且在油氣成藏期活動的斷裂， 一般為長期活動斷裂； ②輸導斷裂， 油氣成藏期活動， 但未連接源巖， 一般為晚期活動斷裂；③遮擋斷裂， 油氣成藏期不活動的斷裂， 一般為早期形成的斷裂。 油源斷裂和輸導斷裂在凹陷區(qū)往往以相互組合的形式出現， 剖面上表現為地壘或地塹狀， 平面上表現為密集帶。 凹陷區(qū)下生上儲式含油氣組合中， 下伏源巖生成油氣在剩余地層孔隙流體壓力差和浮力的作用下， 通過油源斷裂向上覆地層中運移， 由于受到上覆區(qū)域性蓋層阻擋， 油源斷裂輸導油氣便向區(qū)域性蓋層之下的滲透性好的砂巖層中側向運移， 形成了凹陷區(qū)斷砂配置輸導油氣體系（圖1）。 凹陷區(qū)斷砂配置輸導體系以油源斷裂垂向輸導油氣為主， 砂體側向輸導為輔， 形成條件是其上部存在封閉的區(qū)域性蓋層。

1.2 斜坡區(qū)

斜坡區(qū)通常發(fā)育2 種類型的斷裂： ①輸導斷裂， 一般為長期活動斷裂或晚期活動斷裂， 二者也可以組合的形式相伴而生， 剖面上表現為地壘、 地塹狀， 平面上表現為密集帶； ②遮擋斷裂， 一般為早期形成的斷裂。 凹陷區(qū)源巖生成的油氣通過油源斷裂向上運移， 因受區(qū)域性蓋層遮擋作用發(fā)生側向分流運移， 即在浮力作用下， 沿被斷裂連接的砂體側向運移和聚集， 形成了斜坡區(qū)階梯狀斷砂配置輸導體系（圖2）。 斜坡區(qū)以砂體側向運移為主， 斷裂輸導油氣為輔。 其條件為砂體大面積連續(xù)分布，且斷蓋配置封閉。

2 斷砂配置輸導體系類型

凹陷區(qū)和斜坡區(qū)油氣運移方向、 油氣運移動力的差異性， 造成凹陷區(qū)和斜坡區(qū)的斷砂配置輸導體系類型也不同。

2.1 凹陷區(qū)

凹陷區(qū)油氣運移方向主要以垂向為主， 油氣運移動力是剩余地層孔隙流體壓力差和浮力， 而阻力僅為油氣沿油源斷裂運移時所遇到的阻力， 油氣運移動力相對較強。 在油源斷裂向上輸導油氣受到上覆區(qū)域性泥巖蓋層阻擋后， 可以向其下多層砂地比值相對較高的砂體中進行側向分流運移， 形成牙刷狀斷砂配置輸導體系（圖3 （a） ）。 如果油源斷裂在剖面上組合為花狀或似花狀， 那么多個牙刷狀斷砂配置輸導體系組合成了樹枝狀斷砂配置輸導體系（圖3 （b） ）。

例如，高尚堡構造是南堡凹陷的主要含油氣構造，位于渤海灣盆地南堡凹陷北部，從下至上發(fā)育有古近系沙河街組、東營組和新近系的館陶組、明化鎮(zhèn)組。 沙二段、沙一段、東營組、館陶組和明化鎮(zhèn)組是主要含油氣層位。 高尚堡構造屬于典型的下生上儲式生油組合，沙三段烴源巖生成的油氣在油源斷裂的垂向輸導作用下，向上覆地層中運移，在頂部由于受到明化鎮(zhèn)組區(qū)域性泥巖蓋層阻擋，油源斷裂輸導油氣便向其上盤不同層位的砂體中發(fā)生側向分流運移，形成了牙刷狀斷砂配置輸導體系。 在高尚堡構造核部油源斷裂與分支斷裂組成花狀，且與不同層位砂體構成了樹枝狀斷砂配置輸導體系（圖4）。

2.2 斜坡區(qū)

斜坡區(qū)油氣運移方向以側向為主， 油氣運移動力為浮力， 阻力為砂體毛細管力， 油氣運移動力相對較弱， 即使受到輸導斷裂側接或變徑輸導作用的影響， 也僅能在一層或多層砂體中進行側向運移，形成同層階梯狀斷裂配置輸導體系或跨層階梯狀斷砂配置輸導體系（圖5）。 例如， 烏東斜坡帶是海拉爾盆地重點勘探地區(qū)， 位于烏爾遜凹陷東部， 該區(qū)從下至上主要發(fā)育有下白堊統的銅缽廟組、 南屯組、 大磨拐河組、 伊敏組以及上白堊統的青元崗組。 南屯組是其主要含油氣層位， 大磨拐河組也有少量油氣分布。 烏東斜坡帶油氣主要來自西側凹陷區(qū)南一段下部烴源巖。 由于烏東斜坡區(qū)南屯組輸導斷裂斷距相對較小， 斷蓋配置垂向封閉， 在大一段蓋層封閉作用下， 西部凹陷南一段烴源巖生成的油氣沿著南一段砂體向烏東斜坡區(qū)側向運移， 為同層階梯狀斷砂配置輸導體系（圖6）。 在靠近烏東斜坡帶東部的邊部， 由于南屯組頂部蓋層厚度相對較小， 輸導斷裂斷距相對較大， 斷蓋配置垂向不封閉， 南一段油氣上調至大磨拐河組運移， 形成了跨層階梯狀斷砂配置輸導體系（圖6）。

3 斷砂配置輸導體系對油氣分布的控制作用

3.1 斷砂配置輸導體系分布特征

3.1.1 凹陷區(qū)

凹陷區(qū)主要發(fā)育由油源斷裂和輸導斷裂構成的地塹或地壘構造帶， 構成邊界斷裂的油源斷裂和輸導斷裂可以輸導油氣， 是下伏源巖生成油氣向上運移的有利輸導通道。 凹陷區(qū)發(fā)育的沉積砂體主要為三角洲前緣席狀砂體、 重力流砂體， 砂體橫向連通性相對較差， 不利于油氣長距離側向運移， 故凹陷區(qū)形成以斷裂為主要運移通道的斷砂配置輸導體系， 且沿斷裂密集帶呈帶狀分布。

例如， 留楚地區(qū)位于渤海灣盆地饒陽凹陷中北部， 是該區(qū)域油氣勘探的重點地區(qū)。 與南堡凹陷相似， 留楚地區(qū)主要烴源巖位于沙一段， 油氣主要分布在東二、 三段， 館陶組也有少量油氣分布。 在剩余地層孔隙流體壓力差和浮力的作用下， 下伏沙一段源巖生成的油氣沿著花狀斷裂密集帶邊部的油源斷裂向上覆地層中運移， 由于受到上部東一、 二段的區(qū)域性蓋層阻擋， 沿斷裂密集帶邊部油源斷裂向上運移油氣開始在斷裂密集帶內的傾斜砂體中發(fā)生側向分流運移， 形成了牙刷狀或樹枝狀的斷砂配置輸導體系［15］。 這些牙刷狀或樹枝狀斷砂配置輸導體系在平面上沿斷裂密集帶方向呈帶狀分布（圖7）。

3.1.2 斜坡區(qū)

斜坡區(qū)通常發(fā)育有輸導斷裂的地塹構造帶或地壘構造帶， 長期活動或晚期活動的邊界斷裂皆可以輸導油氣。 斜坡區(qū)沉積的主要是三角洲水上和水下分流河道砂體， 砂體橫向連通性好， 有利于油氣長距離側向運移， 故斜坡區(qū)形成以砂體為主要運移通道的斷砂配置輸導體系， 且橫穿斷裂密集帶呈線狀分布。

例如， 文安斜坡區(qū)是渤海灣盆地霸縣凹陷油氣勘探的重點地區(qū)， 位于霸縣凹陷東部。 文安斜坡油氣主要來自其西側霸縣凹陷沙一段源巖， 油氣主要分布在沙一、 二段， 東營組和館陶組聚集油氣較少。 霸縣凹陷西部沙一段源巖生成的油氣通過順向斷裂對接進入到沙二段砂體中， 沿著沙二段同階梯狀斷砂配置輸導體系向文安斜坡區(qū)發(fā)生側向運移，在文安斜坡中部遇到幾條斷裂密集帶。 由于斷裂帶規(guī)模較大， 并且沙一段泥巖蓋層破壞程度較高， 斷蓋配置體系垂向上不封閉， 使沙二段同層階梯狀斷砂配置輸導體系在斷裂密集帶內轉變成沙一段甚至東營組的油氣輸導體系， 從而形成了跨層階梯狀斷砂配置輸導體系［15］。 這些斷砂配置輸導體系橫切斷裂密集帶呈線狀分布（圖8）。

3.2 油氣聚集分布特征

凹陷區(qū)和斜坡區(qū)斷砂配置輸導體系分布不同，造成凹陷區(qū)和斜坡區(qū)受斷砂輸導體系控制的油氣分布也存在差異性。

3.2.1 凹陷區(qū)

凹陷區(qū)油氣藏類型主要是構造和斷層—巖性油氣藏， 如斷塊、 斷層—巖性和構造油氣藏， 受斷砂配置輸導體系控制， 油氣主要分布在斷砂配置輸導體系處及其附近， 即沿斷裂密集帶分布。

例如上述的渤海灣盆地饒陽凹陷留楚地區(qū)， 下伏沙一段源巖生成的油氣在剩余地層孔隙流體壓力差和浮力的作用下， 沿斷裂聚集帶斷裂向上覆地層中運移， 因受頂部東一、 二段泥巖蓋層阻擋， 油氣向斷裂密集帶內砂體中側向分流運移， 形成了牙刷狀或樹枝狀斷砂配置輸導體系［16-20］。 通過此斷砂配置輸導體系油氣發(fā)生運移， 并在斷裂密集帶內聚集成藏， 使得油氣沿斷裂密集帶聚集， 并呈帶狀分布（圖7）。

3.2.2 斜坡區(qū)

斜坡區(qū)的油藏類型主要為構造油氣藏和巖性油氣藏， 例如斷塊、 斷層遮擋和巖性上傾尖滅油氣藏。 受斷砂配置輸導體系控制， 油氣主要分布在斷砂配置輸導體系及其附近， 呈橫穿斷裂密集帶的線狀分布。

如上述渤海灣盆地霸縣凹陷西側沙一段源巖生成的油氣沿著沙二段和沙一段砂體側向運移至文安斜坡過程中， 須穿過多條斷裂密集帶， 使同層階梯狀斷砂配置輸導體系變成跨層階梯狀斷砂輸導體系， 油氣聚集主要橫切斷裂密集帶或沿油源斷裂呈線狀分布（圖8）。

4 結 論

（1） 斷砂配置輸導體系類型的差異性： 凹陷區(qū)主要發(fā)育牙刷狀和樹枝狀斷砂配置輸導體系， 而斜坡區(qū)則主要發(fā)育同層階梯狀和跨層階梯狀斷砂配置輸導體系。

（2） 斷砂配置輸導體系分布特征的差異性：凹陷區(qū)斷砂配置輸導體系主要沿斷砂密集帶內呈條帶狀分布， 而斜坡區(qū)斷砂配置輸導體系橫切斷裂密集帶呈線狀分布。

（3） 受斷砂配置輸導體系控制的油氣聚集分布特征的差異性： 凹陷區(qū)油氣主要沿斷裂密集帶呈條帶狀分布， 而斜坡區(qū)油氣主要橫切斷裂密集帶或沿油源斷裂呈線狀分布。