淺談小斷層對(duì)溱潼凹陷油氣成藏的影響

史夢(mèng)君

（中國(guó)石化華東油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇南京 210011）

隨著蘇北地區(qū)油氣勘探的日趨成熟，精細(xì)勘探是現(xiàn)行的必定方針。在前期勘探中，帥垛地區(qū)已經(jīng)驗(yàn)證了小斷層的控藏作用，通過(guò)推廣應(yīng)用，證實(shí)了小斷層對(duì)溱潼帥垛-殷莊地區(qū)的油氣成藏也起到了至關(guān)重要的作用。但由于受地震資料分辨率的限制，地球物理手段暫時(shí)對(duì)刻畫(huà)20 m 左右斷層及斷層組合有較大難度，還需要結(jié)合多種技術(shù)手段及鉆井進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)并且通過(guò)地質(zhì)認(rèn)識(shí)等進(jìn)一步分析以落實(shí)小斷層在勘探開(kāi)發(fā)工作中的作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

蘇北盆地是蘇北-南黃海盆地陸上部分，主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，整體呈近東西向展布。南部分別為東臺(tái)坳陷、建湖隆起，北部為鹽阜坳陷[1]。其中溱潼凹陷是東臺(tái)坳陷的一個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元[2]。

溱潼凹陷是一個(gè)南深北淺、南斷北超、南陡北緩的不對(duì)稱(chēng)箕狀凹陷[8]。依次可劃分出斷階帶、深凹帶、坡壘帶、斜坡帶等構(gòu)造帶。凹陷內(nèi)自古到新發(fā)育的地層有白堊系浦口組、白堊系赤山組，古近系泰州組、阜寧組、戴南組、三垛組，新近系鹽城、第四系東臺(tái)組。最大沉積厚度約為6 000 m。

紅莊－臺(tái)興－殷莊構(gòu)造高帶位于溱潼凹陷東部，夾持于時(shí)堰和小凡莊兩個(gè)次凹之間，包括廣山構(gòu)造、殷莊構(gòu)造帶、臺(tái)興構(gòu)造帶、紅莊構(gòu)造帶等多個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元[3-7]。該構(gòu)造高帶是被數(shù)條近東西向延伸的反向、順向區(qū)域斷層及一系列的北東東向、南傾、北傾小斷層切割的中、下構(gòu)造層疊合的繼承性構(gòu)造高帶。該構(gòu)造高帶由一系列的斷鼻、地壘、地塹及階式斷塊構(gòu)造組成，是油氣的富集帶。區(qū)域性的斷層控制了本構(gòu)造高帶的油氣分布、運(yùn)移和聚集，是本區(qū)的控油斷裂。目前，已在本區(qū)發(fā)現(xiàn)多個(gè)此類(lèi)斷層控制的油田，如殷莊油田、臺(tái)興油田、廣山油田等。并且隨著勘探的日益成熟，在溱潼凹陷中東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)帥垛、殷莊、廣山等數(shù)個(gè)小斷層控藏的油區(qū)[9，10]。

2 小斷裂對(duì)溱潼凹陷帥垛油氣成藏的影響

帥垛油田地理位置處在江蘇省興化市，臨近溱潼生烴深凹，構(gòu)造上處于溱潼凹陷斜坡帶中部，處于近油源的有利三角洲前緣相帶，油田的東部是戴南油田，西部是茅山油田，成藏條件有利。

帥垛油田阜三段被一系列的近東、北北東向斷層分割成多個(gè)斷塊、斷鼻構(gòu)造，繼續(xù)向南拓展該地區(qū)油藏，設(shè)計(jì)Y6 井，鉆探失利。

Y6 井失利后，對(duì)該區(qū)地震資料進(jìn)行小斷層的精細(xì)再解釋?zhuān)赮6 井北部刻畫(huà)出5 條斷層，呈現(xiàn)S5 區(qū)塊是被一系列近東西向及北東向斷層分割而成的斷塊特征，落實(shí)S5-14，S3-7 等3 個(gè)不同的斷塊圈閉，主要斷層有茅山斷層、F1 斷層、F2 斷層、F3 斷層、f5 斷層、f6斷層、f7 斷層、f9 等正斷層。

其中茅山斷層是構(gòu)造北部控邊界大斷層，對(duì)S4、S5塊油氣聚集、成藏起控制作用。F1、F2 斷層延伸長(zhǎng)、切割深，是油氣疏導(dǎo)、運(yùn)移的通道之一。f5、f6、f7、f9 斷層，斷距10～30 m，傾角40～60°，延伸長(zhǎng)度1.1～2.9 km，切割阜寧組地層，為晚期小斷層，是油藏的中部控邊控油斷層。

S5 區(qū)塊阜三段以三角洲前緣水下分流河道、河口壩-遠(yuǎn)砂壩的細(xì)砂巖-粗粉砂為主，砂體分布呈現(xiàn)西北部較厚，往東南部減薄的趨勢(shì)。單井阜三段砂巖厚度為23.17～108.19 m，平均厚約67.9 m；主力油層主要為Ⅰ油組、Ⅱ油組以及Ⅲ油組上部的砂體中。平面上油層分布穩(wěn)定，呈層狀展布，砂體可連續(xù)追蹤，物源來(lái)自北西方向，由南東向北西砂體有逐漸變厚的趨勢(shì)。垂向上單砂體厚度略薄，但砂體層數(shù)多，總體受構(gòu)造控藏，局部沉積微相略有變化，該地區(qū)儲(chǔ)層薄，單層砂體5～15 m，20 m 以下的斷層就足以斷開(kāi)砂體，與對(duì)盤(pán)泥巖對(duì)接將油氣形成良好的側(cè)向封堵。

Y6 井、S5-14，S3-7 等井的鉆探驗(yàn)證了該地區(qū)小斷層對(duì)油氣運(yùn)移起至關(guān)重要的控制作用。

3 地球物理識(shí)別微小斷層的方法

3.1 小斷層的分辨

在溱潼凹陷帥垛等地區(qū)的實(shí)際開(kāi)發(fā)工作中已證實(shí)小斷層對(duì)油氣藏的分布起到重要作用。

在實(shí)際工作中，由于阜三段處于扇三角洲前緣沉積組合：包括水下分流河道及河道間、前緣席狀砂、薄的水下泥石流等沉積類(lèi)型。地震剖面上為高振幅、高連續(xù)性及平行的反射特征，砂體主要存在前緣亞相中，由分流河道的河口壩砂構(gòu)成，在地震剖面上表現(xiàn)為中-強(qiáng)振幅、中-弱連續(xù)性的平行席狀等反射，類(lèi)似地層的相變?nèi)菀妆换煜秊樾鄬樱虼?，在小斷層解釋之前，要分析該地區(qū)的沉積環(huán)境，降低相變對(duì)小斷層識(shí)別的影響。

在泥頁(yè)巖等標(biāo)志層中厚度的變化可以落實(shí)小于20 m 的小斷層，針對(duì)砂體的厚度變化，首先需要分析該地區(qū)沉積相，研究局部地區(qū)砂體分布規(guī)律，并通過(guò)連井對(duì)比細(xì)化小砂體的展布及厚度變化。在連井砂體沒(méi)有分布差異的情況下，單井地層的缺失或者變薄可確定該地區(qū)存在小斷層。

3.2 小斷層識(shí)別方法

在溱潼中東部的小斷層精細(xì)構(gòu)造解釋中，主要運(yùn)用剖面和平面上結(jié)合的方法對(duì)小斷層展開(kāi)刻畫(huà)描述工作。剖面上采用瞬時(shí)相位與提高分辨率的方向，強(qiáng)化波組斷點(diǎn)，使小斷層更易識(shí)別刻畫(huà)（見(jiàn)圖1），再通過(guò)對(duì)周邊大斷層展布的分析進(jìn)行小斷層組合，同時(shí)在平面上采用時(shí)間切片、相干切片、相位切片、傾角去噪增強(qiáng)等手段（見(jiàn)圖2）對(duì)斷層進(jìn)行組合，驗(yàn)證并檢索人工可能未識(shí)別或者組合不恰當(dāng)?shù)臄鄬?，進(jìn)行進(jìn)一步的斷層分析落實(shí)。

圖1 剖面小斷層識(shí)別刻畫(huà)

圖2 平面小斷層識(shí)別刻畫(huà)

3.3 小斷層的地質(zhì)分析

斷層期次與油氣生排烴期關(guān)系的研究，可對(duì)后續(xù)的成藏分析起到重要的作用?？蓪鄬臃譃橹饔驮磾鄬印⒂驮捶种鄬蛹胺怯驮词鑼?dǎo)斷層。主油源斷層是指切入烴源巖系的輸導(dǎo)斷層，直接溝通烴源巖和儲(chǔ)層的斷層；油源分支斷層是指與主油源斷層相接的分支斷層，能夠間接溝通烴源巖儲(chǔ)層；非油源疏導(dǎo)斷層是指受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響而在新近紀(jì)形成的小規(guī)模斷層，該類(lèi)斷層無(wú)法直接溝通烴源巖層，可作為油氣二次運(yùn)移的調(diào)節(jié)斷層或側(cè)向遮擋條件。

通過(guò)層拉平剖面，分析斷裂的期次，分析斷層生長(zhǎng)與生排烴期的關(guān)系，阜二段-鹽城組初期，活動(dòng)強(qiáng)度較大，切割層位多，對(duì)油氣的匯聚成藏起著重要的控制作用；三垛組末期-鹽城組，斷層規(guī)模一般較小，活動(dòng)強(qiáng)度不大，僅對(duì)局部油氣成藏具有控制作用。

溱潼凹陷的主要生排烴期在三垛期，三垛期之后活動(dòng)的斷層對(duì)油氣的疏導(dǎo)起到了良好的作用，而在戴南組之前形成的斷層則可根據(jù)斷距及對(duì)盤(pán)地層巖性判斷能否對(duì)斷層起到一個(gè)較好的封堵作用。

4 小斷層對(duì)油氣影響的推廣應(yīng)用

4.1 小斷層對(duì)殷東地區(qū)成藏的影響

殷莊圈閉位于溱潼凹陷東北部斜坡帶，是一個(gè)被多條小斷層復(fù)雜化的圈閉，發(fā)育反向正斷層控制的地壘，成熟的泰州組二段生成的油氣，經(jīng)順向斷層向構(gòu)造高部位運(yùn)移，由反向斷層遮擋成藏。已發(fā)現(xiàn)油藏規(guī)模較?。?4×104t），周邊具有擴(kuò)大潛力。

通過(guò)構(gòu)造精細(xì)解釋?zhuān)院技疑?、廣山、殷莊三條斷層將東斜坡劃分為杭家舍、殷莊-興北、廣山、東臺(tái)4 個(gè)三級(jí)構(gòu)造帶。其中將殷莊油田所在的殷莊-興北構(gòu)造帶作為首先突破的優(yōu)勢(shì)區(qū)帶，通過(guò)細(xì)化該地區(qū)的構(gòu)造解釋?zhuān)l(fā)現(xiàn)了受北側(cè)殷莊斷層和F1 斷層控制的殷東構(gòu)造圈閉。殷莊和殷東構(gòu)造具有同一個(gè)鼻狀構(gòu)造背景，被F1 斷層切割。F1 斷層為一條傾向北北東，走向北東-南西的正斷層，延伸約12 km，斷距20～140 m 不等，斷穿三垛-泰州組，該圈閉處斷距在20 m 左右，通過(guò)YD1 井鉆井驗(yàn)證，F(xiàn)1 斷層對(duì)油氣起到了很好的遮擋作用，將殷東圈閉與殷莊圈閉隔開(kāi)，殷東圈閉處于相對(duì)更前排的位置，靠近烴源，成藏更有利。低部位的H2井落實(shí)了該構(gòu)造的含油氣面積，提交預(yù)測(cè)儲(chǔ)量111.29×104t。

東斜坡多口井在泰州組底塊砂可見(jiàn)豐富顯示，但含油飽和度不高，普遍含水，分析認(rèn)為泰州組底塊砂厚度大，封堵條件要求苛刻，在轉(zhuǎn)變思路后將泰州組泥灰?guī)r下10 m 左右的第一套砂體作為新的勘探目標(biāo)，互層段單層砂體厚度在5～15 m，較底塊砂更易形成側(cè)向封堵。

4.2 小斷層對(duì)廣山地區(qū)成藏的影響

廣山圈閉位于溱潼凹陷東斜坡，低部位已發(fā)現(xiàn)廣山油田，但該地區(qū)阜三段產(chǎn)能不高，推測(cè)可能有油氣泄漏往高部位運(yùn)移，而高部位G4B 未見(jiàn)油氣顯示。通過(guò)精細(xì)構(gòu)造解釋后，在G4B 井的低部位解釋出一條斷層，斷距約20 m。認(rèn)為油氣可能被斷層封堵，在上升盤(pán)成藏，部署G6 井，獲低產(chǎn)工業(yè)油流，證實(shí)了該斷層的存在并且對(duì)油氣起到了良好的封堵作用。

以此小斷層控藏的思路在廣山地區(qū)優(yōu)選廣山南條帶，加強(qiáng)了相干切片、時(shí)間切片、相位切片、傾角去噪增強(qiáng)等方法刻畫(huà)該復(fù)雜地區(qū)的小斷層展布，發(fā)現(xiàn)斷層F，部署G7 井獲工業(yè)油流，但是滾勘時(shí)往低部位140 m部署的G7-1 井落空，G7-1b 井鉆遇含油水層，G7-1b2井僅鉆遇油跡顯示，往高部位20 m 處繼續(xù)部署G7-1b3 井獲油層，這五口井分布在僅0.25 km2范圍內(nèi)，但是每口井鉆遇油氣的情況差異明顯，廣山南條帶的勘探陷入僵局。

首先對(duì)這邊的鉆井進(jìn)行分析，與G5 井對(duì)比，G7 井的上砂組殘留13 m，被剝蝕35 m ；G7-1b 井上砂組殘余35 m 被剝蝕13 m。通過(guò)實(shí)際鉆井對(duì)比，認(rèn)為G7 井與G7-1b 井在阜三段Ⅱ砂組中部泥巖段發(fā)育一個(gè)小斷層，斷距15～20 m。下砂組可對(duì)比，而低部位的G7-1井砂體更發(fā)育，物性更好。

其次分析溱潼東部地區(qū)沉積相，主要發(fā)育三角洲水下分流河道以及間灣，儲(chǔ)層橫向變化大，存在三角洲前緣側(cè)翼砂體尖滅加斷層控制的復(fù)合油藏。

綜合分析廣山主要受構(gòu)造影響，同時(shí)沉積對(duì)局部地區(qū)的儲(chǔ)層分布及油氣運(yùn)聚也起到了一定的作用。

5 結(jié)論

通過(guò)溱潼凹陷中東部的勘探開(kāi)發(fā)，明確了小斷層對(duì)溱潼帥垛-殷莊地區(qū)的油氣成藏起到了至關(guān)重要的作用。在確定小斷層對(duì)成藏的影響及作用之前應(yīng)先穩(wěn)步進(jìn)行下列研究：

（1）對(duì)研究區(qū)的沉積微相及地震反射特征進(jìn)行分析，降低相變對(duì)小斷層識(shí)別的影響。

（2）從剖面和平面多方法刻畫(huà)小斷層及斷層組合并明確斷距與儲(chǔ)層的接觸關(guān)系。

（3）分析小斷層的期次，判斷斷層對(duì)油氣的疏導(dǎo)運(yùn)移、封堵能力，從而才能有效分析小斷層對(duì)斷塊成藏的影響。