断层相关裂缝的发育模式及分布预测——以东濮凹陷沙三段为例
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东濮凹陷多断多凸多洼构造特征及成因余海波【期刊名称】《石油地质与工程》【年(卷),期】2024(38)3【摘要】从渤海湾盆地入手研究东濮凹陷的构造特征,利用地震剖面、钻井、测井等资料对东濮凹陷进行分区、分带、全层系构造解析。
研究表明:1)东濮凹陷印支期挤压南北分区,燕山期弱挤压、古近纪沙四段-沙三段沉积期强烈拉张东西分带,古近纪晚期开始强走滑-弱拉张错断成块,具有多应力叠合时空演化的构造特征,呈现平面上隆洼相间、垂向上洼中有隆、断裂棋盘式交错的构造格局。
2)东濮凹陷宏观上经历了四期构造演化,发育逆冲-拉张-走滑断裂系统,根据构造变形应力期次叠合特征,将中-古生界构造样式分为两类九种,古近系构造样式主要分为背斜、断阶和背形三大类共十四种。
3)板块构造活动引起的地幔上拱和深断裂右旋走滑位移是东濮凹陷新生代形成的根本动力学原因;古近系基底横向构造的存在、兰聊断层活动分期分段性差异及控洼断层大量发育,单断大洼向多断多凸多洼转变;古近纪晚期浅层发育大量的四五级断层对洼陷和凸起进行调节改造,走滑构造应力逐步加强,断层在平面上分布形态从侧列变为羽列,导致多断多凸多洼格局发生扭动构造变形,复杂的断块群构造定型,早期形成的油气藏被调整改造,为东濮凹陷精细勘探和开发提供重要支撑。
【总页数】8页(P1-8)【作者】余海波【作者单位】中国石化中原油田分公司物探研究院;中国石化中原油田分公司博士后科研工作站【正文语种】中文【中图分类】P548【相关文献】1.东濮凹陷濮卫洼陷地质构造特征2.东濮凹陷复杂断块油藏高精度构造建模研究3.东濮凹陷胡-庆断阶带断裂构造与油气分布4.东濮凹陷滚动勘探开发实践——东濮环洼5.东濮凹陷文留构造CO2气藏地化特征及成因分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
东濮凹陷泥岩裂缝油气藏形成条件及分布特点
慕小水;苑晓荣;贾贻芳;刘广东;张德浩
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】2003(010)001
【摘要】结合东濮凹陷地质特点,探讨研究了东濮凹陷泥岩裂缝油气藏形成的地质条件.东濮凹陷油气源岩发育,泥岩裂缝发育,泥岩裂缝油气成藏有着较好的成藏条件,是一种新的油气藏类型,有着良好的勘探前景.同时对泥岩裂缝油气藏在东濮凹陷的
分布特点进行了研究,指出高压区及超高压区、盐岩分布区、构造转换带是寻找这
类油气藏的有利地区;层系上,沙三2-4是勘探这类油气藏的有利层系,一些稳定的泥、页岩标志层也是寻找这类油气藏的有利层段.
【总页数】3页(P12-14)
【作者】慕小水;苑晓荣;贾贻芳;刘广东;张德浩
【作者单位】中原油田分公司勘探开发科学研究院;中原油田分公司采油二厂;中原
油田分公司采油二厂;中原油田分公司采油二厂;中原油田分公司勘探开发科学研究
院
【正文语种】中文
【中图分类】TE34
【相关文献】
1.泥岩裂缝油气藏形成条件与预测研究 [J], 姜照勇;孟江;祁寒冰;张廷山;王顺玉;陈
军华
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5.泥岩裂缝油气藏的分布,特征和开发 [J], 康新荣;胡炳煊
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网络出版时间:2014-06-04 15:09网络出版地址:/kcms/detail/21.1357.TE.20140604.1509.003.html东濮凹陷北部沙三段页岩油气形成及分布预测吕艳南,张金川,张鹏,黄宇琪,邓恩德*(中国地质大学,北京 100083)摘要:东濮凹陷北部沙三段发育陆相泥页岩,但至今尚未对陆相页岩油气形成及分布进行系统研究。
通过岩心观察、扫描电镜、现场解吸及测试资料分析认为,沙三段泥页岩厚度大、埋深有利成藏、有机质丰度高、热演化程度适宜、储集空间发育程度高且含油气性较好,具备形成页岩油气的物质基础和储集条件。
根据不同沉积环境下泥页岩特征及不同干酪根类型生油气特征,在文明寨—桥口垂向剖面上预测了页岩油气分布类型和特征。
关键词:页岩油气;地球化学特征;含油气性;分布预测;东濮凹陷北部中图分类号:TE122 文献标识码:A引言东濮凹陷为渤海湾盆地富油气凹陷之一,大部分石油和天然气都分布于凹陷北部地区[1-3]。
东濮凹陷北部地区沙三泥页岩段频繁见到气测异常和油气显示,页岩油气潜力巨大。
中原油田对该区老井进行了大范围的录井资料复查,发现沙三段泥页岩钻遇油气显示井共74口,主要分布在濮卫、前梨园、柳屯次洼及斜坡带。
笔者利用实验测试资料对东濮凹陷北部沙三段泥页岩的形成条件进行系统分析,对比了湖泊环境中盐度高低对泥页岩有机地球化学特征的影响,推测研究区不同地区页岩油气分布类型和特征,以期为东濮凹陷北部沙三段的页岩油气勘探开发提供借鉴[4-5]。
1 区域地质概况东濮凹陷是一个早期箕状东断西超、晚期双断式的凹陷,主要受断裂构造活动的影响,构造分区大致以庆祖集—习城集—白庙为界,以北的地区称为东濮凹陷北部(图1)。
东濮凹陷北部地区沙三段整体为湖相背景下的各类三角洲沉积。
沙三期湖盆呈现非补偿的半深湖沉积环境,在水体较深的深湖、半深湖及浅湖区形成了厚度大、有机质丰富的暗色泥页岩;沙三段自下而上发育3套盐岩,每1套岩盐由若干个岩韵律组成,韵律由岩盐和泥岩构成。
断陷湖盆断裂、古地貌及物源对沉积体系的控制作用——以
孤北洼陷沙三段为例
张建林;林畅松;郑和荣
【期刊名称】《油气地质与采收率》
【年(卷),期】2002(009)004
【摘要】在高沉积速率期的断陷盆地进行断裂、古地貌及物源对沉积体系发育和分布的控制作用研究,对盆地的勘探具有重要意义。
该文以孤北洼陷为例,从构造单元的划分、断裂活动与古地貌发育及沉积充填、高沉降速率期沉积体系发育、物源系统等方面入手,研究了三种不同古地貌单元对沉积体系发育和分布的控制作用模式,指出了有利的和潜在的勘探方向。
【总页数】4页(P24-27)
【作者】张建林;林畅松;郑和荣
【作者单位】石油大学·北京;中国地质大学·北京;中国石化石油勘探开发研究院【正文语种】中文
【中图分类】TE122.2
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5.断陷湖盆古地貌恢复方法
——以濮卫洼陷沙河街组三段中亚段为例 [J], 田野;曾广平
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东濮凹陷三叠系砂岩储层构造裂缝特征及形成期次王瑞飞;屈艳梅;吕新华;邓瑞健;国殿斌;苏惠;苏琛【期刊名称】《地质科学》【年(卷),期】2014(49)4【摘要】根据露头、岩心、薄片、古地磁、成像测井、岩石力学实验等资料,对东濮凹陷北部三叠系砂岩储层构造裂缝特征及形成期次进行分析。
东濮凹陷三叠系砂岩储层主要发育北北东、北东和近东西向3组高角度构造裂缝,裂缝走向近于平行或垂直主断层,倾向为北西和南东。
二马营组裂缝较为发育,和尚沟组和刘家沟组裂缝相对不发育。
储层裂缝为3期,分别为燕山早期的北西向扩张裂缝和北北西、北西西向剪切裂缝,燕山晚期形成北东向拉张裂缝,喜马拉雅期形成北北东、北东向拉张裂缝、北北东向剪切裂缝和东西向扩张裂缝。
古、今构造应力场和岩石力学性质的各向异性分析表明,现今构造应力场最大水平主应力和岩石抗压强度的各向异性均影响燕山早期北西向裂缝的张开度及有效性。
储层裂缝表现为两期,分别为燕山晚期的北东向拉张裂缝、喜马拉雅期的北北东、北东向拉张裂缝,北北东向剪切裂缝和东西向扩张裂缝。
研究结果阐明了东濮凹陷北部三叠系砂岩储层构造裂缝特征及发育规律。
【总页数】10页(P1269-1278)【作者】王瑞飞;屈艳梅;吕新华;邓瑞健;国殿斌;苏惠;苏琛【作者单位】西安石油大学石油工程学院;中国石化集团公司中原油田分公司;中国石油大学【正文语种】中文【中图分类】P542;TE121【相关文献】1.东濮凹陷三叠系裂缝性砂岩储层微观孔隙结构特征2.腰英台油田青山口组致密砂岩储层构造裂缝特征及形成期次3.东濮凹陷三叠系砂岩裂缝储层特征4.川西南部须二段致密砂岩储层构造裂缝特征及其形成期次5.东濮凹陷沙三段致密砂岩储层裂缝形成机制及对储层物性的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
裂陷盆地断块群类型--以东濮凹陷为例陈书平;漆家福;程秀申;徐振强;解晨;赵衍彬;孙海龙【期刊名称】《断块油气田》【年(卷),期】2006(013)003【摘要】断块是重要的油气储集单元,断块群则是断块的有序组合,是油气藏组合体.断块油气藏的勘探迫切需要一个合理的断块群分类方案.文中从几何学-运动学方面出发,讨论了裂陷盆地断块群分类方案,然后结合裂陷盆地结构,讨论了不同构造部位可能出现的断块群类型,也从这个角度初步讨论了断块群的成因.最后,结合东濮凹陷实际,讨论了不同构造部位发育的不同类型断块群的构造特点和含油气性.【总页数】5页(P1-5)【作者】陈书平;漆家福;程秀申;徐振强;解晨;赵衍彬;孙海龙【作者单位】中国石油大学教育部油气成藏机理重点实验室,北京;中国石油大学地球科学系,北京;中国石油大学教育部油气成藏机理重点实验室,北京;中国石油大学地球科学系,北京;中原油田分公司勘探开发科学研究院;中原油田分公司勘探开发科学研究院;中原油田分公司勘探开发科学研究院;中国石油大学教育部油气成藏机理重点实验室,北京;中国石油大学地球科学系,北京;胜利油田分公司地质科学研究院【正文语种】中文【中图分类】P61【相关文献】1.东濮凹陷断块群类型及分布 [J], 刘颖2.裂陷盆地构造演化及盆地伸展模式--以东濮凹陷为例 [J], 苏惠;曲丽萍;张金川;王萍霞;何锋;王敏;王琦;胡玉杰3.陆相裂陷湖盆三级层序类型与发育模式——海拉尔盆地某凹陷为例 [J], 黄金鼎;纪友亮4.陆内裂陷盆地的复式断陷结构类型及其油气地质意义:以海-塔盆地早白垩世盆地为例 [J], 蒙启安;朱德丰;陈均亮;漆家福5.小型断陷湖盆初始裂陷期沉积充填演化特征——以松辽盆地梨树断陷苏家屯地区火二段为例 [J], 杨文杰; 胡明毅; 邓庆杰; 元懿因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
东濮凹陷地质三分性与沙三期沉积古地理李明娟;许化政;周新科【期刊名称】《断块油气田》【年(卷),期】2006(013)005【摘要】东濮凹陷构造与沉积明显分为2个阶段:沙三段沉积时期和沙二段-东营组沉积时期.沙三段时期,东濮地区发育濮阳湖和东明湖.濮阳湖受兰聊、五星集-六塔断层活动控制,形成深水湖相-浅水盐湖相的暗色泥岩与盐岩、砂岩韵律,是现今油气最丰富的领域,盆内二级断层--杜寨断层、石家集-马寨断层、濮西断层的相继发育控制沉积中心的分布;东明湖是受兰聊断层活动控制的箕状凹陷,因补偿速度快,仅形成浅-半深水的砂泥岩韵律,生油岩发育质量差,现今的西洼南部地区是上述两湖泊的边缘,基本无生油岩发育.沙二段-东营组时期,长垣、黄河、文东、文西等断层强烈活动,形成两洼一隆一斜坡的构造格局,彻底改变了沙三期的沉积古地理,形成多个洼陷和多个沉积中心.【总页数】4页(P4-7)【作者】李明娟;许化政;周新科【作者单位】中石化石油勘探开发研究院,北京,100083;中石化石油勘探开发研究院,北京,100083;中石化石油勘探开发研究院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P624【相关文献】1.济南千佛山地区沉积地层特征地质构造演化及古地理 [J], 张增奇;陈军;付英;杨波;刘书才;杜圣贤;侯建华;刘凤臣2.东濮凹陷古近系沙河街组沙三段沉积期湖岸线的变化及岩相古地理特征 [J], 纪友亮;冯建辉;王声朗;张宏安;王德仁3.西秦岭造山带泥盆纪沉积地质学和动力沉积学研究:古地理,地层层序及构造 [J], 杜远生4.皖南前南华纪浅变质岩系的沉积地质特征及其构造古地理意义 [J], 韩瑶;张传恒;李利阳;蒋先强;刘子荟5.《鄂尔多斯盆地白垩纪岩相古地理与地下水形成条件研究》项目成果通过审查验收——沉积地质与水文地质交叉学科研究初结硕果 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
文章编号:1000-0747(2004)03-0075-04东濮凹陷文东—前梨园地区沙三段、沙四段沉积特征和有利储集体预测廖远涛1,王华1,王家豪1,张世民1,2,陈亮1,严德天1,蒋恕1(1.中国地质大学资源学院(武汉);2.中国石化中原油田分公司天然气事业勘探部)摘要:运用现代沉积学、层序地层学理论,根据对岩心、测井、地震资料的分析,划分出东濮凹陷文东—前梨园地区沙三段、沙四段的4种沉积体系,即湖泊三角洲体系(一般三角洲、扇三角洲)、湖泊体系、冲积扇和重力流体系;沉积体系的时、空演化可分为3期:Es 4期(初始裂陷阶段)、Es 43期(快速裂陷阶段)、Es 33—Es 31期(衰减断陷阶段);沉积体系的时空演化反映了湖水浅※深※浅的变化过程和受控于构造影响的特征。
研究结果,该区隐蔽油气藏的有利勘探目标主要是:东侧扇三角洲砂体与鼻状构造、扇三角洲远端砂体与上倾尖灭圈闭、湖泊三角洲前缘砂体与断块圈闭、冲积扇砂体与上倾尖灭圈闭和重力流、滨岸砂坝砂体类岩性圈闭。
图6参13关键词:沉积体系;储集体;文东—前梨园地区;东濮凹陷中图分类号:TE122.2 文献标识码:A1概况东濮凹陷的文东—前梨园地区(见图1)面积约600km 2,其沉积主要受周边“两洼一隆一斜坡”构造格局的控制。
前梨园洼陷为古近纪继承性的生油气洼陷,沉积了多套生油气层系,并具有成熟油源岩厚、有机质丰度高、母质类型好等特点,证实对东西两侧具有充足的供油气能力[1-5]。
图1 东濮凹陷文东—前梨园地区位置图 该区多年主要勘探目的层为沙三段、沙四段(见图2)[6-7],目前仅在中央隆起带上发现了文留等大油气田[8-10],而文东斜坡带和东侧的陡坡带勘探程度一直较低,未获重要的油气勘探突破。
随着东濮凹陷整体勘探程度的不断提高,文东—前梨园地区岩性及构造-岩性等隐蔽油气藏已成为主要勘探对象,对该区进行沉积体系研究具有现实意义。
图2 研究区沙三段、沙四段沉积序列及层序地层划分图2沉积体系类型及时空展布特征文东—前梨园地区主要发育以下沉积体系[11]。
东濮凹陷杜寨次凹沙三段储集层预测蒲仁海;蔡其新;陈君;李伟【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2003(030)004【摘要】东濮凹陷杜寨次凹PS12井钻遇的沙三段28m砂岩气层以往被解释为该次凹东侧陡坡的三角洲前缘砂体,但后来在其东侧部署的井均因未钻遇该砂体而落空.在对三维地震、测井、岩心分析资料的综合性研究基础上重新解释,认为该砂体应属次凹北部的轴向河谷充填沉积,证据是:①在倾角测井图上,该砂层西倾倾角呈向上逐渐变小的红模式特点,符合南北向河谷中砂岩层面应有的特征;②该砂体附近的三维地震层振幅切片平面图显示一些线形和微蛇曲形的南北向振幅异常带,具自北向南分支的特点,指示为轴向河道或分支河道;③该厚砂层顶底与深-半深湖泥岩突变接触,内部为块状、板状和平行层理的极细砂岩,自然电位曲线呈箱形,为河道或河谷充填,而非三角洲前缘砂体特征.图8参13【总页数】4页(P65-68)【作者】蒲仁海;蔡其新;陈君;李伟【作者单位】西北大学大陆动力学实验室;中国石化中原油田物探研究院;中国石化中原油田物探研究院;中国石化中原油田物探研究院【正文语种】中文【中图分类】TE122.24【相关文献】1.东濮凹陷杜寨构造三级层序地层格架内地震相—岩相识别 [J], 许芳;宗爱华;祝艳敏2.东濮凹陷杜寨地区成藏条件分析 [J], 虎新军;张晖;梅冰3.东濮凹陷杜寨地区深层砂岩储层致密化与油气充注关系 [J], 张园园;蒋有录;刘景东;徐田武;吕雪莹;4.东濮凹陷杜寨地区深层砂岩储层致密化与油气充注关系 [J], 张园园;蒋有录;刘景东;徐田武;吕雪莹5.东濮凹陷杜寨地区沙三中-下段致密砂岩气藏有效储层物性下限 [J], 吕雪莹;蒋有录;刘景东;张园园因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
断层相关裂缝的发育模式及分布预测——以东濮凹陷沙三段为例刘卫彬;张世奇;徐兴友;周新桂;陈珊;白静;李世臻【摘要】低孔低渗砂岩是东濮凹陷沙三段的主要储层,储层中与断层相关的裂缝十分发育,是形成优质储层甜点区的重要因素.为阐明断层相关裂缝的发育模式和分布规律,利用大量岩芯、地震、成像测井及实验分析等资料,对东濮凹陷沙三段储层中的断层相关裂缝基本特征、主控因素、发育模式及油气地质意义进行了研究,并利用断地比定量预测了裂缝的分布规律.结果表明:东濮凹陷沙三段断层相关裂缝主要走向为NNE向、NE向,形成于沙三晚期和东营晚期,与主控断层在力学性质和形成时间上具有一致性;断层相关裂缝的发育程度随着距断层距离的增大呈指数递减,且断层上盘裂缝线密度要高于下盘;裂缝的发育程度和裂缝带宽度与主控断层的规模成正相关关系;断层相关裂缝可显著提高储层的物性和含油性;断地比大于10的区域为裂缝发育区;采用断地比参数法预测出5个致密储层裂缝甜点区.【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】14页(P308-321)【关键词】油气地质;断层;裂缝;主控因素;断地比;致密砂岩;沙三段;东濮凹陷【作者】刘卫彬;张世奇;徐兴友;周新桂;陈珊;白静;李世臻【作者单位】中国地质调查局油气资源调查中心,北京100029;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国地质调查局油气资源调查中心,北京100029;中国地质调查局油气资源调查中心,北京100029;中国地质调查局油气资源调查中心,北京100029;中国地质调查局油气资源调查中心,北京100029;中国地质调查局油气资源调查中心,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P542;TE121.20 引言天然裂缝是沉积盆地中广泛分布的一种重要地质构造,对油气勘探和油气藏开发具有极其重要的意义[1-6]。
目前,中国各大含油气盆地浅层油气资源已被很大程度开发,中深部地层逐渐成为增储上产的重要勘探领域[7]。
由于中深部储层埋深较大,压实作用强烈,成岩程度高,易形成以低孔低渗为特征的致密储层,天然裂缝则成为该类储层主要的储存空间和渗流通道[8-11]。
很多学者认为裂缝的发育可以增大储层的储集空间,改善储层有效渗流面积和渗流能力,是致密储层中形成优质储层的主要原因之一[12-16]。
同时,裂缝又是排烃及油气二次运移的主要通道,是中深部油气富集成藏的重要因素[17]。
国内外勘探成果也证实,裂缝型油气藏在已发现的油气藏中占比逐渐增大,探明储量和实际产量也逐年上升[18-19]。
由此可见,天然裂缝在当今世界油气勘探开发中发挥着重要作用,是中深部油气勘探的重点攻关领域。
由于天然裂缝成因复杂,分布不规律,非均质性强,使得裂缝型油气藏的开发成为世界性难题[20-23]。
近年来,随着裂缝型油气藏的不断开发,寻找与高陡构造伴生的大型裂缝系统(褶皱相关裂缝)越来越难,而在褶皱作用弱的致密储层内部,与断层相关的裂缝甜点区则成为勘探的重要新目标。
前人对于断层相关裂缝做过一系列定性和定量的研究工作。
Cmexob认为随着距断层距离的增大,裂缝发育密度降低[24];Nelson研究认为断层相关裂缝的密度是岩性、断层面位移、断层面距离、埋藏深度和断层类型等构成的函数[25]。
此后,国内外学者运用断裂效应法、断层应力场强度因子法、F指标法、VSD技术、古应力场数值模拟、有限元数值模拟等方法对储层裂缝进行评价[26-32]。
这些评价方法从不同角度为中国裂缝型油气藏的勘探开发提供了有效的技术支撑,但由于断层相关裂缝本身的复杂性,不同地区地质条件和勘探程度也不尽相同。
目前,尚无一种能够完全有效评价各类型断层相关裂缝的统一技术方法。
因此,从不同角度、不同思路去探索定量表征断层相关裂缝分布规律的方法,仍然是今后断层相关裂缝研究的重点方向。
东濮凹陷是中国东部富含油气的盆地之一,以“小而肥”为特点。
东濮凹陷的主力产层是古近系沙三段储层,储层岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主,孔隙度平均为8.4%,渗透率平均为9.8×10-3μm2,为致密砂岩储层,目前面临油气增产难题[33]。
区内发育多条NNE向正断层,岩芯观察及测井资料显示断层附近裂缝较为发育,且与油气的富集具有很好的相关性。
然而,前人对东濮凹陷断层相关裂缝的研究十分缺乏,对其分布规律更无针对性预测。
基于此,本文利用大量岩芯、地震、测井等资料分析断层相关裂缝发育特征,探讨断层相关裂缝的成因机制和发育模式,同时利用断地比参数法预测断层相关裂缝的分布规律,为油田优质储层甜点区的勘探部署提供依据,也为高效合理开发此类裂缝型油气藏提供科学支撑。
图1 东濮凹陷沙三段断层分布及裂缝发育规律Fig.1 Distribution of Faults and Development Law of Fractures in the Third Member of Shahejie Formation, Dongpu Depression1 裂缝发育特征通过对东濮凹陷35口取芯井岩芯和薄片资料观察分析,沙三段地层主要发育两种类型的裂缝:一类是与构造作用相关的断层相关裂缝和区域应力型裂缝;另一类是与超压作用、成岩作用相关的超压裂缝、成岩裂缝等非构造裂缝(图1)。
其中,以断层相关裂缝占比最高,高达82%。
本次研究选取断层相关裂缝作为具体对象,其可分为剪切裂缝、张性裂缝和张剪裂缝3种基本类型(图2)。
其中,剪切裂缝最为发育,约占78%;其次为张性裂缝,占18%;张剪裂缝最少,约占4%。
通过对裂缝的倾角进行统计,发现其倾角多分布在60°~85°,以高角度剪切裂缝为主[图2(d)],约占63%。
这一现象说明沙三段裂缝的形成主要靠构造挤压应力作用,容易形成高角度剪切裂缝。
岩芯古地磁定向及成像测井资料表明,东濮凹陷沙三段储层中主要发育NNE向、NE向2组断层相关裂缝,其对应的优势方位分别是29°和47°,而NW向裂缝不发育(图1)。
图2 断层相关裂缝发育特征Fig.2 Development Characteristics of Fault-related Fractures根据岩芯测量和成像测井计算结果,沙三段断层相关裂缝长度主要为0.1~5.0 m,平均1.27 m;线密度为1~5条·m-1,平均4.3条·m-1;校正后的地下开度多集中在0.2~1.4 mm,平均0.72 mm。
裂缝的充填程度较低,未充填裂缝占37%,半充填裂缝占22%,全充填裂缝占41%,充填物以方解石为主[图2(e)],次为泥质[图2(f)]、硬石膏[图2(g)],裂缝的整体有效性较好。
裂缝发育处储层物性明显较好,常见油气运移痕迹[图2(h)]和饱含油级别砂岩[图2(i)]。
而且,运用Monte Carlo多次逼近法求得东濮凹陷沙三段断层相关裂缝平均裂缝孔隙度为0.43%,平均裂缝渗透率为186.54×10-3μm2,说明断层相关裂缝对改善沙三段致密储层有重要作用。
2 断层与裂缝的相关性分析2.1 力学性质断裂是地层裂缝的宏观表现,断裂和裂缝两者相互伴生,相互促进。
与正断层相关的裂缝组系有两种:一种是由拉张应力形成的、近于直立的拉张裂缝,裂缝走向平行于断层面;另一种是两组斜交的剖面共轭“X”剪切裂缝,一组在平面和剖面上均平行于断层面,另一组在平面上平行于断层面,在剖面上与断层面斜交[34-37]。
东濮凹陷沙三段裂缝在拉张应力作用下形成高角度拉张裂缝,又发育大量共轭“X”剪切裂缝,表明裂缝的发育特征与正断层力学特征具有一致性。
此外,受板块运动的影响,东濮凹陷沙三期构造应力表现为NW—SE向拉张应力和稍弱的NNE—SSW向挤压应力(图3),形成了以NNE向、NE向为主要走向的正断层[38]。
从测得的沙三段裂缝产状来看,断层附近井中发育的裂缝主要以NNE向、NE向为主,与东濮凹陷主要断层的总体方位一致(图1),从另一个角度表明裂缝的形成受断层控制,两者在力学成因方面具有相关性。
图3 构造演化、断层活动与裂缝形成关系Fig.3 Relationships Among Tectonic Evolution, Fault Activity and Fracture Formation2.2 形成时间东濮凹陷是一个新生代断陷盆地,断裂十分发育。
区内断层的形成主要分为3期:第一期次断层为兰聊断层,形成于古生代,下切地层到硅镁层;第二期次断层主要在古近系早期(沙四期)形成,下切地层至古生界;第三期次断层在古近系中期(沙三早期—沙二早期)形成,下切地层至古近系(表1)。
由此可见区内主要大断裂基本形成于沙三中期及以前,活动时期集中在沙三中晚期。
断层的活动速率可用来综合判定断层各地质历史时期的活动强弱,结合构造演化史可恢复断层的变形演化序列[39]。
通过分析研究区4条主断裂的断层活动速率,可知东濮凹陷主要断层在沙三晚期和东营晚期活动最为强烈,结合东濮凹陷构造演化史,认为沙三晚期和东营晚期是凹陷内主控断层最主要的时期(图3)。
通过裂缝中所含的流体包裹体,可以推测裂缝的最晚形成时间[4];通过对断层相关裂缝中所含矿物流体包裹体测温,发现其包裹体均一温度峰值为80 ℃~125 ℃。
结合东濮凹陷沙三段的地温梯度和埋藏史等资料[40],可以推断断层相关裂缝的形成时间主要为35~40 Ma和18~25 Ma,对应沙三中晚期和东营晚期,与区内主要断层的活动时间一致(图3),两者在形成时间上具有相关性。
表1 各主要断层基本特征Tab.1 Basic Characteristics of Major Faults断层名称走向倾向倾角/(°)延伸长度/km最大断距/m形成时期活动地层下切地层兰聊NNENWW30~70140.08 350古生代K—Q硅镁层黄河NNENWW20~6075.02 400沙四期Es—Ed古生界长垣NNESEE25~7590.03 500沙四期Es23—Ed古生界濮城NNENWW20~6028.01 200沙三期Es43—Ed古生界卫西NNENWW18~7020.51 000沙三期Es43—Es23古生界文西NNENWW33~7028.52 700沙三期Es43—Ed古生界卫东NNESEE25~7032.0800沙三期Es2—Ed古生界文东NNESEE10~7030.01 400沙三期Es23—Ed古近系徐楼NNENWW20~5028.01 000沙三期Es33—Ed古近系杜寨NNENWW30~6035.01 600沙四期Es43—Es古生界石家集NESEE25~6538.01 450沙四期Es23—Ed古生界五星集NESEE40~4544.01 000沙三期Es4—Es33古生界注:K为白垩系;Es为古近系沙河街组;Es4为古近系沙河街组四段;为古近系沙河街组三段4亚段;为古近系沙河街组三段3亚段;为古近系沙河街组三段2亚段;Es2为古近系沙河街组二段;Ed为古近系东营组;Q为第四系。