陳 萍

(中油大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163712)

海拉爾盆地蘇仁諾爾弧形斷裂結構與油藏類型

陳 萍

(中油大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163712)

蘇仁諾爾弧形斷裂是一組具有同生性質的先張扭后壓扭的斷層，平面上呈蘇仁諾爾斷層與伴生羽狀斷層共同組成的帚狀結構。同時，受蘇仁諾爾弧形斷裂的控制，在斷層兩側形成了一系列構造圈閉。斷層活動伴隨有巖漿侵入，導致地溫升高，形成CO2氣藏，并改善了砂巖儲層物性。同時，作為油氣運移的主要通道，原油由烴源區(qū)中心向較遠的收斂段運移并富集成藏。油藏類型以背斜型及斷塊型為主。

蘇仁諾爾;弧形斷裂;斷層;油藏類型;海拉爾盆地

引 言

海拉爾盆地烏爾遜斷陷北次凹陷發(fā)育近百條斷層，多為北東—南西向。其中，蘇仁諾爾弧形斷裂是一個控帶斷裂，其控制的斷隆帶內已發(fā)現數個油田，且形成一定規(guī)模的產能。區(qū)內從下到上主要發(fā)育下白堊統銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組、伊敏組地層，沉積厚度超過4 000 m。其主要高產油目的層是南屯組一、二段。日產油量為10～50 t/d的探井達數口，CO2日產氣量也達到上萬立方米，是具一定規(guī)模的油氣田?，F已提交了上千萬噸石油探明儲量和上百億立方米天然氣探明儲量［1－2］。本文擬對蘇仁諾爾斷裂結構特點及其控制的油氣藏類型進行分析。

1 蘇仁諾爾弧形斷裂結構特點

1.1 斷裂構造

蘇仁諾爾斷裂由17條大小不等的斷層組成，平面上呈弧形，SW方向呈帚狀撒開并在NE方向收斂，其軸向由NNE方向轉為NEE方向，長為19 km，寬為1.6～4.4 km，控制面積約為80 km2。其中的主斷層稱為蘇仁諾爾斷層，由SE方向的正斷層組成 (傾角為15～60°)，上陡下緩，剖面上表現為正斷層，呈鏟式或多米諾式。區(qū)域構造活動所產生的應力場方向由左行張扭逐漸轉為右行壓扭［3］，從而決定了區(qū)內的斷裂特點，即早中期具左行張扭性，晚期具右旋壓扭性。NNE段為收斂段，SW段為撒開段，中段曲率最大，向NW方向凸出，稱為弧頂。

該斷裂的垂直斷距為0.07～1.78 km。收斂段的斷距較小，生長指數小，活動性較弱，所控制的油氣層埋藏較淺。從弧頂到收斂段，主要伴生與其近直交的羽狀斷層，撒開段的斷距較大，活動性強，具有同生性質，生長指數大，為長期活動的同生斷層 (表1)。斷裂下降盤的下掉幅度大，形成與主斷裂平行而傾向相反的正斷層，傾角為40～45°，其中垂直斷距最大的為0.31 km，所控制的油氣層埋藏較深，這種特征與區(qū)域構造遷移的規(guī)律是一致的［4］。

1.2 斷裂的演化與影響

早白堊紀早期，在先存斷裂活動基礎上，邊界控陷斷裂最先開始拉張、斷陷伸展［5］，形成斷陷雛形。伴隨著巖漿作用，蘇仁諾爾斷裂開始活動，SW方向的撒開段與深部斷裂相接，也就是在深部斷裂蹤跡基礎上，撒開段進一步開始活動 和發(fā)展。

表1 蘇仁諾爾斷裂斷距及兩盤地層厚度

烏爾遜斷陷北次凹陷在形成發(fā)育過程中，經歷過4期構造活動 (銅缽廟沉積末期、南屯組沉積末期、大磨拐河組沉積末期和伊敏組沉積末期)。其中，銅缽廟組沉積期至南屯組沉積期［6］，主導構造應力方式為右旋張扭，由扭性剪切轉為張裂;早白堊紀中晚期 (即大磨拐河組沉積期)是相對平穩(wěn)沉降的過渡期，應力作用強度由強至弱;而伊敏組末期，構造應力作用方式轉為左旋壓扭，出現斷層、構造反轉。在這樣的構造活動背景下，蘇仁諾爾弧形斷裂帶的活動始終貫穿其中，在統一應力場作用下，發(fā)揮著其應有的作用，主要表現在4個方面。

(1)斷裂活動伴有巖漿侵入。目前，在斷層附近的蘇8等井中的南屯組層間發(fā)現有電阻率超過1 000 Ω·m的巖性，經分析后認為是巖漿巖，雖未能確定其具體巖性，但已證明在拉張環(huán)境下，伴隨有同步的巖漿活動。深部的巖漿活動除了利于形成大量質純的CO2外，還使地層溫度升高，促使有機質向烴類的演化，形成大量的油氣并富集。

(2)斷裂活動改善儲集物性。斷裂活動中伴生的大量裂縫(多為平行剪裂面)可以使砂巖儲層物性得到改善。同時，伴生的酸性液體可以促使南屯組的砂巖和砂礫巖儲層發(fā)生溶蝕作用，形成大量的次生孔隙［7］，次生孔隙帶一般發(fā)育在1 200～1 400、1 800～2 000和2 200～2 400 m。

(3)斷層活動是深源CO2氣的運移通道，也是原油垂向運移的良好通道。目前，砂巖中發(fā)現豐富的碳鈉鋁石膠結物(含量為15.2%)，其δ13C為－2.05‰～－3.50‰，證明了CO2為深源無機氣。也就是說，在蘇仁諾爾斷裂構造帶中提交的上百億立方米的CO2氣屬于無機成因［8］，其沿著蘇仁諾爾斷裂向上垂向運移并成藏。而斷層活動是CO2氣二次運移的動力來源。

(4)晚期斷層及上覆泥巖層是良好蓋層。斷層活動中的扭動作用使兩盤之間形成斷層泥，對封堵油氣十分有利。同時，上覆的大磨拐河組一段的厚層泥巖可作為良好蓋層。

2 油氣藏類型

斷層活動必然造成地層形變，促使地層發(fā)生撓曲、坡折，并形成構造圈閉等。而它們與斷層、巖性配合形成各類圈閉，成為有利的成藏目標區(qū)［9－10］。區(qū)內形成的構造圈閉大多與斷層有關，包括斷塊型、背斜型、斷層－巖性型等。

2.1 斷塊型圈閉

斷塊圈閉多分布于斷裂上升盤一側。如在蘇仁諾爾斷裂的收斂段，2條正斷層具有一個共同的上升盤，加上基巖隆起，容易形成一些壘斷塊(圖1a)，而在一系列斷層依序活動中形成的階梯狀斷層帶中可以形成順向斷塊。油氣主要以側向方式運移。

圖1 斷塊型油氣藏剖面

2.2 斷層－巖性型圈閉

在收斂段，受古地形影響和斷層控制，易形成斜坡，邊緣濱岸砂和三角洲順坡而下，形成砂體，與斷層一起形成斷層－巖性圈閉。

2.3 背斜型圈閉

2.3.1 披覆背斜

南屯組沉積期間，右旋張扭應力強度明顯減弱，在填平補齊過程中，加上同生斷層和差異壓實作用的影響，在古地形高處形成頂厚翼薄的披覆背斜(圖2a)。由于位于南屯組烴源巖內，原油主要以側向方式運移，充滿度高。

2.3.2 逆牽引背斜

在蘇仁諾爾斷層的撒開段下降盤一側，在斷塊活動和重力滑動作用下，形成了一系列與主斷層傾向相反的生長正斷層。由于斷層拉張引起上盤巖層向下彎曲，從而形成被次級斷層復雜化的逆牽引背斜(圖2b)。烴類主要以垂向運移方式聚集。

圖2 背斜型油氣藏剖面

2.3.3 斷背斜

一般在2條較大規(guī)模的斷層間容易形成斷背斜，往往被斷層復雜化，背斜兩翼不對稱。如蘇3井所鉆構造上部為油層，下部為氣層，有各自的壓力系統。油氣以側向運移為主(圖2c)。

3 成藏規(guī)律

3.1 上升盤有利于形成高產油藏

蘇仁諾爾斷裂上升盤的含油氣目的層埋藏淺，成巖程度相對較弱，且受溶蝕、溶解作用影響，易形成高孔滲儲集層，聚集豐富的原油，形成高產油藏。

3.2 晚期左旋壓扭有利于油氣藏保存

壓扭斷裂在活動期是油氣運移通道，但后期都有利于遮擋油氣，起較好的保存作用。此外，斷層巖也可以較好地封堵油氣。

3.3 原油沿斷層由深部到淺部，由中心向邊部運移

從目前獲得的原油性質來看，其原油密度在次凹中心，即在撒開段、弧段明顯比收斂段要低。從中部的蘇301井到邊部的蘇21井，半裸露異構體從 224.54 μg/g 降到 11.30 μg/g，裸露異構體從84.48 μg/g 降到 6.54 μg/g，表明原油發(fā)生過由西向東的運移。

4 結論

在斷陷盆地中，類似蘇仁諾爾弧形斷裂是經常見到的，它們在形成發(fā)育過程中，對控制構造帶的形成及油氣運移、富集等發(fā)揮著巨大的作用。因此，對其結構特點及影響因素的分析對認識與其類似的斷裂有較好的借鑒意義，對相關構造帶的進一步勘探具有指導意義。

［1］馮志強，等，海拉爾盆地油氣成藏特征及分布規(guī)律［J］．大慶石油地質與開發(fā)，2004，23(5):16 －19.

［2］馬中振，等.海拉爾盆地烏爾遜凹陷石油地質特征［J］.新疆石油地質，2007，28(3):296－299.

［3］陳均亮，吳河勇，朱德豐，等.海拉爾盆地構造演化及油氣勘探前景［J］. 地質科學，2007，42(1):147－159.

［4］張吉光，陳萍.貝爾湖坳陷構造遷移與油氣分布［J］.石油勘探與開發(fā)，1994，21(2):15－21.

［5］黃超義，等.海拉爾盆地烏爾遜斷陷構造特征和基底伸展量研究［J］.世界地質，24(1):48－52.

［6］張吉光.海拉爾盆地不整合面的確定與油氣地質意義［J］. 大慶石油地質與開發(fā)，2002，21(5):8 －10.

［7］張吉光.烏爾遜斷陷沉積成巖體系與油氣分布［J］.古地理學報，2002，4(3):74 －81.

［8］王平在，李明生，王江.海拉爾盆地烏爾遜含氦二氧化碳氣藏石油地質特征及勘探前景［J］.特種油氣藏，2003，10(6):9 －12.

［9］付廣，等.斷裂對烏爾遜凹陷油氣成藏與分布的控制作用［J］.油氣地質與采收率，2005，12(1):33－35.

［10］杜春國，等.斷裂在烏爾遜凹陷油氣成藏中的控制作用［J］.新疆石油地質，2004，25(5):495－497.

Surennuoer arc fault structure and reservoir type in Hailer Basin

CHEN Ping
(Daqing Oilfield Co．，Ltd．，PetroChina，Daqing，Heilongjiang163712，China)

The Surennuoer arc fracture system includes a set of contemporaneous faults which had experienced tensional torsion then compressional torsion，displaying broom －like structure comprising Surennuoer fault and associated feather faults．A series of structural traps had formed along both sides of the Surennuoer arc fracture system．Fault movement was accompanied by magmatic intrusion，led to geotemperature rising，formed CO2gas reservoir and improved sandstone reservoir property．Meanwhile，these faults had served as hydrocarbon migration path along which oil migrated from source center and accumulated in reservoir．The reservoir types include anticlinal reservoir and fault block reservoir．

Surennuoer;arc fracture;fault;reservoir type;Hailer Basin

TE121.2

A

1006－6535(2011)04－0046－03

20110104;改回日期20110120

國家重大科技專項“大氣田形成的蓋層、斷層控制作用與定量評價研究”(2008ZX05007－3)

陳萍(1962－)，女，工程師，1986年畢業(yè)于大慶職工大學石油地質專業(yè)，現從事油氣勘探研究工作。

編輯 黃華彪