董才源，劉震，李儲華，劉啟東

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249；3.中國石化江蘇油田分公司地質科學研究院，江蘇揚州 225009）

蘇北盆地高郵凹陷斷層-巖性油藏斷層封閉性研究

董才源1，2，劉震2，李儲華3，劉啟東3

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249；3.中國石化江蘇油田分公司地質科學研究院，江蘇揚州 225009）

基于蘇北盆地高郵凹陷戴南組斷層-巖性油藏斷層現今與成藏期垂向正應力研究，分析了斷層垂向封閉性演化規(guī)律。高郵凹陷主要斷層-巖性復合油藏現今斷層正應力分布在13.8～25.0MPa，斷層垂向封閉性正應力臨界值為13.8MPa，成藏期正應力分布于8.9～20.2MPa，多數控藏斷層成藏期開啟作為輸導通道，現今封閉成為遮擋條件，但偶有例外，邵深1油藏控藏斷層成藏期與現今皆封閉，此類油藏極有可能自生自儲。

斷層-巖性油藏；正應力；斷層封閉性；高郵凹陷；蘇北盆地

1 研究區(qū)斷層-巖性油藏勘探概況

高郵凹陷為蘇北盆地東臺坳陷內一典型的南斷北超的箕狀凹陷，南與通楊隆起和吳堡低凸起相鄰，北為平緩的斜坡，與柘垛低凸起相通，東接白駒凹陷，面積達2 670 km2，可劃分為南部斷階帶、中央深凹帶和北部斜坡帶3個次級構造單元[1]。高郵凹陷縱向上發(fā)育上、中、下3個含油氣系統，其中上含油氣系統自下而上依次發(fā)育阜寧組四段、戴南組和三垛組地層。從資源探明程度來看，高郵凹陷仍處于儲量發(fā)現的平穩(wěn)階段，勘探前景較為樂觀，尤其是巖性類油氣藏勘探認識程度低，潛力較大[2]。斷層-巖性油藏作為高郵凹陷主要油藏類型之一，近年來在戴南組和三垛組屢有發(fā)現，巖性油藏將成為高郵凹陷增儲上產的重點領域（見圖1）。

斷層在油氣運聚過程中，或作為油氣運移通道，或起到遮擋作用[3-6]，其關鍵在于斷層的封閉性。高郵凹陷含油氣系統斷層廣布，現已發(fā)現的油氣藏大都與斷層有關。阜四段烴源巖層下伏于戴南組和三垛組儲集層，與大部分油氣藏隔層相望，因而運移須通過斷層，斷層成為工區(qū)最重要的油氣運移通道[7-8]。專家學者對高郵凹陷斷層封閉性開展過多次研究，如陳強等[9]劃分了輸導體系類型，并分析了二、三、四級斷層封閉性的差異；劉玉瑞歸納出蘇北盆地斷層封閉4種基本類型及影響斷層封閉性的4項基本參數，據此建立斷層封閉性定量評價體系[10]；劉啟東等認為高郵凹陷斷層封閉性的影響因素包括斷層類型、斷距、斷層兩側巖性及泥質體積分數[11]。但前人的研究多關注于宏觀平面大斷層，針對斷層-巖性油藏的控藏斷層封閉性的研究較少，定量研究更為薄弱。

圖1 高郵凹陷斷層-巖性油藏分布

本文旨在通過計算斷層-巖性油藏控藏斷層現今及成藏期的正應力值，研究斷層封閉性能演化史，并對比不同次凹、不同構造帶的斷層封閉性能。以期有助于深入理解斷層對斷層-巖性油藏的控制作用，為深化高郵凹陷油氣勘探提供理論指導。

2 斷層現今封閉性

斷層封閉性指斷層對油氣的遮擋作用，受制于斷層性質、產狀、斷層兩側巖石類型等諸多地質因素，從這些錯綜復雜的信息中提取正確的評價方法是斷層封閉性研究的關鍵[12-15]。本文研究的各油藏斷層類型皆為正斷層，且大多從垛二段斷至阜四段，斷層兩側巖性以砂泥對接為主，各斷圈中斷層特征較為一致，因此選用斷層正應力作為斷層封閉性評價指標較為合理。若斷層正應力值大于臨界值，則斷面緊閉，油氣不能沿斷面作垂向運移；反之，則斷面開啟，斷層可作為油氣輸導通道。斷層正應力計算公式為

p=0.009 876H（ρr-ρw）cosθ（1）式中:p為斷面所受正應力，MPa；H為斷面埋深，m；ρr為上覆地層密度，g/cm3；ρw為地層水密度，g/cm3；θ為斷面傾角，（°）。

斷面埋深由油層中點埋深取均值得出，斷層傾角由地震剖面求取。通過計算，高郵凹陷主要斷層-巖性油藏現今斷層正應力分布在13.8～25.0MPa。由于油藏上傾方向遮擋的斷層現今一般封閉，因此，確定現今正應力最小值（13.8MPa）為斷層封閉性臨界值，若斷層正應力大于此值，則斷層封閉（見圖2、表1）。

圖2 戴南組主要斷層-巖性油藏古今封閉性對比

3 斷層成藏期封閉性

成藏期斷層正應力求取的關鍵在于成藏期油藏埋深和斷層傾角的恢復。斷面古埋深可由油藏單井埋藏史分析獲得；平衡剖面恢復顯示，成藏期（三垛組沉積末期）斷層傾角與現今相比變化微弱，因此本文假定斷層傾角不變。根據古埋深計算結果，利用式（1），得到高郵凹陷主要斷層-巖性油藏成藏期正應力分布范圍為8.9～20.2MPa（見圖2、表1）。

表1 戴南組主要斷層-巖性油藏斷層現今及成藏期正應力分布

4 現今與成藏期垂向封閉性對比

高郵凹陷主要斷層-巖性油藏現今斷層正應力分布在13.8～25.0MPa，斷層垂向封閉性臨界值為13.8 MPa；成藏期正應力分布于8.9～20.2MPa，其中，大多數油藏控藏斷層現今正應力大于臨界值，成藏期正應力小于臨界值，此類斷層古啟今封，在成藏期是重要的油氣輸導通道，現今作為油氣封閉的有利條件，如馬31油藏（見圖2、圖3a）。但邵深1油藏的控藏斷層現今以及成藏期正應力都大于封閉性臨界值，斷層古今皆封閉，無法成為油氣的運移通道，說明這類油藏極有可能為自生自儲型（見圖3b）。

圖3 典型油藏現今與成藏期斷層封閉性對比

高郵凹陷3個次凹及2個構造帶不同的構造演化和沉積特征，決定了其斷層封閉性也各不相同。通過各次凹內油藏斷層正應力均值比較可得，斷層現今封閉性好—差依次為樊川次凹、劉五舍次凹、邵伯次凹，成藏期輸導性好—差依次為樊川次凹、劉五舍次凹、邵伯次凹（見圖1、圖4）。鑒于陡坡帶油藏和緩坡帶油藏斷層正應力均值計算，認為現今封閉性陡坡帶略優(yōu)于緩坡帶，成藏期輸導性緩坡帶略優(yōu)于陡坡帶（見圖5）。樊川次凹斷層成藏期的暢通及現今優(yōu)質的封閉可能是其成為主要含油氣次凹的重要原因之一。緩坡帶與陡坡帶斷層相似的輸導和封閉能力則揭示了緩坡帶不亞于陡坡帶的勘探前景，為下一步勘探提供了理論支持。

圖4 高郵凹陷各次凹斷層古今封閉性對比

圖5 高郵凹陷陡坡帶、緩坡帶斷層古今封閉性對比

5 結論

1）高郵凹陷戴南組主要斷層-巖性油藏控藏斷層封閉性臨界值為13.8MPa，多數斷層古啟今封，成藏期提供重要輸導通道，現今作為主要遮擋條件。但邵深1油藏控藏斷層古今皆封閉，斷層無法作為運移通道，油藏可能為自生自儲型。

2）高郵凹陷3個次凹及2個構造帶不同的構造演化和沉積特征，決定了其斷層封閉性也各不相同。通過各次凹范圍內油藏斷層正應力均值的比較可得出，斷層現今封閉性好—差依次為樊川次凹、劉五舍次凹、邵伯次凹；成藏期輸導性好—差依次為樊川次凹、劉五舍次凹、邵伯次凹,現今封閉性陡坡帶略優(yōu)于緩坡帶，成藏期輸導性緩坡帶略優(yōu)于陡坡帶。

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（編輯 趙旭亞）

Fault sealing study on fault-lithologic reservoirs in Gaoyou Depression of SubeiBasin

Dong Caiyuan1，2,Liu Zhen2,Li Chuhua3,Liu Qidong3

(1.Research Institute of Petroleum Exp loration&Developm ent,PetroChina,Beijing 100083,China;2.State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;3.Research Institute of Geological Science,Jiangsu Oilfield Comm any,SINOPEC,Yangzhou 225009,Ch ina)

Faultsealingevolution isanalyzed based on thenormalstresscalculation ofDainan Formation reservoir.The favorablearea of fault-lithologic reservoirs is predicted in Gaoyou Depression of SubeiBasin.It is concluded that the presentnormal stressofmajor faultsin fault-lithologic reservoirsis from 13.8 to25MPaand thecriticalvalueof faultsealing is13.8MPa.Thenormalstressof faults in fault-lithologic reservoirs in accumulation period is from 8.9 to 20.2MPa,mostof the reservoir faultsare open in the accumulation period,butthey are closed now.However,there isone reservoirwith faultsealingall the time,which isShaoshen 1 reservoir thoughtto be theown source type.

fault-lithologic reservoir；normal stress；faultsealing；Gaoyou Depression;SubeiBasin

國家科技重大專項“中國大型氣田形成條件、富集規(guī)律及目標評價”（2008ZX05007）

TE122.3+22

A

2013-05-08；改回日期：2013-09-15。

董才源，1986年生，男，工程師，在讀博士研究生，主要從事地層巖性油氣藏勘探、天然氣地質與勘探研究工作。E-mail: dcaiyuan@163.com。

董才源，劉震，李儲華，等.蘇北盆地高郵凹陷斷層-巖性油藏斷層封閉性研究[J].斷塊油氣田，2013，20（6）:686-689.

Dong Caiyuan，Liu Zhen，Li Chuhua，et al.Fault sealing study on fault-lithologic reservoirs in Gaoyou Depression of Subei Basin[J].Fault-Block Oil&Gas Field，2013，20（6）:686-689.

10.6056/dkyqt201306002