李娜，吳欣松，劉旭武，張健

（1.中國(guó)石油大學(xué)（北京），北京102200；2.中國(guó)石油吉林油田公司，吉林 松原138000；3.中國(guó)石化勝利油田分公司，山東 東營(yíng)257000）

基巖油氣藏是以基巖作為儲(chǔ)層而形成的油氣藏。我國(guó)學(xué)者一般將其定義為年輕生油巖系底部不整合面之下地層中的油氣聚集，當(dāng)具有一定儲(chǔ)集空間的基巖潛山直接與上覆有效烴源巖接觸或者間接溝通時(shí)，就可能形成基巖潛山油氣藏［1-4］。

截至2013年底，伊通盆地莫里青斷陷鉆遇基巖的探井共53 口，見油氣顯示的井13 口，對(duì)11 口井進(jìn)行了試油，有2 口井獲得工業(yè)油流，分別是位于馬鞍山附近的伊18 井（日產(chǎn)油量11.4 t，日產(chǎn)水量7.25 t）和位于小孤山附近的伊2-15 井（日產(chǎn)油量1.5 t，不含水）。所有見油氣顯示的井均位于基巖頂面斷裂帶附近，說明斷裂與油氣成藏具有較好的相關(guān)性。

1 地質(zhì)背景

莫里青斷陷位于伊通盆地南端，地處吉林省境內(nèi)，面積約540 km2。伊通盆地在構(gòu)造位置上屬于郯廬斷裂帶北延部分，為狹長(zhǎng)的雙斷式盆地，由南至北可劃分為莫里青斷陷、鹿鄉(xiāng)斷陷和岔路河斷陷3 個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。盆地的形成與發(fā)展明顯受郯廬斷裂帶多次運(yùn)動(dòng)的控制與制約，為典型的走滑拉分盆地［5-8］。研究區(qū)由北至南又可進(jìn)一步劃分為西北緣斷褶帶、馬鞍山斷階帶、尖山構(gòu)造帶、靠山凹陷、大孤山斷階帶和小孤山斜坡帶［8］。基底巖性主要為古近系花崗巖類，其次為變質(zhì)巖系［9］。

研究區(qū)斷裂活動(dòng)主要發(fā)生在古近紀(jì)［8］，斷塊運(yùn)動(dòng)不僅形成古潛山構(gòu)造，而且對(duì)其儲(chǔ)層、圈閉及油氣運(yùn)聚都能產(chǎn)生積極的影響［10］。為此本次研究將在莫里青斷陷古近紀(jì)斷裂特征分析的基礎(chǔ)上，探究斷裂活動(dòng)對(duì)基巖成藏產(chǎn)生的影響。

2 基巖頂面斷裂特征及斷裂體系劃分

對(duì)盆地的構(gòu)造特征及其演化的研究，是進(jìn)行潛山成藏研究的重點(diǎn)部分［11-12］。斷裂構(gòu)造是研究區(qū)最主要構(gòu)造類型之一，盆地發(fā)育的斷裂規(guī)模不等、數(shù)量眾多。剖面上（見圖1），莫里青斷陷以Tc為界，可劃分為上下2 套斷裂系統(tǒng)。下部斷裂系統(tǒng)多終止于Tc界面，即在永吉組沉積之前，受新生代早期拉張作用，形成一系列斷階。下部斷裂主要分布在小孤山斜坡和大孤山斜坡，斷距一般較小。上部斷裂系統(tǒng)多由萬昌組底部斷穿至基巖，分析上下不同地層被斷開的斷距，結(jié)合斷層生長(zhǎng)指數(shù)的變化（見表1），認(rèn)為這一類斷裂多為同生型斷層，一般呈現(xiàn)為垂向斷距較大的斷階帶，多分布在馬鞍山斷階帶和小孤山斜坡帶。

圖1 莫里青斷陷基巖頂面構(gòu)造剖面

表1 莫里青斷陷典型斷層數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

從圖2可以看出，莫里青斷陷內(nèi)存在2 組共軛斷裂，即以NE—SW 與NW—SE 走向、近S—N 與E—W走向的2 組共軛斷裂。結(jié)合剖面斷裂特征，認(rèn)為NE—SW 走向斷裂發(fā)育時(shí)間較早，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，自始新統(tǒng)雙陽組雙一段沉積起到永吉組沉積末期均有發(fā)育，而近S—N 走向斷裂主要發(fā)育在永吉組沉積之前。

圖2 莫里青斷陷基巖頂面斷裂展布

3 斷裂活動(dòng)對(duì)基巖油氣成藏的影響

3.1 基巖圈閉的形成與演化

伊通盆地晚古生代主要為海相沉積并伴有火山活動(dòng)，中生代接受了侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)陸相沉積，且?guī)r漿活動(dòng)活躍，形成大規(guī)模的侵入和噴出巖；白堊紀(jì)末盆地整體抬升，致使大部分白堊系被剝蝕；古新統(tǒng)盆地繼續(xù)抬升剝蝕，部分石炭—二疊系地層出露地表；始新統(tǒng)盆地拉分，接受古近系沉積形成斷陷盆地［13］。在基巖遭受了白堊紀(jì)到古新統(tǒng)的風(fēng)化剝蝕后，形成了大量?jī)?chǔ)集空間。自雙一段沉積末期開始，基巖頂面以斷階為主要特征，分布在馬鞍山、小孤山構(gòu)造帶，背斜分布在靠山凹陷及研究區(qū)北部；至雙陽組沉積末期，基巖頂面雖然仍呈現(xiàn)為斷階構(gòu)造，但僅分布在大孤山和馬鞍山，背斜僅見于研究區(qū)北部；至永吉組沉積早期，基巖頂面的斷階構(gòu)造形態(tài)又一次緊鄰靠山凹陷出現(xiàn)，主要分布在小孤山、馬鞍山構(gòu)造帶，另外在尖山構(gòu)造帶也出現(xiàn)地壘地塹形態(tài)；至永吉組沉積末期，基巖頂面的斷階形態(tài)移至大孤山、馬鞍山構(gòu)造帶（見圖3）。

不同的學(xué)者根據(jù)成因、巖性、構(gòu)造、形成時(shí)期等提出了不同的潛山分類方案［14-17］。依據(jù)構(gòu)造的形成與蓋層沉積的先后關(guān)系，結(jié)合潛山圈閉的形態(tài)特征，莫里青基巖潛山可分為古地貌潛山、同生潛山、后生潛山3 大類，每一類依據(jù)不同的形態(tài)可繼續(xù)進(jìn)行劃分（見圖4）。其中，同生潛山是盆地中最有利于成藏的潛山類型，以與同生斷層相伴生為特點(diǎn)，自基底一直受到同生斷層的控制，處于相對(duì)隆起狀態(tài)。隨著不斷沉積，隆起幅度不斷加強(qiáng)，在盆地中主要環(huán)靠山凹陷分布在小孤山和馬鞍山構(gòu)造帶，形態(tài)上可分為隆起、斷塊、地壘、地塹、斷階等。

3.2 油氣運(yùn)移通道的組合與分布

莫里青斷陷基巖頂面發(fā)育大量斷裂，其中只有那些連接源巖和基巖潛山且在源巖大量生排烴期活動(dòng)的斷裂，才能成為油氣向基巖潛山運(yùn)移的輸導(dǎo)通道。研究區(qū)雙陽組雙一段暗色泥巖厚度可達(dá)250 m，直接覆蓋在基巖儲(chǔ)層之上，有機(jī)質(zhì)豐度高、類型好［5］，于始新世中期至始新世末期進(jìn)入成熟開始生烴，漸新世早期達(dá)到生烴高峰［18-19］。可見，在永吉組沉積時(shí)期活動(dòng)的斷裂可與烴源巖生排烴時(shí)期相匹配，該時(shí)期活動(dòng)的斷裂可作為有效的油氣運(yùn)移通道。如前所述，小孤山、馬鞍山構(gòu)造帶在永吉組沉積時(shí)均有斷裂活動(dòng)發(fā)生。從油氣顯示上來看，有油氣顯示的井大部分集中在這2 個(gè)構(gòu)造帶，由此可見，斷層在油氣運(yùn)聚成藏上起到了非常重要的作用。

圖3 不同時(shí)期活動(dòng)斷裂及圈閉分布示意

研究區(qū)油氣運(yùn)移通道除斷層外還有砂體和不整合面等。對(duì)于距離生烴凹陷較近的區(qū)域，基巖儲(chǔ)層的上覆泥巖厚度一般比較大。例如馬鞍山斷階帶的F8，F(xiàn)10斷層（見表1），斷距一般小于泥巖厚度，使得下盤泥巖與上盤基巖儲(chǔ)層側(cè)向?qū)樱?dāng)斷層開啟時(shí)，斷層下盤泥巖生成的油氣可以穿過斷層直接進(jìn)入基巖儲(chǔ)層。對(duì)于距離生烴凹陷較遠(yuǎn)的區(qū)域，基巖儲(chǔ)層上覆泥巖厚度一般較薄，例如小孤山斜坡帶、大孤山斷階帶、尖山構(gòu)造帶等（見表1）。這些區(qū)域發(fā)育的斷層一般斷距大于上覆泥巖厚度，生烴凹陷生成的油氣一般通過不整合面或雙陽組底砂體側(cè)向運(yùn)移至斷層處，當(dāng)斷層開啟時(shí)，便可沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移至上盤基巖儲(chǔ)層內(nèi)，從而聚集成藏。這些斷裂與不整合面、 砂體構(gòu)成良好的階梯狀疏導(dǎo)體系（見圖5）。

3.3 斷裂活動(dòng)對(duì)儲(chǔ)層的改造

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是基巖儲(chǔ)層發(fā)育最主要的控制因素［20-23］?；鶐r儲(chǔ)層受斷裂的相互切割，產(chǎn)生大量的裂縫，裂縫不僅本身可以作為儲(chǔ)集體，而且有利于風(fēng)化剝蝕作用向潛山的較深層進(jìn)行，從而有利于擴(kuò)大儲(chǔ)集空間［13］。根據(jù)巖心儲(chǔ)集空間發(fā)育情況，結(jié)合測(cè)井資料，將研究區(qū)儲(chǔ)層劃分為4 種類型。其中Ⅰ類、 Ⅱ類為較好的儲(chǔ)層類型（見表2）。觀察巖心特征，可以發(fā)現(xiàn)巖性對(duì)儲(chǔ)集空間的發(fā)育有著直接影響。較好的儲(chǔ)層類型多為花崗巖和大理巖，而千枚巖一般儲(chǔ)集空間發(fā)育較差，這與不同巖性的礦物組成密切相關(guān)?；◢弾r中的石英和長(zhǎng)石均為脆性礦物，容易發(fā)生破裂，同時(shí)長(zhǎng)石可蝕變產(chǎn)生次生孔隙，大理巖中主要為碳酸鹽巖礦物，易于溶解形成次生孔隙。當(dāng)巖性相同，與斷層距離的遠(yuǎn)近成為另一個(gè)影響儲(chǔ)集空間發(fā)育的主要條件，距離斷層越近，裂縫發(fā)育情況越好，裂縫密度越大，發(fā)育Ⅰ類、Ⅱ類儲(chǔ)層的井與斷層間的距離一般不超過500 m，而發(fā)育Ⅲ類和致密類儲(chǔ)層的井與斷層的距離一般大于500 m。另外，在裂縫發(fā)育的情況下，沿著裂縫可見次生溶蝕孔洞，說明裂縫的發(fā)育不僅起到了溝通孤立孔洞的作用，還大大提升了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間。

圖4 莫里青斷陷潛山類型

從巖性來看，Y46 井和Y14 井都為灰白色花崗巖儲(chǔ)層，但Y46 井為Ⅰ類儲(chǔ)層，Y14 井為Ⅲ類儲(chǔ)層（見圖6）。其中，Y46 井位于馬鞍山斷階帶與小孤山斜坡帶交界處，井周圍有NE 向、NW 向2 組斷裂發(fā)育，距離最近的斷層僅250 m，巖心上多組裂縫發(fā)育，且沿裂縫伴生次生溶蝕孔洞；Y14 井位于尖山構(gòu)造帶，距離最近的斷層約580 m，巖心表面可見麻點(diǎn)狀次生溶蝕孔，溶蝕孔彼此獨(dú)立。由此可見，在巖性相近的情況下，與斷層距離的遠(yuǎn)近對(duì)儲(chǔ)集空間的發(fā)育有一定的影響。

表2 典型井儲(chǔ)層特征統(tǒng)計(jì)

圖5 Y2-15—Y41—Y31—Y18-1—Y18—Y18-2—Y11 連井油氣成藏模式

圖6 巖心照片

4 結(jié)論

1）莫里青斷陷古近紀(jì)斷裂活動(dòng)可分為多期活動(dòng)和一期活動(dòng)2 類。根據(jù)構(gòu)造的形成與蓋層沉積的先后關(guān)系，結(jié)合斷裂活動(dòng)對(duì)基巖圈閉形態(tài)的影響，將莫里青基巖潛山劃分為古地貌潛山、同生潛山、后生潛山3 大類10 小類。多期活動(dòng)斷裂對(duì)應(yīng)同生型潛山，這類圈閉由于烴源巖排烴時(shí)斷層開啟，具備有效的運(yùn)移通道。

2）斷層是研究區(qū)主要的油氣運(yùn)移通道，可與砂體、不整合面構(gòu)成良好的階梯狀疏導(dǎo)體系。斷裂活動(dòng)對(duì)于基巖儲(chǔ)層裂縫的形成有著重要的作用，距離斷層越近，裂縫發(fā)育情況越好，裂縫密度越大，儲(chǔ)集空間相對(duì)發(fā)育。

3）綜合圈閉、油氣運(yùn)移、儲(chǔ)層等條件認(rèn)為，位于馬鞍山斷階帶和小孤山斜坡帶的同生斷階潛山對(duì)研究區(qū)的基巖油氣成藏最為有利。

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