地学前缘 ›› 2023, Vol. 30 ›› Issue (6): 289-304.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.23
• 海相深层-超深层碳酸盐岩油气动态成藏和聚集 • 上一篇 下一篇
朱秀香1(), 曹自成1, 隆辉2,3, 曾溅辉2,3, 黄诚1, 陈绪云1
收稿日期:
2023-01-16
修回日期:
2023-02-19
出版日期:
2023-11-25
发布日期:
2023-11-25
作者简介:
朱秀香(1983—),女,硕士,副研究员,主要从事塔里木盆地碳酸盐岩油气成藏研究工作。E-mail: 179520361@qq.com
基金资助:
ZHU Xiuxiang1(), CAO Zicheng1, LONG Hui2,3, ZENG Jianhui2,3, HUANG Cheng1, CHEN Xuyun1
Received:
2023-01-16
Revised:
2023-02-19
Online:
2023-11-25
Published:
2023-11-25
摘要:
近年来,塔里木盆地顺北地区在超深碳酸盐岩取得重要勘探突破,发现了断控缝洞型油气藏。该油气藏具有良好的生储盖组合,走滑断裂不同组合样式对油气运聚具有重要的影响和控制作用。本文选取顺北地区典型走滑断裂压扭段和张扭段开展解析,明确压扭段具有树枝状和树杈状两种断裂组合样式,张扭段具有非对称式和对称式两种组合样式,结合实钻油气藏的开发特征,建立实验模型,进行物理模拟实验,发现断裂带物性、断裂连接关系、供烃强度及缝网系统的发育是影响油气水分布的主要因素,压扭段直接相连主次断裂处于成藏优势区,可作为后期勘探开发的重点。建立了顺北地区压扭段和张扭段不同的油气成藏模式,对深化深部走滑断裂油气运移和成藏理论、指导顺北地区断控缝洞型油气藏的勘探具有重要意义。
中图分类号:
朱秀香, 曹自成, 隆辉, 曾溅辉, 黄诚, 陈绪云. 塔里木盆地顺北地区走滑断裂带压扭段和张扭段油气成藏实验模拟及成藏特征研究[J]. 地学前缘, 2023, 30(6): 289-304.
ZHU Xiuxiang, CAO Zicheng, LONG Hui, ZENG Jianhui, HUANG Cheng, CHEN Xuyun. Experimental simulation and characteristics of hydrocarbon accumulation in strike-slip fault zone in Shunbei area, Tarim Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2023, 30(6): 289-304.
图1 塔里木盆地顺北地区中奥陶统一间房组顶面断裂分布和地层及岩性发育特征(据文献[5]补充修改)
Fig.1 Fault distribution, stratigraphy and lithology characteristics of the top surface of Middle Ordovician Tongjianfang Formation in Shunbei area, Tarim Basin. Modified after [5].
图3 顺北5井区压扭段复杂树枝状储集体特征 a—SHB5井区 T 7 4界面相干和振幅变化率叠合图;b—沿SHB5井轨迹地震剖面;c—沿SHB5井轨迹油藏剖面。
Fig.3 Complex dendritic reservoir characteristics in the compression-torsion section of the Shunbei 5 well area
图4 简单树枝状结构(顺北5-6井区)储集体特征 a—SHB5-6井区 T 7 4界面相干叠合图;b—沿SHB5-6井轨迹地震剖面;c—沿SHB5-6井轨迹油藏剖面。
Fig.4 Simple dendritic structure (Shunbei 5-6 well area) reservoir characteristics
图5 非对称式张扭段SHB5-5H井储集体特征 a—SHB5-5H井区 T 7 4界面相干和振幅变化率叠合图;b—沿SHB5-5H井轨迹地震剖面;c—沿SHB5-5H井轨迹油藏剖面。
Fig.5 Characteristics of asymmetric structure (well 5-5H Shunbei)
图6 对称式构造(SHB53X井)储集体特征 a—SHB53X井区 T 7 4界面相干叠合图;b—沿SHB53X井轨迹地震剖面;c—沿SHB53X井轨迹油藏剖面。
Fig.6 Characteristics of symmetric structure (well SHB53CX) reservoir
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网① | 4 | 0.10~0.15 | 1 156 |
断层F1、F3和F4 | 2.5 | 0.35~0.40 | 10 406 |
断层F3-1 | 2.5 | 0.40~0.45 | 13 366 |
断层F2 | 1.5 | 0.20~0.25 | 3 746 |
断层F5 | 1 | 0.15~0.20 | 2 266 |
表1 压扭段复杂树枝状结构实验模型(模型1)相关参数
Table 1 Related parameters of experimental model (Model 1) of complex dendritic structure in compression torsion segment
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网① | 4 | 0.10~0.15 | 1 156 |
断层F1、F3和F4 | 2.5 | 0.35~0.40 | 10 406 |
断层F3-1 | 2.5 | 0.40~0.45 | 13 366 |
断层F2 | 1.5 | 0.20~0.25 | 3 746 |
断层F5 | 1 | 0.15~0.20 | 2 266 |
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网① | 6 | 0.05~0.10 | 416 |
裂缝 | 0.5 | 0.10~0.15 | 1 156 |
断层F1上 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断层F1下 | 1.5 | 0.25~0.30 | 5 596 |
断层F2上 | 2 | 0.35~0.40 | 10 406 |
断层F2下 | 2 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断层F3 | 2 | 0.40~0.45 | 13 366 |
表2 压扭段简单树枝状结构实验模型(模型2)相关参数
Table 2 Related parameters of experimental model (Model 2) of simple dendritic structure in compression torsion segment
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网① | 6 | 0.05~0.10 | 416 |
裂缝 | 0.5 | 0.10~0.15 | 1 156 |
断层F1上 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断层F1下 | 1.5 | 0.25~0.30 | 5 596 |
断层F2上 | 2 | 0.35~0.40 | 10 406 |
断层F2下 | 2 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断层F3 | 2 | 0.40~0.45 | 13 366 |
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网①和② | 4 | 0.10~0.15 | 1 156 |
主断裂F2 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断裂F1 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断裂F3 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
表3 张扭段对称式结构实验模型(模型3)相关参数
Table 3 Related parameters of experimental model (Model 3) of tension-torsion symmetrical structure
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网①和② | 4 | 0.10~0.15 | 1 156 |
主断裂F2 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断裂F1 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
断裂F3 | 1.5 | 0.30~0.35 | 7 816 |
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网① | 4 | 0.10~0.15 | 1 156 |
断层F1 | 2 | 0.20~0.25 | 3 746 |
断层F2 | 2.5 | 0.40~0.45 | 13 366 |
断层F3 | 1.5 | 0.25~0.30 | 5 596 |
断层F4 | 2 | 0.20~0.25 | 3 746 |
表4 张扭段非对称式结构实验模型(模型4)相关参数
Table 4 Related parameters of the experimental model of asymmetric structure in tension-torsion segment (Model 4)
编号 | 厚度/cm | 粒径/mm | 换算渗透率/mD |
---|---|---|---|
缝网① | 4 | 0.10~0.15 | 1 156 |
断层F1 | 2 | 0.20~0.25 | 3 746 |
断层F2 | 2.5 | 0.40~0.45 | 13 366 |
断层F3 | 1.5 | 0.25~0.30 | 5 596 |
断层F4 | 2 | 0.20~0.25 | 3 746 |
油气藏 | 构造特征 | 储集体特征 | 油气运聚特征 | 油气水分布特征 | 典型 实例 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
断裂性质 | 垂向结构 | 储集体分布 | 储集类型 | 运移路径 | 聚集特征 | 油气分布 | 油气产量 | |||||
压扭段 油气藏 | 逆断层 | 复杂树枝状、简单树枝状 | 两侧边界断裂、中部主断裂 | 两侧为洞穴型,中部多为裂缝-孔洞型 | 主断先运,次断辅助 | 主断、次断、缝网都聚集 | 中部主断裂和左侧边界断裂 | 2万~ 11.35万t | 顺北5井、顺北5-6井 | |||
张扭段 油气藏 | 正断层 | 对称式和非对称式 | 中部主断裂 | 裂缝-孔洞型及洞穴型均有发育 | 主断为主,次断和缝网辅助 | 主断、次断聚集 | 中部主断裂,次断裂少见 | <3万t | 顺北5-5井、顺北53井、顺北53-2井 |
表5 压扭段和张扭段油气藏特征
Table 5 Characteristics of oil and gas reservoirs in compression and tensioning segments
油气藏 | 构造特征 | 储集体特征 | 油气运聚特征 | 油气水分布特征 | 典型 实例 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
断裂性质 | 垂向结构 | 储集体分布 | 储集类型 | 运移路径 | 聚集特征 | 油气分布 | 油气产量 | |||||
压扭段 油气藏 | 逆断层 | 复杂树枝状、简单树枝状 | 两侧边界断裂、中部主断裂 | 两侧为洞穴型,中部多为裂缝-孔洞型 | 主断先运,次断辅助 | 主断、次断、缝网都聚集 | 中部主断裂和左侧边界断裂 | 2万~ 11.35万t | 顺北5井、顺北5-6井 | |||
张扭段 油气藏 | 正断层 | 对称式和非对称式 | 中部主断裂 | 裂缝-孔洞型及洞穴型均有发育 | 主断为主,次断和缝网辅助 | 主断、次断聚集 | 中部主断裂,次断裂少见 | <3万t | 顺北5-5井、顺北53井、顺北53-2井 |
图17 压扭段(模型1)和张扭段(模型4)不同供烃强度下油的运聚特征 a—注油倍数1.0(模型1);b—注油倍数0.46(模型1);c—注油倍数1.0(模型4);d—注油倍数0.51(模型4)。
Fig.17 Transport and accumulation characteristics of oil in compression and torsion segments (Model 1) and tension and torsion segments (Model 4) under different hydrocarbon supply intensities
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