徐家围子断陷气源断裂输导天然气能力评价.pdf

2 0 1 6年 2月 第 3 5卷第 1期 大庆石油地质与开发 Pe t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l fie l d De v e l o pme n t i n Da q i n g F e b ．， 2 01 6 V0 1 ． 3 5 No ．1 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N． 1 0 0 0 - 3 7 5 4 ． 2 0 1 6 ． 0 1 ． 0 0 4 徐家 围子 断陷气源 断裂输 导天然气能 力评价 周义博 东北石油大学地球科学学院，黑龙江 大庆1 6 3 3 1 8 摘要为了研究气源断裂在松辽盆地徐家围子断陷火山岩天然气成藏中的作用 ，以气源断裂输导天然气机理及 影响因素研究为基础，通过考虑断裂输导天然气能力和源岩供气条件 ，建立了一套气源断裂输导天然气能力综 合定量评价方法，对徐家围子断陷火山岩储层中气源断裂输导天然气能力进行了综合定量评价。结果表明徐 家围子断陷火山岩储层中气源断裂在徐深 3 0 1 井附近输导天然气能力最强；达深 1 井以北 、肇深 5井东南 、朝深 2井北部 和汪 深 1 0 1 井一芳深 9井 以东地 区 ，气源断裂输导天然 气能力 相对较 强 ，应是 天然气成 藏的有利 地 区， 目前这些地区已发现了大量营城组火山岩气藏；朝深 2井东北和达深 1 井西北地区气源断裂输导天然气能力强， 应是徐家围子断陷火山岩天然气下步勘探的有利地区。 关键词气源断裂；输导天然气能力 ；定量评价；徐家围子断陷；火山岩气藏 中图分类号T E1 2 2 ． 1 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 1 6 O 1 - 0 o 1 9 0 6 UATI oN oF THE GAS TRANSPoRTI NG CAPACI TY FoR THE S oURCE RoCK F AULTS I N XUJ I AW EI ZI F AULT DEPRES S I ON ZH0U Yi b o C o l l e g e o ft h e G e o s c i e n c e s ， N o r t h e a s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y ， D a q i n g 1 6 3 3 1 8 ， C h i n a Ab s t r ac t I n o r d e r t o s t ud y t h e r o l e s o f t h e s o u r c e r o c k f a u l t s i n t h e g a s r e s e r v o i r a c c umu l a t i o n i n t h e v o l c a n i c r o c k s o f X u j i a w e i z i F a u l t D e p r e s s i o n i n S o n g l i a o B a s i n ， b a s e d o n t h e r e s e a r c h e s o n t h e g a s t r a n s p o r t i n g m e c h a n i s m a n d i n fl u e n c i n g f a c t o r s o f t h e f a u l t s ，a s e t o f c o mp r e h e n s i v e a n d q u a n t i t a t i v e e v a l u a t i n g me t h o d s f o r t h e s o u r c e r o c k g a s t r a n s p o r t i n g c a p a c i t y a r e e s t a b l i s h e d i n t h e c o n s i d e r a t i o n o f t h e a b o v e a b i l i t y a n d f a u l t t r a n s p o rt i n g c a p a c i t y a n d mo r e o v e r t h e c o mb i n e d c o mp r e h e n s i v e a n d q u a n t i t a t i v e e v a l u a t i o n o f t h e f o r me r c a p a c i t y i s c o n d u c t e d ． T h e a c h i e v e me n t s s h o w t h a t t h e s t r o ng e s t t r a ns p o r t i n g c a p a c i t y i s d i s c o v e r e d n e a r b y W e l l Xus he n 3 0 1；t h e r e l a t i v e s t r o n g e r a b i l - i t i e s a r e p r o v e n i n t h e n o r t h t o W e l l Da s h e n 1，t h e s o u t h e a s t t o W e l l Zh a o s h e n 5，t h e n o r t h t o W e l l Cha o s he n 2 a n d t h e e a s t t o W e l l W a n g s h e n 1 0 1 一 we l l Fa n g s h e n 9，t he s e r e g i o n s a r e r e g a r de d a s t h e f a v o r a b l e a r e a s f o r t he g a s r e s e r v o i r a c c u mu l a t i o n a n d u p t o n o w a l a r g e n u mb e r o f v o l c a ni c g a s r e s e rvo i r s h a s be e n f o un d i n K1 y c；t h e g a s t r a n s p o r - t i n g c a p a c i t i e s i n t h e n o r t h e a s t t o W e l l Ch a o s he n 2 a n d t h e n o rth we s t t o W e l l Da s h e n 1 a r e p r e t t y s t r o ng e r ，S O t h e s e r e g i o ns a r e c o n s i d e r e d t o be t h e f a v o r a b l e bl o c k s o f t he f u rthe r e x p l o r a t i o n o f t h e v o l c a ni c r o c k g a s i n t h e d e p r e s s i o n ． Ke y w o r d s g a s - s o u r c e r o c k f a u l t ； g a s t r a n s p o rt i n g c a p a c i t y ／ a b i l i t y ； q u a n t i t a t i v e e v a l u a t i o n ； X u j i a w e i z i F a u l t D e p r e s s i o n；v o l c a n i c g a s r e s e r v o i r 收稿 日期 2 0 1 5 0 9 ． 2 4 改 回日期 2 0 1 5 1 2 2 2 基金项目国家 自然基金项 目 “ 油源断裂转换带优势输导运移油气条件研究” 4 1 3 7 2 1 5 3 。 作者 简介 周义博 ，男 ，1 9 9 2年生 ，油气藏形成与保存研究专业在读本科生 。 E ma i l 3 8 9 7 7 5 0 3 q q ． C O B 2 0 大庆石油地质与开发 2 0 1 6正 徐家围子断陷位于松辽盆地北部 ，是由宋站 、 丰乐 2个低隆和安达 、杏山及薄荷台 3 个次坳构成 的箕状断陷。该断陷从下至上发育火石岭组 、沙河 子组 、营城组 、登娄库组 和泉头组一 、二段地层。 目前 已在徐家围子断陷火山岩中找到了近 2 1 0 m。 天然气储量 ，主要分布在营城组火山岩中，少量分 布在火石岭组火 山岩 中。气源对 比结果表明，天然 气主要来 自下伏沙河子组源岩 ，源岩生成的天然气 在向上运移过程 中，由于受到源岩与火山岩之间多 套泥岩层或致密火山岩层的阻挡 ，无法直接通过地 层岩石孔隙向上运移 ，只能通过断裂才能运移至上 覆火山岩储层 中。由此不难看出，能否正确认识断 裂输导天然气能力及其强弱应是徐家围子断陷火 山 岩天然气勘探的关键 。尽管前人 曾对徐家围子断陷 断裂对天然气成藏所起作用进行过研究和探讨 ，但 主要是关于断裂对源岩分布 的控制作用 、断裂 对火山岩储层分布的控制作用 。 和断裂对火山岩 天然气聚集与分布的控制作用 H 等方面的研究 ， 而关于断裂对火山岩天然气输导通道作用，主要是 断裂本身输导天然气能力的研究 ’ 3 1 5 1 ” ’ J ，并没有 考虑源岩供气能力的影响。这无疑不利于徐家围子 断陷火山岩天然气勘探 的深入。因此开展徐家围子 断陷营城组火山岩气源断裂输导天然气能力 的定量 评价研究 ，对于正确认识其火山岩天然气成藏规律 和指导火 山岩天然气勘探均具有重要意义。 1气源断裂厘定及其分布特征 地震解释结果表明，徐家围子断陷主要发育 4 种类型断裂体系。第一类为张扭断裂体系 ，主要是 指徐西边界 主干断裂 ，它控制着徐家围子 “ 西 断 东超 、西陡东缓” 箕状 断陷 的形成。平 面上走 向 具明显的分段特征 ，南段 自南而北为近南北 向一北 北西向一近南北 向，北段 自南而北由近南北 向转变 为J t t L 西 向，如图 1 所示。剖面上为典型的铲式断 层 ，断距下大上小。第二类为走滑断裂体系 ，主要 有徐中和徐东断裂 。徐 中断裂北北西走向，在深部 近直立 ，坳陷层为明显的花状构造 ，切割了徐西断 裂 ，沿走向正逆相 间 图 1 。徐东断裂为典型的 走滑断裂 ，也为J L J I 西走 向 图 1 ，剖面上表现 为大型花状构造 。第 三类为 I L I I 东 向伸展 断裂体 系 ，主要有 8条 ，如图 1中的 F 1至 F 8断裂 ，徐西 断裂限制 了 l L l t 东向伸展断裂的发展 ，而徐中和徐 东断裂切割了北北东向伸展断裂 ，但J L J I 东向伸展 断裂体系控制了火石岭组一营城组地层沉积。第四 类为近东西向调节断裂体系 ，自南而北有 6条 ，如 图 1中 T 1 至 T 6断裂 ，它们均分布在徐西断裂走向 的拐点处 ，为典型的差异伸展形成的调节断层。由 断裂生长指数和活动速率统计结果表明，徐家 围子 断陷 4套断裂体系主要存在 5个活动时期 ，即火石 岭组 、沙河子组 、营一段、营三段 、泉头组末期一 姚家组沉积时期 ，按照这 5个时期结合断裂性质 ， 以营城组沉积末期为界可将徐家围子断陷 4套断裂 体系划分为 7种类型 ，如图 2所示 ，这 7种类型断 裂主要有早期伸展断裂系统 I 、早期走滑伸展 断裂系统 1 I 、晚期伸展断裂 系统 Ⅲ 、晚期 张扭断裂系统 Ⅳ 、早期走滑伸展 晚期伸展断裂 系统 V 、早 期 走 滑 伸 展 晚期 张扭 断 裂 系 统 Ⅵ 、走滑断裂系统 Ⅶ 。徐家围子断陷营城组 火山岩主要发育 I型、 Ⅱ型、V型 、Ⅵ型和Ⅶ型 5 种类型断裂。 图1徐 家 围 子 断 陷期 构 造纲 要 图 F i g ． 1 S t r u c t u r a l o u t l i n e ma p o f Xu j i a we i z i i n t h e f a u l t d e p r e s s i o n p e r i o d r 由气源断裂 的定义得 出，只有连接沙河子 组气源岩和营城组火 山岩储层 ，且在泉头组沉积末 期一青山 口组沉 积时期一沙河 子组源岩大量 排烃 2 4 大庆石油地质与开发 2 0 1 6钲 [ 7 ]邵英梅，武云石 ． 松辽盆地徐家围子断陷安达次洼火山岩气 藏的主要特征 [ J ]．地质科学 ，2 0 0 9，4 4 2 5 8 5 5 9 4 ． [ 8 ] 于晶，刘大锰 ． 松辽 盆地北部 安达断 陷营城组火 山岩岩相 的 地震识别 [ J ]．地质科学，2 0 0 9 ， 4 4 2 5 9 5 6 0 4 ． [ 9 ]齐景顺，王璞瑁 ， 邵英梅，等 ． 徐家围子断陷营城组火山机 构特 征 与 识 别 方 法[ J ] ． 地 质 科 学 ，2 0 0 9 ，4 4 2 6 1 4 ． 6 2 3 ． [ 1 O ]唐建仁 ，刘金平 ，谢春来 ，等 ．松辽盆地北部徐家 围子断陷 的火山岩分布及成藏规律 [ J ]．石油地 球物理勘探 ，2 0 0 1 ， 3 6 3 3 4 5 3 5 2 ． [ 1 1 ]蒙启安 ，门广田，赵洪文 ，等 ．松辽盆地 中生界火 山岩储层 特征及对气藏的控制作用 [ J ]．石油与天然气地质， 2 0 0 2 ， 2 3 3 2 8 5 - 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