义和庄地区古生界潜山内幕构造演化特征及控藏作用

(整期优先)网络出版时间:2023-06-13
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义和庄地区古生界潜山内幕构造演化特征及控藏作用

李洁

中国石化胜利油田分公司物探研究院 山东 东营  257000

摘要济阳坳陷义和庄潜山位于车镇凹陷东部,为一多层系含油的复式油气聚集区,已经发现风化壳和潜山内幕油藏,具有含油层系多,产能高,经济效益好的特点。义和庄潜山,断裂复杂,解释难道高,影响该区精细勘探。本文通过对济阳坳陷义和庄地区古生界潜山的内幕构造演化进行精细解剖,明确了中生界潜山的形成规律,系统了解该区的不同地质时期的构造特征;综合地震、测井、岩性资料,精细梳理解释了义和庄地区断层展布;为分析义和庄地区潜山内幕构造对控藏提供精细研究。

关键词:构造演化;潜山内幕;义和庄地区;控藏作用

区域地质概况

义和庄地区西临套尔河油田,东接渤南油田,北部和西部为斜坡带,南界与东界分别为义南与义东两条断层。义和庄凸起被多个生烃洼陷环绕,为一多层系含油的复式油气聚集区。义和庄地区古生界构造演化具有“挤-拉-滑-剥”等多期次构造特征。

2  义和庄地区古生界潜山构造演化特征

2.1  义和庄地区潜山构造单元

义和庄潜山区域上受罗西、孤西、义东等断层的控制,叠加了印支期挤压,燕山期、喜山期走滑、拉张的构造应力,形成了多期构造运动叠加的复杂潜山。多条断层把该区分割为五个大的构造带,由西向东分别为yg45台阶山、yg102潜山、yg56槽沟、yg991断块山及郭局子滑脱山五大构造单元(图1)。

   图1  义和庄地区五大构造单元

2.2 古生界潜山构造演化过程

通过对印支期反冲断层形成过程分析,完成该区的构造演化过程:

(1)加里东-海西期古生界地层稳定沉积;

(2)印支运动早、中期遭北东-南西向强烈挤压,该区南北分别形成了北西向的罗西和yg991逆冲断层,yg991断层为印支期形成的潜山内幕反冲断层;印支运动晚期由于挤压作用,逆冲断层的上盘的前中生界受到强烈的风化剥蚀作用;断层下盘发生翘倾,被风化剥蚀;因此印支运动晚期缺失全部或部分上古生界地层。

在早、中侏罗世发生早期燕山运动,应力场虽为挤压环境,但yg911断层发生反冲作用。这一时期内陆地壳整体坳陷沉降,该区接受了下、中侏罗统沉积,形成大型台地基础上的小型河湖沼坳陷盆地。反冲断层上盘厚度小于下盘。由于济阳坳陷整体缺失三叠系,燕山早期沉积侏罗系坊子组和三台组地层,与下伏古生界地层呈角度不整合接触,此时期发育了北西走向北掉的yg56断层。

(3)晚侏罗世、早白垩世的燕山运动中期,区域应力场由挤压逐渐转变为强烈的近南北向走滑伸展应力,罗西和yg991断层负反转成正断层,断层上盘构造位置变低,形成坡度较大的走滑伸展断陷盆地,沉积了侏罗系蒙阴组和白垩系地层;下盘地层沉积较薄。

(4)晚白垩世的燕山运动晚期,再次经历近南北向强烈挤压应力作用,地层整体抬升,正反转构造回反,yg56槽沟内燕山运动中期沉积的上侏罗统和白垩统遭抬升遭剥蚀;甚至燕山运动中期形成的中生界也由于燕山运动晚期的抬升剥蚀作用,由凸起向盆地深部的中生界厚度增大。   

(5)新生代的喜山运动早期,地层强烈伸展,义和庄地区形成北断南超的单断式新生界断陷盆地雏形,在yg991断层北部义北斜坡沉积孔店组-沙四段地层。济阳运动时期强烈挤压,始新统地层抬升剥蚀,形成沙三底界面。

6喜山运动晚期拉张伸展,形成北东向断陷盆地,由北向南逐层超覆沉积了沙三段-东营组地层,覆盖在中生界和石炭二叠系顶面,形成区域盖层。渐新世末期东营运动形成T1不整合面。

2.3  义和庄地区构造特征认识  

义东潜山区域上受罗西、孤西、义东等断层的控制,叠加了印支期挤压,燕山期、喜山期走滑、拉张的构造应力,形成了多期构造运动叠加的复杂潜山。多条断层把该区分割为五个大的构造带。义东地区的五大构造单元中,yg991断块山是多期构造运动叠加的复杂潜山。北西向印支期断层和南北向、北北西向晚期走滑断层相互切割的复杂构造(图2)。

 

图2义和庄地区下古生界潜山顶面构造图

对断层进行分级,明确了断层活动期次及切割关系,yg62断层为燕山期的右旋走滑断层,在喜山期持续活动,他切割了形成于印支期的yg991等多条北西向的逆冲断层。南北向剖面看,yg991潜山发育了一系列早期伴生逆断层。东西方向上看,在印支期挤压逆断的基础上,叠加了燕山期左旋走滑及喜山期右旋走滑的应力场,形成了一系列北北西、近南北向断层。

2.4 精细义东潜山断裂系统构造解释

针对多期构造叠加的复杂地质体,通过单井分析,对断点;井震结合,标断层;地球物理,描构造;解释模板,定方案四步研究来落实义东潜山构造特征。

首先通过单井连井对比分析,将yg85与yg83井跟标准井进行对比,分别发现有两个逆断层 ,yg83:两个逆断层的逆距分别为30m、20m,义古85:两个逆断层的逆距分别为140m、80m 。通过井震结合,进一步标定断层,证实了该区发育多组逆断层,运用地球物理技术精细描述构造,结合相干+倾角融合属性,落实断层展布。 精细断层解释,增加了断层解释,梳理逆断层平面展布规律(图3)。建立了yg991潜山解释模式:发育多组产状缓且与yg991断层近平行的逆断层断层终止于Tg界面,后期走滑断层切割早期逆断层,断层终止于Tr界面。

  3  yg45-zhb1yg56yg59yg85yg28yg85yg271北东向油藏剖面

3 构造演化对成藏的控制作用

义和庄潜山经历多期构造运动,潜山内幕的断层经历多期挤压、拉张作用,活动十分频繁。经历印支运动和多期次燕山运动,多套地层经历沉积、剥蚀过程,在中古生界形成了前中生界底、三台组顶和新生界底三期明显的角度不整合界面。断层的强烈活动产生大量构造裂缝、增加了储集空间,同时发育一系列的断裂又可输导油气,利于潜山内幕有利圈闭成藏。因此,潜山内幕的多期演化具有重要的控藏作用。

3.1多期次构造运动控制圈闭形成

自早中晚侏罗纪世以来,义和庄地区先后经历了多期构造运动,地层频繁的抬升与沉降,形成了多期沉积间断,地层遭受强烈剥蚀。寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、中生界成条带状出露。各期次不整合面上、下的新、老地层分别发生剥蚀与超覆,形成了一系列不整合及超覆圈闭。燕山运动Ⅱ幕形成的反向断层持续活动,控制着断块潜山圈闭的形成与分布。

3.2潜山内幕油藏储层发育

义和庄地区在印支期遭受剥蚀,到燕山运动Ⅰ幕时局部地层抬升遭受剥蚀,而到燕山运动Ⅲ幕时上侏罗统和下白垩统遭受大面积剥蚀,因此总体上形成了多期大范围的顶面不整合。由于不整合面长期暴露,经过强烈风化淋滤作用,产生次生溶蚀孔洞发育的有利储层。在多期次构造运动下,随着大型断裂及一系列伴生裂缝的形成,增加了潜山内幕的有效储集空间,同时改善了储层物性。

3.3 油气高效疏导系统发育

义和庄地区邻近车西、大王北、郭局子和四扣等生油洼陷。伴随着印支、燕山运动在义和庄地区形成多期次不整合面和多条断裂及伴生裂缝,断层与伴生裂缝在纵向上把不整合面河不同层系的渗透性地层贯穿起来,构成通畅的网络系统。断层与断裂延伸至生油洼陷一侧,与生油洼陷中有效烃源岩发育层系直接对接或处于其上部,为油气运聚提供了有利条件。潜山内幕多期发育的不整合面与断层、裂缝可对油气运移起沟通作用,形成相互连通而又相对独立的、具有多个含油气层段的油气藏输导体系。

4结论

通过解剖义和庄地区古生界潜山的构造演化过程,得到了一下几个结论。

(1)义和庄地区主要的潜山内幕断层为义古991断层,义和庄地区潜山经历了印支期挤压抬升、燕山运动Ⅰ幕期挤压、燕山运动Ⅱ幕期拉张沉降、燕山运动Ⅲ幕挤压抬升以及喜马拉雅运动拉张沉降这一演化过程多期次不同应力的构造演化使潜山内幕断层经历了多个逆冲、负反转阶段。

(2)义和庄地区潜山内幕的多期构造演化过程具有重要的控藏作用。构造演化产生的断层及其伴生的裂缝不但可改善储层物性,而且可有效沟通油源;构造运动形成的多期次不整合及断裂体系可组成油气运移的高效输导体系。

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