文留油气田断面优势运移通道对油气的控制作用

袁波，孙照勇，姜鹏，舒光虎，李艳萍，张华

（1.中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院，河南 濮阳457001；2.中国石化中原油田分公司天然气管理处，河南 濮阳457001；3.中国石化中原油田分公司采油三厂，山东 莘县252429；4.中国石化中原油田分公司采油二厂，河南 濮阳457512；5.中国石化中原油田分公司采油一厂，河南 濮阳457171）

0 引言

油气在盆地内的二次运移是一个极不均一的过程，在无外来干扰情况下，自然优先流经的通道称为优势通道，断层、不整合面或高孔渗的输导层均可构成油气运移优势通道［1-5］。断层作为连接油源和储集层的垂向通道，对油气运聚和分布具有极为重要的控制作用［6-11］。

文留油气田位于东濮凹陷北部中央隆起带，东、西倾没于前梨园、海通集生烃洼陷，油源条件优越，目前已在古近系沙河街组沙三下、沙三中、沙三上、沙二下、沙二上、沙一下、沙一上各亚段及东营组发现不同规模的油气藏。

文留油气田构造活动强烈，伸展性同生正断层发育［12-13］，就该区断面优势运移通道对油气的控制作用尚未进行过研究。本文从文留油气田生长断层断面形态的分类研究出发，探讨断面优势运移通道对油气分布的影响，以便预测该区油气藏分布，指导油气勘探。

1 断面形态分类

断面形态是影响断层流体运移的重要方面。其在空间上的不规则性主要体现在纵向和走向上的起伏差异［9］。在纵向上，根据不同深度断面陡缓的相对变化，断面产状可以划分为上陡下缓、平直和上缓下陡3 种基本类型（见图1）。其中，油气在上陡下缓型下部地层聚集较多，平直型有利于油气的垂向和侧向分流，上缓下陡型有利于油气在上部聚集［9］。

图1 断面垂向基本形态示意

根据断面埋深差异，在走向上，可将断面形态划分为平整、下凹和上凸3 种基本类型（见图2）。对于平整型，油气运移表现为从下部沿断面呈平行式向上推进，不存在优势运移通道；对于凸凹型，凸面断层使流线汇集形成垂向的优势运移通道，凹面断层使流线向上呈发散状。对于凸面断层，由于与断面接触并在断面上方的砂体体积较小，不利于油气向砂体中运移，而有利于油气的垂向运移；对于凹面断层，与断面接触并在断面上方的砂体体积较大，油气向砂体中运移，从而不利于油气的垂向运移，而有利于油气的聚集［9］。

图2 断面形态在走向上的基本类型

2 断层活动期与生排烃期的匹配关系

任何一条断裂都存在优势运移通道，但并不是所有的优势运移通道都存在油气运移，只有断层活动期与烃源岩生排烃期相匹配时，其断面优势运移通道才能体现出来［14-16］。

文留油田文1 井及东部前梨园洼陷前2 井热演化生烃史表明，沙三段烃源岩在沙二期已成熟生烃，东营沉积期达到生烃高峰（见图3）。文西、文东断裂系以及徐楼、梁庄断层在沙三段烃源岩（沙二—东营组）沉积期仍有活动，说明文留油气田分带断层活动期与生排烃期匹配关系好（见图4）。

断层在生排烃期处于开启状态，油气沿断面优势运移通道运移，最终在该通道指向的圈闭聚集成藏。

图3 文留油气田热演化生烃史

图4 文留地区断层活动期与生排烃期匹配关系

3 断面优势运移通道对油气的控制

3.1 控制油气纵向分布层系

断层在纵向上的产状也是影响油气分布层系的重要因素，文西断裂系为上缓下陡型断裂（见图5），在沙三中、下亚段倾角较大，有利于油气沿断裂系向上运移，在较浅的沙二下亚段以及沙三上亚段倾角较小，有利于油气聚集，油气主要在浅层分布；文东断裂为平直型，油气纵向与横向分流均有利，故在上、下均有油气聚集。

3.2 控制油气横向分布范围

受断层断面凸凹形态的影响，油气在断面优势运移通道上不同程度地汇聚，同时继续向上运移，当遇到合适的砂体时，这些汇聚流便开始向砂体分流，并在有效的圈闭中聚集成藏，而这些优势运移通道就成了向砂体分流的中心，所有的油气藏均主要围绕优势运移通道分布。文留油气田文西断裂、文东断裂、徐楼断裂、梁庄断裂是生排烃期主要活动断层（见图6），图中箭头表示油气运移优势方向。

图5 文留油气田文西、文东断裂控制油气纵向分布

图6 文留油气田生长断层断面等值线与探明含油面积叠合

西倾的文西断裂系为下凹型断面，油气优势运移通道向断层两端运移，如文220、文123 块油气富集区，文西雁行展布的叠复带是油气的有利运移方向；西倾的徐楼断裂受盐岩滑脱影响，在文72 东附近为上凸型断面，油气沿优势运移通道向断面上凸方向运移；东倾的文东断裂系为近平直型断面，油气沿优势运移通道垂直断层走向向高部位运移聚集，如文东滚动背斜带油气富集；东倾梁庄断层为上凸型断面，油气富集在断面上凸方向的高部位，如文188、文197 沙二下。

4 结论

1）文留油气田的主要分带断层，其活动期与生排烃期匹配关系好，是油气运移聚集的重要断面优势运移通道。

2）西倾文西断裂系在断层两端上陡下缓，文西断裂带浅层是有利油气富集区；文东断裂系为平直型，文东斜坡带是纵向多套层系兼顾的有利区带。

3）文西断裂系、文东断裂系为下凹型断面，文西断裂带、文中地垒带是有利的油气富集区；徐楼断裂、梁庄断层为上凸型断面，文南地堑带及梁庄断阶带为有利的油气富集区。

［1］冯红霞，黄新文，陈军斌，等.文留油田低渗透砂岩裂缝储层压力敏感性研究［J］.断块油气田，2010，17（5）：599-601.

［2］卢浩，蒋有录，徐昊清，等.饶阳凹陷主断层活动期与新近系油气成藏关系［J］.断块油气田，2011，18（5）：594-596.

［3］于轶星，庞雄奇，陈冬霞，等.东营凹陷沙河街组断块油气藏成藏主控因素分析［J］.断块油气田，2010，17（4）：389-391.

［4］占王忠，许浚远.断层视活动与真实活动的探讨［J］.断块油气田，2010，17（1）：32-34.

［5］李明诚．石油天然气运移［M］．北京：石油工业出版社，1994：113-118．

［6］马中良，曾溅辉，郑伦举.稳态充注下输导层交汇处油气运移路径的选择性［J］.石油实验地质，2012，34（1）：89-93.

［7］李明诚．油气运移基础理论与油气勘探［J］．中国地质大学学报：地球科学版，2004，29（4）：379-383．

［8］郝芳，邹华耀，王敏芳，等．油气成藏机理研究进展和前沿研究领域［J］．地质科技情报，2002，21（4）：7-14．

［9］庞雄奇，罗群，姜振学，等．叠合盆地断层上、下盘油气差异聚集效应及成因机理［J］．地质科学版，2003，38（3）：297-306．

［10］鲁兵，陈章明．断面活动特征及其对油气的封闭作用［J］．石油学报，1996，17（3）：34-37．

［11］Hindle A D． Petroleum migration pathways and charge concentration：A three-dimensional model［J］． AAPG Bulletin，1997，81（9）：1451-1481．

［12］罗群，庞雄奇，姜振学．一种有效追踪油气运移轨迹的新方法：断面优势运移通道的提出及其应用［J］．地质论评，2005，51（2）：156-162．

［13］曾溅辉，金之韵．油气二次运移和聚集实验模拟研究现状与发展［J］．石油大学学报：自然科学版，1997，21（5）：94-97．

［14］付晓飞，方德庆，吕延防，等．从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法［J］．中国地质大学学报：地球科学，2005，30（3）：328-336．

［15］焦大庆，梁志刚，王长青，等．含油气盆地流体演化研究［M］．北京：石油工业出版社，1998：107-119．

［16］张洪安.东濮凹陷生长断裂的控藏作用研究［D］.北京：中国地质大学，2003．