敖古拉断裂输导油气有利部位及其对萨葡高油层油气聚集规律的影响

王运增

(中国石油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163618)

0 引 言

敖古拉断裂位于松辽盆地西部，是一条北东向展布的正断裂，其附近的萨葡高油层(萨尔图姚二、三段—嫩一段油层，葡萄花姚一段油层和高台子青二、三段油层)已发现了大量的油气。但不同部位油气分布特征明显不同，除了受到不同部位圈闭及砂体发育程度不同的影响外，敖古拉断裂不同时期输导油气有利部位起到了非常重要的作用，因此，能否准确预测敖古拉断裂在萨葡高油层内不同时期输导油气有利部位，对于正确认识油气分布规律及指导油气勘探均具有重要意义。前人关于断裂输导油气有利部位的研究主要分为以下3个方面：①根据断盖配置是否封闭，研究断裂输导油气条件[1-4]，认为断盖配置不封闭，断裂才能向上输导油气，否则断裂不能继续输导油气；②根据断盖配置不封闭区分布和输导断裂分布，研究断裂输导油气分布区[5-7]，认为断盖配置不封闭区内的输导断裂分布区才是断裂向上输导油气分布区；③根据输导断裂凸面脊分布和断盖配置不封闭区，研究断裂输导油气有利部位[8-9]，认为断盖配置不封闭区内的输导断裂凸面脊发育部位应是断裂输导油气有利部位。上述研究成果对正确认识含油气盆地下生上储式断裂附近油气分布规律和指导油气勘探起到了非常重要的作用。然而，前人对断裂输导油气有利部位的研究并不全面，只考虑了断裂停止活动后凸面脊输导油气作用，没有考虑活动时期伴生裂缝输导油气作用，难以准确反映地下断裂输导油气有利部位，给油气勘探带来了一定风险。因此，该文开展敖古拉断裂在萨葡高油层内不同时期输导油气有利部位与油气聚集关系研究，正确认识其附近萨葡高油层油气分布规律并指导油气勘探。

1 断裂发育及其与油气侧向运移关系

由三维地震资料解释成果可知，敖古拉断裂平面延伸长度约为26.6 km(图1)，断距为10～80 m，由下至上断距逐渐变小，倾角变化不大，为31～33 °。敖古拉断裂从下伏基底一直向上断至古近系地层中，是一条长期继承性发育的断裂。

图1 敖古拉断裂发育特征及油气分布关系

由于敖古拉断裂位于东侧齐家-古龙凹陷青一段烃源岩区之外，不能直接将下伏青一段烃源岩生成的油气向上输导运移。但可以对东侧齐家-古龙凹陷青一段烃源岩生成的油气进入到萨葡高油层后向西部侧向运移起到输导作用[10-12](图2)。由图2可知：东侧齐家-古龙凹陷青一段烃源岩生成的油气通过萨葡高油层砂体向西部侧向运移的过程中，必然要遇到敖古拉断裂，只有敖古拉断裂北部油气可以通过转换带穿过敖古拉断裂继续向西北方向侧向运移，而大部分敖古拉断裂因西侧为高势区，油气无法穿过敖古拉断裂继续侧向运移，因而在敖古拉断裂处停止侧向运移。

图2 敖古拉断裂与东侧齐家-古龙凹陷萨葡高油层油气侧向运移关系

由钻井资料揭示，敖古拉断裂错断了嫩二段泥岩盖层和萨葡高油层内10套泥岩隔层。由于嫩二段泥岩盖层厚度大，虽被断裂错断，但其上未见油气显示，说明嫩二段是封闭的。油气无法穿过嫩二段泥岩盖层沿敖古拉断裂继续向上运移，而萨葡高油层内10套泥岩隔层由于厚度较小，被敖古拉断裂错断后，断接厚度(盖层厚度减去断距)小，甚至出现负值，均是不封闭的(图3)。因此，油气可沿敖古拉断裂在萨葡高油层内继续向上运移。

图3 敖古拉断裂与10套泥岩隔层断盖配置断接厚度分布特征

2 敖古拉断裂不同时期输导油气有利部位及其分布特征

敖古拉断裂活动于明水组沉积末期，此时为油气成藏时期，可作为活动时期，研究其输导油气有利部位[10，12]。明水组沉积末期之后，敖古拉断裂停止活动，可取其后的四方台组沉积时期作为其停止活动时期，研究敖古拉断裂输导油气有利部位。

2.1 伴生裂缝输导油气有利部位及其分布特征

断裂活动时期由于伴生有大量裂缝的形成，这些伴生裂缝较围岩地层具有相对更高的孔渗性，是断裂活动期输导油气主要通道，也是断裂活动时期输导油气有利部位。由于受目前研究手段的限制，难以直接确定断裂伴生裂缝的发育部位，只能利用间接方法预测。具体方法是首先利用三维地震资料统计断裂在目的层内的断距，采用最大断距相减法[13]恢复其在活动期的古断距，再除以断裂活动时间，便可得到断裂在活动时期的古活动速率，然后统计研究区已知井点处断裂古活动速率及其附近油气显示特征，取油气分布处的最小古活动速率；作为断裂伴生裂缝发育所需的最小古活动速率，因为断裂只有伴生裂缝发育，才能输导油气，使油气聚集成藏，油气钻探才能发现油气，否则无油气发现；最后将断裂古活动速率大于伴生裂缝发育所需的最小古活动速率的部位圈在一起，便可以得到断裂伴生裂缝发育部位。

按照上述方法，可以得到敖古拉断裂不同法线处嫩江组沉积末期古活动速率(图4)。由图4可知：敖古拉断裂与嫩江组沉积末期的古活动速率中部最大，可达到30 m/Ma以上，其次是西部和东部古活动速率均大于20 m/Ma，最小为西部、东部、中部局部部位，古活动速率小于15 m/Ma。松辽盆地北部萨葡高油层断裂伴生裂缝发育所需的最小古活动速率约为15 m/Ma，敖古拉断裂伴生裂缝发育，除西部、东部端部和中部2处局部部位伴生裂缝不发育外，其余部位皆发育伴生裂缝，均可成为输导油气有利部位。

图4 敖古拉断裂伴生裂缝输导油气有利部位与油气分布关系

2.2 凸面脊输导油气有利部位及其分布特征

断裂停止活动后，在上覆沉积载荷、区域活动和地下水所携带矿物质沉淀等作用下伴生裂缝紧闭愈合失去输导油气能力，不再是输导油气有利部位，但在断裂未封闭前断裂填充物尚未完全压实成岩，仍具一定孔渗性和可输导性，可成为输导油气有利部位。该文利用三维地震资料追索断裂断层面空间分布，由地层古埋深恢复方法[14]恢复其停止活动后的古埋深，由式(1)计算断裂断层面古油气势能值，由其古油气势能值线法线汇聚线，便可以得到断裂凸面脊发育部位。利用该方法得到敖古拉断裂古四方台组沉积时期古油气势能等值线法线汇聚线(凸面脊)(图5)。由图5中可知，敖古拉断裂发育7处凸面脊，其中，中部发育3处凸面脊，中西部发育3处凸面脊，东部仅发育1处凸面脊，可成为输导油气有利部位。

图5 敖古拉断裂凸面脊输导油气有利部位与油气分布关系

(1)

式中：ΦH为古油气势能值，kJ；Z为古埋深，m；p为流体压力，MPa；g为重力加速度，m/s2；ρH为油气密度，g/cm3。

3 不同时期输导油气有利部位与油气聚集关系

3.1 萨尔图油层油气最为富集

敖古拉断裂附近以萨尔图油层油气最富集，其次为高台子组油层，最少为葡萄花油层。这是由于敖古拉断裂在活动时期(嫩江组沉积末期)伴生裂缝较为发育(图4)，可成为输导油气有利部位，有利于下伏高台子油层和葡萄花油层中的油气在断裂活动时期向上覆萨尔图油层输导运移；断裂停止活动后(四方台组沉积时期)，其凸面脊较为发育(图5)，也可成为输导油气有利部位，有利于下伏高台子油层和葡萄花油层中的油气在断裂活动停止活动后向上覆萨尔图油层输导运移。而萨尔图油层顶部为嫩二段区域性封闭盖层，被断裂输导运移上来的油气不能穿过嫩二段区域性封闭盖层继续向上运移，只能在萨尔图油层中聚集，使萨尔图油层内的油气最为富集。而下部高台子油层(图3)，由于其断盖配置断接厚度比葡萄花油层断盖配置断接厚度相对较大，因此，油气保存条件相对较好，漏失的油气相对较少，油气聚集数量明显多于中部葡萄花油层油气聚集数量(图4、5)。

3.2 伴生裂缝输导对油气成藏贡献较大

敖古拉断裂附近萨葡高油层油气平面分布与活动时期伴生裂缝输导油气有利部位关系要好于萨葡高油层油气分布与停止活动后凸面脊输导油气有利部位之间关系，主要表现在敖古拉东、西部和中部局部，萨葡高油层的油气相对富集，但凸面脊输导油气有利部位不发育(图5)，而伴生裂缝输导油气有利部位较为发育(图4)。表明活动时期伴生裂缝对萨葡高油层油气输导油气能力对成藏贡献要大于停止活动后凸面脊输导油气有利部位对萨葡高油层油气输导油气能力。

4 结 论

(1) 敖古拉断裂在萨葡高油层内除了东、西部和中部2处局部部位外，其余部位皆发育伴生裂缝输导油气有利部位。

(2) 敖古拉断裂在萨葡高油层内发育7处凸面脊输导油气有利部位，中部和中西部各发育3处凸面脊输导油气有利部位，东部仅发育1处凸面脊输导油气有利部位。

(3) 敖古拉断裂不同时期输导油气有利部位与萨葡高油层油气聚集关系主要表现为伴生裂缝和凸面脊共同输导使萨尔图油层油气最为富集，伴生裂缝输导对油气成藏贡献大于凸面脊输导对油气成藏贡献。