油源断裂输导油气时期厘定方法的改进及其应用

doi:10.11743/ogg20220616

摘要/Abstract

摘要：

油源断裂输导油气时期对于准确认识油源断裂在油气成藏中的贡献至关重要。以往其厘定要么是仅仅依据油源断裂活动时期，要么是把油源断裂活动时期与烃源岩排烃时期相结合，所得结果往往难以反映地下的实际情况。为此在油源断裂输导油气机理研究的基础上，对以往的方法进行了改进，提出了通过确定油源断裂活动时期与烃源岩内、外油气聚集时期的叠合时间来厘定油源断裂输导油气时期的方法，并以渤海湾盆地歧口凹陷南大港断裂为例对改进前、后方法的应用效果进行了对比。结果表明：利用改进后方法厘定出的南大港油源断裂输导油气时期为新近系明化镇组沉积时期，明显短于利用改进前方法厘定出的新近系馆陶组-明化镇组沉积时期。与改进前方法相比，改进后方法给出的油源断裂输导油气时期可更合理地解释南大港断裂附近古近系沙河街组一段目前已发现的油气分布，因而更符合地下油源断裂输导油气机理。

关键词: 下生上储式, 输导油气时期, 油源断裂, 南大港断裂, 歧口凹陷, 渤海湾盆地

Abstract:

Timing of hydrocarbon migration along source rock-rooted faults is critical for understanding the contributions made by the faults to hydrocarbon accumulation. The previous timing has been based only on the activating periods of the related faults， or on both the related faults’ activity period and hydrocarbon expulsion period， and the results obtained often cannot reflect the actual situation underground. In the study， we improve the method for timing of hydrocarbon migration along the source rock-rooted faults by defining the overlapping time of the faulting and hydrocarbon accumulation inside and outside the source rocks， coupled with study on hydrocarbon migration mechanism of source rock-rooted faults. Then a case study on South Dagang fault in Qikou Sag， Bohai Bay Basin， is carried out to comparatively analyze the effects of both the original and improved methods. The results show that the South Dagang fault is estimated as being active in hydrocarbon migration during the depositional period of the Neogene Minghuazhen Formation according to the improved method， which is much shorter than the deposition period of Guantao Formation to Minghuazhen Formation of the Neogene as confirmed to be hydrocarbon migration period of the fault by the original method. Compared to the original one， the hydrocarbon migration period of the South Dagang fault determined with the improved method is more reasonable in explaining the oil and gas distribution discovered in the first member of the Paleogene Shahejie Formation （Es¹） near the South Dagang fault. It proves that the improved method is better consistent with the hydrocarbon migration mechanism of the source rock-rooted faults underground.

Key words: lower source rock and upper reservoir combination, hydrocarbon migration period, source rock-rooted fault, South Dagang fault, Qikou Sag, Bohai Bay Basin

中图分类号:

TE122.1

付广,李佳静,于桐. 油源断裂输导油气时期厘定方法的改进及其应用[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(6): 1481-1488. doi: 10.11743/ogg20220616 Guang Fu,Jiajing Li,Tong Yu. Improvement of method for timing of hydrocarbon migration along source rock-rooted faults and its application： A case of the South Dagang fault in Qikou Sag， Bohai Bay Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2022, 43(6): 1481-1488. doi: 10.11743/ogg20220616

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参考文献 23

1	赵密福，刘泽容，信荃麟，等.惠民凹陷临南地区断层活动特征及控油作用［J］.石油勘探与开发，2000，27（6）：9-11.
	Zhao Mifu， Liu Zerong， Xin Quanlin， et al. Fault activity features and its control over oil of Linnan area in Huimin Depression［J］. Petroleum Exploration and Development，2000， 27（6）： 9-11.
2	张守仁，万天丰.柴西北地区断裂活动及构造演化［J］.石油勘探与开发，2004，31（2）：46-49.
	Zhang Shouren， Wan Tianfeng. Faulting and tectonic evolution in the Northwest Qaidam Basin［J］. Petroleum Exploration and Development， 2004， 31（2）：46-49.
3	胡明，付广，吕延防，等.松辽盆地徐家围子断陷断裂活动时期及其与深层气成藏关系分析［J］.地质论评，2010，56（5）：710-718.
	Hu Ming， Fu Guang， Yanfang Lyu， et al. The fault activity period and its relationship to deep gas accumulation in the Xujiaweizi Depression， Songliao Basin［J］. Geological Review， 2010， 56（5）： 710-718.
4	付广，周亮，安立刚.油源断裂输导油气能力定量评价与油气聚集——以南堡凹陷东一段为例［J］.岩性油气藏，2012，24（4）：8-12.
	Fu Guang， Zhou Liang， An Ligang. Quantitative evaluation for hydrocarbon transport ability of faults connected with source rocks and relation with hydrocarbon accumulation： An example from Ed ¹ of Nanpu Depression［J］. Lithologic Reservoirs， 2012， 24（4）： 8-12.
5	吴智平，胡阳，钟志洪.珠一坳陷番禺4洼新生代断裂特征及其区域动力背景［J］.中国石油大学学报（自然科学版），2015，39（4）：1-9.
	Wu Zhiping， Hu Yang， Zhong Zhihong. Seismic data is used to determine the transportation oil-gas ability of oil source faults and the difference of oil-gas accumulation［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science）， 2015， 39（4）： 1-9.
6	姜贵璞，付广，孙同文.利用地震资料确定油源断裂输导油气能力及油气富集的差异性［J］.地球物理学进展，2017，32（1）：160-166.
	Jiang Guipu， Fu Guang， Sun Tongwen. Seismic data is used to determine the transportation oil-gas ability of oil source faults and the difference of oil-gas accumulation［J］. Progress in Geophysics （in Chinese）， 2017， 32（1）： 160-166.
7	张伟忠，查明，韩宏伟，等.东营凹陷边界断层活动性与沉积演化耦合关系的量化表征［J］.中国石油大学学报（自然科学版），2017，41（4）：18-26.
	Zhang Weizhong， Zha Ming， Han Hongwei， et al. Quantitative research of coupling relationship between boundary fault activity and sedimentary evolution in Dongying Depression［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science）， 2017， 41（4）： 18-26.
8	李明刚，漆家福，童亨茂，等.辽河西部凹陷新生代断裂构造特征与油气成藏［J］.石油勘探与开发，2010，37（3）：281-288.
	Li Minggang， Qi Jiafu， Tong Hengmao， et al. Cenozoic fault structure and hydrocarbon accumulation in Western Sag， Liaohe Depression［J］.Petroleum Exploration and Development， 2010， 37（3）： 281-288.
9	孙同文，付广，吕延防，等.南堡1号构造中浅层油气富集主控因素分析［J］.天然气地球科学，2014，25（7）：1042-1051.
	Sun Tongwen， Fu Guang， Yanfang Lyu， et al. Main controlling factors on the hydrocarbon accumulation in the middle-shallow layer of 1st Structure， Nanpu Sag［J］. Natural Gas Geoscience， 2014， 25（7）： 1042-1051.
10	付广，陈雪晴，邓玮，等.油源断裂输导油气时间有效性研究方法及其应用［J］.岩性油气藏，2016，28（6）：9-15.
	Fu Guang， Chen Xueqing， Deng Wei， et al. Research method of time effectiveness of hydrocarbon transporting by oil-source fault and its application［J］. Lithologic Reservoirs， 2016， 28（6）： 9-15.
11	王浩然，付广，孙同文.油源断裂古转换带恢复及其输导油气的有利条件——以南堡凹陷2号构造F10断裂为例［J］.天然气地球科学，2016，27（10）：1848-1854.
	Wang Haoran， Fu Guang， Sun Tongwen. Recovery of oil-source fault ancient transfer zone and its favorable conditions to oil-gas transportation： Taking fault F10 in No.2 Structure of Nanpu Sag as an example［J］. Natural Gas Geoscience， 2016， 27（10）： 1848-1854.
12	王军，吴奎，樊建华，等.辽中凹陷走滑断裂带原油来源、运移及分布层系［J］.新疆石油地质，2017，38（6）：707-714.
	Wang Jun， Wu Kui， Fan Jianhua， et al. Origin， migration and distribution of oil in strike-slip fault zone of Liaozhong Sag［J］. Xinjiang Petroleum Geology， 2017， 38（6）： 707-714.
13	付广，彭万涛，徐衍彬，等.断砂配置输导油气时间有效性研究方法及其应用［J］.新疆石油地质，2019，40（2）：156-160.
	Fu Guang， Peng Wantao， Xu Yanbin， et al. A method to study time effectiveness of fault-sand configuration transporting hydrocarbon and its application［J］. Xinjiang Petroleum Geology， 2019， 40（2）： 156-160.
14	付广，梁木桂，邹倩，等.源断盖时间匹配有效性的研究方法及其应用［J］.中国石油大学学报（自然科学版），2020，44（1）：25-33.
	Fu Guang， Liang Mugui， Zou Qian， et al. Research method and its application to effectiveness of time matching of source-fault-caprock［J］. Journal of China University of Petroleum （Edition of Natural Science）， 2020， 44（1）： 25-33.
15	薛永安，王奇，牛成民，等.渤海海域渤中凹陷渤中19-6深层潜山凝析气藏的充注成藏过程［J］.石油与天然气地质，2020，41（5）：891-902.
	Xue Yongan， Wang Qi， Niu Chengmin， et al. Hydrocarbon charging and accumulation of BZ 19-6 gas condensate field in deep buried hills of Bozhong Depression， Bohai Sea［J］. Oil & Gas Geology， 2020， 41（5）： 891-902.
16	杨海风，徐长贵，牛成民，等.渤海湾盆地黄河口凹陷新近系油气富集模式与成藏主控因素定量评价［J］.石油与天然气地质，2020，41（2）：259-269.
	Yang Haifeng， Xu Changgui， Niu Chengmin， et al. Quantitative evaluation of hydrocarbon accumulation pattern and the controlling factors in the Neogene of Huanghekou Sag， Bohai Bay Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2020， 41（2）： 259-269.
17	Thorsen C E. Age of growth faulting in southeast Louisiana［J］. Gulf Coast Association of Geological Societies Transactions， 1963， 13： 103-110.
18	赵勇，戴俊生.应用落差分析研究生长断层［J］.石油勘探与开发，2003，30（3）：13-15.
	Zhao Yong， Dai Junsheng. Identification of growth fault by fault fall analysis［J］. Petroleum Exploration and Development. 2003， 30（3）： 13-15.
19	郭继刚，庞雄奇，刘丹丹，等.库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩排烃特征及资源潜力评价［J］.天然气地球科学，2012，23（2）：327-334.
	Guo Jigang， Pang Xiongqi， Liu Dandan， et al. Hydrocarbon expulsion for middle-lower Jurassic coal measures and evaluation of potential resource in Kuqa Depression［J］. Natural Gas Geoscience， 2012， 23（2）： 327-334.
20	张杰，邱楠生，王昕，等.黄骅坳陷歧口凹陷热史和油气成藏史［J］.石油与天然气地质，2005，26（4）：505-511.
	Zhang Jie， Qiu Nansheng， Wang Xin， et al. Thermal evolution and reservoiring history in Qikou Sag， Huanghua Depression［J］. Oil & Gas Geology， 2005， 26（4）： 505-511.
21	刘昭茜，梅廉夫，邱华宁，等.中扬子地块南缘半坑古油藏成藏期及破坏期的40Ar/39Ar年代学约束［J］.科学通报，2011，56（33）：2782-2790.
	Liu Zhaoqian， Mei Lianfu， Qiu Huaning， et al. 40Ar/39Ar geochronology constraints on hydrocarbon accumulation and destruction periods in the Bankeng Paleoreservoir in the southern margin of the middle Yangtze Block［J］. Chinese Science Bulletin， 2011， 56（33）： 2782-2790.
22	陈思谦，刘池阳，张东东，等.歧口凹陷南大港断裂活动性分析及其油气意义［J］.石油地质与工程，2012，26（4）：1-5.
	Chen Siqian， Liu Chiyang， Zhang Dongdong， et al. The activity and its hydrocarbon significance of Nandagang Fault in Qikou Depression［J］. Petroleum Geology and Engineering， 2012， 26（4）： 1-5.
23	蒋有录，苏圣民，刘华，等.渤海湾盆地油气成藏期差异性及其主控因素［J］.石油与天然气地质，2021，42（6）：1255-1264.
	Jiang Youlu， Su Shengmin， Liu Hua， et al. Differences in hydrocarbon accumulation stages and main controlling factors in the Bohai Bay Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2021， 42（6）： 1255-1264.

[1]	彭军, 于乐丹, 许天宇, 韩浩东, 杨一茗. 天文地层学研究程序及其在渤海湾盆地东营凹陷的应用实例分析[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(6): 1292-1308.
[2]	吴智平, 张勐, 张晓庆, 王迪, 程燕君. 渤海湾盆地“埕北-垦东”构造转换带形成演化及成藏特征[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(6): 1321-1333.
[3]	王德英, 刘晓健, 邓辉, 刘永江, 李德郁. 渤海湾盆地渤中19-6区中-新生代构造转换特征及其对太古宇潜山大规模储层形成的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(6): 1334-1346.
[4]	王冰洁, 王德英, 王鑫, 惠冠洲, 薛明旺. 渤海湾盆地辽中凹陷南洼走滑转换带特征及其对大、中型油田的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(6): 1347-1358.
[5]	周立宏, 何海清, 郭绪杰, 陈长伟, 韩国猛, 杨飞, 马建英, 周素彦. 渤海湾盆地歧口凹陷古近系沙一下亚段中等成熟页岩油富集主控因素与勘探突破[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(5): 1073-1086.
[6]	郭喜浩, 徐昉昊, 黄晓波, 江涛, 梁浩然, 李长志, 李智超. 基于多元统计分析的油-源对比[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(5): 1259-1270.
[7]	蒋恕, 王浩, 郭涛, 张如才, 杜晓峰, 张钰莹, 刘恩豪, 王华. 渤海湾盆地辽东湾坳陷盆中隆起缓坡带重力流沉积形态及其控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(4): 823-832.
[8]	袁静, 周涛, 乔俊, 杨贵丽, 赵广昊. 深层砂砾岩中的深部热流体作用及其地质意义[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(4): 929-942.
[9]	张自力, 李琦, 朱筱敏, 施瑞生, 谢爽慧, 张锐锋, 曹兰柱. 陆相断陷湖盆滩坝沉积特征与地震沉积学响应[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(4): 970-989.
[10]	王永诗, 李政, 王民, 包友书, 朱日房, 刘军, 吴连波, 于利民. 渤海湾盆地济阳坳陷陆相页岩油吸附控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(3): 489-498.
[11]	宋明水, 王永诗, 王学军, 郝雪峰, 李友强, 陈冬霞, 王福伟, 王翘楚, 石学斌, 邹易. 成熟探区“勘探层单元”研究及其在渤海湾盆地东营凹陷的应用[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(3): 499-513.
[12]	朱世发, 贾业, 马立驰, 崔殿, 景安语, 佟欢. 渤海湾盆地济阳坳陷中生界复杂岩性风化壳储层特征、质量控因与甜点模型[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(3): 514-527.
[13]	吕传炳, 庞雄奇, 马奎友, 庞宏, 火勋港, 付亮亮, 张心罡, 梁星如, 吴松. 渤海湾盆地束鹿凹陷“牙刷状”油藏成藏特征与模式[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(3): 566-581.
[14]	刘惠民, 杨怀宇, 张鹏飞, 韩同欣, 刘鑫金. 古湖泊水介质条件对混积岩相组合沉积的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(2): 297-306.
[15]	陈扬, 胡钦红, 赵建华, 蒙冕模, 尹娜, 张晓贝, 许格非, 刘惠民. 渤海湾盆地东营凹陷湖相富有机质页岩纹层特征和储集性能[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(2): 307-324.