克拉通内走滑断裂成因与控藏机制研究进展

doi:10.11743/ogg20240502

石油与天然气地质 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (5): 1211-1225.doi: 10.11743/ogg20240502

克拉通内走滑断裂成因与控藏机制研究进展

邓尚¹^,²(), 邱华标¹(), 刘大卫¹, 韩俊², 汝智星¹, 彭威龙¹, 卞青¹, 黄诚²

^1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 102206
^2.中国石化西北油田分公司，新疆乌鲁木齐 830011

收稿日期:2024-03-23 修回日期:2024-06-20 出版日期:2024-10-30 发布日期:2024-11-06
通讯作者: 邱华标 E-mail:dengshang.syky@sinopec.com;qiuhuabiao.syky@sinopec.com
第一作者简介:邓尚（1987—），男，博士、研究员，石油与天然气地质。E‑mail： dengshang.syky@sinopec.com。
基金项目:
国家自然科学基金企业创新发展联合基金项目(U21B2063)

Advances in research on the genetic mechanisms of intracratonic strike-slip fault system and their control on hydrocarbon accumulation： A case study of the northern Tarim Basin

Shang DENG¹^,²(), Huabiao QIU¹(), Dawei LIU¹, Jun HAN², Zhixing RU¹, Weilong PENG¹, Qing BIAN¹, Cheng HUANG²

^1.Petroleum Exploration and Production Research Institute, SINOPEC, Beijing 102206, China
^2.Northwest Oil Field Company, SINOPEC, Urumqi, Xinjiang 830011, China

Received:2024-03-23 Revised:2024-06-20 Online:2024-10-30 Published:2024-11-06
Contact: Huabiao QIU E-mail:dengshang.syky@sinopec.com;qiuhuabiao.syky@sinopec.com

摘要/Abstract

摘要：

近年来，在中国多个克拉通盆地腹部识别出成体系发育的走滑断裂系统，这是克拉通盆地内部一种重要的构造样式。针对塔里木盆地北部走滑断裂体系，应用断裂构造解析、断裂发育演化离散元数值模拟、断裂形变有限元数值模拟及断裂核-带结构解剖等技术方法，结合油气井生产动态资料，分析了走滑断裂体系成因与控藏机制，并总结了研究取得的新进展与新认识。研究表明：①塔里木盆地北部走滑断裂体系是盆地中部大型逆冲带向北推挤时形成的伴生调节构造，具有“非共轴挤压、调节区域变形”动力学成因机制；②随着走滑断裂滑移距增大，核部角砾岩类型由裂隙角砾岩、破碎角砾岩演变为杂乱角砾岩和碎裂岩，高阶演化程度的角砾岩可降低断层核部渗透性；③强压扭背景下形成的走滑压脊构造具有“上张下压”纵向应力分布特征，断控储集体主要沿断裂带在深部发育；④走滑断裂相关盐构造耦合-解耦变形特征对油气垂向输导具有重要控制作用；⑤分层变形是小滑移距走滑断裂在深埋条件下的变形特征，可控制油气沿走滑断裂垂向输导后在多个层系分层聚集。

关键词: 分层变形, 核-带结构, 控储、控藏特征, 成因机制, 克拉通内走滑断裂, 塔里木盆地

Abstract:

In recent years， strike-slip fault system over large areas has been identified in multiple cratonic basins in China， representing a significant structural style in interior cratonic basins. With the strike-slip fault system in the northern Tarim Basin in mind， we apply techniques like seismic-geological analysis of the faulted structure， discrete element numerical simulation of the fault dynamic evolution， finite element numerical simulation of off-fault deformations， and structural analysis of the fault cores and associated damage zones （also referred to as the fault core-damage zone architectures） to study. In combination with well production data， new understandings on the origin of the strike-slip fault system and its control on hydrocarbon accumulation are proposed. The results are as follows. （1） The strike-slip fault system in the northern Tarim Basin is formed as a result of northward thrusting of large thrust belts to accommodate regional shortening under the non-coaxial extrusion in the central Tarim Basin， featuring a dynamic genetic mechanism of non-coaxial extrusion and accommodation of regional deformations. （2） With increasing strike-slip fault displacement， the crackle and mosaic breccias in the fault cores gradually evolve into chaotic breccias and cataclasites. The resulted breccias of high evolutionary degree can reduce the fault core-damage zone permeability. （3） The pressure-ridge structures along the strike-slip faults formed under intense strike-slip transpressional stress， is characterized by extension in the upper part and compression in the lower part， resulting in the fault-controlled reservoirs in large scale primarily occurring at depths. （4） The decoupling of the gypsum-salt layer with the overlying strata related to the strike-slip faulting plays an important role in controlling the vertical hydrocarbon migration. （5） Layered deformation， as an inherent characteristic of the strike-slip faults with small displacement at great deeps， governs the vertical migration and accumulation of hydrocarbons in multiple layers along the strike-slip faults.

Key words: layered deformation, fault core-damage zone structure, hydrocarbon reservoir- and accumulation-governing characteristics, genetic mechanism, intracratonic strike-slip fault, Tarim Basin

中图分类号:

TE121.1

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图/表 11

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参考文献 53

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岩石物理参数	区域A	区域 B	区域C
杨氏模量/GPa	5.0	5.0	5.0
泊松比	0.2	0.2	0.2
抗拉强度/MPa	2.0	2.0	5.0
抗剪强度/MPa	20.0	20.0	50.0
黏度系数	0.5	1.2	1.2
密度/ （g/cm³）	2.6	2.6	2.6

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克拉通内走滑断裂成因与控藏机制研究进展

Advances in research on the genetic mechanisms of intracratonic strike-slip fault system and their control on hydrocarbon accumulation： A case study of the northern Tarim Basin

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