0 引言
勘探发现，在含油气盆地烃源岩层之上断裂带附近的不同储盖组合均有油气分布，但不同储盖组合中油气富集程度不同，这除了受到其圈闭和砂体发育的影响外，主要是受到油源断裂输导效果的影响。油源断裂向储层输导油气时期越长，越有利于油气在该套组合中聚集，油气富集程度越高。因此，准确厘定出上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期，对认识油源断裂带附近不同储盖组合的油气富集规律具有重要的指导意义。
关于上覆不同储盖组合油源断裂输导油气，前人曾做过一定的研究与探讨，主要包括以下3个方面：一是根据油源断裂在上覆不同储盖组合区域性泥岩盖层内分段生长上下连接特征，研究上覆不同储盖组合油源断裂输导油气的条件［1-5］；二是根据上覆不同储盖组合区域性泥岩盖层渗漏区分布，研究上覆不同储盖组合油源断裂输导油气的区域［6-9］；三是根据上覆不同储盖组合区域性泥岩盖层渗漏区和油源断裂输导油气有利部位，研究上覆不同储盖组合油源断裂输导油气的有利部位［10-12］。上述这些研究成果对正确认识油源断裂带附近不同储盖组合的油气富集规律及指导其油气勘探起到非常重要的作用。然而，关于上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期的研究相对较少，仅有从下部向上部储盖组合油源断裂输导油气时期的研究，这不利于对油源断裂带附近不同储盖组合的油气富集规律的正确认识，用其指导油气勘探可能会带来一定的风险。因此，开展上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期厘定研究，对于正确认识油源断裂带附近不同储盖组合的油气富集规律及指导油气勘探具有重要意义。
1 上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期
油源断裂之所以能输导油气是因为在其活动过程中伴生有大量裂缝。这些伴生裂缝较围岩地层具有相对较高的孔渗性，可作为油气运移的输导通道，将油气输导至上覆不同储盖组合中。若油源断裂在上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层内分段生长且上下不连接，则不能穿过区域性泥岩盖层输导油气［图1（a）］，上覆第一套储盖组合油源断裂输导油气时期应为其活动时期与源岩排烃时期的重合时期［图2（a）］；若油源断裂在上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层内分段生长且上下连接，便输导油气进入到上覆第二套储盖组合中［图1（b）］，其时期应为上覆第一套储盖组合油源断裂输导油气时期与上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期的重合时期［图2（b）］；若油源断裂在上覆第一套和第二套储盖组合的区域性泥岩盖层内分段生长且均上下连接，便输导油气进入到上覆第三套储盖组合中［图1（c）］，其时期应为上覆第二套储盖组合油源断裂输导油气时期与上覆第二套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期的重合时期［图2（c）］。
图1 上覆不同储盖组合油源断裂输导油气机理示意Fig.1 Mechanism of oil source fault transporting oil and gas to overlying different reservoir-cap assemblages |
2 上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期的厘定方法
要厘定上覆第一套储盖组合油源断裂输导油气时期，就必须确定油源断裂活动时期和源岩排烃时期。
利用三维地震资料统计油源断裂两盘同一层位地层厚度，由下降盘地层厚度除以上升盘地层厚度得到油源断裂在不同层位的生长指数，而油源断裂生长指数大于1的层位所对应的地质时期［13］，即为油源断裂活动时期。
将上述已确定出的油源断裂活动时期与源岩排烃时期叠合，取二者的重合时期即可得到上覆第一套储盖组合油源断裂输导油气时期［图2（a）］。
要厘定上覆第二套储盖组合油源断裂输导油气时期，就必须确定出上覆第一套储盖组合油源断裂输导油气时期和上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期，其中前者的确定如上所述。
要确定上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期，须确定出上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层被油源断裂开始破坏时期和油源断裂停止活动时期。上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层被油源断裂开始破坏时期可按如下步骤进行确定：首先，利用钻井和三维地震资料读取油源断裂在上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层内断距和被错断上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层厚度，由最大断距相减法［15-16］和地层古厚度恢复方法［17-18］，分别恢复二者在不同地质时期的古断距和古厚度；然后，由后者减去前者得到不同地质时期上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层古断接厚度，并作出其随时间变化关系（图3）；最后，取上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层古断接厚度与断裂在泥岩盖层内分段生长上下连接所需的最大断接厚度［9］相等时所对应的地质时期，作为上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层被油源断裂开始破坏时期（图3）。油源断裂停止活动时期即为其生长指数小于1的层位时所对应的地质时期［13］。将上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层被油源断裂开始破坏时期和油源断裂停止活动时期结合，由前者至后者的这一时间段即为上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期。将上述已确定出的上覆第一套储盖组合油源断裂输导油气时期与上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期叠合，取二者的重合时期即可得到上覆第二套储盖组合油源断裂输导油气时期［图2（b）］。
要厘定上覆第三套储盖组合油源断裂输导油气时期，须确定出上覆第二套储盖组合油源断裂输导油气时期和上覆第二套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期，其中前者的确定如上所述；后者的确定参照上述上覆第一套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期确定方法。据此，将上覆第二套储盖组合油源断裂输导油气时期与上覆第二套储盖组合的区域性泥岩盖层渗漏时期叠合，取二者的重合时期即可得到上覆第三套储盖组合油源断裂输导油气时期［图2（c）］。
3 实例应用
本文以渤海湾盆地歧口凹陷南大港断裂为例，利用上述方法厘定上覆沙一下亚段、东三段和馆陶组3套储盖组合南大港断裂输导油气时期，并通过分析厘定结果与目前南大港断裂附近沙一下亚段、东三段和馆陶组中已发现油气分布之间关系，验证该方法用于厘定上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期的可行性。
南大港断裂位于歧口凹陷歧南斜坡区北部边部，其向北东方向延伸，长度约为34.3 km，向南东方向倾斜，倾角介于45°~50°之间，从基底向上断至近地表，是一条长期继承性发育的正断裂（图4）。该断裂附近发育的地层有古近系（孔店组、沙河街组和东营组）、新近系（馆陶组和明化镇组）和少量第四系。目前，南大港断裂附近已发现油气主要分布在沙一下亚段，少量分布在东三段，馆陶组未发现油气，其盖层分别为沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层，分别构成了沙一下亚段、东三段和馆陶组3套储盖组合，油气主要来自下伏沙三段源岩。南大港断裂连接了沙三段源岩和上覆沙一下亚段、东三段与馆陶组3套储盖组合，且在油气成藏期——明化镇组沉积中晚期活动，应是上覆沙一下亚段、东三段和馆陶组3套储盖组合的油源断裂。由图4（a）中可以看出，南大港断裂附近油气之所以如此分布，除了受到其圈闭是否发育和距沙三段源岩远近的影响外，主要是受到了上覆沙一下亚段、东三段和馆陶组3套储盖组合南大港断裂输导油气时期长短的影响。因此，准确地厘定出上覆沙一下亚段、东三段和馆陶组3套储盖组合南大港断裂输导油气时期，对于其附近沙一下亚段、东三段和馆陶组油气勘探至关重要。
利用三维地震资料读取南大港断裂两盘同一层位地层厚度，计算其在不同层位的生长指数和古落差（两盘地层埋深的差值），结果如图5所示。南大港断裂有3个主要活动时期，分别为沙三段沉积时期、沙一段沉积时期和馆陶组—明化镇组沉积时期。
将上述已确定出的南大港断裂活动时期与沙三段源岩排烃时期叠合，得到上覆沙一下亚段储盖组合南大港断裂输导油气时期为馆陶组—明化镇组沉积时期（图6）。
利用钻井及三维地震资料统计南大港断裂在沙一中亚段与东二段区域性泥岩盖层内断距和被其错断沙一中亚段与东二段区域性泥岩盖层厚度，由后者减去前者计算得到沙一中亚段和东二段区域性泥岩盖层断接厚度（图7）。通过比较计算结果与歧口凹陷断裂在沙一中亚段和东二段区域性泥岩盖层内分段生长上下连接所需最大断接厚度（分别为139 m和236 m［19］）的相对大小，得到南大港断裂处于沙一中亚段和东二段区域性泥岩盖层渗漏部位（图7）。由图7中可以看出，南大港断裂处沙一中亚段区域性泥岩盖层只有在其东西两端封闭，其余部位均渗漏；东二段区域性泥岩盖层仅在其中西部渗漏，其余部位皆封闭。为研究沙一中亚段和东二段区域性泥岩盖层渗漏时期，分别取A点（为沙一中亚段区域性泥岩盖层渗漏部位断接厚度的最小点）和B点（为东二段区域性泥岩盖层渗漏部位断接厚度的最小点）作为代表。根据上述泥岩盖层被断裂开始破坏时期确定方法，可以得到南大港断裂A点处在沙一中亚段区域性泥岩盖层和B点处在东二段区域性泥岩盖层渗漏时期，其结果如图8所示。由图8可以看出，沙一中亚段区域性泥岩盖层被南大港断裂开始破坏时期约为明化镇组沉积中期，东二段区域性泥岩盖层被南大港断裂开始破坏时期约为第四系沉积晚期。结合南大港断裂停止活动时期（明化镇组沉积末期，图5），得到沙一中亚段区域性泥岩盖层渗漏时期为明化镇组沉积中期到末期（图8）；东二段区域性泥岩盖层渗漏时期为零（B点处东二段区域性泥岩盖层被南大港断裂破坏时期晚于南大港断裂活动时期，表明其在断裂活动时期未渗漏）。
图7 南大港断裂处沙一中亚段和东二段区域性泥岩盖层渗漏部位厘定Fig.7 Determination of leakage position of regional mudstone caprock of the middle sub-member of Es 1 and Ed 2 at Nandagang Fault |
将上述已确定的上覆沙一下亚段储盖组合南大港断裂输导油气时期与沙一中亚段区域性泥岩盖层渗漏时期叠合，得到上覆东三段储盖组合南大港断裂输导油气时期为明化镇组沉积中期至末期（图6）。由于东二段区域性泥岩盖层未渗漏油气，上覆馆陶组储盖组合南大港断裂输导油气时期应为零。
由图4（a）可以看出，目前南大港断裂附近已发现油气沙一下亚段最多，东三段相对较少，馆陶组无油气发现，正好与上覆沙一下亚段、东三段和馆陶组3套储盖组合南大港断裂输导油气时期长短对应。这是因为上覆沙一下亚段储盖组合南大港断裂输导油气时期相对较长（为馆陶组—明化镇组沉积时期），有利于油气在沙一下亚段聚集成藏，发现油气相对较多；上覆东三段储盖组合南大港断裂输导油气时期相对较短（为明化镇组沉积中期至末期），不利于油气在东三段聚集成藏，发现油气相对较少；上覆馆陶组储盖组合南大港断裂输导油气时期为零，无油气在馆陶组聚集成藏，无油气发现。
4 结论
（1）通过确定油源断裂活动时期、源岩排烃时期和区域性泥岩盖层渗漏时期，组合三者建立了一套上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期的厘定方法，实例应用结果证实其用于厘定上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期是可行的。
（2）渤海湾盆地歧口凹陷上覆沙一下亚段储盖组合南大港断裂输导油气时期为馆陶组至明化镇组沉积时期，有利于油气在沙一下亚段聚集成藏；上覆东三段储盖组合南大港断裂输导油气时期为明化镇组沉积中期至末期，不利于油气在东三段聚集成藏；上覆馆陶组储盖组合南大港断裂输导油气时期为零，无油气在馆陶组聚集成藏，与目前南大港断裂附近沙一下亚段、东三段和馆陶组已发现油气分布相吻合。
（3）本文提出的方法主要适用于砂泥岩含油气盆地上覆不同储盖组合油源断裂输导油气时期的厘定。
甘公网安备 62010202000678号
