断裂活动特征分析

如题所述

准噶尔盆地腹部地区在形成与演化过程中,由于受到了海西、印支、燕山、喜马拉雅等四大构造运动的影响,其断裂活动具有多期次性和周期性活动特点,因此,本节从构造剖面的演化、断裂生长指数与活动速率、声发射古地应力测量及流体地质地球化学信息研究等四个方面,重点分析了盆地腹部莫北地区主要控油断裂的活动特征。

4.1.2.1 构造剖面演化

从盆地腹部莫北地区L93115地震测线构造发育史剖面(图4.4)分析可以看出:

1)深层石炭系-二叠系断裂形成时间早,大部分断裂从基岩向上一直断开二叠系,甚至断到三叠系。断裂形成于海西运动早中期,后期受盆地区域构造运动的影响,断裂多次复活,长期发育。断距上大下小,并控制着二叠系沉积厚度和上覆侏罗系断裂形成与分布。

2)浅层侏罗系正断裂主要形成于燕山早期,即西山窑组沉积末期。燕山中期,断裂受构造运动的影响持续活动,一直到白垩纪燕山运动晚期,断裂活动减弱。喜马拉雅运动期盆地挤压收缩,基底整体向南倾斜,除断距小的正断层外,主要正断层受到的影响不大。

4.1.2.2 断裂生长指数、活动速率分析

断裂活动速率是指某一地层单元在一定时期内,因断裂活动形成的落差与相应沉积时间的比值,即:

多信息断层封闭性综合评价系统研究及应用

式中:Vf——断层活动速率,m/Ma;

T——沉积时间,Ma;

Hd——断层下降盘地层厚度,m;

图4.4 莫北地区L93115地震测线构造演化剖面图

Hu——断层上升盘地层厚度,m。

而断裂生长指数(Qs)是指某一地层单元被断层错断,其下降盘厚度与上升盘厚度的比值,即:

多信息断层封闭性综合评价系统研究及应用

本书选取了有代表性的盆地腹部莫北地区深层断裂系统中的主要油源断裂莫北断裂和浅层断裂系统的莫005井东断裂,计算了断裂生长指数和活动速率。莫北断裂所用地震解释剖面自南向北分别为L93109测线和L93115测线;而莫005井东断裂所用地震构造剖面由南向北分别为Mb6-Mb8、Mb2-M005-M006、Mb2-Mb3-Mb7、M001-M004(图4.6~图4.9),剖面位置见图4.5所示。

图4.5 莫北地区莫005井东断裂平面展布图

图4.6 M001-004构造岩性剖面(剖面位置见图4.4)

图4.7 Mb2-M005-M006构造岩性剖面(剖面位置见图4.4)

图4.8 Mb2-MB3-Mb7构造岩性剖面图(剖面位置见图4.4)

图4.9 Mb6-Mb8构造岩性剖面图(剖面位置见图4.4)

计算结果见表4.1和表4.2,从表中可以看出,盆地腹部深层断裂(C-T)系统中的二叠纪海西期断裂生长指数和活动速率均较大,活动性强,而三叠纪印支期断裂生长指数和活动速率较海西期的要小(图4.10),表明印支期断裂活动强度有所减弱。同一条断裂(莫北)从南向北断裂生长指数和活动速率变大,反映断裂在同一期内沿断裂走向不同地段的活动强度是不同的,即南段活动强度比北段的小。

表4.1 莫北断裂(深层)生长指数、活动速率表

表4.2 莫005井东断裂(浅层)生长指数、活动速率表

浅层断裂系统的断裂,如莫005井东断裂,在纵向上,自下而上三工河组-西山窑组-头屯河组的生长指数和活动速率由小到大(图4.11),三工河组生长指数最小,在1.1左右,西山窑组和头屯河组生长指数较大,在1.50~2.17之间,这表明断裂主要活动时期为西山窑组和头屯河组沉积时期,即为燕山早中期。

图4.10 莫北断裂生长指数、活动速率图

图4.11 M005井东断裂生长指数、活动速率图

在横向上,同一条断裂(莫005井东断裂)表现为沿断裂走向从南向北生长指数和活动速率逐渐变大。断裂活动强度南段比北段小。这与其对应的深层断裂在横向上的活动特点相似。此进一步说明深浅层断裂具有继承性活动特征。

4.1.2.3 声发射古地应力测量分析

近几年,由岩石声发射实验测量盆地古应力大小,已为众多构造地质学家和石油地质工作者所关注。为了确定研究区构造活动期次及相对强度,本次对盆地腹部地区各时代沉积地层岩石进行了声发射实验。声发射实验的样品均取自于腹部钻井中的新鲜岩心,共测试样品40件(表4.3)。采集的层位主要有:二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系。

表4.3 准噶尔盆地腹部地区不同时代地层实测地应力样品采集表

根据古应力分期原则,古应力分期工作必须坚持由新到老,由浅到深逐时代进行。即将测得的数据先统计出新近时代岩石试样的测试数据,再向老地层依次进行统计分析,还要结合构造期和构造层划分等地质分析。对测试结果进行综合分析,确定各时代岩石记忆的历史应力分期(表4.4)。结果表明:古近系地层记忆了2期历史应力;白垩系地层记忆了3期历史应力;侏罗系地层记忆了4期历史应力;三叠系地层记忆了5期历史应力,二叠系记忆了6期历史应力。

表4.4 准噶尔盆地声发射实验记忆历史应力分期结果表

根据测试结果,对各不同构造运动期次的古应力值进行综合确定,结果表明:新构造期最大主应力有效值为7.8~11.5 MPa,白垩纪末为32.3 MPa(中生代末),侏罗纪中晚期为76.1 MPa,三叠纪末为42.9 MPa,二叠纪末(晚古生代末)为86.7 MPa。由此可见,侏罗纪中晚期(燕山运动早中期)、晚古生代末(海西运动中期)可能存在强烈的构造作用,这与盆地内区域构造变形特征反映的结果是一致的。

从上述古构造应力测试分析,结合构造剖面演化和断层生长指数及活动速率研究结果,可以看出:侏罗纪中晚期(燕山运动早中期)、晚古生代末(海西运动早中期)是准噶尔盆地内断裂形成的主要时期,也是盆地腹部地区(包括莫北地区)重要构造强烈活动时期。

4.1.2.4 断裂活动的流体地球化学信息研究

在断裂活动过程中大都有流体的参与,伴随着断裂作用和流体的快速运移和溶解作用,使断裂带内部及断裂带附近的流体和岩石的化学组成产生一系列变化,断裂带脉的形成是流体活动的主要产物,断裂脉体及其流体包裹体中均存在多期流体作用和活动的痕迹。断裂带脉的充填现象是断裂成生活动中物质迁移重新分配的证据。它的形成与断裂的周期性活动有关,因此,分析研究这些可供检测的地质记录则可追踪断裂活动的时间、规模、和沿断裂带活动的流体的性质、成分、时期、方式、期次和规模等,而矿物岩石学特征、流体活动的热力学特征以及流体改造岩石的地球化学特征则是研究断裂活动历史的重要信息。

本书在详细观察描述了盆地腹部陆梁隆起西部石南-石西-莫北油气区主要断裂的两侧和断裂带上的钻井岩心后,并对断裂带及其两侧主要储集层进行取样。通过对比研究断裂带及其两侧储层岩石学特征和古流体活动特征的差异,阐述盆地腹部主要断裂带活动的特点,如图4.12所示。断裂带上有流体通过时,断裂处于相对活动期,因此,流体活动期次至少反映断裂活动的最少期次。

图4.12 断裂活动的流体地球化学信息研究示意图

4.1.2.4.1 断裂活动的矿物学和岩石学记录

断裂带及其两侧储层流体-岩石相互作用导致新胶结物的形成或矿物蚀变,或者以脉的形成沉淀,长期持续活动的断裂带,伴随着断裂周期性的活动,流体周期性侵入可重复破坏旧矿物并产生新的矿物。

区域构造运动研究结果表明,研究区内断裂存在多期活动,为流体沿断裂带活动提供了前提条件和活动场所。断裂带内及其两侧储层的矿物岩石学特征为分析古流体活动情况提供了最直观的证据。

(1)水-岩反应产物的矿物岩石学特征

1)断裂带岩心裂隙充填物的方解石脉严重烃染,并有大量的油、气、水、包裹体共生,反映了断裂带曾经是含油气流体活动的重要通道。

2)多期次的碳酸盐岩胶结物表明流体多次大规模地进入储层。

3)矿物的溶蚀、交代和沉淀的多变性显示后期进入储层流体性质的复杂性,表明断裂和储层中具有多期不同性质的流体活动。

4)烃类和胶结物有两种共生关系,一是和胶结物同时形成的烃,造成胶结物的烃染,且胶结物中常含有有机包裹体;二是沿穿过胶结物的裂缝和方解石矿物脉解理分布的烃类,要晚于胶结物和脉的形成,表明烃类多次进入断裂和储层。

(2)水-岩反应产物的地球化学特征

胶结物和自生矿物的形成是流体与岩石相互作用的结果,胶结物成分分析是认识沉积岩沉积之后流体与岩石相互作用演化过程的重要手段。

从电子探针测试分析结果可以看出,研究区断裂带及其两侧储层胶结物化学成分具有以下特征:

1)碳酸盐矿物有多种:方解石,含铁方解石,含锰方解石,铁白云石,菱铁矿等等。

2)早期成岩方解石一般为微晶富铁方解石或铁白云石。

3)晚期流体作用形成的碳酸盐矿物一般颗粒较大,交代硅酸盐矿物,成分上一般含微量Fe,Mg和Sr等,有时伴有绿泥石等矿物。

准噶尔盆地腹部地区(应用区)胶结物特征比较复杂,不同油气田胶结物特征差异较大(图4.13),总的来说,侏罗系油气田中,莫北油田储层砂岩受到后期流体强烈的溶蚀作用,使成岩碳酸盐矿物被溶蚀殆尽,说明曾经有强酸性流体的介入,这与早期成熟的烃源岩排出的油气中含有大量的二氧化碳有关,也说明了莫北油田较早地接受了含油气流体的注入。

石南油田与莫北油田相比,碳酸盐胶结物的成分要复杂得多,从碳酸盐胶结物的FeO -MnO - MgO三角图上看,主要为混合端元矿物,即Fe、Mn、Mg都有一定含量(图4.13)。石炭系和个别侏罗系头屯河组样品呈单端元矿物特征,只富含锰碳酸盐,表明其既有受到后期流体强烈的溶蚀作用的胶结物,也有深层流体和盆内深层流体的混合作用的结果,说明石南油田既有早期含油气流体的酸性侵蚀溶解作用,也有盆内深层流体进入的调整改造作用。

石西油田:碳酸盐胶结物成分组成比较简单,主要为含铁的成岩方解石,Mn、Mg含量都很低(图4.13),表明受深层流体和深层流体的影响较小,但部分侏罗系三工河组和头屯河组样品受到强烈的溶蚀作用。如侏罗系下部(J1s)部分为成岩流体的作用,少量的酸性流体的改造,如石西2井三工河组受到强烈的溶蚀;侏罗系上部(J2t)则主要为含油气酸性流体对成岩碳酸盐胶结物的改造,表现为碳酸盐胶结物几乎被完全溶蚀。

4.1.2.4.2 流体活动的热力学和地球化学记录

在断裂带和储层脉体和同期自生矿物中的流体包裹体记录了含油气流体及其他各种来源的流体的性质、组分和热力学条件。

(1)包裹体的类型、丰度及分布特征

1)研究区包裹体类型丰富、相态多样,其丰度及成分在垂向上、平面上分布均存在着差异,此为分析不同断裂(带)的流体活动历史提供了重要信息。包裹体的类型:本次研究在断裂带、裂隙充填物和储层砂岩等样品中发现了大量的有机包裹体。有机包裹体类型总体上以含烃盐水包裹体和液态烃相为主,其次为气态烃+液态烃二相包裹体。同时,沥青脉的出现,说明烃类发生过明显的再运移。

2)包裹体的丰度:总体看有机包裹体丰度不是很高,但不同的层位有差异,如腹部地区八道湾组有机包裹体的丰度明显低于三工河组和西山窑组及头屯河组(表4.5)。说明烃类的运移和注入与断裂构造和储层物性有关。

3)包裹体的分布:主要有三种类型,一是分布在石英颗粒内部的溶蚀缝或显微裂隙中;二是分布在石英次生加大边或硅质胶结物中;三是分布在裂隙充填的方解石脉中。

从研究结果看,早期运移形成的有机包裹体往往出现在碳酸盐岩和砂岩的胶结物中,二次运移时形成的有机包裹体往往出现在成岩晚期形成的溶蚀孔隙、构造裂缝或岩脉中。

(2)包裹体均一化温度与流体活动期次

对储层和断裂带中流体包裹体的均一化温度的测定,结合盆地热演化史和埋藏史特征,可以确定油气运移时间和成藏期次(Maszcldine等,1984)。包裹体温度与成分(主要是盐度和气相组分)是在Linkam600型冷热台上完成的,均一温度误差为±3℃,冰点误差为±5℃。主要样品的流体包裹体均一化温度分析测试数据见表4.5。

图4.13 准噶尔盆地腹部地区断裂带两侧储层胶结物矿物成分图

表4.5 准噶尔盆地腹部地区流体包裹体均一化温度和丰度分析测试数据

1)石西油田:工业性油气藏赋存在石炭系和侏罗系,在白垩系、三叠系、二叠系亦见有油气显示。从表4.5和图4.14c中可以看出,石西1井、石西3井石炭系火山岩储层中流体包裹体主要有三期,第一期为含烃类流体包裹体,主要赋存在方解石和石英胶结物及方解石脉中,以液态烃相包裹体为主,共生的盐水包裹体均一化温度多分布在60~80℃之间;第二期仍为含烃类流体包裹体,主要赋存在方解石脉中,以液态烃相包裹体和含烃盐水包裹体为主,共生的盐水包裹体均一化温度多分布在100~120℃之间;第三期为盐水溶液包裹体,分布在方解石脉中,以水相包裹体为主,盐水包裹体的均一化温度为150~170℃。

根据石西1井埋藏史和热史研究结果(王飞宇等,2000),石炭系油气藏两期烃类流体包裹体形成的地质时间分别为三叠纪和第三纪(古近-新近纪),反映石西油田石炭系至少有两期含油气流体的注入,早期烃类流体的注入发生在三叠纪,主要为液态烃类,石炭系油气藏以该期烃类注入为主;晚期烃类注入发生在第三纪,不仅有液态烃类,还有相当数量的气态烃类。石西油田石炭系还有一次热流体作用的痕迹,均一温度在160℃左右,规模较小,局限于岩石裂隙中。

侏罗系三工河组和西山窑组有两期盐水溶液包裹体与有机包裹体共生,盐水包裹体均一化温度分别为60~90℃和90~130℃。均一化温度为60~90℃的有机包裹体主要为液态烃类,另一期为液态烃和气态烃的混合。两期烃类流体的注入时间大致在晚侏罗-早白垩世和新近纪。但西山窑组和三工河组还有一期与热流体活动有关,均一温度为150~170℃,主要分布在裂隙中的方解石脉中(图4.14a、b)。

2)石南油气田:石南油气田具有多层含油气的聚集特点,油藏分布在中侏罗统西山窑组、头屯河组和下侏罗统三工河组。石南油气田流体包裹体的均一化温度呈多众数分布(图4.14d、e),三工河组和西山窑组均一温度分布范围为60~100℃、110~120℃、130~160℃,前两期为含油气流体,后一期为热液流体,规模小。结合石南油田埋藏史和热史数值分析,三工河组及西山窑组油藏成藏期在早白垩纪晚期,第二期含油气流体的均一化温度代表了三工河组J1s21气藏形成及早期油藏受到气浸,时间为晚白垩世至古近纪,与王绪龙(2000年)、邱楠生(2000年)等从烃源岩演化史、埋藏史和热史等方面的研究结果基本一致。

3)莫北油气田:该区侏罗系三工河组储层中的三期流体包裹体均一化温度范围分别为50~80℃(烃类流体包裹体),80~120℃(烃类流体包裹体),130~170℃(盐水溶液包裹体)(图4.14f)。前两期为含油气流体,据埋藏史分析,前两期分别代表晚侏罗世至早白垩世及晚白垩世至早第三纪油气成藏。后一期为规模较小的热液流体,仅局限于岩石裂隙中。这与刘德光、王飞宇(1999)从包裹体均一温度及自生伊利石测年得出的认识基本一致。盐水包裹体均一化温度较高,且仅见于莫北油气田,反映了由于莫索湾地区高压封存箱的存在而使深层流体没有注入到侏罗系储层中。

准噶尔盆地腹部地区由于断裂方向较复杂,断距小,加之侏罗系地层倾角缓,造成侏罗系断裂两侧都不同程度受到流体沿断裂运移的影响。腹部地区石南、石西、莫北油田总体上侏罗系储层中包裹体均一温度的测定结果基本相似,表明这些地区有基本一致的断裂活动和流体运移历史。但有些断裂两侧同一层位也有差异,如石西1和石西2井,断裂上盘的石西2井有两期显著的烃类流体活动,断裂下盘石西1井主要记录了60~90℃的含烃流体活动痕迹;并且断裂下盘流体包裹体的均一温度范围窄;石南16、石南4井同样如此,断裂上盘的石南16井记录了二期流体活动痕迹,均一温度范围跨越50~120℃,而下盘石南4井仅记录了80~100℃和110~120℃的流体,断裂两侧流体包裹体均一温度的这种差异表明流体沿断裂运移优先进入上盘低势区或低应力区相同物性的储层。

(3)包裹体的成分

包裹体化学成分(主要是盐度和气相组分)的变化反映了包裹体形成时流体性质的差异,研究包裹体的化学成分,是研究包裹体的成因及和期次的重要手段。

图4.14 盆地腹部地区断裂带两侧储层流体包裹体均一化温度分布图

1)包裹体的盐度。盐度的确定是根据液相包裹体的冷冻温度换算的,个别是根据水合物或子晶溶化温度换算,单位虽然是“NaCl相当百分数”,但真实成分不一定只有NaCl,常含CaCl2及其他组分。目前冷热台还解决不了具体组分,只能给出一个相当的盐度值。由于成岩包裹体极小(400倍下观察也仅是一个不足1 mm的小斑点),冰冻现象难以观测,每个样品仅测定了一个或数个盐度,有些样品根本无法测。根据流体包裹体的冰点计算形成流体包裹体时的流体盐度,据此来推断流体的性质和成分。从表4.6和图4.15可以看出:a:从盐度分布看,总体上有三种盐度的流体,分别为<5%,5%~10%,10%~15%,说明形成包裹体的流体至少有三种不同成分的流体。b:腹部莫北油田三工河组主要为高盐度分布区,西山窑组则为低盐度分布区;石西油田头屯河组为中盐度分布区,三工河组为高盐度和中盐度分布区;石南油田三工河组为高盐度和低盐度分布区,西山窑组为中盐度分布区。高盐度流体一般与深层和深层流体有关,浅层一般盐度较低。含油气流体从深层源岩区向浅层储层运移的过程,是深层流体和浅层流体的混合过程,储层中往往记录了高盐度和中盐度流体,三工河组主要为高盐度分布区和中盐度分布区,显示为深层和深层流体对三工河组的影响明显。由于三工河组J1s区域盖层作用使断裂上部封闭性较好,从而使深层高盐度流体对西山窑组及头屯河组影响较小。

表4.6 准噶尔盆地腹部地区流体包裹体盐度计算

续表

图4.15 准噶尔盆地腹部地区流体包裹体盐度分布直方图

2)包裹体气相组分:有机包裹体气相成分的LRM分析结果(表4.7)有以下几点特征:

非烃气体含量较高,一般达40%以上。主要为CO2;其他非烃气体(如N2、H2S等)仅在个别钻井出现(莫北8井为N2)。

表4.7 准噶尔盆地腹部地区流体包裹体气相成分分析结果

烃类气体含量一般达20%~30%以上,有1/3的样品气相成分均为烃类。烃类气体中甲烷的含量一般小于70%,说明是以油伴生气为主,与油田溶解气及气层气以湿气为特征相一致。

准噶尔盆地腹部地区侏罗系储层砂岩烃类有机包裹体的气相成分中C1/C+2比值,不同钻井、不同层位基本相同,为1.6~1.8,说明其烃源相似,运移成藏期次基本一致;含烃盐水包裹体中气相成分根据烃类气体和非烃气体的比值基本可分为0.2~0.7和1~1.3两类,说明该区烃类发生多次运移;莫北8井砂岩中含烃盐水包裹体中烃与非烃的比值为0.2,但非烃气体为氮气,烃类气体为甲烷,说明可能有深源气的存在。

4.1.2.4.3 断裂控油的流体地球化学信息

(1)断裂控油的流体地球化学信息

从断裂带及其两侧储层含油气流体活动的历史记录看,断裂是含油气流体运移的重要通道:

1)断裂带内岩心裂隙的充填物含有大量的烃类,烃类分布于裂隙和充填物之中,并且充填物中有机包裹体的荧光颜色有差异,主要为强黄绿色荧光和中等强度的黄色荧光,显示含油气流体多次活动于断裂带中。

2)断裂带和两侧储层中与烃类流体包裹体共生的盐水溶液包裹体均一温度(70~90℃、90~120℃)以及有机包裹体中烃类成分(激光拉曼数据)的一致性说明储层中的含油气流体是经由断裂带进入储层的。

3)断裂带两侧含油气流体分布的不均匀性说明断裂控制着含油气流体的活动和分布。对准噶尔盆地腹部地区断裂两侧具有相同物性的储层而言,流体总体上是向断裂上盘运动,向断裂下盘仅仅由于扩散运动使得少量流体进入储层,地层的倾角越大,这种趋势就越明显。但当地层的倾角很小,断裂两侧相同时代相同物性的储层中记录的含油气流体的期次和性质基本相同,只是在烃类流体包裹体的丰度上有所差异,断裂上盘含烃类流体包裹体的丰度要大于断裂下盘,这种情况在盆地腹部地区(石西油田、石南油田、莫北油田)表现最为明显。

4)尽管腹部地区中生界断裂多为正断层,断距小,同一物性的地层往往很难断开,地层的倾角缓,因此含油气流体沿断层向上运移时,可以不同程度地注入断层两侧储层,从而造成断裂两侧记录了流体的不同活动情况。虽然总体上断裂两侧流体包裹体的类型、丰度、成分和胶结物的地球化学特征差异不明显(表4.8),但断层作为含油气流体运移的通道仍然有充分的证据,主要表现为以下几方面:

表4.8 准噶尔盆地腹部断裂两侧储层流体地球化学特征对比表

续表

a.有机包裹体丰度的差异,如莫北5井东断裂是一条侏罗系的正断层,上盘莫北7井三工河组中的有机包裹体丰度达15%~20%,而下盘莫北5井有机包裹体的丰度为10%~15%,说明断裂控制着油气的运聚,如果没有断裂的存在,莫北7和莫北5井有机包裹体的丰度应基本一致;断裂上、下盘有机包裹体丰度的差异表明油气沿断裂运移,由于浮力作用更多地进入上盘储集层,但断裂下盘由于扩散作用也有部分油井、石南4井、基004井也是同样情况,断裂上盘石南16井三工河组有机包裹体的丰度达15%~20%,处于两条断裂之间的石南4井有机包裹体的丰度为10%,而下盘基004井中有机包裹体仅仅偶而见到;石南8井和石南6井也同为断裂的上下盘,上盘石南8井有机包裹体的丰度为15%~20%,而下盘石南6井有机包裹的丰度为10%~15%;石西2井断裂两侧的石西1和石西2井,断裂上盘石西2井三工河组、西山窑组、头屯河组有机包裹体的丰度均高于同一层位位于断裂下盘的石西1井;因此断裂作为油气运移的通道是造成两侧同一层位同一物性储层中有机包裹体丰度的差异的主要原因。

b.离断裂越近,有机包裹体丰度越大。如石南16井、莫北7井分布在断裂边缘(钻井分别钻遇断裂),有机包裹体丰度达15%~20%,石南6井位于断裂附近,有机包裹体丰度为10%~15%,石南4井离断裂较远,有机包裹体丰度为10%,而基004井远离石南16井油源断裂,有机包裹体的丰度很低,只是偶尔见到,说明油气是沿断裂进入储层的。纵向上从三工河组到白垩系(石南6井),有机包裹体的丰度逐渐降低,三工河组有机包裹体的丰度为10%~15%,西山窑组为5%~10%,头屯河组和白垩系地层有机包裹体丰度小于3%,说明油气沿断裂由下部向上运移。

c.从包裹体均一化温度看,断裂上、下盘的均一温度均值尽管相近,但均一化温度的分布,上盘要比下盘分散,如石南16-石南4-基004井剖面,石南16井包裹体均一温度分布范围为50~120℃,且连续分布,石南4井包裹体均一温度分布范围70~120℃,且断续分布,而基004井仅有70~80℃的范围,由此可见,断裂上盘进入的含油气流体与下盘相比,期次多,持续时间长。

d.断裂上盘有机包裹体的成分与下盘相比要复杂一些,如莫北5-莫北7井剖面,断裂上盘莫北7井烃包裹体气相成分激光拉曼分析中,既有甲烷和二氧化碳的混合气,又有纯烃相气体,断裂下盘莫北5井仅含有甲烷和二氧化碳的混合气体;石西1和石西2井三工河组储层中有机包裹体的气相成分的组成分别是:石西2井有烃相气体和混合相气体两种,纯烃相气体中C1/C2>1,混合相气体中,CO2含量>烃相气体含量,断裂下盘石西1井仅出现第二种情况。石南16和石南4井的气相组分情况也是如此。

e.断裂上盘三工河组流体包裹体的盐度分布范围要大于断裂下盘,石南16井流体包裹体的盐度为中高盐度和低盐度并存,石南4井只在低盐度区有分布。

f.位于断裂两侧的储层砂岩溶蚀现象十分严重,尤其是位于断裂附近的样品,如莫北5、莫北7井、石南16井、石西2井。且断裂上、下盘不均匀溶蚀,如断裂上盘的石西2井三工河组、西山窑组和头屯河组普遍发生溶蚀作用,一些砂层中的碳酸盐胶结物几乎被溶蚀殆尽,下盘石西1井只有轻微溶蚀。

(2)盆地腹部地区侏罗系断裂控油作用和流体特征分析

从上述分析结果可以看出:断裂中的流体活动非常活跃,其中含油气流体是断裂中流体活动的重要组成部分,断裂不仅是含油气流体的重要通道,而且控制着含油气流体的运移方向。

准噶尔盆地腹部地区(石南油气田、夏盐地区、石西油气田、莫北油气田)主要有三次流体活动记录,各油气田测量的均一温度基本相似,分别为60~90℃,90~120℃,130~160℃,前两期为含油气流体,但显微镜下观察结果显示有三种不同光性的有机包裹体,黄绿色荧光有机包裹体、浅黄色荧光有机包裹体和发褐红色荧光有机包裹体或不发荧光的沥青包裹体。褐红色荧光和无荧光的沥青包裹体主要分布在石炭系油气藏,可能反映了早期油气藏遭受破坏。有机包裹体的气相组分总体上分为纯烃相和混合相两种,纯烃相有机包裹体组成相对简单,C1/C+2值为1.6~1.8,但混合相气体的组成比较复杂,特别是非烃相和烃相气体的相对含量变化大,非烃相气体主要为CO2,但莫北油气田显示有N2(莫北8井三工河组);三工河组流体包裹体的盐度主要为中、高盐度;后一期为热流体活动的结果,但规模要小得多,一般仅分布在裂隙的方解石脉中或其他充填物中。表明腹部地区侏罗系含油气流体总体上活动期次是一致的,有机包裹体成分上的差异和均一温度的分散性不仅与烃源和热演化有关,而且与断裂活动的特点有关。由于盆地腹部地区断开侏罗系地层的多为一些规模较小的正断层,断裂两侧储层中的烃类流体包裹体的含量要大于含烃流体包裹体,含油气流体的运移主要以油气相为主,油气的运移主要是浮力作用,其次是深层流体的影响,深层热流体的影响较小,即沿断裂运移的油气由于浮力的作用优先进入断裂上盘,断裂下盘油气的注入规模取决于两侧地层的倾角与倾向,一般来说,当地层的倾角近于水平或地层的倾向与断裂的倾向相同时,断裂下盘有油气注入,反之,则仅仅由于流体的扩散作用而有少量的油气进入断裂下盘。

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