1. 引言
东营凹陷南斜坡地区沙四上亚段储层发育,但因构造复杂导致其整体勘探难度大。因其构造较为破碎制约着技术人员对其进行下一步勘探部署。现河地区构造复杂、低序级断层及断层组合有待进一步研究,正断层和走滑断层的构造体系交错,潜山与鼻状构造叠合,深洼陷与古隆起毗邻,以上问题制约着该块的勘探开发水平。构造的形成演化如何控制油气的成藏过程,圈闭的类型及分布的主控因素复杂,地质模型无法较为准确地反应该区古近系地质情况,严重制约了后期滚动及调整潜力,开展现河地区古近系构造演化具有重要的勘探意义。本文在区域构造上着重对沙四上亚段断裂解释及断裂组合分析进行研究,明确了东营凹陷南坡东部沙四上亚段构造特征及断裂组合类型。
2. 地质背景
东营凹陷是典型的开阔型中–新生代箕状凹陷,北以陈家庄凸起为界,南与鲁西隆起及广饶凸起呈超覆关系,西临林樊家构造–高青凸起,东与青坨子凸起和青东凹陷接壤。东营凹陷古近纪是一个受陈南断层控制的北断南超的伸展半地堑,内部发育了众多的生长正断层。研究区位于东营凹陷南斜坡王家岗油田,地理位置处于山东省东营市东营区以南,广饶县东北[1]-[5]。研究区构造位置处于丁家屋子构造带与八面河构造带之间,西至纵测线3730,东至王斜152井以东,南至横测线1110,北至横测线1330,(东营东部叠前偏三维)研究区总面积约60 km2(图1)。
3. 地层划分依据
研究区沙四段纯上亚段整体沉积稳定故使用传统的“旋回对比,分级控制”方法对砂组进行细分。
1) 顶部标准层
岩性为深灰色泥岩、灰质泥岩夹油页岩、粉砂岩或泥质粉砂岩。SP曲线为基线,COND曲线呈“王八盖子”状。工区南部面字号井标准层下部多有砂体发育。
2) 底部标准层
沙四上亚段泥岩以灰绿色、灰色和深灰色为主,沙四下亚段以及孔店组上部为棕红色泥岩夹红色砂岩,为河流相沉积,录井显示明显。
沙四上亚段底部,沙四下亚段–孔店组红色泥岩段之上存在一低阻泥岩段,高GR、高AC、高COND。
Figure 1.Location of research area
图1.研究工区位置
Figure 2.Comprehensive stratigraphic division map of the upper sub-member of Sha-4 in the study area
图2.研究区沙四上亚段地层划分综合图
目的层段沉积时期,地形较平坦,滩坝相沉积受湖平面升降影响显著。与湖平面变化相应,地层表现出良好的旋回性。Cx3-Cx1均为反旋回,Cs5-Cs6为正旋回,Cs4-Cs1均为反旋回。与基准面变化相应,目的层段表现出良好的旋回性。根据地层旋回特征和砂体叠加样式,将目的层段划分为9个三级沉积旋回(图2),据此划分为9个砂层组。
研究区T6反射为沙三下与沙四上的分界,地震反射为明显稳定强同相轴。在钻井上为泥岩、油泥岩夹灰质泥岩和白云质泥岩,俗称“王八盖子”,稳定发育[6]。T6界面是盆地老第三纪裂陷期内构造应力场明显变格的一个界面,该面之下的盆地长轴近东西向延伸,之上的盆地长轴呈NE向延伸。T6界面对下伏地层的削截现象不很突出,研究区及领区内可见微角度削截结构(图3)。
Figure 3.East-west seismic profile of the study area
图3.研究区东西向地震剖面图
沙四上亚段与沙四下亚段间的界面之下为暴露环境下的“红层”沉积,由于受构造活动的影响界面之上基准面突然上升形成滨浅湖沉积。此界面在测井曲线上有明显相应。如图2界面上下GR、COND和AC曲线的基线呈明显的跳跃式变化。录井上界面之下为红色砂泥岩沉积,界面之上为灰色砂泥岩沉积。
4. 构造特征
该区地震资料品质一般,主频较低,在18~20 HZ,目的层段内地震反射特征较明显,与井旁道相关性较好,沙四上亚段纯上段顶界T6’为油页岩反射层,是一强振幅,强连续,波组特征清楚,全区稳定的正相位的同相轴,易于追踪;沙四上亚段纯上段底界T7是一中–强振幅、中连续、波组特征较清楚的正相位同向轴;纯下段底界T7’为一中强–弱振幅、中–弱连续、波组特征不明显,特别是在不整合的地区表现尤为明显的一个负相位的同相轴。
工区构造为东南高西北低的单斜,大致分4个阶梯,沟脊相间(图4、图5)区内主要发育盆倾断层,大致东西走向,呈平行状分布;倾角较大,为40~60度,发育三条延伸较远、切穿多套层位的主控断层,把工区分成4个主要构造带;工区东部发育丁家屋子断裂带北北东走向,由众多小断层雁列式排列构成,断层西翼以南倾断层为主,东翼以北倾断层为主;工区构造圈闭类型主要有断块圈闭和断鼻圈闭;分析认为该区沙四上段形成的这种雁列组合断层的机制为区域走滑张扭应力作用的结果。
根据断层造成地层不连续性,利用相干可以有效的突出异常特征。通过改变相干窗长,在相干切片上可以明显的识别大、小断层。在相干切片上研究区的小断层处主要表现为:1) 当遇到断层时,地层会发生不连续,同时在地震剖面上表现为振幅产生突变,通过相干体切片可以清楚地反映出该异常。2) 在相干切片上,深颜色为正常区,亮颜色代表异常区。使得在相干切片上,断层的平面展布和组合一目了
Figure 4.Structural plan of Wang146 area
图4.王146地区构造平面图
Figure 5.Structural profile of Wang146 area
图5.王146地区构造剖面图
Figure 6.Display of CX3S coherent slices along layers in Wang146 area
图6.王146地区CX3S沿层相干切片显示
Figure 7.Fracture system diagram of Wang146 area
图7.王146地区断裂系统图
然。同时在此基础上对相干体层位进行拉平,然后再沿着层位做切片。得到的切片就是沿层切片。此时的切片更具有地质意义。因此在沿层切片上进行断层的识别与解释,更加清楚明了(图6)。
在断裂系统图上,工区中丁家屋子东缘地区断层非常发育,宏观上发育走向斜交的两组断裂尤其在丁家屋子构造带上表现更为明显,“雁列式”、“八字形”断层组合为该区主要断层组合,断层的规模均不大,但交错切割,使该区构造变得极为复杂。空白带上规模较大的断层以近东西走向为主。单条断层延伸长度均不大,但多条走向斜交的倾断层组合在一起形成了规模较大的组合断层,为该区尤其是空白带的主要切割断层(图7)。同时伴生21条断距小于20 m,延伸小于500 m的微断层。其倾向大多为东南,部分倾向西北,走向主要是北东东。微断层主要伴生在三级断层两侧,以发育在上升盘为主,呈雁列状。
5. 结论
1) 工区构造为东南高西北低的单斜,被断层分成四个阶梯。平面上,断层大致东西走向,平行雁列式展布;剖面上,断层呈阶梯状或地垒状。
2) 丁家屋子断裂构造与典型的走滑构造有一些差别。其构造应力主要为张扭应力,其基底断裂具有走滑位移属性,左行列式沙三段盖层正断层组及其他伴生构造构成了完整走滑构成系统。
3) 丁家屋子构造带上受区域应力作用及雁列式断层控制,形成复杂的断裂构造带,其间发育地垒、地堑及单斜断块。空白带内受两组断裂切割,宏观上形成节节北掉的断裂阶状构造带。构造带内构造线基本上北东走向,基本上与断层走向形成平行结构,断块内形成单斜,位于丁家屋子构造带东侧低洼带的东坡上,发育一些顺向断鼻构造,北部地区局部受东西向南倾断裂控制形成反向断鼻、断块构造。