鄂尔多斯盆地苏里格东二区走滑断裂结构特征及其对流体分布的控制作用

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.045

现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (05): 1110-1122.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.045

鄂尔多斯盆地苏里格东二区走滑断裂结构特征及其对流体分布的控制作用

宋清¹^,²(), 孙盼科¹^,²(), 相金元³, 田发金⁴, 吕凤清³, 贾浪波⁵, 姜世一¹^,², 沈宇豪¹^,², 徐怀民¹^,², 张林³, 何太洪³, 方向阳³

1.中国石油大学(北京)地球科学学院, 北京 102249
2.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室, 北京 102249
3.中国石油西部钻探工程有限公司, 内蒙古鄂尔多斯 017300
4.中国石油长庆油田分公司第三采油厂, 宁夏银川 750000
5.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安 710000

收稿日期:2022-08-30 修回日期:2023-05-18 出版日期:2023-10-10 发布日期:2023-11-14
通讯作者: 孙盼科,男,博士,副教授,1988年出生,地质资源与地质工程专业,主要从事地震地质解释、油气田开发地质、油气地质大数据与人工智能等方面研究工作。Email:sunpk@cup.edu.cn。
作者简介:宋清,男,硕士研究生,1998年出生,地质资源与地质工程专业,主要从事地震资料解释、油气田开发地质等方面研究工作。Email:1419288416@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41902125)

Structural Characteristics of Strike-Slip Fault and Its Control on Fluid Distribution in the East Ⅱ Block of the Sulige Gas Field, Ordos Basin

SONG Qing¹^,²(), SUN Panke¹^,²(), XIANG Jinyuan³, TIAN Fajin⁴, LÜ Fengqing³, JIA Langbo⁵, JIANG Shiyi¹^,², SHEN Yuhao¹^,², XU Huaimin¹^,², ZHANG Lin³, HE Taihong³, FANG Xiangyang³

1. College of Geosciences, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China
2. State Key Laboratory of Oil and Gas Resources and Exploration, China University of Petroleum(Beijing),Beijing 102249, China
3. Western Drilling Engineering Co., Ltd.,CNPC, Ordos, Inner Mongolia 017300, China
4. No.3 Oil Production Plant, Changqing Oil Field, PetroChina, Yinchuan, Ningxia 750000, China
5. Research Institute of Exploration and Development, Changqing Oil Field, PetroChina, Xi’an, Shaanxi 710000, China

Received:2022-08-30 Revised:2023-05-18 Online:2023-10-10 Published:2023-11-14

摘要/Abstract

摘要：

鄂尔多斯盆地苏里格东二区走滑断裂结构复杂,断裂控制下的流体差异富集规律及分布特征认识一直不清楚,严重制约了区内目的层有利目标优选及开发调整。针对上述存在的问题,本次研究在地震资料精细地质解释的基础上,开展断裂结构解析,明确断裂的分期、分段特征及其对流体分布的差异控制作用。研究结果表明:(1)研究区走滑断裂在剖面上存在单断类和组合类共2类5型剖面构造样式,平面上组合出线性、斜列式、叠置状、羽状和辫状5种平面结构样式;(2)走滑断裂经历了加里东期—早燕山期挤压、燕山中晚期走滑和喜山期拉张3期构造演化阶段,从深层到浅层断裂结构经历了单断型、花状、雁列式的演化,平面上根据断裂结构样式差异自西向东发育线性剪切段、派生剪切段和混合剪切段3段;(3)不同结构样式的断裂控制不同的流体差异富集模式,研究区共发育单断-封闭-稳产上升型、组合-开启-低产速降型、拉分-半开启-高产缓降型和剪切-半开启-低产缓降型4类流体差异富集模式,其中单断-封闭-稳产上升型和拉分-半开启-高产缓降型日产气量、累产气量均较高且生产稳定,是研究区天然气主要的富集区域。研究成果揭示了走滑断裂对致密砂岩储层流体差异富集的重要控制作用,为区内下一步开发调整指明方向。

关键词: 走滑断裂, 剖面构造特征, 平面结构样式, 分期演化规律, 分段发育特征, 流体差异富集

Abstract:

Due to the complex structure of strike-slip faults in the East Ⅱ Block of the Sulige Gas Field in Ordos Basin, the fluid differential enrichment regularity and distribution characteristics under fault control are unclear, which hamper the optimization and development adjustment of favorable target of the local target layer.To resolve the above problems, based on the fine geological interpretation of seismic data, the fault structural analysis was carried out in this study.The staging characteristics of faults and their differential control effect on fluid distribution were defined.The results show that: (1) The local strike-slip faults have two types of 5 type section structural styles,i.e. single fault type and combination type, and five types of plane structural styles, are combined on the plane i.e.linear, oblique, overlapping, feathered and braidedtypes, (2) The strike-slip fault experienced three stages of tectonic evolution: Caledonian-early Yanshanian extrusion, middle and late Yanshanian strike-slip, and Himalayan extension.From deep to shallow strata, the fault structure underwent the evolution of single fault-type, flower-like, and Yanshanian-type.According to the different fault structural styles, three segment of linear shear segment, derived shear segment and mixed shear segment are developed from west to east. (3) Faults with different structural styles control different fluid differential enrichment modes.Four types of fluid differential enrichment modes are developed in the study area, namely the single-fault-closed-stable production rise type, assembly-open and low-yield rapid decline type, and shear-semi-open and low-yield slow decline type.Among them, the single-fault-closed-stable production rising type and the drawing-semi-open and high-yield slow decline type have higher daily gas production and cumulative gas production and stable production, which are the main local natural gas enrichment area.Our results reveal the important controlling effect of strike-slip fault on fluid differential enrichment in tight sandstone reservoirs, and point out the direction for local further development and adjustment.

Key words: strike-slip fault, section structural characteristic, plan structure style, stage evolution regularity, segmented development characteristic, fluid differential enrichment

中图分类号:

宋清, 孙盼科, 相金元, 田发金, 吕凤清, 贾浪波, 姜世一, 沈宇豪, 徐怀民, 张林, 何太洪, 方向阳. 鄂尔多斯盆地苏里格东二区走滑断裂结构特征及其对流体分布的控制作用[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1110-1122.

SONG Qing, SUN Panke, XIANG Jinyuan, TIAN Fajin, LÜ Fengqing, JIA Langbo, JIANG Shiyi, SHEN Yuhao, XU Huaimin, ZHANG Lin, HE Taihong, FANG Xiangyang. Structural Characteristics of Strike-Slip Fault and Its Control on Fluid Distribution in the East Ⅱ Block of the Sulige Gas Field, Ordos Basin[J]. Geoscience, 2023, 37(05): 1110-1122.

图/表 11

图1 研究区构造位置、构造特征及盒8下亚段气水平面分布图(图(a)修改自文献[12]) (a)鄂尔多斯盆地构造图;(b)研究区构造位置图;(c)盒8下亚段断裂及流体分布

Fig.1 ectonic location, local structural characteristics of the study area, and the gas-water plane distribution map of the lower submember of He_8 Formation ((a) modified from reference[12])

图2 研究区地层综合柱状图

Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of the study area

图3 研究区构造应力变化

Fig.3 Tectonic stress variations in the study area

图4 研究区走滑断层地震剖面特征及平面组合示意图

Fig.4 Seismic profile characteristics and plane combination diagram of strike-slip fault in the study area

图5 研究区走滑断裂结构解析模式图

Fig.5 Analytical model of strike-slip fault structures in the study area

图6 研究区不同构造层断裂演化序列特征 (a)加里东期—早燕山期挤压作用;(b)中晚燕山期走滑作用;(c)喜山期拉张作用

Fig.6 Characteristics of fault evolution sequence of different structural layers in the study area

图7 走滑断层平面分段特征

Fig.7 Planar segmentation characteristics of the strike-slip fault

表1 断层平剖面分期分段演化差异结构

Table 1 Differential evolution structures of fault flat section in stages and sections

分布位置	断层走向	断层期次
分布位置	断层走向	加里东期-早燕山期		中晚燕山期		喜山期
线性拉分西段	NWW- SEE、EW	逆断层	剖面直立平面线性	张扭断层	剖面直立、Y型平面线性、雁列状	正断层	剖面直立平面线性、雁列状
派生剪切中段	EW、NEE- SWW	逆断层	剖面直立平面线性	张扭断层	剖面半花状、负花状平面辫状、羽状、辫状	正断层、张扭断层	剖面直立、负花状平面线性、斜列、雁列状
混合剪切东段	NWW- SEE、EW	逆断层	剖面直立平面线性	张扭断层	剖面直立、负花状平面线性、辫状	正断层	剖面直立平面线性、雁列状

图8 不同成因及构造样式断裂流体分布及生产差异 (a)单断-封闭型流体分布及生产变化; (b)组合-开启型流体分布及生产变化; (c)拉分-半开启型流体分布及生产变化; (d)剪切-半开启型流体分布及生产变化; (e)羽状、辫状剪切-半开启型流体分布及生产变化

Fig.8 Fluid distribution and production differences in faults with different genesis and tectonic styles

图9 研究区目的层段天然气纵向组分变化

Fig.9 Vertical composition variation of natural gas in target intervals of the study area

图10 派生剪切段天然气运移趋势及流体分布模式 (a)派生剪切段天然气干燥系数平面分布;(b)派生剪切段天然气全烃含量平面分布;(c)派生剪切段流体分布模式

Fig.10 Natural gas migration trend and fluid distribution pattern in the derived shear section

参考文献 32

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鄂尔多斯盆地苏里格东二区走滑断裂结构特征及其对流体分布的控制作用

Structural Characteristics of Strike-Slip Fault and Its Control on Fluid Distribution in the East Ⅱ Block of the Sulige Gas Field, Ordos Basin

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