琼东南盆地二号断裂带断层封闭性评价

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.099

摘要/Abstract

摘要：

二号断裂是琼东南盆地重要的“穿层沟源”基底断裂,沟通了油源和圈闭,起到输导和分配油气的作用。为明确二号断裂不同区段断层封闭差异性,对该区后续的勘探开发提供可靠的理论依据、完善断层封闭性评价方法,本文在地震资料精细解释的基础上,结合断层活动性计算,将琼东南盆地二号断裂带在平面上分为东、中、西三段,通过计算断面正应力(F)、泥岩涂抹比率(SGR)以及泥质充填指数(R_m),利用模糊数学评价方法对二号断裂带不同区段开展了断层封闭性定量评价,并利用流体包裹体测试数据、薄片观察以及扫描电镜分析实验,通过成岩胶结作用和原油稠化作用定性评价不同区段断层相关裂缝带封闭性的差异。结果表明,二号断裂带断层封闭性具有区域性特征,西段封闭性较好,可作为油气运移的有效遮挡,东段次之,断层封闭性中段要求最高;西段裂缝带为矿物胶结封闭,而中段和东段为原油稠化充填,形成封闭时间相对较晚;总体而言二号断裂带的封闭是在压实、充填作用的基础上,多期热液矿物结晶胶结和原油稠化的结果。

关键词: 模糊数学评价, 定性评价, 断层封闭性, 二号断裂带, 琼东南盆地

Abstract:

The No.2 Fault is a key basement fault in the Qiongdongnan Basin, connecting the oil source and trap, and playing a crucial role in transport and distribution of oil and gas. This study aims to clarify the difference in fault sealing across various sections of the No.2 Fault, providing a reliable theoretical basis for subsequent exploration in this area and improving fault sealing evaluation methods through detailed seismic data interpretation. Based on fault activity calculations, the No.2 Fault Zone in the Qiongdongnan Basin can be divided into three sections: eastern, central, and western. Based on this, we quantitatively evaluated the fault sealing ability of different sections of the No.2 Fault Zone using the fuzzy mathematical evaluation method, by calcula-ting normal stress for section (F), mudstone cutting ratio (SGR), and mud filling index (R_m). Additionally, we qualitatively evaluated the sealing properties of fracture-related zones in different sections using fluid inclusions, thin section observation, and scanning electron microscopy, focusing on diagenetic cementation and oil thickening. The results indicate that the fault sealing characteristics of the No.2 Fault Zone exhibit regional variability, with the western section demonstrating superior fracture sealing and serving as an effective barrier for oil and gas migration, followed by the eastern section. The central section has the greatest need for enhanced fracture sealing. The western fracture zone is sealed by mineral cement, whereas the central and eastern sections are filled with thickened crude oil, with sealing occurring relatively later. Overall, the sealing of the No.2 Fault Zone is the result of multi-stage hydrothermal mineral crystallization and oil thickening, occurring on top of compaction and filling processes.

Key words: fuzzy mathematic evaluation, qualitative evaluation, fault closure, No.2 Fault Zone, Qiongdongnan Basin

中图分类号:

田澜希, 张冠杰, 雷新. 琼东南盆地二号断裂带断层封闭性评价[J]. 现代地质, 2024, 38(05): 1235-1247.

TIAN Lanxi, ZHANG Guanjie, LEI Xin. Evaluation of Fault Sealing in the No.2 Fault Zone of the Qiongdongnan Basin[J]. Geoscience, 2024, 38(05): 1235-1247.

图/表 12

图1 琼东南盆地构造区划图与地层分界图(据文献[30]修改)

Fig.1 Tectonic zonation and stratigraphic boundary map of the Qiongdongnan Basin (modified from reference [30])

图2 琼东南盆地二号断裂带构造样式图

Fig.2 Structural map of the No.2 fault zone in the Qiongdongnan Basin

图3 琼东南盆地二号断裂带活动性变化图(自西向东)

Fig.3 Activity variation diagram of the No.2 fault zone in the Qiongdongnan Basin (from west to east)

表1 断裂评价参数对应的权重分配

Table 1 Fuzzy evaluation value weight factor and weightcoefficients

断裂评价参数	影响因素个数n	权重因子N	权重系数M
断面正应力(P)	4	0.9375	0.2317
泥质含量(R_m)	3	0.8750	0.2162
泥岩刮削比(SGR)	2	0.7500	0.1853
断层紧闭指数(IFT)	6	0.9844	0.2432
岩性对接	1	0.5000	0.1236

表2 琼东南盆地二号断裂带不同区段断层封闭性综合评价结果

Table 2 Comprehensive evaluation of fault sealing in different sections of the No.2 Fault Zone in the Qiongdongnan Basin

区带	断裂名称	断面正应力	泥质充填指数	断层泥比率	模糊评价值	封闭性定量评价结果
中段	F4	18.78	0.24	0.22	0.37	差
	F16	19.23	0.25	0.35	0.39	差
	F22	26.14	0.19	0.25	0.41	较好
东段	F13	26.85	0.31	0.27	0.40	较好
	F11	27.55	0.37	0.35	0.45	较好
	F2	26.57	0.30	0.37	0.43	较好
西段	F18	25.50	0.32	0.54	0.50	较好
	F20	26.90	0.33	0.58	0.55	好
	F25	22.57	0.40	0.57	0.49	较好

图4 二号断裂带不同区段封闭性评价结果

Fig.4 Sealing evaluation results for different sections of the No.2 Fault Zone

图5 二号断裂带东区测线St-03过井岩性对接关系剖面(测点位置见图2)

Fig.5 St-03 cross-well lithology profile of the eastern line of the No.2 Fault Zone (measurement point locations are shown in Fig.2)

图6 琼东南盆地二号断裂带封闭性影响因素

Fig.6 Influencing factors affecting the sealing of the No.2 Fault Zone in the Qiongdongnan Basin

图7 二号断裂带流体包裹体显微照片 (a)沿石英裂缝分布盐水包裹体,均一温度138~148℃,Y26-1-1井3875.4 m,透射光;(b)石英颗粒表面呈独立状分布盐水包裹体,均一温度145 ℃,Y21-1-3井4633.0 m,透射光;(c)有机包裹体,荧光下呈黄-黄绿色荧光,均一温度145 ℃,L13-2-1井3969.9 m,荧光; (d)有机包裹体,荧光下呈蓝-蓝白色荧光,均一温度172 ℃,L13-2-2井3801.7 m,荧光

Fig.7 Micrograph of fluid inclusions in the No.2 Fault Zone

图8 琼东南盆地二号断裂带流体包裹体均一温度分布特征(a)和Y19-1-1井埋藏史(b)

Fig.8 Homogenization temperature distribution of fluid inclusions in the No.2 Fault Zone of the Qiongdongnan Basin (a) and burial history of well Y19-1(b)

图9 琼东南盆地二号断裂诱导裂缝带胶结作用类型 (a)岩石致密未见有效孔隙,构造裂缝内由方解石全充填,Y26-1-1井3830.2 m,铸体薄片,单偏光; (b)构造裂缝被方解石充填,岩石致密,Y26-3-1井3985.6 m,铸体薄片,单偏光;(c)构造裂缝由铁白云石半充填,L13-2W-1井4562.6 m,铸体薄片,单偏光;(d)构造裂缝由白云石半充填,L15-2-1井3399.9 m,铸体薄片,单偏光;(e)粒间孔隙充填方解石,假六边形片状高岭石,片状伊/蒙混层,样品连通性差,Y19-1-1井4675.2 m,电镜扫描;(f)粒间孔隙充填片状伊利石、方解石,孔隙连通性差,Y21-1-4井3802.3 m,电镜扫描

Fig.9 Cementation types in the fault-induced fracture zones of the No.2 Fault in the Qiongdongnan Basin

图10 琼东南盆地二号断裂带物性特征

Fig.10 Physical characteristics of the No.2 Fault Zone in the Qiongdongnan Basin

参考文献 42

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