塔里木盆地走滑断裂发育演化特征精细解析及其地质意义:以富满油田FⅠ17断裂为例

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.058

现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (05): 1123-1135.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.058

塔里木盆地走滑断裂发育演化特征精细解析及其地质意义:以富满油田F_Ⅰ17断裂为例

刘强¹(), 张银涛¹, 陈石²^,³(), 宋兴国²^,³, 李婷¹, 康鹏飞¹, 马小平¹

1.中国石油塔里木油田公司,新疆库尔勒 841000
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.中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京 102249

收稿日期:2022-11-15 修回日期:2023-05-25 出版日期:2023-10-10 发布日期:2023-11-14
通讯作者: 陈石,男,博士,副教授,1986年出生,石油地质学专业,主要从事含油气盆地构造分析研究。Email:chenshi4714@163.com。
作者简介:刘强,男,博士,教授级高级工程师,1970年出生,石油地质学专业,主要从事油气盆地构造分析研究。Email: Liuq006@sina.com。
基金资助:
塔里木油田科技项目“富满油田勘探开发一体化关键技术攻关研究”(T202112)

Development and Evolution Characteristics of Strike-slip Faults in Tarim Basin and Its Geological Significance: A Case Study of F_Ⅰ17 Fault in Fuman Oilfield

LIU Qiang¹(), ZHANG Yintao¹, CHEN Shi²^,³(), SONG Xingguo²^,³, Li Ting¹, KANG Pengfei¹, MA Xiaoping¹

1. PetroChina Tarim Oilfield Company, Korla, Xinjiang 841000, China
2. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China
3. Basin and Reservoir Research Center, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China

Received:2022-11-15 Revised:2023-05-25 Online:2023-10-10 Published:2023-11-14

摘要/Abstract

摘要：

塔里木盆地台盆区走滑断裂具有“控储、控藏、控富”的特点,但因其发育于超深层且活动强度较弱,断裂的精细解析及演化特征分析是目前研究的重点和难点。为深化走滑断裂构造精细解析流程及探讨断裂活动的地质意义,以富满油田F_Ⅰ17断裂为例,基于新采集的高精度三维地震资料,结合相干、最大似然及储层振幅变化率等多种地震属性,分析断裂的空间展布规律、活动特征、演化过程,并结合储层发育特征初步分析断裂控储特征。通过恢复研究区前寒武纪基底结构特征,对断裂平面走向偏移的发育机制进行初步分析。研究结果表明,研究区内F_Ⅰ17断裂平面发生多次转向,走向由南往北发生逆时针偏转;基于断裂的走向变化特征,可将断裂划分为北(NE8°)、中(NE33°)、南(NE50°)三段。断裂具有垂向分层变形的特征,依据断裂变形特征,可划分为以直立走滑为特征的深部构造变形层(TO₃t之下)和发育雁列式正断层的浅部构造变形层(TO₃t之上)。断裂在深部构造变形层中具有“分层开花”的特征,垂向上发育多个花状构造,主要分布于上寒武统底面(T∈₃)及一间房组顶面(TO₃t)附近。浅部构造层垂向发育三组雁列式正断层,由下往上分布于TO₃t—TS、TS—TC以及TC—TT。断裂的演化具有多期性,演化过程可划分为5个阶段:加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期—海西早期、海西中—晚期。前寒武纪基底裂谷结构影响了上覆走滑断裂的发育与连接,造成断裂平面走向发生偏移。

关键词: 塔里木盆地, 富满油田, F_Ⅰ17断裂, 多期演化, 走向偏转

Abstract:

The strike-slip fault in the platform Tarim basin has the characteristics of “controlling reservoir, controlling reservoir and controlling wealth”, but because it is developed in ultra-deep layer and its activity intensity is low, the fine analysis and evolution characteristic analysis of the fault is the focus and challenge of the current research.To deepen the fine analysis process of strike-slip fault structure and explore the geological significance of fault activity, we took F_Ⅰ17 fault as a case study.Based on the new high-precision 3D seismic data in the Fuman oilfield, combined with a variety of seismic attributes such as coherence, maximum likelihood and reservoir amplitude change rate, we analyzed the spatial distribution regularity, activity characteristics and evolution process of faults, and the characteristics of fault control and storage in combination with the reservoir development characteristics.Based on the reconstruction of the local structural characteristics of the Precambrian basement, the development mechanism of fault plane strike migration is preliminarily analyzed.The results show that the local F_Ⅰ17 fault plane has changed many times and its strike shifted counterclockwise from south to north.Based on the changing characteristics of the fault strike, the fault can be divided into three segments: North (NE8°), middle (NE33°) and south (NE50°).The fault has the characteristics of vertical delamination defor-mation.According to the fault deformation characteristics, it can be divided into the deep structural deformation layer characterized by vertical strike-slip (below TO₃t), and the shallow structural deformation layer with echelon normal fault (above TO₃t).The fault has the characteristic of “stratified flowering” in the deep structural deformation layer, and several flower-like structures are developed vertically, which are mainly distributed near the bottom of the Upper Cambrian (T∈₃) and the top of the Yijianfang Formation (TO₃t).Three groups of echelon normal faults are developed vertically in the shallow structural layer, which are distributed in TO₃t-TS, TS-TC and TC-TT from bottom to top.The fault evolution is likely multi-stage, and the evolution can be divided into five stages: early Caledonian, middle Caledonian Ⅰ, middle Caledonian Ⅲ, late Caledonian-early Hercynian, and middle-late Hercynian.The Precambrian basement rift structure likely affected the development and connection of the overlying strike-slip faults, resulting in the fault plane offset.

Key words: Tarim Basin, Fuman Oilfield, F_Ⅰ17 fault, multi-stage evolution, strike deflection

中图分类号:

P618.13

刘强, 张银涛, 陈石, 宋兴国, 李婷, 康鹏飞, 马小平. 塔里木盆地走滑断裂发育演化特征精细解析及其地质意义:以富满油田F_Ⅰ17断裂为例[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1123-1135.

LIU Qiang, ZHANG Yintao, CHEN Shi, SONG Xingguo, Li Ting, KANG Pengfei, MA Xiaoping. Development and Evolution Characteristics of Strike-slip Faults in Tarim Basin and Its Geological Significance: A Case Study of F_Ⅰ17 Fault in Fuman Oilfield[J]. Geoscience, 2023, 37(05): 1123-1135.

图/表 13

图1 富满油田区域构造位置及邻区下古生界主要断裂分布(据文献[1]修改)

Fig.1 Regional structural location of the Fuman Oilfield and the distribution of main faults of Lower Paleozoic in adjacent area (modified after ref.[1])

图2 富满油田及邻区地层格架 T∈3.上寒武统底面; TO3t.一间房组顶面;TS.志留系底面;TC.石炭系底面

Fig.2 Stratigraphic framework of the Fuman Oilfield and its adjacent area

图3 富满油田FⅠ17断裂三维多层相干与断裂解释(三维工区位置见图1) T∈3.上寒武统底面; TO3t.一间房组顶面;TS.志留系底面;TC.石炭系底面

Fig.3 Coherence slices of various reflecting interfaces and fault interpretations of FⅠ17 fault in the Fuman Oilfield (Seeing Fig.1 for the profile location)

图4 富满油田FⅠ17断裂深部构造变形层关键构造界面断片长度统计

Fig.4 Length statistics of segments in deep structural deformation layer of FⅠ17 Fault in the Fuman Oilfield

图5 富满油田FⅠ17断裂深部构造变形层分段样式典型剖面(剖面位置见图3)

Fig.5 Typical profile of deep structural deformation layer of FⅠ17 fault in the Fuman oilfield (seeing Fig.3 for the profile location)

图6 富满油田FⅠ17断裂深部构造变形层不同层系变形幅度

Fig.6 Deformation amplitudes in deep structural deformation layers of FⅠ17 fault in the Fuman Oilfield

图7 富满油田FⅠ17断裂浅层雁列正断层典型剖面(剖面位置见图3)

Fig.7 Typical profile of shallow echelon normal fault of FⅠ17 fault in the Fuman Oilfield (seeing Fig.3 for the profile location)

图8 富满油田FⅠ17断裂深度切片特征

Depth slicing characteristics of FⅠ17 fault in the Fuman Oilfield(a)深度切片的平面位置;(b)(c)深度切片的平面特征

图9 富满油田FⅠ17断裂演化模式

Fig.9 Evolution models of FⅠ17 Fault in the Fuman oilfield

图10 富满油田FⅠ17断裂奥陶系碳酸盐岩储层典型岩心薄片

Fig.10 Typical core slices of Ordovician carbonate reservoir in FⅠ17 fault in the Fuman oilfield

图11 富满油田FⅠ17断裂带储层分布特征= (a)奥陶系一间房组顶面(TO3t)相干图;(b)奥陶系一间房组顶面(TO3t)储层振幅变化率;(c)(d)储层垂向发育特征

Fig.11 Reservoir characteristics of FⅠ17 fault zone in the Fuman Oilfield

图12 研究区前寒武基底厚特征图(a)及南华—震旦裂谷典型剖面(b)(c)

Fig.12 Characteristic maps of local Precambrian basement thickness

图13 研究区基底结构控断裂走向偏转模式

Fig.13 Fault strike deflection models controlled by local basement structures

参考文献 32

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