熊冉，李昌，常少英，戴传瑞，曹鹏

塔北英买32潜山区断裂特征与油气藏

熊冉，李昌，常少英，戴传瑞，曹鹏

（中国石油杭州地质研究院，杭州 310023）

利用三维地震勘查解释成果，结合构造演化史、区域应力作用对塔北隆起英买32潜山区奥陶系断裂特征进行详细的分析，认为研究区主要发育加里东晚期、海西早期和海西晚期三期断裂，其中海西晚期主要以走滑断裂是研究区主要断裂。研究区断裂可划分为三级，一二级断裂控制了潜山构造主体和圈闭的形成，三级断裂改善了储层物性。识别出叠瓦状逆冲、背冲构造与对冲构造、花状构造、剪切走滑、陡倾密集破裂带五种主要构造样式，其中正花状构造是油气的有利聚集区，是下一步开发部署值得关注的重要地区。

断裂特征；构造演化；油气藏；英买32潜山

英买32潜山区位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区新和县境内，构造上属于塔里木盆地塔北隆起轮台凸起西段。其构造演化经历了加里东晚期构造抬升、海西期压扭构造挤压及印支期、喜山期构造调整，形成现今奥陶系背斜潜山构造，发育多期断裂，构造样式复杂。目前潜山顶部残余的奥陶系鹰山组-蓬莱坝组是油气主要产层，油藏类型主要以构造-岩性油藏为主，剩余油的分布与断裂密切相关，因此，有必要对该区断裂特征及与油气的关系进行梳理总结，以便更好的推动该区剩余油的开发。

1 研究区构造背景

研究区潜山构造为加里东晚期北西、南东向构造挤压抬升形成的残山受海西晚期北东向走滑断裂强烈改造而形成的潜山构造带，主体形态为北东-南西走向的背斜（图1）。潜山顶面起伏变化大，断裂错综复杂，主要以北东-南西向走滑断裂为主，其次为部分被走滑断裂切割的北西-南东向逆断层，局部地区发育少量正断层。

图1 研究区碳酸盐岩潜山顶面构造图

研究区构造演化复杂，寒武系-下奥陶统沉积期地势较为平坦，研究区受构造运动影响较小，中奥陶世鹰山期受塔里木板块运动的影响，英买力地区整体开始缓慢向北抬升，形成北高南低的初始形态，到了晚奥陶世，南昆仑洋闭合，塔里木盆地发生一次较大规模的海退，使得塔北英买力古地貌高的地区裸露为灰岩山地，造成中上奥陶统部分地层无沉积，从而缺失，同时遭受强烈风化和剥蚀，形成初始隆起。加里东晚期，构造运动使得该区继续抬升，仅在潜山南部凹陷发生沉积。早海西期，北部稳定抬升，隆起部位仍处于暴露剥蚀区，仅在西南部凹陷发生沉积。二叠世末，受南天山洋自东向西闭合影响，整个塔北地区构造活动强烈，形成了塔北古生界的构造形态，研究区发育北东向、北西向走滑断裂。印支期，进一步调整，基本形成现今的纺锤状构造[1-2]。燕山和喜山期库车坳陷整体沉降，英买力地区北倾加剧，虽然对本区构造形态影响不大，但对油气成藏影响很大。

2 断裂发育特征

多期构造运动更加复杂化了本区断裂体系，不同期次、不同级次、不同构造样式断裂及断裂组合控制了本区油气的分布，因此，有必要从多个角度来梳理断裂发育特征。

2.1 断裂期次

通过三维地震资料精细解释，结合本区构造发育史研究，可将研究区断裂划分为三期，第一期断裂始于加里东晚期（图2），主要以逆冲断裂为主，在研究区北部以近东西走向为主，在研究区南部以近南北向展布，潜山主体该期断裂不是很发育，仅在局部地区有少量逆冲断裂，且延伸长度短。中晚奥陶世，塔里木盆地由克拉通内拉张盆地转化为克拉通内挤压盆地或克拉通内挠曲盆地，贾承造等认为该时期为克拉通内拗陷阶段[3-4]，整个塔北地区受到持续强烈的挤压应力作用，北部抬升，地层遭受强烈剥蚀，自南向北潜山构造顶面奥陶系蓬莱坝组、上寒武统、中寒武统依次露出地表，受风化、大气淡水林滤等作用，地层进一步改造。而西部凹陷区地势低，沉积厚度大，地震剖面上可看到发该期逆冲断裂仅断至志留系，泥盆系无明显的断裂痕迹，因此可判断该期断裂活动结束于志留纪末。同时，在潜山构造主体部位，地震剖面上可见主要逆冲断裂向上断至潜山面，向深部断穿寒武系，消失于震旦系，整体表现为上陡下缓的特征。该大型逆冲断裂形成了古潜山北部边界（图3）。

图2 研究区断裂期次图

图3 研究区断裂期次及构造样式地震剖面

第二期断裂始于海西早期，塔北地区受北西-南东向挤压构造活动影响，形成轮南大型背斜。同时，受先期东西向逆冲带的影响，北西-南东向应力在研究区西北部发生分解，发育近东西向走滑剪切断裂。该期断裂发育规模相对局限，但活动时间久，持续发育至白垩纪。同时在地震剖面上可见该期断裂较陡，纵向上断穿层位多，向上断至白垩系，自奥陶系往下切割第一期加里东晚期逆冲断裂，并深入基底之中（图3）。

第三期断裂始于晚海西期，受压扭性构造活动影响，研究区主要发育北东向、北西向走滑断裂。该期断裂主要为右旋性质，地震剖面上可清晰见到呈花状构造，在潜山顶面常常形成断隆，主干断裂断面往往较陡，向下断至基底，向上断穿奥陶系，消失于奥陶系上覆白垩系巴什基奇克组，分布范围广（图3）。该期断裂右旋走滑特征表现为以下两点：①走滑断裂相伴生的三级断裂在平面上呈现一种右旋带状雁列展布方式；②该期走滑断裂走向主要以北东-南西向为主，而本区奥陶系-寒武系地层整体为北东走向的单斜，且地层往北东方向逐渐减薄，与断裂走向基本一致，从断裂两侧厚度来说，断裂的东侧较西侧小，说明断裂东侧走滑运动从北东向南西活动到目前的位置。同时该期断裂还形成南部潜山边界，并使得潜山发育区隆拗相间。

2.2 断裂级次

研究区潜山构造主体北部边界为东西向逆冲断裂，东西边界则主要受北东向断裂控制。根据断裂发育规模、断距大小及对潜山构造主体的控制作用，可将研究区内断裂分划为三级（图4）：

图4 研究区断裂级次图

一级断裂规模较大，往往作为潜山构造边界，控制了潜山主体构造的形成与演化，断距一般在20~60m，延伸长度4~10km。纵向上一般从潜山顶面断至基底，对烃源岩与储层有很好的连通作用；平面上分布在研究区北部及潜山构造两侧。

二级断裂以走滑断裂为主，控制了潜山内部隆拗相间构造形态，特别是潜山内部走滑断裂，大都以北东-南西向展布，近乎平行发育，剖面上看，断距不大，平面上则延伸长短不一。如工区南部一级断裂带范围内的北东-南西向成带状分布的走滑断裂，延伸长度1~5km，向下断穿奥陶系蓬莱坝组，向上断至白垩系，断距10~30m，对地层有强烈改造作用。

三级断裂一般规模较小，往往表现为二级断裂的伴生断裂，其延伸距离一般短，断距也小，对潜山构造主体及圈闭形成无无明显控制作用，但对潜山主体部位岩溶储层的形成具有重要影响，且在局部地方能复杂化油藏，对剩余油的分布有一定的控制作用。

2.3 构造样式

研究区的构造演化在经历挤压-走滑改造活动后，形成了较为复杂的构造样式[5-6]，如叠瓦状逆冲构造、背冲构造与对冲构造构造、冲断构造样式、铲式逆冲等构造样式以及与走滑构造相关的各种构造样式，包括负花状、花状、剪切走滑、雁列式断裂等（图5），其中较为典型的有五种。

图5 研究区构造样式地震剖面

1）背冲构造与对冲构造

两条逆冲断裂背向倾向的组合即为背冲构造，背冲逆冲断裂的位移使得他们的中间上盘断块相对向上抬升。相反，如果两条逆冲断裂相向倾向即构成对冲构造，使得中间下盘断块相对向下陷落。

2）叠瓦状逆冲构造样式

该类构造样式整体上由自南向北构造挤压引起，剖面上往往可识别出一个主要的逆冲滑脱面，在滑脱面上逐级往上逆冲，同时由于后期构造运动的影响，整个逆冲断裂往往被后期走滑断裂错断。是研究区比较典型的构造样式，主要发育于研究区北部和东南部。

3）剪切走滑

在平面图上能清晰看到，同一断裂沿走向断面倾向左右摇摆，造成断裂沿走向时而“正”，时而“逆”交替，出现剪切变形带。潜山顶面图上可以清晰的看到受剪切走滑断裂影响形成的两个断陷。

4）花状构造

花状构造：横切走滑构造带的剖面上，常可以见到主干走滑断裂向上近对称的分支，构成下窄上宽的貌似“花朵”的破裂带，又称棕榈树构造，分为正花状构造，负花状构造，半花状构造。在走滑断裂收敛处，常发育正花状构造，主干断裂在上部散开形成背冲的分支断裂，在碳酸盐岩潜山顶部，形成断垒，断面向下收敛合并,主要发生在研究区南部。

5）陡倾密集破裂带

该类断裂带（主要对应三级断裂）在本区非常发育，往往由比较密集的小断裂组成，规模不大，但十分密集，断裂发育使岩石破裂，致密的碳酸盐岩发育裂缝和孔洞发育，储层物性得到改善。

3 断裂与油气关系

研究区断裂复杂，构造样式丰富，但不同的构造样式的活动方式和关键性构造要素存在较大差别，因此，断裂对储层改造及油气聚集作用也不一致。

1）断裂对储层改造作用

研究区初始隆起后，经过加里东晚期剧烈抬升，发育逆冲断裂，之后一直稳定抬升，直至白垩纪。整个隆起持续暴露期间，碳酸盐岩溶蚀持续发生；后期的构造活动，又形成一系列走滑断裂。导致沿断裂走向上变化大且破碎，进一步加剧岩溶作用。另外，走滑断裂使潜山附近岩石破碎，微裂缝发育。在岩溶作用下，沿裂缝发育溶蚀孔洞，碳酸盐岩储集层孔渗变好[7-9]。同时走滑断裂深度较大，在沟通深部热液后，裂缝内白云岩储层发育。

2）断裂对油气聚集的影响

正花状构造的主干断裂在上部散开形成背冲的分支断裂，所以在潜山顶部，形成局部高点。来自北部坳陷的油气通过不整合面向上聚集，而在向南运移时，在裂缝、孔洞处聚集。因此，潜山顶部的局部高部位既处于油气运移方向上，同时由于断裂后物性变好，成为油气聚集的最有利场所。研究区目前仍在高产的3口井此部位。

4 结论

1）研究区主要发育三期断裂，其中加里东晚期断裂以逆冲断裂为主，呈北西-南东向展布，主要发育在研究区北部和南部；海西早期断裂仅在研究区西北部少量发育，以逆冲断裂及走滑断裂为主，呈近东西向展布；海西晚期断裂以走滑断裂为主，呈北东-南西向展布，主要发育在潜山主体部位。

2）识别出叠瓦状逆冲、背冲构造与对冲构造、花状构造、剪切走滑、陡倾密集破裂带五种主要构造样式，其中花状构造又可分为半花状、负花状、正花状等构造，正花状构造形成的油藏往往能获得高产，是下一步开发部署值得关注的重要地区。

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Fault Features in the Yingmai 32 Buried Hill, West Tabei Uplift and Their Relation with Oil and Gas Accumulation

XIONG Ran LI Chang CHANG Shao-ying DAI Chuan-rui CAO Peng

(Hangzhou Research Institute of Geology, PetroChina, Hangzhou 310023 )

The development of the faults in the study area may be divided into three stages such as late Caledonian, Early Hercynian and Late Hercynian stages. The faults in the Late Hercynian stage are dominated by strike-slip fault. The faults in the study area may be divided into three orders. The first- and second-order faults had control over formation of the buried hill and trap and third-order fault improved physical property of the reservoir. Five structure styles are recognized in the study area. They are imbricated thrust, back thrust and hedge structure, flower structure, shear strike-slip structure and dense steep dip fracture zone. The flower structure is favorable for oil and gas accumulation.

fault; tectonic evolution; oil and gas accumulation; structure style; Yingmai 32 buried hill

2017-03-05

国家科技重大专项课题“大型油气田及煤层气开发”（编号：2016ZX05004-002）

熊冉（1983- ），男，湖北天门人，工程师，硕士，主要从事地震资料解释及储层预测工作

[P545]

A

1006-0995（2017）04-0531-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.001