【摘 要】
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走滑断层是含油气盆地内一种重要的构造,油气勘探实践表明,走滑断层由于位移难于有效厘定且剖面样式多变,导致走滑断层精细解释难度大,进而影响走滑断层控储-控藏作用。为了探讨走滑断层形成演化主控因素,本文应用砂箱物理模拟实验技术,设计控制变量单因素走滑断层形成演化过程物理模拟实验,从而分析不同因素对走滑断层形成演化过程的影响,结合油田勘探实践,探讨走滑断层在油气成藏中的作用,进而指导走滑断裂相关的油气勘
【基金项目】
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中国海油渤海石油研究院科技攻关项目“渤海海域隐性走滑断层形成机制及有利区带预测”; 大庆油田科技攻关项目“古城-肖塘地区断裂形成机制及发育特征”; 塔里木西北油田局科技攻关项目“走滑断裂砂箱物理模拟分析”
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走滑断层是含油气盆地内一种重要的构造,油气勘探实践表明,走滑断层由于位移难于有效厘定且剖面样式多变,导致走滑断层精细解释难度大,进而影响走滑断层控储-控藏作用。为了探讨走滑断层形成演化主控因素,本文应用砂箱物理模拟实验技术,设计控制变量单因素走滑断层形成演化过程物理模拟实验,从而分析不同因素对走滑断层形成演化过程的影响,结合油田勘探实践,探讨走滑断层在油气成藏中的作用,进而指导走滑断裂相关的油气勘探。系列物理模拟分析表明,影响走滑断层的形成演化的因素主要有五个:一是地层厚度,地层厚度影响走滑过程中雁列断层发育规律及走滑断层贯穿连接程度;地层厚度与雁列断层规模和间距、断裂带宽度、走滑断裂带贯穿连接所需走滑位移正相关,与断层数量负相关。二是断层走向与走滑方向配置关系,其控制走滑构造张扭、压扭特征,雁列式断裂带在张扭环境下比在压扭环境下更容易贯通连接,张扭作用控制的断裂带宽度相对小,但带内次级断层更发育,而压扭形成的断裂带宽度相对大,但带内次级断层发育程度低。三是断层分段组合及连接方式,控制走滑断裂分段演化的差异性,拉分叠覆区形成“下凹”现象,应变集中,叠覆区破裂改造相对较强;而压隆叠覆区形成“隆起”现象,应变相对分散,叠覆区破裂改造相对较弱;四是断层活动期次,“花状构造”特征是走滑断层的活动期次的重要指示标志,花状构造的上端点可以准确识别活动时期,“花上开花”特征标志着走滑断层多期叠加活动,间接指导走滑断层精细解释。五是活动强度,影响相同条件下走滑断层生长连接的过程,走滑位移较大则能够贯通较厚地层,走滑位移较小则趋向于形成隐伏走滑断层。基于不同地层厚度走滑断层演化过程物理模拟系列实验,提出雁列式断层最大断距与断层延伸长度比(D/L)在走滑初期逐渐增大,而在走滑断裂带贯通后不再增长,过程中的D/L“阈值”约为0.015-0.016,可用于判定小位移走滑断层的贯通性。将D/L法应用于渤海湾盆地雁列式走滑断层带的贯通性分析,结合渤海湾盆地已贯通雁列断层D/L数据统计,建立实际地区阈值约0.009-0.010,在沙垒田凸起和辽东湾凹陷新增走滑断裂相关圈闭22.3km2面积。塔里木盆地顺北地区走滑断裂带普遍具有“剖面样式多变、平面分段差异”的特征,结合走滑断层精细解析和叠加变形物理模拟,提出“分期-异向”叠加变形机制控制着顺北5号走滑断层北段的形成演化,加里东中期Ⅲ幕受控于基底断层组合样式的差异,导致表现出“隆-凹(叠接压隆区-叠接拉分区)”相间的构造特征;加里东晚期整理受到张扭作用,形成一系列雁列式展布的正断层。实验证实,走滑断层的分段叠覆区增大了断裂带宽度和裂缝改造储层范围,在同等走滑位移下,拉分型叠覆带比压隆型叠覆带更易形成规模性储层。
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