大庆长坦中部扶杨油层构造演化与油气成藏关系研究

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松辽盆地是中国乃至世界上目前发现的最大陆相含油气叠合盆地,具有多期成盆、多期成烃和多期成藏的特征。中生代以来,松辽盆地经历了古前陆盆地—裂陷盆地—坳陷盆地三期盆地演化,相应经历了三期构造运动的叠加改造,形成了多套含油气组合。  大庆长垣位于松辽盆地北部的中央坳陷区内,是一个完整的二级构造单元,经过半个多世纪的油气勘探,大庆长垣一直是大庆油田主力产油区。本次研究的扶杨油层位于近南北向展布的大庆长垣中部,就目前的开发情况来看,还有大量的剩余石油资源未被开发,资源潜力巨大。因此,通过地震剖面构造精细解释和构造演化特征研究来更准确的分析断层与油气藏的关系、油气成藏主控因素及成藏模式,对扶杨油层的进一步开发至关重要。  本次研究将在前人研究基础上,综合分析、整理已有的地质、地震及钻井资料,充分运用构造地质学,地震地层学等理论建立研究区扶杨油层地层格架,通过应用伸展构造、挤压构造、反转构造、扭张构造、重力构造等构造理论方法对研究区构造样式进行研究;总结了构造样式与油气成藏的关系,为下一步油气战略勘探奠定坚实的基础。本次论文研究主要取得如下认识:  (1)根据盆地发育的区域构造背景、构造样式、沉积演化、火山活动和热历史的研究,松辽盆地的形成和发展经历了断陷、坳陷(裂后热沉降)和大规模构造反转3个发展演化阶段,断陷层经历了J3—K1时期火石岭组的火山喷发、沙河子组和营城组时期的断陷沉积作用。坳陷层序构造的发育过程经历了两大阶段,即登娄库一明水组盆地整体沉降(热沉降为主)阶段,明水组末期到新近纪盆地收缩的反转阶段。  (2)本次论文工作的研究区是位于大庆长垣的杏树岗、高台子和太平屯三个局部构造,工区面积共647km2。扶杨油层是扶余油层和杨大城子油层的简称,是松辽盆地泉四段(k1q4)、泉三段(k1q3)所形成的油藏,属于下部含油组合的油层。其中,扶余油层分为扶Ⅰ组、扶Ⅱ组、扶Ⅲ组三个油组,杨大城子也被分为三个油组,本次研究只包括杨Ⅰ组。通过观察多口井的测井曲线特征,研究并确定了扶余油层的顶底界面和杨大城子油层的底界面曲线特征。经过严格质量控制制作了人工合成地震记录,用于扶杨油层的标定,最后依据地震剖面特征实现地震反射层位全区追踪。通过垂直剖面的断层解释和闭合,并辅助以沿层相干切片,更准确、快速地识别出断层。  (3)通过对研究区构造样式的研究发现,扶杨油层的构造样式主要有拉张、挤压和反转三种。通过断层组合样式可以看出,拉张背景下的对称式地堑带、“Y”字型构造和包心菜式地堑状正断层组合,挤压背景下则形成了逆断层、断层相关褶皱和挤压褶皱,本区的反转类型主要为断层型正反转构造。  (4)通过演化史剖面可以看出杏树岗、高台子、太平屯构造具有相似的形成过程。以杏树岗为例,在青山口组至明水组沉积过程中,杏树岗构造为沉降中心,杏树岗构造东翼和西翼分别为一斜坡,在明水组沉积末期构造反转变形后,杏树岗构造由早期的沉降中心转变为杏树岗构造,杏树岗构造两翼由早期发育的斜坡转变为最大的沉降中心,由此可见杏树岗构造为一典型的反转构造。  (5)通过演化史研究发现断裂活动表现为:青山口组沉积过程中,断裂活动强烈;姚家组沉积初期也伴随一次断裂活动,相对于青山口组沉积过程中的断裂活动较弱,该期发育的断层大部分为青山口组发育的断层再次活动而形成;嫩江组沉积末期伴随新的断裂活动,断裂活动不强,但产生了一些新的断层;明水组沉积末期强烈的反转变形伴随强烈的断裂活动,既有早期断层的复活又有大量新断层的产生,但却很少断穿到扶杨油层。  (6)扶杨油层油气运移与聚集和断层特征及构造样式有着密切的关系:断层是油气运移的通道,在一定条件下是封堵油气主要因素。构造高点及斜坡区是油气有利富集场所。多期活动的断层和明水组末期构造反转对扶杨油层油气运移和成藏起明显的控制作用,对油气勘探有着重要的意义。
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