平方王油田主要控油断层封闭性研究

平方王油田主要控油断层封闭性研究

刘伟

中国石化胜利油田分公司滨南采油厂

摘要：平方王油田受新生代的右行压扭应力场控制，形成北东、北西两组共轭的扭裂面及一组东西向的张破裂。发育了北北东—北东向、北西向和近东西向三组断裂，相互切割，断块在平面上主要构成菱形—次菱形断块样式，为了解油气的关系，本文应用地质、地震、测井和结合的办法，研究了该区的断层封闭性。

关键词：断裂、断层封闭性、力学、油气运移、模型

引言

平方王油田是一个被断裂切割复杂化了的背斜，主要发育了SN、EW和NE向三组方向的断裂，在S4上沉积之后，全区抬升，在背斜的东北部形成一个灰岩剥蚀区的天窗。平方王油田的东、中、西三块具有统一的油气水界面，其中的油气界面深度为1510米（西块为1520米），油水界面深度为1560米（中块为1570～1580米），其原因可能是断层封闭性差，也可能是灰岩天窗造成的。为揭示油气富集规律和统一油气水界面形成的原因，开展了平方王油田主要控油断层封闭性的研究。

1.断层封闭性研究

1.1断层的力学性质

断层封闭性受主应力性质和大小的控制。压扭和压性断层中多发育压性构造岩，这种构造岩胶结致密，孔洞不发育，常对油气起封堵作用；在张性断层中多发育张性构造岩，这种构造岩胶结疏松，缝洞发育，常为油气运移的通道。平方王油田中的断裂是在压扭性构造应力场成生，属压扭性断裂。

在不考虑其它因素或构造运动平静期，断面上所承受的压应力分量是断层下降盘上覆地层引起的。分别计算了平方王油田主干断裂的断面压应力分量。

表1平方王油田东块、西块分界断层断面压应力分段统计表

东界、西界断层的断面压应力分量差别较小，但沙四中各层段的断面压应力分量西界断层均大于东界断层，说明西界断层的裂缝闭合程度大于东界断层，西界断层的纵向封堵性好于东界地层。

1.2断层的活动强度

平方王油田内部断层活动强度均不大，断距多在10～50米之间，甚至还小于10米。由于沙四中段①②③④砂岩组砂体较发育单砂体厚度相对较大，有的甚至超过10米，致使某些砂体呈连通（包括同一砂体或不同砂体相接两种情况），造成断层的封闭性变差。

1.3泥岩沾污因子与封闭性

选择近百条剖面分别计算了全区的主干控油断层的SSF值。分析计算的结果显示平方王油田控油断裂的SSF值大多在1～3范围内，个别层段SSF指数大于4，西界断层2、3砂组SSF指数较小，泥岩涂抹连续分布，而1、4砂组值偏大，反映出连续性较差。东界断层也具类似特征，但中间地段2、3砂层组的连续更差，反映了封闭性更差。

1.4断层两侧配置关系

断层两侧配置关系包括岩性、产状和时间三个方面。断层两侧砂岩与泥岩或盐岩相接触，断层封闭性好；断层两侧砂岩与砂岩相接触，封闭较差或可能不封闭；断裂带有不渗透岩石，断层的封闭性好。平方王油田断裂活动较弱，砂体发育，常造成断层两侧砂体相接触，对断层的封闭性不利；若断层与地层呈反向屋脊式接触，则封闭性较好；若断层与地层呈同向接触，则封闭性差。平方王油田主干控油断层与地层均呈同向式接触，不易形成较好的封闭性；在油气聚集期已停止活动的断层，其封闭性强，对油气运移起封堵作用；在油气大规模运移期强烈活动的断层具有良好的开启性，对油气运移起通道作用；油气大规模运移后仍强烈活动的断层，具纵向开启性，对油气藏形成起破坏作用。东营凹陷油气大规模运移发生在东营期，平方王油田主要控油断层的活动时期是在S3—S2段时期，即在大规模油气运移期之前的东营组沉积时期已停止活动，说明两者之间有较好的配置关系，有利于油气藏的形成和富集。

2.断层封闭性的模糊综合评价

平方王油田断层封闭性的定量评价采用了模糊数学的方法，通过建立平方王油田断层封闭性模糊评判的单因素矩阵R，采用加权平均型计算模型对主干控油断层的封闭性进行分段分层的综合评价，显示东、西界断层在1、2、3、4砂组各段封闭性的综合评价结果表明西界断层封闭性比东界断层好，其中东界断层的最南端是封闭性最好的位置，而东界断层中段和北段基本不封闭。西界断层除北段封闭较差外，其它地段的封闭性都较好。

表2东界、西界断层分段封闭性评价结果

从东、西界断层各砂组的封闭性来看，一砂组评判结果表明两条断层的封闭性有共同的特征，都是南端封闭性好，而其它层段封闭性均较差，两者相比较，西界断层较东界断层封闭性好。

二砂组封闭性与一砂组相比，两条断层的封闭性都有较大变化，封闭性最好的是东界断层中段的下部，而最差的则是东界断层中段上部。

三砂组，两条断层的封闭性都明显的变好，其中除东界断层中段上部不具有备封闭性和下部封闭性较差外，其它的地段断层封闭程度均较好。此时两者相比西界断层封闭性强于东界断层封闭性更好。

四砂组，与三砂组基本相似，仍是西界断层比东界断层封闭性好，东界断层北段和中段的封闭性较差。

3.结论

根据上述分析结果表明，平方王油田东、西控油断层在平面上的不同地段和纵向上的不同层位的封闭性都有明显的差异，其中，1、2砂组较3、4砂组封闭性差。东界控油断层较西界控油断层封闭性差。

作者简介：

刘伟（1986-），女，胜利油田分公司滨南采油厂采油管理三区技术管理室。