准南前陆冲断带断裂对油气成藏与保存的控制作用研究

准噶尔盆地南缘(简称准南)是我国中西部前陆盆地油气勘探的一个重要领域,目前针对该地区所面临的断裂与油气成藏和保存的关系不清晰等问题,本文以断层相关褶皱理论、断裂控藏理论为指导,详细研究了断裂与圈闭的形成与演化的关系,断裂与油气运聚和保存的关系,建立了准南前陆冲断带的油气运聚成藏模式。 准南前陆冲断带断裂活动期次可分为4个期次,石炭世被动大陆边缘阶段张性正断层形成时期、晚石炭世-二叠纪周缘前陆盆地阶段逆冲断裂形成时期、白垩系构造挤压断裂活动时期和晚第三纪以来再生前陆盆地逆冲断裂形成时期。并依据断裂的断穿层位划分为基底卷入型断裂和以三套滑脱层为滑脱面的滑脱断裂。根据断层相关褶皱理论和冲断带上的地震剖面,分析了基底卷入型和盖层滑脱型构造样式的形成和发育过程,明确了构造样式分区分带的特征。 准南前陆冲断带油气具有多期成藏和晚期为主的特点,早期油气运移通道主要是砂体和不整合面,向古隆起方向侧向运移;再生前陆盆地时期油气运移主要通道为断裂,以垂向运移为主,此时期错过了主力烃源岩大量生排油时期,因此断裂表现为调整和破坏早期油气藏、形成次生油气藏的过程。从圈闭的形成时间,空间展布,成藏过程和要素组合条件出发,详细分析了各种圈闭的有效性,认为只有这四个方面都是有效的圈闭才是冲断带上可钻探的目标,结合油气成藏过程,提出四种有利的目标模式:(1)新近纪形成的薄薄叠加型构造样式的中构造层中的圈闭;(2)受盖层限制的基底卷入型构造样式含油气性普遍较好,目的层集中在中下构造层;(3)厚-薄叠加型构造样式中下构造层圈闭,如果位于油气运移路径上,其含油气性可能很好;(4)继承性发育的基底卷入型构造样式的下部构造层中,早期有油气的聚集,晚期断裂没有破坏圈闭完整性的圈闭。 分析了断裂带内部结构和封闭机理,明确了断层封闭的类型,建立了适合于中西部前陆盆地断层封闭性评价方法,并对安集海背斜、卡因迪克背斜和西湖背斜断层封闭性进行了评价,结果表明,准南前陆盆地断裂主要为泥岩涂抹和层状硅酸盐/框架断层岩封闭,同一条断裂不同层段,同一层段的不同位置,其封闭性存在很大的差异。 准南前陆冲断带油气成藏主控因素为:有效源岩的范围控制着油气的分布、古隆起控制着早期油气运移方向和分布、油源断裂控制着晚期油气的分布、优质盖层是油气充注和保存的关键因素、断层的封闭性控制着油气聚集的层位。利用断裂本身错动面积及倾角大小能反映断裂输导油气的能力的性质,对断裂输导能力进行了定量评价。提出了考虑断层垂向封闭性和盖层品质综合评价盖层阻烃能力的方法,并对准南再生前陆盆地时期盖层阻烃能力进行了评价。依据有效烃灶、高效输导和有利保存条件,预测准南前陆冲断带有利的富集区域主要分布在第二排构造带和第三排构造带上。