CN110361794B - 基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油天然气勘探技术领域，公开了基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法：通过依次确认目标走滑断裂是否有断穿结晶基底，确认是否同时存在与之沟通的低速、低阻、低密体，确认走滑断裂是否通天，确认走滑断裂新近纪以来一直处于活动状态，确认走滑断裂是否在浅层有油气显示以及确认走滑断裂是否存在交代作用特征，结合以上条件，保留下来的走滑断裂即为最终得到的控烃、控藏的走滑断裂。本发明提供的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，能够有效鉴别控烃、控藏的走滑断裂。

Description

基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探技术领域，尤其是涉及一种基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法。

背景技术

走滑断裂是断裂两盘主要沿走向相对水平移动的断裂，其基本特征是平直的断线、陡立的断面及较窄的断层带，分左行及右行。走滑断裂根据其切割的深度、走滑距离的大小及在油气地质上的特点，可分为大型、中型和小型走滑断裂。石油地质界已经在如何识别走滑断层上形成了一套完备的标准：

(1)断面大多表现为上缓下陡，到深部近于直立，直插入基底；

(2)剖面上发育花状构造；

(3)空间上可见“海豚效应”与“丝带效应”；

(4)断层两侧地层厚度、沉积相和产状不协调；

(5)平面上断层形迹十分丰富，深部构造层表现出线状延伸、带状展布的特点，中部构造层表现出帚状特征，局部或有雁列特征，浅部构造层有大量次级断裂构成雁列式的带状展布。

大量研究发现，走滑断裂与油气分布关系密切，走滑断裂沿线多发育油气富集地带。但并不是所有的走滑断裂都有油气显示，比如，完整的郯庐断裂范围十分广泛，目前仅在渤海湾盆地、苏北盆地等部分层段发现油气藏；玉门花海凹陷阿尔金断裂周边并无油气藏发现。鉴于以上情况，如何在众多的走滑断裂中鉴别和寻找控烃、控藏的断裂为本行业内亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其能够有效鉴别控烃、控藏的走滑断裂。

本发明提供的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，包括以下步骤：

S1：通过深部二维地震确认目标走滑断裂是否断穿结晶基底，保留断穿结晶基底的走滑断裂；

S2：确认S1中保留的走滑断裂断穿的结晶基底下是否同时存在与之沟通的低速、低阻、低密体，保留同时存在与之沟通的低速、低阻、低密体的走滑断裂；

S3：通过浅部三维地震确认S2中保留的走滑断裂是否通天，保留不通天的走滑断裂；

S4：通过物探、化探手段确认S3中保留的走滑断裂的活动时间，保留新近纪以来一直处于活动状态的走滑断裂；

S5：通过地表勘查并结合断裂附近已有钻井的录井、测井资料确认S4中保留的走滑断裂是否在浅层有油气显示，保留在浅层有油气显示的走滑断裂；

S6：通过岩石矿物分析确认S5保留的走滑断裂是否存在交代作用特征，且深部为碱交代，浅部为酸交代，无交代作用特征的走滑断裂排除，存在交代特征的目标断裂保留，保留下来的走滑断裂即为最终得到的控烃、控藏的走滑断裂。

在一些实施方式中，S2包括：

S21：根据目标区域采集到的二维地震数据，标出低速区的范围，提取低速区的空间坐标；

S22：根据目标区域采集到的电法勘探数据，按照电阻率在10Ω·m以下划为低阻区，电阻率在100Ω·m以上划为高阻区的标准，划出低阻高导区的范围，提取低阻高导区的空间坐标；

S23：根据目标区域采集到的重力勘探数据划出低密度区的范围，提取低密度区的空间坐标；

S24：将S21、S22、S23勘探圈出的异常区域的空间坐标进行同坐标系投影，重叠区域即为低速、低阻、低密体空间范围；

S25：对各条测线上低速、低阻、低密体的空间范围进行整合，划出低速、低阻、低密体平面范围并投影在目标区域平面图上。

在一些实施方式中，S4中确认目标走滑断裂活动时间的方法包括：通过地震剖面确定断层是否存在于被切割的最新地层之后，同时存在于覆盖断层的不整合面上最老地层形成之前。

在一些实施方式中，S4中确认目标断裂活动时间的方法包括：通过侵入体钾氩定年法确定被侵入体充填的断层是否早于侵入体或与其同期形成。

在一些实施方式中，S4中确认目标断裂活动时间的方法包括：结合盆地演化史确定褶皱运动期的时间，从而确定与褶皱构造有成因联系的断层的发生时间。

在一些实施方式中，S4中确认目标断裂活动时间的方法包括：利用断层各活动期的性质、位移及伴生构造的断层现象的交织关系判断断层多期活动的期次。

在一些实施方式中，S5中确认浅层有油气显示的方法包括：

S51：野外实地踏勘，确认目标走滑断裂地表是否有油气露头或油苗；

S52：检测目标走滑断裂地表甲烷氧化菌的数量和活性，确定是否存在微生物异常；

S53：利用常规土壤气测量及土壤气累积吸收测量技术对目标走滑断裂地表土壤中的甲烷气体含量进行检测分析，确定是否出现甲烷气体异常；

S54：通过录井、测井资料确认断裂附近已有钻井是否有油气显示。

在一些实施方式中，S6确定交代作用特征的具体步骤包括：

S61：进行岩石取样；

S62：对岩样进行磨制，制成岩石薄片；

S63：对岩石薄片进行矿物分析鉴定，有云母化、长石化及石英溶蚀现象，则表示出现过碱交代作用；有绿泥石化、绢云母化现象，则表示出现过中性交代作用；有黏土化、硅化、长石溶解现象，则表示出现过酸性交代作用。

在一些实施方式中，岩石取样分为两种情况，目标断裂区域内没有进行过钻井勘探，取地表露头岩样；目标断裂区域内已有探井，取岩心岩样及地表露头岩样。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法的有益技术效果为：

通过依次确认目标走滑断裂是否断穿结晶基底；确认是否同时存在与之沟通的低速、低阻、低密体；确认走滑断裂是否通天；确认走滑断裂的活动时间，保留新近纪以来一直处于活动状态的走滑断裂；确认走滑断裂是否在浅层有油气显示；确认走滑断裂是否存在交代作用特征，且深部为碱交代，浅部为酸交代，并无交代作用特征的走滑断裂排除，存在交代特征的目标断裂保留。结合以上条件，保留下来的走滑断裂即为最终得到的控烃、控藏的走滑断裂。

附图说明

图1为走滑断裂控烃、控藏示意图。

图2为确定低速、低阻、低密体的空间范围的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

幔源油气理论认为除上地壳之外，中下地壳(10000m深度以下到莫霍面)、上地幔、地核内还存在三个气圈，加上上地壳，共有四个气圈，目前人类所发现的油气藏只是上地壳气圈中的一小部分，而且与下地壳气圈有所沟通。幔源油气理论将要寻找的油气藏有一部分分布在上地壳(按传统理论已经发现了一部分，但还有一部分没有发现)，更多的部分分布在中下地壳(即中下地壳的低速、低阻、低密体)，现在的工程技术手段，已经可以支持人类开发中下地壳的油气资源。

以幔源油气理论为前提，通过对已发现的走滑断裂进行研究，总结出走滑断裂控烃、控藏的原因：

规模较大的、断穿结晶基底乃至切入地幔的走滑断裂是深部热流体的直接通道，热流体的上涌可提高浅部地层的地温梯度，为生油物质向油气转化提供动力，同时也能够提供来自地幔和中下地壳的无机烃，故而可以控烃；

如图1所示，大型走滑断裂系由于其巨大的走滑位移、复杂的几何特征及多变的运动过程，可以产生很大的隆升，地层的隆升必然导致大规模的剥蚀、风化，再经过埋藏成为很好的储层；热液沿走滑断裂上涌，最开始是碱性热液，对石英有很强的溶蚀作用，随着碱交代作用的进行，碱性热液转变为酸性热液，对长石产生溶蚀，无论对石英的溶蚀还是对长石的溶蚀，都会对已经完成压实作用的岩石造成次生溶蚀孔隙，从而使该地层产生储集物性；走滑断裂可形成雁列构造、花状构造及其他多种典型的伴生构造，这些构造都可成为良好的油气圈闭，故而可以控藏。

根据上述走滑断裂控烃、控藏的原因，总结出识别控烃、控藏的走滑断裂的标志为：

(1)断穿结晶基底。

(2)结晶基底断裂下要对应中地壳低速高导体。

(3)断裂不通天。

(4)新近纪以来一直活动。

(5)浅层有油气显示。

(6)有交代作用特征：深部为碱交代(出现云母化、长石化)，石英溶解；中部过渡带为中性交代(出现绿泥石化、绢云母化)；浅部为酸交代(出现黏土化、硅化)，长石溶蚀。

基于上述识别控烃、控藏的走滑断裂的标志，本发明提供了基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其包括以下步骤：

S1：通过深部二维地震确认目标走滑断裂是否断穿结晶基底，若没有断穿结晶基底则该目标无法控烃、控藏，可排除；若目标断穿结晶基底，则有可能控烃，因此，保留断穿结晶基底的走滑断裂，继续识别是否满足其他控烃、控藏标识。

S2：通过二维地震、电法、重力等勘探手段确认S1中保留的走滑断裂断穿的结晶基底下是否存在与之沟通的中地壳低速高导体(低速、低阻、低密度体)，若不存在低速高导体则可排除；若存在低速高导体则保留同时存在与之沟通的低速、低阻、低密体的走滑断裂，并继续识别是否满足其他控烃、控藏标识。其中，识别低速高导体的具体方法包括：

S21：根据目标区域采集到的二维地震数据，标出低速区的范围，提取低速区的空间坐标；

S22：根据目标区域采集到的电法勘探数据，按照电阻率在10Ω·m以下划为低阻区，电阻率在100Ω·m以上划为高阻区的标准，划出低阻高导区的范围，提取低阻高导区的空间坐标；

S23：根据目标区域采集到的重力勘探数据划出低密度区的范围，提取低密度区的空间坐标；

S24：如图2所示，将S21、S22、S23勘探圈出的异常区域的空间坐标进行同坐标系投影，重叠区域即为低速、低阻、低密体空间范围，图2中，纵轴为深度，单位以km；横轴为测线起点及方向，单位以km；重叠阴影部分为低速、低阻、低密体空间范围；

S25：对各条测线上低速、低阻、低密体的空间范围进行整合，划出低速、低阻、低密体平面范围并投影在目标区域平面图上。

S3：通过浅部三维地震确认S2中保留的走滑断裂是否通天，若断裂断出地表或有与地表连通的微裂缝等则表示断裂通天，可排除；若断裂没有断出地表，也不存在与地表连通的微裂缝，则有可能控烃、控藏，保留不通天的走滑断裂，继续识别是否满足其他控烃、控藏标识。

S4：通过物探、化探手段确认S3中保留的走滑断裂的活动时间，若新近纪以后不再活动，可排除；若新近纪以来一直处于活动状态则有可能控烃、控藏，保留新近纪以来一直处于活动状态的走滑断裂，继续识别是否满足其他控烃、控藏标识。其中，确认目标断裂活动时间的具体方法如下：

(1)断层一般发育于被切割的最新地层之后，覆盖断层的不整合面上最老地层形成之前，通过地震剖面确定断层是否存在于被切割的最新地层之后，同时存在于覆盖断层的不整合面上最老地层形成之前，即如断层上边断开某一层后结束，说明该断层在这一层后已经不再活动；

(2)通过侵入体钾氩定年法确定被侵入体充填的断层是否早于侵入体或与其同期形成；

(3)结合盆地演化史确定褶皱运动期的时间，从而确定与褶皱构造有成因联系的断层的发生时间；

(4)利用断层各活动期的性质、位移及伴生构造等断层现象的交织关系判断断层多期活动的期次；

对以上各方法的结果进行综合分析，可以得到比较准确的走滑断裂的活动时间。

S5：通过地表勘查并结合断裂附近已有钻井的录井、测井资料确认S4中保留的走滑断裂是否在浅层有油气显示，若无油气显示，可排除；若有油气显示则有可能控烃、控藏，保留有在浅层有油气显示的走滑断裂，继续识别是否满足其他控烃、控藏标识。其中，确认浅层有油气显示的方法包括：

S51：野外实地踏勘，确认目标走滑断裂地表是否有油气露头或油苗；

S52：检测目标断裂地表甲烷氧化菌的数量和活性，如果浅层存在油气，那么土壤中仅能利用C₁化合物，不依靠糖类或其他有机物，具有高度的专一性的甲烷氧化菌在其上方地表土壤中必定非常发育，形成微生物异常；

S53：利用常规土壤气测量及土壤气累积吸收测量技术对目标断裂地表土壤中的甲烷气体含量进行检测分析，确定地表土壤中甲烷气体的背景值，若该目标断裂浅层地层中有油气，则地表定会出现甲烷气体异常；

S54：通过录井、测井资料确认断裂附近已有钻井是否有油气显示。

S6：通过岩石矿物分析确认S5保留的走滑断裂是否存在交代作用特征，且深部为碱交代，浅部为酸交代，无交代作用特征的走滑断裂排除，存在交代特征的目标断裂保留，保留下来的走滑断裂即为最终得到的控烃、控藏的走滑断裂。其中，确定交代作用特征的具体步骤包括：

S61：进行岩石取样

分为两种情况，目标断裂区域内没有进行过钻井勘探，取地表露头岩样；目标断裂区域内已有探井，取岩心岩样及地表露头岩样；

S62：对岩样进行磨制，制成岩石薄片；

S63：对岩石薄片进行矿物分析鉴定，有云母化、长石化及石英溶蚀现象，则表示出现过碱交代作用；有绿泥石化、绢云母化现象，则表示出现过中性交代作用；有黏土化、硅化、长石溶解等现象，则表示出现过酸性交代作用。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过深部二维地震确认目标走滑断裂是否断穿结晶基底，保留断穿结晶基底的走滑断裂；

S2：确认S1中保留的走滑断裂断穿的结晶基底下是否同时存在与之沟通的低速、低阻、低密体，保留同时存在与之沟通的低速、低阻、低密体的走滑断裂；

S3：通过浅部三维地震确认S2中保留的走滑断裂是否通天，保留不通天的走滑断裂；

S4：通过物探、化探手段确认S3中保留的走滑断裂的活动时间，保留新近纪以来一直处于活动状态的走滑断裂；

S5：通过地表勘查并结合断裂附近已有钻井的录井、测井资料确认S4中保留的走滑断裂是否在浅层有油气显示，保留在浅层有油气显示的走滑断裂；

S6：通过岩石矿物分析确认S5保留的走滑断裂是否存在交代作用特征，且深部为碱交代，浅部为酸交代，无交代作用特征的走滑断裂排除，存在交代特征的目标断裂保留，保留下来的走滑断裂即为最终得到的控烃、控藏的走滑断裂。

2.根据权利要求1所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，S2包括：

S21：根据目标区域采集到的二维地震数据，标出低速区的范围，提取低速区的空间坐标；

S22：根据目标区域采集到的电法勘探数据，按照电阻率在10Ω·m以下划为低阻区，电阻率在100Ω·m以上划为高阻区的标准，划出低阻高导区的范围，提取低阻高导区的空间坐标；

S23：根据目标区域采集到的重力勘探数据划出低密度区的范围，提取低密度区的空间坐标；

S24：将S21、S22、S23勘探圈出的异常区域的空间坐标进行同坐标系投影，重叠区域即为低速、低阻、低密体空间范围；

S25：对各条测线上低速、低阻、低密体的空间范围进行整合，划出低速、低阻、低密体平面范围并投影在目标区域平面图上。

3.根据权利要求1所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，S4中确认目标走滑断裂活动时间的方法包括：通过地震剖面确定断层是否存在于被切割的最新地层之后，同时存在于覆盖断层的不整合面上最老地层形成之前。

4.根据权利要求1所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，S4中确认目标断裂活动时间的方法包括：通过侵入体钾氩定年法确定被侵入体充填的断层是否早于侵入体或与其同期形成。

5.根据权利要求1所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，S4中确认目标断裂活动时间的方法包括：结合盆地演化史确定褶皱运动期的时间，从而确定与褶皱构造有成因联系的断层的发生时间。

6.根据权利要求1所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，S4中确认目标断裂活动时间的方法包括：利用断层各活动期的性质、位移及伴生构造的断层现象的交织关系判断断层多期活动的期次。

7.根据权利要求1所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，S5中确认浅层有油气显示的方法包括：

S51：野外实地踏勘，确认目标走滑断裂地表是否有油气露头或油苗；

S52：检测目标走滑断裂地表甲烷氧化菌的数量和活性，确定是否存在微生物异常；

S53：利用常规土壤气测量及土壤气累积吸收测量技术对目标走滑断裂地表土壤中的甲烷气体含量进行检测分析，确定是否出现甲烷气体异常；

S54：通过录井、测井资料确认断裂附近已有钻井是否有油气显示。

8.根据权利要求1所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，S6确定交代作用特征的具体步骤包括：

S61：进行岩石取样；

S62：对岩样进行磨制，制成岩石薄片；

S63：对岩石薄片进行矿物分析鉴定，有云母化、长石化及石英溶蚀现象，则表示出现过碱交代作用；有绿泥石化、绢云母化现象，则表示出现过中性交代作用；有黏土化、硅化、长石溶解现象，则表示出现过酸性交代作用。

9.根据权利要求8所述的基于幔源油气理论的寻找控烃、控藏走滑断裂的方法，其特征在于，岩石取样分为两种情况，目标断裂区域内没有进行过钻井勘探，取地表露头岩样；目标断裂区域内已有探井，取岩心岩样及地表露头岩样。

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