气田构造特征论文气田构造分析论文

气田构造特征论文气田构造分析论文东濮凹陷户部寨气田构造特征分析摘要：户部寨气田是东濮凹陷最富集的煤成气藏之一,其天然气分布主要受构造控制。

应用三维地震资料，采用相干体、水平切片技术，对户部寨地区的构造进行精细刻画，分析主控断层组合及展布特点；以构造平衡的原理分析该地区的构造演化特点和演化序次，提出该地区四个构造阶段演化模式；在构造分析的基础上，提出以沉积期断层活动性、沉积可容空间变化、距物源距离分析古地形的方法，恢复主要目的层段的古地貌，再根据砂体空间变化修正恢复结果。

关键词：反向屋脊；构造分析；沙四段；户部寨气田1 区域地质背景东濮凹陷是渤海湾盆地临清坳陷南端的拉张型断陷盆地，以中、古生界地层为基底形成的新生代湖盆，沉积巨厚的新生代含盐碎屑岩。

古近系沙河街组四段（下文简称沙四段,ES4）地层总体为一套上灰下红、上粗下细具反旋回特征的砂泥岩薄互层沉积，是该地区主要的储气层系。

根据东濮凹陷的基底断裂控制作用及断块构造特征，凹陷整体分为西部斜坡-断阶带、西部洼陷带、中央隆起带、东部洼陷带和兰聊断裂带等五个构造带。

东部洼陷带和西部洼陷带是东濮凹陷的主要生油洼陷。

户部寨气田构造上位于东濮凹陷中央隆起带北部文卫结合部，是东倾地层与西掉断层形成的又被后期断层复杂化的反向屋脊式构造，属于典型的煤成气藏，是目前东濮凹陷最富集的气藏之一。

2 构造特征分析2.1 现今构造特征采用相干体技术来分析断裂带的特征，可以直观地表现断裂带中各断裂发育的细节，尽量减少断层解释中人为因素的影响。

通过对相干体数据沿不同方向的剖面进行观察和对水平切片（图2-1、2-2）由深层到浅层系统分析，得出户部寨构造总体呈NNE向展布，是受卫西断层、濮城断层、文东断层、濮深1断层和濮99断层控制的反向屋脊构造。

2.1.1主要断层特征研究区内发育的二级断层有卫西断层、濮城断层、卫东断层和文东断层，三级断层较多，平面延伸较长，对构造起主要控制作用的断层有12条（表2-1）。

2.1.2 构造样式分析（1）反向屋脊构造样式：在卫西断层上升盘，受卫西断层与东倾地层的共同作用，户部寨构造主体整体呈现反向屋脊式建造，构造走向NNE，倾向SEE，与断层走向基本一致，贴近卫西断层高部位地层倾角相对斜坡带上小，是户部寨构造油气聚集的有利部位。

（2）顺向断阶构造样式：在户部寨构造南部，卫西断层上升盘，受文东断层影响，主要发育东倾次级断层，使沙三中—地层呈现向东节节下掉（图2-3，形成顺向断阶构造样式。

在沙四上发育有厚度在100-150m左右的盐层，形成沙四下和的顶部盖层，卫西断层下降盘发育巨厚的盐岩沉积，与上升盘沙四下和地层接触，形成良好的侧向封堵条件，圈闭条件十分有利，有利于天然气的聚集成藏。

（3）垒—阶相间构造样式：在户部寨构造的中部，卫西断层上升盘，顺向和反向断层发育（图2-4），西掉反向断层主要切割沙四段及以下地层，在构造低部位发育一系列产状基本一致的东掉断层，这两组断层与东倾地层构成顺向和反向的断阶构造样式，在两组断阶构造所夹持部位形成地垒建造。

西掉断层切割石炭系煤系地层，是煤成气的主要运移通道，在反向断阶和地垒带上聚集成藏；顺向断层沟通沙三段和沙四上地层，是下第三系生成油气的主要运移通道。

（4）垒堑叠置构造样式：在户部寨中部向北过度过程中，在顺向断阶高部位产生反向断层，形成上堑下垒的垒堑叠置型构造，堑内主要为沙三中—沙四上地层，而垒内主要为沙四下—地层（图2-5）。

（5）反向断阶构造样式：在户部寨构造的中、南部，卫西断层与卫东断层夹持部位，发育一系列西掉断层，该块主要包括沙二上下部—沙三上上部地层，东倾地层与西掉断层形成一系列反向断块构造样式，与卫西断层上升盘的沙三中—下油藏接触，沙二上下部与沙二下上部的盐层形成良好的盖层，部分油气越过卫西断层在反向断块高部位沙二下地层内形成小幅度的油藏（图2-4）。

2.2 构造演化分析2.2.1 初始坳陷期沙四段沉积期，东濮凹陷只发育分段活动的兰聊断层，构造活动强度弱，处于断陷型盆地初期，对地层控制作用不够明显，存在多个沉降中心。

沙四下沉积末期，湖盆有一次明显的抬升剥蚀过程，沉积地层处于明显的氧化环境中。

2.2.2 箕状断陷期沙四段末期濮城断层和卫西断层开始发育，兰聊断层活动加剧，濮卫地区地层开始掀斜，濮城断层和卫西断层与上升盘的东倾地层形成反向屋脊断阶构造带。

户部寨构造主体位于卫西断层上升盘，为一继承性构造，受西掉断层控制，呈向西抬升的单断箕状。

此时构造带上的次一级断层（如濮97断层、濮130断层等）也开始发育。

在沙三段沉积期间，洼陷内一直保持了东断西超、地层东倾的箕状断陷沉积构造特点。

沙三上末期—沙二下早期是整个东濮凹陷构造活动发生转折的重要时期，卫东断层开始产生，户部寨构造东倾地层与西掉断层形成的箕状构造基本定型。

2.2.3 强烈裂陷期沙二下沉积末期卫东断层开始发育，并强烈活动，切割了卫西、濮城断层，在卫东断层下降盘被切割的卫西断层作为其反向补偿断层。

在卫东断层上升盘的户部寨构造形成部分东掉断层，切割早期的西掉断层，使早期的反向屋脊构造复杂化，由南向北，户部寨构造由顺向断阶构造样式过渡为复式地垒、堑垒叠置的构造样式。

沙一晚期至东营组末期，东濮凹陷再次隆升与快速断陷。

总之，由于卫东断层的强烈活动，形成现今户部寨构造上下呈垒堑叠置构造样式。

2.2.4 坳陷定型期户部寨构造与区域构造一致，在东营组沉积末期，整个东濮凹陷经历了大规模的隆升剥蚀运动。

新近系，整个东濮凹陷进入坳陷型沉积阶段，洼陷内的断裂活动基本停止，此前已形成的构造式样定型并得以保存。

2.3 沉积期构造背景分析2.3.1 沙四下沉积期这一时期除兰聊断裂外，东濮凹陷内部基本没有断裂活动，处于坳馅期，为河流相沉积环境，氧化环境。

地势西高东低，北高南低，沉降中心位于现今户部寨构造东南方向，物源方向为NW-SE向。

沙四下沉积晚期，地层抬升剥蚀，残余地层南厚北薄，与沙四上为不整合沉积。

2.3.2 沙四上沉积期沙四上沉积期地势仍然是北高南低、西高东低，但沉降中心由户部寨东南转向西南方向，沙四上中期沉积以前，户部寨及周边地区仍然没有断层活动，只是存在局部的凸起和洼陷，影响物源的供给方向。

在沙四上沉积末期，箕状构造形态开始产生。

这一时期影响户部寨构造的物源主要来自西北方向，由于重力作用，部分物源越过卫西水下隆起在上升盘沉积了浊积砂体。

2.3.3 沙三段沉积期卫西断层对构造控制作用明显，上下两盘沉积厚度差较大，卫西断层与东倾地层呈明显的反向屋脊构造，户部寨构造内部开始产生局部次级断层，使反向屋脊构造复杂化。

这一时期除受西北方向物源影响以外，还有来自东北方向的物源，主要影响户部寨构造北端的砂体展布。

2.3.4沙二段—东营组沉积期卫东断裂开始产生并强烈活动，切割卫西断层，卫东断裂从西到东分别为卫东Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号，呈NNE向展布，掉向NEE，平面上具雁行式排列特征。

卫东断层下降盘形成典型的双断式地堑构造样式；濮城断裂在该时期分段活动，活动性较弱，对沉积地层控制作用不明显。

同时在文东断层上升盘与卫西断层下降盘的夹缝带，西掉断层与沙二段东倾地层形成明显的反向断阶构造样式，有利于油气的聚集成藏。

2.4 古地貌恢复2.4.1 古地貌恢复的方法研究进行古地貌恢复主要是建立在沉积学和高分辨率层序地层学的基础之上，利用沉积可容空间的变化（图2-6），建立适合该地区的古地貌恢复技术路线，选取合适的古地貌恢复参数进行研究。

通过同时期的沉积相带划分、岩性、岩相特征分析，定性分析确定该时期的沉积中心及位置变化，预测主要的物源体系及方向，指导古地貌恢复的定量计算；定量计算主要以地层厚度值为基础，考虑该地区的地层剥蚀与压实关系，优选算法进行定量计算，恢复某一沉积时期的古地貌形态。

首先对目标层系的地层厚度和砂体厚度进行统计，建立沉积相和沉积模式，预测沉积中心和可能的古物源方向；结合地震剖面解释，在研究区内选取足够的厚度值，特别是在断裂陡坡和构造坡折带附近，加大取值密度，用网格计算方法进行古地貌形态特征计算。

2.4.2 沉积期古地貌恢复沙四下沉积期：地势北高南低、西高东低，为一单斜构造，这与东濮凹陷的总体沉积特征一致。

沉积中心在现在户部寨构造的东南方向，既文东地区，向西北方向呈弧形抬升展布，根据古地貌控制物源发育部位和控制主水流方向的理论，推测这一时期的物源可能主要来自西北方向，为河流相沉积体系，在户部寨地区的斜坡带上存在局凸起。

沙四上沉积期：沙四上与沙四下之间存在不整合关系，沙四上地层由南向北逐渐减薄，因此沙四上沉积期的古地貌特征与沙四下不具备完全的继承关系。

这一时期的沉积中心由沙四下沉积期户部寨的东南方向转向西南方向，既文西地区，地势向NE向抬升，仍呈弧形展布，在户部寨地区及周边存在局部的凸起和洼陷，受其影响，在户部寨地区，主水流方向呈NW-SE向，既户部寨构造沙四上段的物源主要来自西北方向，为浅湖相特征。

沙三下沉积期：兰聊、濮城和卫西断层均强烈活动，东濮凹陷处于水进沉积环境，断层对沙三段沉积具有明显的控制作用。

在卫西断层和濮城断层上升盘，地层呈现明显的东倾箕状构造特点。

这一时期的濮卫次洼已经初具规模，户部寨构造隔濮卫次洼与濮城构造相邻，并且表现为卫城构造向南的延伸部分。

其的物源主要来自东北、北西两个方向，来自西北方向的物源在卫西断层下降盘形成深切扇，由于重力作用，部分物源越过卫西断层在上升盘形成水下隆起浊积砂体，来自东北方向的物源主要影响户部寨构造的东北方向，砂岩物性向南变差。

沙三中沉积期：继承了沙三下沉积期的沉积特点，隆起幅度加大，自西向东发育有卫西断裂、濮城断裂和兰聊断裂，控制该阶段地层沉积，洼陷带呈东断西超的箕状半地堑构造格局，总体地貌特征为西北高、东南低，沙三中沉积期沉积中心分别位于卫西断裂下降盘南端及南部的前梨园洼陷。

户部寨构造呈现西高东低、北高南低的特点。

来自西北方向的物源由于重力作用，在卫西断层下降盘形成浊积砂体，经后期的湖水改造作用，在卫西断层上升盘形成滩坝沉积。

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