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本文通过对断裂控油气机理研究现状调研，针对目前准噶尔盆地在断裂控油作用方面研究中存在的主要问题，从盆地的断裂基本特征和区域构造演化分析入手，选取了盆地腹部陆梁隆起西段石西—石南—莫北和西北缘红车断裂带为重点解剖地区，综合运用了构造地质学、流体地球化学和石油地质学等新的理论和研究进展，采用现代分析测试技术、构造应力场数值模拟和油气成藏物理模拟实验等多种手段，系统分析了盆地断裂基本特征和不同时期断裂系统分布和活动方式，详细研究了重点解剖区断裂活动特征和主要控油断裂的封闭性，并探讨了断裂控油气作用机理，建立了上述两个解剖区的断裂控油模式，最后对这两种断裂控油模式的断裂输导体系石油运移和聚集过程进行了物理模拟。共取得了以下主要认识：
1.通过对盆地的沉积构造演化、断裂剖面发育特征和盆地海西、印支、燕山、喜马拉雅期断裂系统活动方式和分布特征综合分析研究认为：盆地内断裂系统在纵向上具有明显的分层性，可划分为深层断裂系统和浅层断裂系统，并且深、浅层断裂系统的发育特征不同。
2通过对具有代表性的盆地腹部莫北地区深层断裂系统的主要油源断裂(莫北断裂)和浅层断裂系统的莫005井东断裂生长指数和活动速率计算结果表明：盆地腹部深层断裂(C-T)系统的断裂二叠纪海西期断裂生长指数和活动速率均较大，断裂活动性强，而三叠纪印支期断裂生长指数和活动速率较海西期的要小，反映出印支期断裂活动有所减弱，同一条断裂(莫北)从南向北断裂生长指数和活动速率变小，说明断裂在同一时期内沿走向不同地段的活动强度是不同的，莫北断裂总体表现为南段活动强度比北段的大。
3.重点解剖区断裂封闭性研究成果：
(1)利用断移地层的砂泥比值和泥岩涂抹系数对盆地腹部莫北地区浅层断裂封闭性评价认为：纵向上，自下而上，从三工河组—西山窑组—头屯河组封闭性逐渐变差。平面上，沿断裂走向由南向北断裂封闭性相对变差，这与该地区现今油气在纵向上含油气性变差和平面上南边的含油气比北边丰富的特征相一致。说明断层封闭性在垂向和平面上的变化直接影响着该地区的含油气性。
(2)由莫北地区莫005井东断裂头屯河组、西山窑组、三工河组Allan图分析，可以清楚的看出封闭区和泄露窗的展布状态，头屯河组顶部主要为砂与砂对接，顶封条件较差；西山窑组顶部主要为泥岩与泥岩对接，顶封条件较好；而三工河组顶部基本为一套完全连接的封闭层，因而，三工河组储层具有良好的油气保存条件。
(3)断层的活动性是断层封闭性研究的基础和关键。断层在活动时期一般是开启的，而开启程度也会因断裂所处的地质条件的差异和断裂活动强度的不同而不同。红车断裂带断裂流体活动频繁，存在有四次规模较大的流体活动。其中，两次是与深部热流体活动有关，两次与含油气流体有关。断裂带流体活动期间，断裂纵横向开启，成为深部流体向浅部储层运移的主要通道。盆地腹部莫北地区深层断裂在海西期和燕山期活动时，具有良好的开启性，并且越靠近烃源区活动强度越大，开启性越好；浅层断裂至少经历了三次大规模的活动和开启，其中前两次有含油气流体经过。即为晚侏罗纪至早白垩世和早第三纪。这两期也是盆地腹部两次重要的成藏期。
(4)盆地腹部石南—石西—莫北断裂发育区水平和垂向应力场模拟结果表明：断裂带及其附近应力值低，不同时期不同目的层，不同方向的断裂带应力值不同，低应力值和走向与最大主压力应力方向夹角小的断裂表现为相对开启状态。
①晚古生代晚期二叠系目的层NNE向和部分NE向断裂应力值最低，最大主压应力方向与NNE或NE向断裂走向夹角比较小；而近EW或NWW向断裂应力值较高，最大主压应力方向与近EW或NWW向断裂走向夹角比较大；因此该时期NNE向和部分NE向断裂处于相对开启状态，而近EW或NWW向断裂处于相对封闭状态。②中生代末期二叠系、侏罗系应力场最大主应力分布上有一个共同的特征：近EW向和部分NE向断裂应力值最低，而NNE或近SN向断裂应力值普遍较高，最大主压应力方向与NNE向和NE向断裂走向夹角比较大，而与近EW或NWW向断裂走向夹角比较小。因此近EW向和部分NE向断裂处于相对开启状态，而NNE或近SN向断裂处于相对封闭状态。③现今侏罗系目的层NNE向和部分NE向断裂应力值最低，最大主压应力方向与NNE或NE向断裂走向夹角比较小；而近EW或NWW向断裂应力值较高，最大主压应力方向与近EW或NWW向断裂走向夹角比较大；该时期NNE向和部分NE向断裂处于相对开启状态，而近EW或NWW向断裂处于相对封闭状态。
4.断裂控油机理主要是断层的开启和封闭机制。断裂活动特征和断裂活动的流体地球化学信息研究认为：①断裂开启机制：从根本上说，是断裂带内部能量释放的表现。一是“动能的释放”，即在特定时期的区域性构造运动作用下，断裂形成和活动大都有利于断裂带的开启；二是“内部热能释放”，往往通过流体运动来完成，包括盆地深层流体和基底以下的深部流体的活动。②断裂封闭机制：可划分为两种情况：机械封闭和化学封闭。机械封闭，如断裂性质的转化(拉张转变为挤压或压扭)，但这经常是不完全的，往往需要化学封闭作用的配合才行，因此，断裂的封闭与流体活动是密切相关的。化学封闭，其产生一般与深部流体活动相关，它的作用机制是将深部的物质溶解，再带到浅部沉淀(硅化、次生碳酸盐化等)，从而将开启的断裂封闭起来。
5.根据重点解剖区深、浅层断裂系统活动特征和流体作用特点，将准噶尔盆地断裂控油气作用划分为两种类型：①深层断裂控油作用：这种深层断裂不仅断入油源区(层)，而且穿过油源直达基底。在断裂活动的早期，主要是深部流体打开断裂并向上运移，断裂两侧的浅部流体(受断裂带高压热流体压抑)几乎没有机会运出；在深部流体活动高峰之后，地层中含油气流体才有机会顺热流体活动的通道运向浅部；由于深部热流体到达浅部后温压下降，特别是与浅部流体的混合，导致矿物沉淀，可以使断裂带自上而下逐渐封闭，致使后来的油气不能够直通地表，而在运移途中的合适构造部位成藏。如果各方面条件配合不好，断裂封闭性就差，油气成藏性也就差。②浅部断裂控油作用：断裂的开启往往是借助于区域构造运动，因此，这种控油断裂有很强的时代性；并且，断裂的封闭性大多受断裂性质控制，以机械封闭机制为主，多期活动的断裂封闭性并不好。
6.综合研究解剖区断裂控油气作用和油气成藏地质条件后，建立了盆地西北缘红车断裂带和腹部石南—石西—莫北地区断裂控油模式。前者为古源型、源边断阶式油气运聚成藏模式，后者为源外沿梁断控运聚成藏模式。
7.通过对盆地西北缘红车断裂带和盆地腹部石南—石西—莫北地区两种不同类型的断裂控油模式的断裂输导体系石油的运移和聚集物理模拟实验过程的观察和断裂及储层中聚集的油量可以得出以下认识：
(1)断裂是油气优势运移的通道，油气在断裂带中具有快速运移的特点。断裂带渗透率大小决定着油的运移方向和路径。在断裂带开启(高渗透带)的条件下，当断层带的渗透率明显大于其两侧砂层的渗透率时，油主要沿断层垂向运移，断裂两侧砂层不发生石油的运移，此时深、浅层断层均是石油向上运移的主要输导体。
(2)在断层带开启但顶部存在封闭的条件下，当断层渗透率明显大于其两侧砂层渗透率时，石油倾向于在与断层相连且紧邻上部盖层物性好的砂层中运移和聚集成藏，如浅层J1s2组和深层C-P系砂层中大量石油的聚集。
(3)断层渗透率较大时，石油在断层中不均匀地向上运移，断层带中含油饱和度增加顺序为自由上而下，在断裂带的含油饱和度向下增大的过程，油优先进入断裂上盘渗透率较大的砂层中，如J1s2组砂岩层和C-P系、P1j系砂层，随后再进入断裂下盘相应的砂层中。并随着断裂带含油饱和度增加、储层物性好的砂层，进油量不断增加，并且在此砂层中进行侧向运移，最终成藏。而物性较差的砂层很少有油进入，如J1b组砂层。
(4)综合对比分析构造应力场模拟、断裂活动的流体地球化学证据和模拟实验结果可以看出，这三个方面研究取得的结果与认识是一致的。模拟实验较好地验证了应力场模拟和流体地球化学方面研究取得的认识，主要表现在以下几个方面：
①模拟实验进一步验证了断裂带是含油气流体运移的优势通道和油气在断裂带中的运移受地震泵作用控制的认识。首先从构造应力场模拟结果看，在油气成藏的几个关键时期，无论是伸入烃源区的深层逆断裂，还是浅层正断裂，在平面和剖面上均表现为最大主压应力低值带特征。这表明在构造应力作用下，断裂处于相对开启的状态，可以成为油气运移的良好通道，而且在多期构造应力作用下，由于断裂的多期活动，使断裂多次抽提深部油气，并沿断裂呈“幕式”垂向运移。表现出了油气沿断裂的垂向运移是受“地震泵”作用的控制。其次从断裂带及其两侧储层含油气流体活动的历史记录看，断裂带中的确存在着多次含油气流体进入活动。储层中的含油气流体是经由断裂带进入的，即断裂带是沟通烃源岩区油气或深部油气藏的油气向断裂两侧储层中运移的优势通道。②验证了在有良好盖层条件配置的情况下，封盖层之下的断裂在输导油气垂向向上运移时，油气在浮力及构造应力和流体压力梯度作用下，断裂带内的含油气流体优先进入断层带两侧物性好的(排替压力低)储层中。那些排替压力较大，物性较差的储层中，进油量则很少，如J1b组砂层和T1-2统砂层，并且随着断裂带含油饱和度自上而下增加，后期在较高流体压力梯度作用下，将会有少量的油进入。而且，油气更多地是进入断裂上盘储层，而在断裂下盘同时代物性相近的储层，也有一部分流体进入。