蘇北盆地阜寧組泥頁(yè)巖裂縫類(lèi)型及形成期次

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1、文章編號(hào):1673-064X(2014)06-0013-08蘇北盆地阜寧組泥頁(yè)巖裂縫類(lèi)型及形成期次劉平1，2，陳書(shū)平1，2，劉世麗3，梁宇生1，2，程海生3(1．油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249;2．中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京102249;3．中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇揚(yáng)州225009)摘要:根據(jù)蘇北盆地高郵、金湖、鹽城主要生油凹陷80口取心井巖心裂縫觀察描述結(jié)果，按照產(chǎn)狀和成因分別將該區(qū)裂縫分為直立縫等5種裂縫和平移式剪裂縫等8種裂縫。根據(jù)裂縫交切組合關(guān)系及應(yīng)力狀態(tài)，結(jié)合構(gòu)造

2、演化史，劃分了各類(lèi)型裂縫發(fā)育期次，并匹配了吳堡運(yùn)動(dòng)、三垛運(yùn)動(dòng)等主要構(gòu)造事件。其中，壓開(kāi)直立縫等對(duì)于油氣保存和運(yùn)移具有重要作用。裂縫的系統(tǒng)性發(fā)育有效地提高了蘇北盆地阜寧組泥頁(yè)巖段儲(chǔ)滲性能。關(guān)鍵詞:泥頁(yè)巖;裂縫;發(fā)育期次;構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng);阜寧組;蘇北盆地中圖分類(lèi)號(hào):TE122．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在非常規(guī)油氣領(lǐng)域勘探中不斷取得進(jìn)展［1-6］，使得泥頁(yè)巖裂縫性油氣藏的研究顯得非常重要。就泥(頁(yè))巖本身來(lái)說(shuō)是良好的烴源巖，低孔隙度和低滲透率使其難以成為油氣儲(chǔ)集層，而發(fā)育良好的天然裂縫可以改善其物性，成為油氣的主要儲(chǔ)集空

3、間和滲流通道［7-8］;天然裂縫系統(tǒng)經(jīng)壓裂改造，也有助于提高油氣藏開(kāi)發(fā)效果。蘇北盆地泥頁(yè)巖層系油氣分析結(jié)果顯示，陸相新生界發(fā)育2套(E1f2、E1f4)泥頁(yè)巖層系，是優(yōu)質(zhì)的生烴層，其中鹽城凹陷南洋次凹E1f2層系、高郵凹陷深凹帶1區(qū)域地質(zhì)概況蘇北盆地是位于江蘇東北部的一個(gè)白堊紀(jì)—第三紀(jì)的大型斷陷盆地，屬于蘇北—南黃海盆地的陸km2［12］。上部分，總體呈北東走向，面積約35000盆地北鄰蘇魯隆起，南鄰蘇南隆起，西側(cè)為郯廬斷裂帶，東側(cè)為南黃海盆地。盆地自形成后經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，自北向南形成了濱海隆起、鹽阜坳陷、

4、建湖隆起和東臺(tái)坳陷等展布的次級(jí)構(gòu)造單元［13］，構(gòu)造綱要圖展示出變形構(gòu)造的分布特征(圖1)。大地構(gòu)造位置上，蘇北盆地位于中、新生代西太平洋構(gòu)造域的弧后區(qū)，揚(yáng)子板塊的北緣—揚(yáng)子板塊與華北板塊的拼接帶之上，屬下?lián)P子構(gòu)造－沉積1，試油出工業(yè)油流［9］。豐富的油氣勘探成果展E1f4示了蘇北盆地泥頁(yè)巖油氣具有廣闊的勘探前景，但是目前關(guān)于蘇北盆地泥頁(yè)巖裂縫的系統(tǒng)研究較少［10-11］，阜寧組泥頁(yè)巖相關(guān)裂縫類(lèi)型及形成期次尚未搞清楚，對(duì)裂縫的特征和成因也缺乏全面性的認(rèn)識(shí)，因此，開(kāi)展阜寧組泥頁(yè)巖相關(guān)裂縫類(lèi)型和期次的研究對(duì)蘇北盆地泥頁(yè)巖

5、油氣富集規(guī)律的認(rèn)識(shí)和相關(guān)油氣藏的預(yù)測(cè)有指導(dǎo)意義。［14］區(qū)的一部分，歐亞板塊與太平洋板塊之間的相互作用是蘇北盆地形成與演化的根本動(dòng)力［15］。蘇北盆地內(nèi)覆蓋在第四系下的上白堊統(tǒng)泰州組—第三系地層廣泛發(fā)育，自上而下為泰州組、阜寧組、戴南組、三垛組和鹽城組，地層沉積厚度超過(guò)了11000m，其中古近紀(jì)斷陷沉積厚度超過(guò)6000m，收稿日期:2014-05-18基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):41172124)作者簡(jiǎn)介:劉平(1988-)，男，碩士研究生，主要從事盆地構(gòu)造分析研究。E-mail:cupliuping@gm

6、ail．com—14—西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)新近紀(jì)坳陷沉積厚度1000～1300m，主要生儲(chǔ)巖系為下第三系阜寧組和上白堊統(tǒng)泰州組，泰一、阜一、阜三段發(fā)育以砂巖為主的儲(chǔ)層，泰二段、阜二、阜四段發(fā)育大套暗色泥質(zhì)巖，屬較穩(wěn)定的較深湖沉積［16］，其厚度大、有機(jī)質(zhì)豐富、演化程度高的特點(diǎn)使蘇北盆地具備頁(yè)巖油氣成藏的基礎(chǔ)地質(zhì)條件。薄片鑒定結(jié)果顯示，研究區(qū)泥頁(yè)巖巖相類(lèi)型主要為頁(yè)狀或紋層狀灰質(zhì)泥巖相、云質(zhì)泥巖相、含灰泥巖相、含云泥巖相。全巖分析結(jié)果顯示，研究工區(qū)富有機(jī)質(zhì)湖相泥頁(yè)巖中的主要礦物以黏土礦物(多見(jiàn)水云母－蒙脫石組合

7、)、方解石、石英、白云石、長(zhǎng)石、方沸石和黃鐵礦最為常見(jiàn)，但亞段之間存在差異，不同的礦物組構(gòu)對(duì)裂縫的發(fā)育程度有一定的影響。圖1蘇北盆地(阜寧組)構(gòu)造綱要Fig．1Structuraloutlinemapof(FuningFormation)inSubeiBasin表1裂縫傾角分類(lèi)Tab．1Classificationoffracturesonthebasisofangle2裂縫類(lèi)型描述類(lèi)型傾角/(°)成因平移剪切縫(含水平巖層及緩傾斜巖層)，壓開(kāi)縫正滑剪切縫逆滑剪切縫逆滑派生，順層滑脫，順層壓溶風(fēng)化溶解直立縫70～90

8、巖心裂縫觀察是研究裂縫的最直觀和最真實(shí)的方法，通過(guò)對(duì)蘇北盆地金湖、高郵、鹽城3個(gè)主要生油凹陷的80口取心井阜二段和阜四段泥頁(yè)巖層系共計(jì)1700m長(zhǎng)度巖心裂縫的觀察，可以準(zhǔn)確地確定蘇北盆地泥頁(yè)巖裂縫類(lèi)型。前人根據(jù)不同的發(fā)育特征和控制因素對(duì)裂縫提出了不同的劃分方案［17-19］，但部分分類(lèi)依據(jù)存在成因混淆、認(rèn)識(shí)不全面的問(wèn)題。裂縫的產(chǎn)狀對(duì)于開(kāi)發(fā)壓裂方