KP山前带构造解释与有效圈闭识别

宋宁宁

Abstract:

Abstract: The abundant oil seepages on the surface of KP area in Xinjiang province prove that the area had undergone large-scale oil and gas accumulation and strong destructive process, therefore the preservation condition is the greatest risk of oil and gas exploration in this area. Determining the development location of Cambrian gypsum strata and searching for effective traps matching hydrocarbon generation and expulsion period is the key to achieve exploration breakthroughs. In this study, many methods are used to determine horizons and the method of "first fault then horizon" is used for fault interpretation. Detailed structural interpretation is carried out, and the main types of traps developed in the northeastern part of KP are determined. Through the analysis of regional tectonic evolution, the development period of KP thrust fault system and the formation period of subsalt traps are analyzed. It is concluded that broad and gentle anticline traps developed in subsalt strata which match with the hydrocarbon generation and expulsion periods are favorable places for hydrocarbon migration and accumulation.

Keywords: piedmont area, gypsum stratum, structural interpretation, trap

摘要：前人研究表明新疆塔里木盆地西北缘KP地区具备形成大型油气田的烃源岩条件，地表丰富的油苗显示也证明该地区经历过大规模的油气聚集和破坏过程。由于地表地下双复杂特征，制约圈闭落实。确定寒武系膏岩层的发育位置，寻找与油气生成和运移时期相匹配的圈闭，是实现勘探突破的关键。本次研究采用多种方法进行层位标定以及“先断层后层位”的断层解释方法进行精细构造解释，确定KP东部地区主要发育圈闭类型为背斜、断背斜、断块及断鼻圈闭。根据区域构造演化特征分析，确定盐下地层发育的宽缓背斜圈闭为有效圈闭，这些构造圈闭与生排烃期匹配，是油气运聚的有利场所。

关键词：山前带；膏岩层；构造解释；圈闭

0 引言

复杂山前带由于地表地下双复杂的构造特征，地震资料构造解释难度大，地下构造落实难。塔里木盆地西北缘KP地区山前带勘探潜力大[1]，但受地表地下复杂特征的影响，勘探程度低。油气勘探的关键在于明确地层，识别构造特征，寻找有效的圈闭。

1．研究区概况

KP区块位于塔里木盆地西北缘的冲断带。该区油苗丰富、分布广泛，说明该区油气发生过大规模的运移和破坏过程。保存条件是制约勘探和发现的关键因素[2]。钻井资料首次在KP冲断带勘探空白区地下获得油气显示，证实了该区具有一定的勘探潜力。但由于区块地表地下构造双复杂，断裂发育众多，成藏条件复杂，有效圈闭落实难。

2 构造特征研究

2.1 层位标定

正确合理的层位标定是进行构造解释的基础。为了提高层位标定的精度和合理性，本次研究综合采用了合成记录法、地质戴帽法、区域引层法等三种方法进行了层位标定。

（1）合成记录

本次研究以A井作为关键井进行合成记录标定。首先把参与制作合成记录的资料统一校正到地震数据基准面高度，在时间剖面和深度剖面上进行标定，并结合工区标志层，根据井旁地震道的振幅、相位、波组特征进行标定，将地质分层和标定结果作为古生代上层地层地震解释的依据。

（2）区域引层

对于古生界下部地层主要通过区域引层，从邻区解释较成熟的地区引到本工区，进一步提高层位标定的准确性。利用两口井制作连井综合记录来进行地质地震反射同相轴的综合标定，确定各反射地震同相轴的地质含义。相邻地区YD三维钻井揭示巨厚膏岩的地震相具有反射杂乱无章的特征，而地震测线叠前深度偏在4500—6200m也存在杂乱无章反射的地震相特征，与YD三维巨厚膏岩的地震相特征相似。而从KP地区的野外露头剖面也有中寒武统膏盐层的褶皱。所以本次研究将杂乱无章反射的顶部定为中寒武统顶地层，杂乱无章反射的底部定为中寒武统底地层。

（3）地质戴帽法

充分利用该区的地质图工具，将地震测线与露头地质图叠合，对测线上各层位及断裂出露地表的位置进行标定。

2.2 断裂特征研究

结合区内区域应力背景及构造发育机理[3]，以断层相关褶皱理论为指导，确定合理的构造样式，建立正确的层位、断层解释方案。

通过分析，研究区受挤压应力影响，在褶皱背斜高部位发育西倾逆断层，这些逆断层并未破坏中寒武膏盐层的封盖层（未穿过中寒武地层膏盐层），只是对下寒武储层（肖尔布拉克组白云岩）裂缝发育起着重要作用，所以小断层的解释一定要细致。常规的先层位后断层的构造解释方法，在地表地下双复杂的山前带，容易造成深浅层解释方法矛盾，断面、层位不闭合，因此采用先断层后层位的解释方法，首先进行断面的闭合，对每条断层进行编号，分别进行断面的解释与闭合，保证逐条线层位解释的合理性，可以明确断层的形成期次和切割关系。

通过断面闭合法，确定合理的断层解释方案后，逐层解释添加层位，建立了层位和断层解释方案，为下一步工作奠定了基础。

2.3 构造特征分析

通过变速成图制作的时间域和深度域地震资料的解释成图发现，地层整体变现为中间高，两翼低的构造特征。

奥陶系以上的地层构造特征与现今地表观察到的构造特征一致，为北东向的萨拉木布拉克背斜及北西向的断鼻组合而成。上寒武膏岩层为塑性地层，断层不发育。中寒武统发育小断层，起储层改造的作用。

2.4 构造演化分析

从地震测线L叠前深度偏地震剖面分析，KP断隆带断层发育，A井对冲断层沿膏盐层顶面滑脱，未穿过盐丘。膏盐顶面与上覆地层呈平行、亚平行结构；膏盐底面与下覆地层呈平行、亚平行结构。说明膏盐层与上覆地层及下覆地层之间没有经历大的构造运动。

从KP北测线L构造演化分析，古生代中早期，KP断隆具有相对稳定的构造及沉积演化背景。晚石炭-早二叠世末期，KP逆冲断裂系统形成，中寒武统膏盐塑性流体挤压，受KP逆冲断层遮挡形成盐丘。喜马拉雅中晚期，最终形成现今冲断格局。断层持续活动，对油气藏保存条件造成破坏。

通过构造演化分析，明确了KP逆冲断裂系统在晚石炭-早二叠世末期形成，受KP逆冲断层遮挡形成盐丘构造。纵向上分为了三个层系：上部的盐拱构造、中部的盐丘构造、下部的平缓背斜。

2.5 圈闭评价

结合构造演化和地震特征分析，KP北地区新生代为推覆、冲断褶皱阶段，形成控制每一排推覆体的逆冲断层，并形成了大规模圈闭。但是这些断层持续活动，对油气藏保存条件造成破坏，所以在盐上地层发育的断背斜、断块及断鼻圈闭均为无效圈闭。

晚石炭-早二叠世末期，发育的KP逆冲断裂系统并未穿过中寒武统膏盐塑性流体，在中寒武统地层主要受KP逆冲断层遮挡形成盐丘，在盐下地层发育宽缓背斜圈闭为有效圈闭。

3.结论

（1）KP北地区具备良好的勘探远景，通过精细构造解释，理清了断裂体系、落实了构造特征。

（2）中寒武统以上圈闭（盐上）与生排烃期匹配，但是这些断层持续活动，对油气藏保存条件造成破坏，所以在盐上地层发育的断背斜、断块及断鼻圈闭均为无效圈闭。中寒武统以下圈闭（盐下）受KP逆冲断层遮挡形成盐丘，在盐下地层发育宽缓背斜圈闭，这些构造圈闭与生排烃期匹配，是油气运聚的有利场所。

参考文献

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ZHENG H R，WU M B，WU X W，et al．Oil-gas exploration prospect of dolomite reservoir in the Lower Paleozoic of Tarim Basin[J]．Acta Petrolei Sinica，2007，28(2)：1-8

[2] 王国林，李曰俊，孙建华，等．塔里木盆地西北缘柯坪冲断带构造变形特征[J]．地质科学，2009，44(1)：50-62

[3] 张臣，郑多明，李江海．柯坪断隆古生代的构造属性及其演化特征[J]．石油与天然气地质，2001，22(4)：314-318

ZHANG C，ZHENG D M，LI J H．Attribute of Paleozoic structures and its evolution characteristics in Keping fault-uplift[J]．Oil & Gas Geology，2001，22(4)：314-318

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