辽河坳陷齐家-鸳鸯沟地区断层侧向封闭性综合评价

刘哲¹，付广¹，孙永河¹，孙同文¹，周君²，张东伟³

(1. 东北石油大学 地球科学学院，油气藏形成机理与资源评价黑龙江省重点实验室，

黑龙江 大庆，163318；

2. 中国石油辽河油田欢喜岭采油厂地质研究所，辽宁 盘锦，124000；

3. 中国石油辽河油田勘探开发研究院，辽宁 盘锦，124000)

摘要：通过拟合控圈断层泥岩断层泥比率(SGR)值与其所封闭油柱高度数据，建立断层侧向封闭能力包络线的函数式，讨论断层侧向封闭能力定量评价方法，并对辽河坳陷齐家-鸳鸯沟地区断层侧向封闭性进行综合评价，研究断裂成藏期后活动性对其侧向封闭能力的影响。结果表明，齐家-鸳鸯沟地区控圈断裂SGR与其所能封闭的油柱高度具有指数函数关系，断裂成藏期后活动性是断裂侧向封闭能力重要影响因素。当控圈断裂成藏后期活动速率大于2 m/Ma时，将破坏已形成的断裂侧向封闭能力，断裂侧向封闭性对油气成藏控制作用表现在断裂侧向封闭能力影响着圈闭中油气的充满程度，断裂成藏期后活动性影响着圈闭中已聚集油气的保存与散失。研究区上台阶的沙二段及沙三段中上部断层侧向封闭能力最强，是下一步该地区油气勘探的有利目标。

关键词：齐家-鸳鸯沟地区；断层；侧向封闭性；SGR；油气成藏；辽河坳陷

中图分类号：TE122          文献标志码：A         文章编号：1672-7207(2012)04-1394-11

Comprehensive evaluation of fault lateral sealing ability in Qijia-Yuanyanggou area, Liaohe depression

LIU Zhe¹, FU Guang¹, SUN Yong-he¹, SUN Tong-wen¹, ZHOU Jun², ZHANG Dong-wei³

(1. Key Laboratory of Reservoir Formation Mechanism and Resource Assessment of Heilongjiang Province,

College of Geosciences, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China;

2. Institute of Geology, Huanxiling Exploit Factory, Liaohe Oilfield Company of CNPC, Panjin 124000, China;

3. Research Institute of Petroleum Exploration & Production, Liaohe Oilfield Company of CNPC, Panjin 124000, China)

Abstract: By fitting shale gouge ration (SGR) of faults that control traps and oil column sealed by it, the envelope curve of lateral sealing ability of faults was established and the quantitative lateral seal of evaluation methods was carried out, and a comprehensive evaluation to lateral sealing ability of faults in Qijia-Yuanyanggou area, Liaohe depression was conducted. The effect of fault activity after accumulation on the lateral sealing ability of faults was studied. The results show that SGR of faults that control traps and oil column sealed by it are exponential function, and faults activity after hydrocarbon accumulation is the main factor that impacts lateral sealing ability. When activity rate of faults that control traps is more than 2m/Ma after hydrocarbon accumulation, the lateral sealing ability of faults will be ruined. Controlling of lateral sealing ability on hydrocarbon accumulation performed as lateral sealing ability effect hydrocarbon fullness in traps and faults activity after hydrocarbon accumulation impacts the conservation and dispersion of accumulated hydrocarbon. Sha-2 and upper Sha-3 member of upper bench has best lateral sealing ability, and they are the favorable target for exploration.

Key words: Qijia-Yuanyanggou area; faults; lateral sealing ability; SGR; hydrocarbon accumulation; Liaohe depression

齐家-鸳鸯沟地区位于辽河坳陷西部凹陷的西斜坡与洼陷之间的坡洼过渡带内，面积约300 km²。沉积基底为太古界(Ar)地层，其上依次发育新生界沙四段(Es₄)、沙三段(Es₃)、沙二段+沙一段(Es₁₊₂)、东营组(Ed)、馆陶组(Ng)、明化镇组(Nm)及第四系(Q)。主要烃源岩为沙三段中部暗色泥岩，成藏关键时刻为东营组晚期，主力储层为沙河街组^[1-2]。从构造格局来看，研究区由5条规模较大的断裂将其分割成一系列由NNW-SSE下掉的台阶，其中，由3条断裂所组成的鸳鸯沟断裂可将研究区划分为上台阶、斜坡区和凹陷区。勘探实践表明，研究区位于主力生烃区清水洼陷与西斜坡曙光、欢喜岭两大亿吨级油田之间的油气运移路径上，同时具有良好的生储盖条件，是捕获油气的最佳位置，但由于研究区经历了多期构造建造和改造，形成了复杂的断裂系统^[3]，断层圈闭十分发育，探明含油区域的分布均受控于主干断裂，断层侧向封闭能力控制着圈闭中油气的聚集，但这方面研究一直处于空白阶段^[4]，制约着该地区油气勘探。断层侧向封闭性指的是，在断裂作用过程中，由于物理、化学等作用，使得断裂带与围岩之间形成物性的差异，而阻止油气穿过断层发生侧向运移。自1915年Hager^[5]第一次将断层圈闭的图件引入石油地质以来，断层侧向封闭性研究一直是断层圈闭油气钻探风险性评价的重点也是难点。经历了近1个世纪的发展，断层侧向封闭性的研究已经从定性的单一学科、单一手段发展到了半定量、定量的多学科参与、多手段辅助的综合研究发展阶段^[6-9]。本文作者试图在对齐家-鸳鸯沟地区断裂系统划分的基础上，利用SGR算法及断裂成藏期后活动性研究对主干控圈断层的侧向封闭性进行综合评价，确定断层侧向封闭性对油气成藏的控制作用，为研究区下步油气勘探寻找突破口。

1  断层类型划分

齐家-鸳鸯沟地区新生代沉积盆地以3个重要的构造层序界面为界^[3]，自下而上划分为3个构造层，即由沙四段~沙三段构成的断陷构造层、沙一段+沙二段~东营组构成的断坳构造层、馆陶组~第四系构成的坳陷构造层(图1)，相对应的可以将盆地构造演化分为早期的断陷期、中期的断拗期和晚期的拗陷期3个阶段。依据断层与构造层的关系及其运动学特征^[3]，可以划分出6种类型的断裂。Ⅰ型断裂为仅在断陷期发育活动的早期伸展断裂，Ⅱ型断裂为仅在断拗期发育活动的中期走滑伸展断裂，Ⅲ型断裂为仅在拗陷期发育活动的晚期张扭断裂，在这3种类型断裂基础上又演化出另外3种复合型断裂，Ⅳ型断裂为断陷期和断拗期持续活动的早期伸展-中期走滑断裂，Ⅴ型断裂为断拗期和拗陷期持续活动的中期走滑-晚期张扭断裂，Ⅵ型断裂为断陷期、断拗期和拗陷期持续活动的早期伸展-中期走滑-晚期张扭断裂(图2)。

图1  齐家-鸳鸯沟地区构造位置及构造格局

Fig.1  Location and tectonic unit of Qijia-Yuanyanggou area

图2  齐家-鸳鸯沟地区断裂系统划分模式

Fig.2  Division mode of fault system in Qijia-Yuanyanggou area

考虑到研究区生储盖组合及成藏关键时刻，上述所划分的6种类型断裂对油气成藏起到不同的控制作用。Ⅰ型断裂仅在断陷期活动，断陷期和坳陷期是静止的，其对圈闭中聚集的油气主要起到侧向遮挡作用；Ⅱ型断裂是在断坳期新生活动，坳陷期静止的断裂，由于其在成藏关键时刻沟通源岩和储层，对油气成藏主要起输导作用；Ⅲ型断裂是坳陷期新生活动的，成藏期之后断层的新生活动必然对先期形成的油气藏起到调整和破坏作用。Ⅳ型、Ⅴ型和Ⅵ型断裂是在上述3种类型断裂基础上演化而来的，其对油气成藏将表现为复合控制作用。研究区主干控圈断层的类型多为长期发育、规模较大的Ⅳ型和Ⅵ型断裂(表1)，因此在圈闭油气钻探风险性评价的时候，既要考虑主干控圈断裂对油气侧向封闭能力，同时也要考虑其对油气藏的破坏和调整作用。

表1  齐家-鸳鸯沟地区主干控圈断裂构造属性

Table 1  Structural properties of main traps-controlled faults in Qijia-Yuanyanggou area

2  断层侧向封闭能力及对油气聚集的影响

2.1  断层侧向封闭类型

大量野外露头观察证实断层并不是简单的一个面，而是以断裂带的形式存在的，断层侧向封闭的本质是断裂带与围岩之间的差异渗透能力，即断裂带的物性决定了断裂侧向封闭能力^[10-12]。根据研究区发育断裂的断距及上覆(或下伏)泥岩厚度可以将断裂侧向封闭类型分为两大类(图3)。

岩性对接封闭：断裂断距小于上覆(或下伏)泥岩厚度，断裂并未将泥岩错断开，断裂带内充填物质为上覆(或下伏)泥岩，断层侧向封闭能力取决于砂泥岩对接区域的大小。断层面岩性对接区域的侧向封闭能力是很强的，圈闭构造溢出点影响着圈闭的有效性(图3，双102圈闭)。

断层岩封闭：断裂断距大于上覆(或下伏)泥岩厚度，断裂带内充填的物质来自断裂所错断的各个砂泥岩层，成分比较复杂，断裂侧向封闭能力取决于断层岩的性质，即断裂带内细粒物质的含量多少(图3，锦307圈闭)，因此断层岩的封闭能力是断层侧向封闭性的主要研究内容。

从沉积体系来看，研究区主力储层沙河街组为大型断陷湖盆缓坡带扇三角洲、湖底扇和湖泊沉积体系，沉积充填以砂泥互层为主^[1-2]，从断裂发育规模来看，断距普遍大于其所断穿地层的砂泥层厚度(图4~8)，断裂侧向封闭类型以断层岩封闭为主。

2.2  断层侧向封闭能力评价方法

静水压力条件下，对于断层岩封闭类型为主的断裂，控制其侧向封闭能力的主要因素是断裂带泥质含量^[13]。目前，国内外学者大都采用断层侧向封闭属性——SGR^[13](Shale gouge ratio，泥岩断层泥比率R)算法来模拟断裂带内泥岩含量。断层面某点SGR为断层在断移过程中，划过该点各个岩性层中泥岩体积分数与断距的比值，即：

其中，R为泥岩断层泥比率；D为断面某点的垂直断距，m；ΔZ_i为第i沉积地层的厚度，m；V_shi为第i沉积地层泥岩体积分数，%。

可见：SGR是综合考虑了各种地质因素的一种算法，不仅考虑了泥岩层，同时也考虑了砂岩层对断裂带内泥岩物质成分的贡献，且室内计算的SGR与野外实际断裂带内泥质成分具有很高的相关性，所预测的断裂带封闭能力效果更好^[14]。而断层岩排替压力直接决定着断层侧向封闭能力(烃柱高度)，可以利用断裂带封闭属性值(例如SGR)模拟断裂带内细粒物质含量，建立起断裂带封闭属性值与断层所能封闭的烃柱高度之间函数关系，来定量评价断层侧向封闭能力。

有学者统计表明，在单对数坐标系下，断裂带SGR与其所能封闭的断裂带两侧压力差具有如下线性函数关系^[13]：

ΔP=10^(R/d-c)                 (1)

式中：d为与地层沉积特征有关的常量；c为与断层埋深有关的地质常量，当断层埋深小于3 km时为0.5，当断层埋深介于3.0~3.5 km时为0.25，当断层埋深超过3.5 km时为0。

由物理学中压力的公式可以确定，在静水压力条件下断层圈闭控制烃类的断层其两侧压力差实质上就是圈闭中烃类所受的浮压：

ΔP=(ρ_w-ρ_o)gH_max             (2)

式中：ΔP为断层两侧压力差，Pa；ρ_w为圈闭中水的密度，10³ kg/m³；ρ_o为圈闭中烃类密度，10³ kg/m³；g为重力加速度，m/s²；H_max为断层面某点的侧向封闭能力，即侧向所能封闭的最大烃柱高度，m。

将式(1)和(2)联立，得到断面某点SGR值和与该点所能封闭最大烃柱高度的函数关系：

            (3)

图3  齐家-鸳鸯沟地区断裂侧向封闭类型分类方案

Fig.3  Classification scheme of fault lateral sealing type in Qijia-Yuanyanggou area

 

图4  齐家-鸳鸯沟地区主干断裂F1断距与所断地层中砂泥岩厚度对比

Fig.4  Comparison of main fault throw and thickness of sand and shale in disconnected formation F1 of Qijia-Yuanyanggou area

 

图5  齐家-鸳鸯沟地区主干断裂F2断距与所断地层中砂泥岩厚度对比

Fig.5  Comparison of main fault throw and thickness of sand and shale in disconnected formation F2 of Qijia-Yuanyanggou area

图6  齐家-鸳鸯沟地区主干断裂F3断距与所断地层中砂泥岩厚度对比

Fig.6  Comparison of main fault throw and thickness of sand and shale in disconnected formation F3 of Qijia-Yuanyanggou area

图7  齐家-鸳鸯沟地区主干断裂F4断距与所断地层中砂泥岩厚度对比

Fig.7  Comparison of main fault throw and thickness of sand and shale in disconnected formation F4 of Qijia-Yuanyanggou area

图8  齐家-鸳鸯沟地区主干断裂F5断距与所断地层中砂泥岩厚度对比

Fig.8  Comparison of main fault throw and thickness of sand and shale in disconnected formation F5 of Qijia-Yuanyanggou area

2.3  断层侧向封闭能力评价

2.3.1  断层侧向封闭包络线的建立

齐家-鸳鸯沟地区已探明数十个断层圈闭，为研究断裂侧向封闭性提供了良好的物质基础。通过拟合断面SGR和其所封闭实际油柱高度函数关系式，来评价研究区断层侧向封闭能力步骤如下：

(1) 利用断层和地层的地震解释成果建立控圈断裂三维构造模型，计算出断面每点的垂直断距值，同时利用录井、测井资料计算断移地层泥质含量，按照SGR算法计算断面每点的SGR；

(2) 统计断层圈闭开发初期的油藏数据确定断裂所封闭的油柱高度H，由式2计算所对应的压力差ΔP；

(3) 将统计好的研究区各个已探明断层圈闭控圈断裂的SGR和其所对应的压力差ΔP投点到单对数坐标系中，在散点图中拟合出断层侧向封闭包络线(图9)。该包络线的函数式就是断层侧向封闭能力评价函数式。

图9  齐家-鸳鸯沟地区断面SGR与所封闭油柱高度交会图

Fig.9  Cross plot of fault plane SGR and sealed level of oil column height in Qijia-Yuanyanggou area

建立齐家-鸳鸯沟地区断裂侧向封闭能力评价函数式为：

             (4)

断层侧向封闭包络线的地质意义在于：

(1) 1个SGR可对应多个烃柱高度，这改变了以往对于断层“不封闭则开启”的偏见认识，断层封闭性是存在量的概念的，即断层存在一定的侧向封闭能力的，且存在极限值。在盖层和油源条件良好的条件下，当圈闭中充注的油气超过了断层侧向封闭能力的极限时，油气将穿过断层侧向运移。

(2) 随着SGR的增大，断层的侧向封闭能力的极限值也随之增强；

(3) 缺少较小SGR(R＜20%)所对应的油柱高度数据，这可能是由于随着SGR减小断裂带泥岩成分降低，物性变好，断层侧向开启；

(4) 当SGR较大时(R＞50%)，随着SGR的增大其对应的过断层压力差极限值并不继续增大，而是趋于平缓，这可能是由于：高SGR的断裂侧向封闭能力很强，圈闭有效性主要受圈闭构造溢出点控制，这样就测量不到高的烃柱高度；或是当SGR很高时，随着SGR的增大，断裂带的水力性质变化不大。

2.3.2  实例分析

选取已探明储量范围的锦33断层圈闭作为实例分析，利用断层侧向封闭包络线函数定量评价断层侧向封闭能力，同时也可检验所建立评价函数的准确性。

锦33断块受F1，F2和J33 3条断层夹持形成半封闭断块(图10)，其中，F1和F2属于Ⅵ型断裂，J33属于Ⅳ型断裂，3条断裂侧向封闭能力均控制着圈闭油气钻探风险性。按照所建立的齐家-鸳鸯沟地区断层侧向封闭能力评价函数式(式(4))，对3条断裂侧向封闭能力(所能封闭的烃柱高度)及油水界面进行预测。

(1) 利用断层和地层的地震解释成果建立锦33断层圈闭控圈断裂三维构造模型，计算出断面每点的垂直断距，同时利用录井、测井资料计算断移地层泥质含量，按照图5中所示SGR算法计算断面每点的SGR；

(2) 利用已建立的齐家-鸳鸯沟地区断层侧向封闭包络线函数关系式计算各控圈断裂侧向所能封闭的油柱高度H_max，并考虑到断层控圈高点，将其换算成相应的油水界面(表2)；

(3) 将各控圈断裂侧向封闭能力所对应的油水界面与断层圈闭构造溢出点进行比较，由“木桶原理”，绝对值最小的就是所预测断层圈闭的最终油水界面，同时在平面上勾绘出圈闭的有效范围(图10)。

从锦33断块钻探实践和控圈断裂侧向封闭能力评价结果对比来看(表2，图10)，位于预测圈闭有效范围之内的锦33井钻遇工业油流，而位于圈闭有效范围之外的锦29井为油气显示井，锦38井为水井，表明锦33断块断裂侧向封闭能力决定了该圈闭内油气的充满程度，锦29井和锦38井的失利原因是由于断裂侧向封闭能力较弱所导致的。同时也证实了所建立的断层侧向封闭包络线函数式的可靠性。

2.4  断层侧向封闭能力影响圈闭中油气充满程度

通过对控圈断裂侧向封闭能力的定量评价，可以得到断层侧向封闭能力所控制的圈闭充满程度的   概念：

E=H_max/H×100%              (5)

式中：E为圈闭充满程度；H为圈闭构造幅度。

图10  齐家-鸳鸯沟地区锦33~锦24断块沙二段构造图

Fig.10  Structural map of Jin33-Jin24 block in Sha-2 member of Qijia-Yuanyanggou area

表2  齐家-鸳鸯沟地区锦33-锦24断层圈闭控圈断裂侧向封闭能力定量评价结果

Table 2  Lateral sealing ability quantitative evaluation results of traps-controlled fault in Jin33-Jin24 block, Qijia-Yuanyanggou area

圈闭充满程度的概念说明，断裂侧向封闭能力越强，圈闭油气充满程度就越高，越有利于油气在断层圈闭中的聚集，断层圈闭油气钻探风险性就越小，反之，圈闭油气充满程度低，越不利于油气在断层圈闭中的聚集，断层圈闭油气钻探风险性就越大。

利用已建立的齐家-鸳鸯沟地区断裂侧向封闭能力定量评价函数式对研究区内各层段共计39个断层圈闭的控圈断裂进行断裂侧向封闭能力定量评价，预测出各断层圈闭的充满程度，并计算出各层段圈闭平均充满程度(图11)。从图11可见，不同层段断层圈闭充满程度的平均值与其所钻遇工业油流井数呈正相关关系，即断层侧向封闭能力越强的层段，其断层圈闭平均充满程度越高，相应的钻遇工业油流井数也就越多，反之，其断层圈闭平均充满程度越低，相应的钻遇工业油流井数也就越少。勘探实践表明，研究区油气主要富集在沙二段，沙三三亚段含油气性最差，而所预测的沙二段平均断层圈闭充满程度最大，沙三三亚段断层圈闭充满程度最小。断层现今侧向封闭能力影响着断层圈闭中油气的充满程度。

图11  齐家-鸳鸯沟地区各层段断层圈闭平均充满程度与各层段钻遇工业油流井数的关系

Fig.11  Relationship between average full extent of fault trap and number of industrial oil well in section layers of Qijia-Yuanyanggou area

3  断层后期活动对断层侧向封闭能力的影响

锦24断块南部紧邻锦33断块，同样也受F1，F2和J33 3条断层夹持。按照评价锦33断层圈闭控圈断裂侧向封闭能力的步骤，对锦24断圈断裂侧向封闭能力及油水界面进行预测。从锦24断块钻探结果与控圈断裂侧向封闭能力评价结果对比来看(表2，图10)，失利井锦24、锦30、锦古5和锦13井均位于所预测的圈闭有效范围之内，说明断裂侧向封闭能较强，这些井的失利并不是由于断裂侧向封闭能力而造成的。

上述评价结果表明，锦33断块和锦24断块现今断裂侧向封闭都较强，能够满足圈闭聚油成藏的条件，但是相邻的2个断块含油情况却天壤之别，还需考究控圈断层侧向封闭能力的影响因素。

大量的野外观察和实验结果表明：断裂后期活动对断裂早期所形成的封闭具有破坏作用^[15]，主要表现在2个方面，一是早期断裂形成的泥岩涂抹层，由于后期断裂活动，使其封闭性遭到破坏，二是早期断层形成的断层岩在后期断裂活动中产生裂缝，成为油气运移的疏导通道，使其丧失封闭性。但不管是上述哪种作用，都将破坏早期断裂封闭性，而且随着断裂活动强度的增加，对早期断裂封闭性的破坏程度增大。

齐家-鸳鸯沟地区成藏关键时刻是东营组末期，对于目的层而言该时期断裂强烈活动对断层岩的形成起建设性作用，为断层岩的主要形成时期，而成藏期之后断裂间歇性活动对目的层的断层岩主要起到破坏作用。可以利用断裂在馆陶组~第四系活动速率来表征成藏期后断裂的活动强度，依此来研究断裂成藏期后的再活动对圈闭中油气保存与散失作用。

统计锦33与锦24断块控圈断裂成藏期后(馆陶组~第四系)活动速率表明，F1和J33 2条断裂在锦33和锦24断块范围内是不活动的，而F2断裂在锦24断块处活动速率为3.62 m/Ma，明显高于锦33断块处的2.94 m/Ma(图10)，即在锦24断块处控圈断裂F2成藏期后活动强度明显大于锦33断块处的活动强度，是造成锦24断块内部钻井失利的原因。

由上所述，成藏期后(馆陶组~第四系)断裂活动速率越大，其对所控制的断层型圈闭中油气保存的破坏及调整作用越大。将研究区已钻断层圈闭含油气性与其控圈断裂成藏期后活动速率进行叠合(图12)，从图12可见：无失利井的断层圈闭成藏期后断裂活动速率明显小于断层圈闭内部有失利井的断裂成藏期后活动速率，以2 m/Ma为界，当控圈断裂成藏期后活动速率大于2 m/Ma时，断层圈闭含油性变差，失利井数明显增多，且控圈断裂活动速率越大，断层圈闭含油性越差，反之，断层圈闭含油性较好，很少甚至没有失利井。说明控圈断层成藏期后再次活动降低了断层侧向封闭能力，使得圈闭有效范围缩小，是研究区探井失利的原因之一，统计表明齐家—鸳鸯沟地区控圈断裂成藏期后再活动造成油气藏调整和破坏的临界活动速率为2 m/Ma。

统计了研究区5条主干断裂成藏期后(馆陶组~第四系)平均活动速率及其所控断层圈闭中钻遇工业油流井数(图13)。从图13可知：控圈断裂成藏期后活动速率与其所控断层圈闭中钻遇的工业油流井数呈负相关，即断裂成藏期后活动速率越大，其所控断层圈闭中钻遇的工业油流井数越少。勘探实践表明，齐家-鸳鸯沟地区油气平面上主要富集在上台阶的位置，凹陷区断层圈闭中含油气性最差，从主干断裂成藏期后活动速率来看，位于上台阶的F5断裂成藏后期不活动，位于凹陷区的F1断裂成藏期后活动速率最大。断裂成藏期后活动性影响着圈闭中已聚集油气的保存与散失。

图12  齐家-鸳鸯沟地区已钻断层圈闭控圈断裂成藏期后活动速率

Fig.12  Activity rate after the accumulation period of traps-controlled fault in drilled fault trap of Qijia-Yuanyanggou area

图13  齐家-鸳鸯沟地区5条主干断层成藏期后活动速率与其所控断层圈闭钻遇工业油流井数的关系

Fig.13  Relationship between activity rate after accumulation

period of five main fault and number of industrial oil well in fault trap controlled by it of Qijia-Yuanyanggou area

4  断层侧向封闭性综合评价

综上所述，齐家鸳鸯沟地区控圈断层侧向封闭性对油气成藏的控制作用表现在：控圈断层现今侧向封闭能力影响着圈闭中油气的聚集程度，成藏期后控圈断层的活动性影响着圈闭油气的保存与散失。即控圈断层侧向封闭能力越强，成藏期后断裂活动速率越小，则圈闭充满程度越大，越有利于圈闭中油气聚集成藏，圈闭油气钻探风险性越小；反之，圈闭充满程度越小，越有不利于圈闭中油气聚集成藏，圈闭油气钻探风险性越大。

根据断层现今侧向封闭能力以及断层成藏期后活动性建立齐家-鸳鸯沟地区控圈断层侧向封闭能力进行综合评价标准(表3)。

从对齐家-鸳鸯沟地区断裂侧向封闭能力综合评价结果来看，上台阶的沙二段及沙三段中上部综合评价结果为好，勘探表明该区域断层圈闭含油性也最好；凹陷区的沙三中下部及沙四段综合评价结果为差，勘探表明该区域断层圈闭含油性也最差(表4)。

表3  齐家-鸳鸯沟地区断层侧向封闭性综合评价标准

Table 3  Comprehensive evaluation criteria of fault lateral sealing ability in Qijia-Yuanyanggou area

表4  齐家-鸳鸯沟地区断层侧向封闭性综合评价结果

Table 4  Comprehensive evaluation results of fault lateral sealing ability in Qijia-Yuanyanggou area

5  结论

(1) 齐家-鸳鸯沟地区控圈断层SGR与其所能封闭油柱高度具有明显的指数函数关系，且得到了钻井的证实，可以利用该函数关系对该地区进行断层侧向封闭能力定量评价。

(2) 齐家-鸳鸯沟地区断层成藏期后的活动性是其侧向封闭能力的重要影响因素，当控圈断裂成藏期后活动速率大于2m/Ma时，将破坏其侧向封闭能力。

(3) 齐家-鸳鸯沟地区断层侧向封闭性对油气成藏的控制作用表现在：控圈断裂侧向封闭能力越强，成藏期后断裂活动速率越小，则圈闭充满程度越大，越有利于圈闭中油气聚集成藏，油气钻探风险越小；反之，则圈闭充满程度越小，越有不利于圈闭中油气聚集成藏，油气钻探风险越大。

(4) 齐家-鸳鸯沟地区断裂侧向封闭性综合评价结果表明上台阶的沙二段及沙三段中上部封闭能力最强，是下一步该地区油气勘探的有利目标。

参考文献：

[1] 李晓光, 陈振岩, 余成, 等. 坡洼过渡地区岩性油藏勘探实践—以齐家-鸳鸯沟地区为例[J]. 特种油气藏, 2007, 14(2): 14-17.
LI Xiao-guang, CHEN Zhen-yan, YU Cheng, et al. Lithologic reservoir exploration practice in slope-bottom land transition zone—A case study in Qijia-Yuanyanggou area[J] Special Oil & Gas Reservoirs, 2007, 14(2): 14-17.

[2] 单俊峰, 陈振岩, 回雪峰. 辽河坳陷西部凹陷坡洼过渡带岩性油气藏形成条件[J]. 石油勘探与开发, 2005, 32(6): 42-45.
SHAN Jun-feng, CHEN Zhen-yan, HUI Xue-feng. Forming conditions of lithologic reservoir in transition zone of western Liaohe Depression[J] Petroleum Exploration and Development, 2005, 32(6): 42-45.

[3] 李明刚, 漆家福, 童亨茂, 等. 辽河西部凹陷新生代断裂构造特征与油气成藏[J]. 石油勘探与开发, 2010, 37(3): 281-288.
LI Ming-gang, QI Jia-fu, TONG Heng-mao, et al. Cenozoic fault structure and hydrocarbon accumulation in Western Sag,Liaohe Depression[J]. Petroleum Exploration and Development, 2010, 37(3): 281-288.

[4] 谢文彦. 辽河探区油气勘探新进展与下步勘探方向[J]. 中国石油勘探, 2005, 10(4): 1-9.
XIE Wen-yan. New achievements of oil and gas exploration and next prospecting targets in liaohe basin[J]. China Petrleum Exploration, 2005, 10(4): 1-9.

[5] Hager D. Practical oil geology[M]. New York: McGraw-Hill, 1915: 150-151.

[6] Knipe R J, Fisher Q J, Jones G, et al. Fault seal analysis: successful methodologies, application and future directions[C]// MΦller-Pedersen P, Koestler A G. Hydrocarbon Seals Importance for Exploration and Production. Trondheim: NPF Special Publication, 2002: 15-38.

[7] Weber K J. A historical overview of the efforts to predict and quantify hydrocarbon trapping features in the exploration phase and in field development planning[C]//MΦller-Pedersen P, Koestler A G. Hydrocarbon Seals Importance for exploration and Production. Trondheim: NPF Special Publication, 2002: 15-38.

[8] Knipe R J. Faulting processes and fault seal[C]//Larsen R M, Brekke H, Larsen B T, Talleraas E. Structural and Tectonic Modelling and its Application to Petroleum Geology. Stavanger: NPF Special Publication, 1992: 325-342.

[9] Sorkhabi R, Tsuji Y. The place of faults in petroleum traps[C]// Faults, Fluid Flow, and Petroleum Traps. Tulsa: American Association of Petroleum Geologists, 2005: 1-31.

[10] Fisher Q F, Knipe R J. Fault sealing processes in siliciclastic sediments[C]//Fault Sealing and Fluid Flow in Hydrocarbon Reservoirs. London: Geological Society, 1998: 117-134.

[11] Schowalter T T. Mechanisms of secondary hydrocarbon migration and entrapment[J]. AAPG Bulletin, 1979, 63: 723-760.

[12] Watts N L. Theoretical aspects of cap-rock and fault seals for single and two phase hydrocarbon columns[J]. Marine and Petroleum Geology, 1987, 4: 274-307.

[13] Yielding G. Shale Gouge Ratio-calibration by geohistory[C]// Koestler A G, Hunsdale R. Hydrocarbon Seal Quantification. London: NPF, 2002: 1-15.

[14] Foxford K A, Walsh J J, Watterson J, et al. Structure and content of the Moab Fault Zone, Utah, USA, and its implications for fault seal prediction[C]//Jones G, Fisher Q F, Knipe R J. Faulting, Fault Sealing and Fluid Flow in Hydrocarbon Reservoirs. London: Geological Society, 1998: 87-103.

[15] 吕延防, 马福建. 断层封闭性影响因素及类型划分[J]. 吉林大学学报: 地球科学版, 2003, 33(2): 163-166.
L? Yan-fang, Ma Fujian. Controlling factors and classification of fault seal[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2003, 33(2): 163-166.

(编辑 赵俊)

收稿日期：2011-05-16；修回日期：2011-08-12

基金项目：国家重点基础研究发展规划(“973”计划)项目(2001CB209104)；国家科技重大专项项目(2008ZX05007-03，2011ZX05007-02)

通信作者：刘哲(1984-)，男，湖南宁乡人，博士研究生，从事油气成藏形成机理与保存条件研究；电话：13704668090；E-mail：liuzhe_mars@163.com