Las fallas controlan la migración y acumulación de petróleo y gas
4.4.1 Características de las fallas en la región noroeste
En resumen, el desarrollo de fallas en la cuenca tiene las siguientes características principales:
1) Multi -Escala de nivel: en términos del grado de desarrollo de la falla. En el lado superior, el borde de la cuenca es fuerte y el abdomen es débil. Se desarrollan fracturas de basamento a gran escala en ambos bordes de la cuenca, mientras que se desarrollan fracturas secundarias de pequeña escala en el. cuenca El desarrollo de fracturas desde el borde de la cuenca hasta la cuenca muestra una tendencia obvia de atenuación.
2) Corrimientos con múltiples propiedades: Las fallas tienen una única naturaleza, ya sean fallas de borde de cuenca o fallas intracuenca, casi todas son fallas compresivas y de compresión-torsión. Sólo algunas fallas normales de pequeña escala se desarrollaron en el Jurásico Tardío.
3) Múltiples fases de actividad: las fallas tienen múltiples fases de actividad, incluidas las fallas formadas durante los períodos Herciniano e Indosiniano, el período Yanshaniano desconectó aún más los estratos Jurásicos y el margen sur del período Himalaya tiene fuertes actividad. En la última etapa de evolución de la cuenca, la influencia de los sistemas estructurales en las direcciones noroeste, noreste y sur fue mucho más débil que en la etapa inicial. Por lo tanto, la escala de fracturas formadas en el período posterior es relativamente menor que las formadas en la etapa inicial.
4) Múltiples tipos de combinaciones: tipo en línea, forma de ganso volador, estructura tipo escoba, tipo de cobertura, tipo de empuje hacia atrás, forma de "S", forma de "S" inversa, etc., múltiples -modo control de aceite (más detalles más adelante).
5) Múltiples tipos de sistemas: La distribución de fallas de cuenca tiene una direccionalidad de zonificación obvia. Las características generales de la distribución de las fallas en la cuenca reflejan principalmente la existencia de cuatro grupos de sistemas de fallas. Los detalles son los siguientes:
El sistema con tendencia noreste, la cuenca Junggar, se desarrolla principalmente en el área del margen noroeste y está controlado principalmente por la falla Dalbut, la falla Ke-Wu, la falla Cheerchen, y la falla de Altyn en la fractura de la cuenca del Tarim. A juzgar por la distribución de las fallas Carboníferas y Jurásicas en las dos primeras secciones, su rango de control se extiende hasta la zona este de Mahu.
El sistema con tendencia noroeste se desarrolla principalmente en las áreas de Ulungu y Kelameili, y está dominado por la falla Tusi Toyla, la falla Lubei, la falla Mazatak y la falla Tumuxiuke. A juzgar por la distribución de las fallas del Carbonífero y del Jurásico, el rango de control de los tres primeros cinturones llega a la zona de Ulungu.
El sistema de tendencia este-oeste se desarrolla principalmente en las áreas de depresión del piedemonte de las cuencas de Tarim, Junggar y Tu-Ha, con la falla sur de Changji, la falla norte de Kuitun-Manas-Khutubi, la falla de Yanan Falla y el Lun La falla de Taiwán es la principal falla de control. A juzgar por la distribución de las fallas del Carbonífero y del Jurásico, su rango de control se encuentra en la depresión del margen sur. En la parte central de la cuenca Junggar, las fallas este-oeste en el área de Dishuiquan también son relativamente obvias, como la falla Sansanquan, la falla Dishuiquan, etc. Estas fallas este-oeste se sincronizan con las estructuras con tendencia noroeste en el centro. cuenca para controlar el levantamiento de Luliang.
El sistema norte-sur se desarrolla principalmente en el área de Chepaizi en el borde occidental de la cuenca de Junggar. La zona de falla es la línea divisoria entre el levantamiento de Chepaizi y la depresión de Changji, que controla la sedimentación en ambos. lados de la falla.
4.4.2 Las fallas controlan el petróleo
Las fallas controlan el petróleo y el gas principalmente en los siguientes cuatro aspectos:
(1) Las fallas son canales para la migración de petróleo y gas
Las fallas, como canales de migración de petróleo y gas, son evidentes en diversas cuencas, no sólo durante sus periodos activos sino también durante sus periodos de reposo, siempre y cuando no se rellenen las fracturas o las pequeñas fracturas en ambas. Los lados de las fallas todavía existen, todavía pueden existir. Pueden desempeñar un papel en el transporte. Por ejemplo, los resultados de la exploración en el norte de Tarim muestran que entre las nueve capas de petróleo y gas, a excepción del petróleo y el gas de las capas superiores del Cretácico-Paleógeno y Neógeno, que provienen de rocas madre continentales, el petróleo y el gas de las siete capas debajo del Cretácico Inferior provienen todos de rocas fuente del Cámbrico-Ordovícico de facies marinas. Por lo tanto, sin fallas como vías de migración, sería difícil que el petróleo y el gas viajaran miles de metros para llegar a las capas superiores. El petróleo y el gas se enriquecerán en la capa donde llega la falla. Esto es una fuerte evidencia de que la falla sirve como un buen canal de migración vertical. Las fallas y las fracturas en las formaciones en ambos lados pueden mejorar el rendimiento de almacenamiento del yacimiento. La actividad de la falla a menudo hace que las formaciones en ambos lados de la falla formen un cierto sistema de fractura regular. Estas fracturas pueden servir como espacios de almacenamiento y también pueden conectar los poros de las rocas entre sí para mejorar su permeabilidad.
Para otro ejemplo, las fallas límite del levantamiento de Bachu comenzaron a estar activas a finales del período herciniano, y se formaron varias zonas estructurales de fallas en la pendiente de Maigaiti. En este momento, las áreas de petróleo y gas de bajo potencial. En la cima del Ordovícico se estaban desarrollando en Bashtuo, en el área al norte de Asundi y cerca del embalse Xiaohaizi, la tendencia de migración de petróleo y gas es de sur a norte, además de los poros, cuevas, sistemas de fracturas de rocas yacimientos. En la superficie de discordancia T0, los medios de migración también se ven afectados por la actividad de la falla. Las rocas generadoras del Ordovícico y las rocas yacimiento del Carbonífero-Pérmico desempeñan un papel clave en la formación de los primeros yacimientos de petróleo y gas. Durante el período del Himalaya, se formaron múltiples zonas de fallas regionales en el área, que podrían servir como canales de migración vertical de los hidrocarburos durante su actividad, y formaron una red de migración que se cruza vertical y horizontalmente con la capa de transporte y los medios superficiales de discordancia, que juegan un papel importante. En este momento, la formación de roca madre de petróleo y gas del Cámbrico-Ordovícico que ha alcanzado una alta madurez hasta sobremadurez en el período de acumulación tardía de esta área y la roca madre de petróleo y gas del Carbonífero-Pérmico maduro desempeñan un papel crucial en el transporte. role.
Principales cuencas de antepaís del Mesozoico y Cenozoico, como: las cuencas de antepaís de Karamay y Urumqi en el margen noroeste de Junggar, Kuqa, Kashgar, Yecheng y otras cuencas de antepaís en Tarim, y cuencas de antepaís en el margen norte de Qaidam. Los campos de petróleo y gas mesozoicos y cenozoicos que se formaron están todos relacionados con actividades de fallas. Sus cinturones de fallas de piedemonte están asociados con fallas profundas que dependen principalmente de fallas como canales principales para la migración de petróleo y gas, y se reúnen. en trampas estructurales para formar yacimientos de petróleo y gas como el campo petrolífero de Karamay, el campo de gas de Hutubi, el campo de gas de Kelazi, etc.
(2) Las trampas estructurales controladas por fallas proporcionan espacio para el enriquecimiento de petróleo y gas.
Las actividades de las fallas pueden formar varios tipos de trampas. Las trampas relacionadas con fallas incluyen principalmente los siguientes 3 tipos.
1) Trampa anticlinal de tracción de falla: Durante la actividad de la falla, cuando los dos discos de falla se mueven entre sí, se empujan o arrastran, formando este tipo de trampa. Generalmente forma la pared colgante de una falla inversa o la pared inferior de una falla normal.
2) Trampa de blindaje de falla: debido a la acción de la falla, la ocurrencia original de los estratos en ambos lados de la falla cambia, lo que hace que los estratos se inclinen hacia arriba en la dirección de la falla, y al mismo tiempo, las capas permeables y no permeables de los dos lados están en contacto entre sí y forman este tipo de trampa.
3) Trampa de bloque de retroceso: el bloque de falla intercalado por dos fallas coincidentes paralelas a menudo dobla los estratos del bloque de falla para formar un bloque de retroceso debido a la acción de una tensión de compresión principal durante la actividad de la falla. , sus puntos altos generalmente están cerca del lado de la falla principal.
Las fallas controlan la distribución de los campos de petróleo y gas (depósitos), y aparecerán cadenas de campos de petróleo y gas (depósitos) a ambos lados de las fallas. Por ejemplo, el campo de petróleo y gas de Akukule está formado por la acumulación de petróleo en una zona de anticlinal de colina enterrada en un bloque de fallas intercalada por dos fallas. En la pared colgante del levantamiento de Shaya y la falla de Luntai, se han descubierto el campo de gas condensado de Yakra, el campo de gas de condensado de Luntai, el campo petrolero de Donghetang y el campo petrolero de Daluoba en el lado norte de la falla de Yanan; una serie de tracciones a lo largo del anticlinal de la zona de la falla y se ha descubierto que es rico en gas natural. En resumen, las fallas controlan el enriquecimiento de petróleo y gas y la distribución de los campos (yacimientos) de petróleo y gas. Otro ejemplo es el campo de gas Hutubi, el campo petrolero de Manas, el campo petrolero de Kain, el campo de petróleo y gas Huo 10 y el campo de petróleo y gas Anjihai en el extremo sur de la cuenca de Junggar, y los campos petrolíferos de Lenghu y Mahai en la cuenca de Qaidam.
El siguiente análisis se realiza sobre el efecto de control de las estructuras de falla en la Cuenca Junggar sobre las trampas estructurales.
En general, la distribución de las trampas estructurales está estrechamente relacionada con las estructuras de fallas. Dependen entre sí. La aparición, el desarrollo y la evolución de las fallas restringen la evolución de las estructuras locales y las trampas estructurales. Diferentes ubicaciones, direcciones, propiedades y formas de fallas, diferentes combinaciones y disposiciones de fallas y diferentes tipos estructurales de fallas tienen cierto control sobre la escala, forma, tipo y desempeño de las trampas (estabilidad de acumulación de petróleo) de las trampas estructurales. Este libro toma la cuenca de Junggar como ejemplo para clasificar las trampas estructurales de una manera nueva, según el número de fallas en la trampa de fallas (falla única, falla doble, fallas múltiples), disposición de combinación de fallas, tipo de estructura de falla, inversión de falla y falla Clasifique la relación con pliegues y discordancia (***11 categorías) para facilitar la selección de trampas estructurales favorables y la predicción de petróleo y gas desde la perspectiva del campo de tensiones (Tabla 4.38).
Tabla 4.38 Tabla de distribución y clasificación de trampas estructurales en la Cuenca del Junggar
Tabla continua
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(3) Las fallas han gran impacto en la mejora del carbono El rendimiento de almacenamiento de los yacimientos de roca salina juega un papel importante
Los principales yacimientos de yacimientos de petróleo y gas conocidos en la zona son rocas carbonatadas del Paleozoico, distribuidas principalmente en el Cámbrico Superior-Ordovícico Inferior. Seguida por la sección superior de la Formación Bachu y la Formación Xiaohaizi del sistema Carbonífero, la litología es principalmente dolomita, seguida de piedra caliza. El espacio de alojamiento de los yacimientos carbonatados son los poros, las cuevas y los sistemas de fracturas. Hay muchos factores que afectan el desarrollo de estos espacios de yacimiento, como el ambiente de depósito, la diagénesis, el estrés tectónico, la karstificación superficial y la karstificación profunda. Entre ellos, la tensión tectónica juega un papel importante en la mejora del rendimiento de los yacimientos de carbonato en esta área. El movimiento tectónico en el Himalaya tardío formó la forma estructural actual y el patrón del Levantamiento de Bachu. Cada zona de falla no es solo una gran zona de fractura en sí misma. pero también cambia con los cambios internos y externos. El grado de deformación estratigráfica produce fracturas de diferentes tamaños y números. La formación y actividad de las fracturas proporcionan un canal de suministro de agua dulce atmosférica para el agua subterránea. El agua subterránea suministrada continuamente por el agua dulce atmosférica mejora en gran medida la disolución. y expande los yacimientos el sistema original de agujeros, agujeros y vetas de la roca. Las nuevas fracturas estructurales no sólo aumentan la porosidad de la roca yacimiento, sino que también mejoran la permeabilidad de la roca yacimiento. A medida que avanza la disolución, el sistema de fractura forma gradualmente un sistema de fractura-cavidad. Por ejemplo, en la zona estructural de la falla Niaoshan-Mazhatage, aunque las colinas enterradas del Bajo Ordovícico han sufrido una transformación kárstica después de una exposición prolongada, se puede ver en la dolomita, la piedra caliza y la dolomita silícea del Bajo Ordovícico en el Pozo Shan 1 que los poros y las cuevas originalmente desarrollaron fracturas, la mayoría de ellas han sido rellenadas con calcita, pero debido a que están intercaladas entre fallas de cabalgamiento en ambos lados, la tensión tectónica se concentra y posteriormente se desarrollan sistemas de fracturas que no se llenan, por lo que las fracturas se convierten en su principal almacenamiento. espacios. En particular, el campo petrolífero de Tahe utiliza piedra caliza del Ordovícico como reservorio (cuerpo) principal. Las propiedades físicas de su reservorio dependen principalmente del paleokarst para formar reservorios de cavidades de fractura de alta calidad. Sin embargo, los yacimientos de cavidades de fractura son diferentes de las fallas formadas en diferentes momentos. Existe una relación directa con las actividades. Las fracturas y agujeros están muy desarrollados en el área de desarrollo de la falla, o en la intersección de dos o más grupos de fallas, es fácil formar agujeros grandes y múltiples, acumulando así abundante petróleo. La producción de un solo pozo es alta y la producción es estable durante mucho tiempo. El pozo Sha 48, por ejemplo, tiene una producción diaria inicial de 540t/d y una producción acumulada de petróleo de 50×108t en tres años, convirtiéndose en el “pozo estrella” para la producción de petróleo en rocas carbonatadas del Paleozoico en la región.
(4) La relación entre la naturaleza de sellado de las fallas y el petróleo y el gas
Muchas fallas mesozoicas y cenozoicas en el noroeste son principalmente de compresión y torsión. Hay pocos sistemas principales de fracturas de Zhang y Zhang Torsional y las fracturas que coinciden con las fracturas principales son por tracción y por tracción-torsión.
A. La relación entre la investigación del sellado de fracturas y la migración, acumulación y pérdida de petróleo y gas
El profesor Li Siguang enfatizó que “en campos minerales controlados por sistemas de fallas, especialmente campos de carbón y petróleo. campos, es necesario dominarlos La ley de distribución es extremadamente importante para el diseño de exploración y el diseño de construcción de túneles. El punto importante es que las fracturas por compresión o compresión generalmente están cerradas y a menudo pueden bloquear el flujo de agua subterránea. Evitar que el petróleo y el gas se escapen. Las fracturas por tracción y las fracturas por tensión-torsión son generalmente divisivas. El agua subterránea, el petróleo y el gas a menudo fluyen o escapan a través de grietas, por lo que se utilizan para resolver problemas geológicos de ingeniería hidrológica. al formular planes de exploración en ciertas áreas petroleras” (Li Siguang, 1973).
Cuando Li Siguang habló sobre el trabajo de geología del petróleo en la cuenca del Tarim en 1969, señaló claramente que "para comprender la naturaleza de las fallas, es muy importante estudiarlas. La clave es para saber si están cerrados o abiertos." La práctica de exploración de petróleo y gas de mi país durante más de 40 años ha demostrado que los flujos de petróleo industrial a menudo pueden obtenerse realizando trabajos detallados y perforando cerca de fracturas cerradas. La exploración de petróleo y gas en Tarbei lo demuestra una vez más. Dondequiera que se rompa la falla, el petróleo y el gas irán allí y se acumularán cerca de la falla cerrada.
La conclusión de Li Siguang sobre la relación de control entre las propiedades mecánicas de la fractura en minerales fluidos es correcta y desempeña un importante papel rector en el trabajo geológico.
En los últimos años, los geólogos petroleros han enriquecido la connotación de la relación entre el sellado de fracturas y el petróleo y el gas en la exploración, las prácticas de desarrollo y la investigación de petróleo y gas, y han descubierto que las fracturas por presión y presión-torsión aparecen en rocas permeables, y no necesariamente son cerradas Las fallas de tracción y de tracción-torsión también pueden cerrarse cuando hay mancha de lodo de falla aunque sea la misma falla, en ambos lados de la falla en diferentes secciones en rumbo y buzamiento, debido a diferentes contactos litológicos o a la misma litológica. contacto, sus propiedades de sellado pueden ser diferentes; la misma falla puede estar abierta en las primeras etapas de su formación y desarrollo, y el petróleo y el gas pueden migrar hacia arriba a lo largo de la falla. En la etapa posterior, las propiedades de la falla pueden transformarse o debidos. a la compactación de los estratos suprayacentes u otros efectos.
“Según la teoría de las trampas de petróleo y gas, la razón por la que las rocas de cobertura o fallas pueden bloquear el petróleo y el gas se debe esencialmente a las diferentes presiones de desplazamiento entre las rocas de cobertura o fallas. La roca de cobertura o el plano de falla es mayor que la presión de desplazamiento del yacimiento, se puede evitar la migración de petróleo y gas".
Se llevó a cabo una investigación cualitativa y semicuantitativa-cuantitativa sobre el tema del sellado de fallas, utilizando una nueva tecnología de descripción de yacimientos y un modelo matemático para la evaluación integral difusa del sellado de fallas para evaluar el sellado de fallas importantes en el Tabei. área. .
B. Métodos para estudiar el sellado de fallas (tomando como ejemplo el sistema de fallas en la cuenca norte del Tarim)
a. p> Desde una perspectiva cualitativa, generalmente se cree que las fallas tensionales y de tensión-torsión suelen ser abiertas, mientras que las fallas de compresión y compresión-torsión tienden a formar fallas cerradas. Las propiedades mecánicas de las fallas en el área de estudio se identificaron mediante observación directa de la superficie y análisis de datos sísmicos y datos de registro de pozos.
b.Análisis de las condiciones litológicas a ambos lados del plano de falla
Cuando la capa permeable y la capa impermeable a ambos lados de la superficie de la falla están en contacto, la falla suele ser se considera cerrado. Sin embargo, cabe señalar que el contacto entre la capa permeable y la capa no permeable en ambos lados a lo largo de la dirección de extensión de la falla cambia, y las propiedades de sellado de la falla también serán muy diferentes.
c.Análisis de la presión de desplazamiento de la zona de la falla y de las formaciones rocosas en ambos lados
d. sobre petróleo, gas y otros fluidos
Se analizó la relación entre la distribución del epicentro y las fallas de los terremotos moderadamente fuertes en Tabei, centrándose en explorar la actividad actual de las fallas que generalmente se consideran abiertas durante el período activo. período, y se extraen las siguientes conclusiones:
1 ) La zona de falla de Yanan ya está abierta.
2) El área de Yakra en la sección occidental de la zona de falla de Luntai está cerrada, mientras que la sección al este de Luntai está abierta.
3) Entre el pozo Yingmai 7 y el pozo Sha 11 en el área de Shaxi, los epicentros históricos de terremotos han cambiado con el tiempo y se han movido de norte a sur. En 1973 ocurrieron tres terremotos que parecieron avanzar hacia el sur a intervalos iguales, lo que refleja que algunas fallas en esta área todavía están activas y sugieren que las capas profundas del eje occidental se movieron de norte a sur.
4) Existe una zona sísmica de norte a sur entre el Pozo Sha 4 y el Pozo Sha 30. En 1949, tres terremotos migraron secuencialmente hacia el sur, todos con magnitud 5. Se revela que hay fallas subterráneas y que todavía están activas hoy, que se encuentran cerca del límite entre Halahatang y Akkule.
5) La falla de Shajingzi no ha tenido terremotos históricos y puede tener buenas propiedades de sellado.
6) La falla de Kalping y la falla de Aqia no están cerradas, especialmente la intersección de la falla de Kalping, la falla de Puchang y la falla de Aqia, donde los terremotos históricos han sido fuertes y numerosos, y no están cerradas. .
e.Utilizar nuevos métodos de descripción de yacimientos para realizar investigaciones cuantitativas sobre la falla de Daria
f Evaluación integral difusa del sellado de fallas
Lo mencionado anteriormente Este aspecto. Esta investigación solo evalúa un único factor que afecta el sellado de fallas, lo cual tiene ciertas limitaciones. Para ello, con base en datos sísmicos, geológicos y de registro, a partir del análisis de los principales factores que afectan el sellado de fallas, se adopta un método de evaluación integral difuso. Se estudiaron las propiedades de sellado de las principales fallas del yacimiento petrolífero de Tarbei.
En este estudio, adoptamos los principios y métodos de la "Evaluación integral difusa de la sellabilidad de fallas" del profesor Liu Zerong y otros, los combinamos con la situación real del área de estudio y realizamos una investigación exploratoria.
La evaluación integral difusa consiste en aplicar la transformación difusa y el principio de membresía máxima, teniendo en cuenta varios factores relacionados con la cosa que se evalúa (cierre de fallas), y realizar una evaluación integral.
El enfoque de la evaluación aquí son los diversos factores relevantes a considerar, es decir, las propiedades mecánicas de la falla, las relaciones de configuración litología, la intensidad de la actividad de la falla, etc.
Los resultados de la evaluación integral de las propiedades de sellado de las principales fallas en la cuenca norte del Tarim se muestran en la Tabla 4.39.
Tabla 4.39 Resultados de una evaluación exhaustiva y difusa de las propiedades de sellado de las fallas principales en el norte de Tabei