苏北盆地阜宁组泥页岩裂缝类型及形成期次

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1、文章编号:1673-064X(2014)06-0013-08苏北盆地阜宁组泥页岩裂缝类型及形成期次刘平1，2，陈书平1，2，刘世丽3，梁宇生1，2，程海生3(1．油气资源与探测国家重点实验室，北京102249;2．中国石油大学(北京)地球科学学院，北京102249;3．中石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏扬州225009)摘要:根据苏北盆地高邮、金湖、盐城主要生油凹陷80口取心井岩心裂缝观察描述结果，按照产状和成因分别将该区裂缝分为直立缝等5种裂缝和平移式剪裂缝等8种裂缝。根据裂缝交切组合关系及应力状态，结合构造

2、演化史，划分了各类型裂缝发育期次，并匹配了吴堡运动、三垛运动等主要构造事件。其中，压开直立缝等对于油气保存和运移具有重要作用。裂缝的系统性发育有效地提高了苏北盆地阜宁组泥页岩段储渗性能。关键词:泥页岩;裂缝;发育期次;构造应力场;阜宁组;苏北盆地中图分类号:TE122．2文献标识码:A近年来，国内外在非常规油气领域勘探中不断取得进展［1-6］，使得泥页岩裂缝性油气藏的研究显得非常重要。就泥(页)岩本身来说是良好的烃源岩，低孔隙度和低渗透率使其难以成为油气储集层，而发育良好的天然裂缝可以改善其物性，成为油气的主要储集空

3、间和渗流通道［7-8］;天然裂缝系统经压裂改造，也有助于提高油气藏开发效果。苏北盆地泥页岩层系油气分析结果显示，陆相新生界发育2套(E1f2、E1f4)泥页岩层系，是优质的生烃层，其中盐城凹陷南洋次凹E1f2层系、高邮凹陷深凹带1区域地质概况苏北盆地是位于江苏东北部的一个白垩纪—第三纪的大型断陷盆地，属于苏北—南黄海盆地的陆km2［12］。上部分，总体呈北东走向，面积约35000盆地北邻苏鲁隆起，南邻苏南隆起，西侧为郯庐断裂带，东侧为南黄海盆地。盆地自形成后经历了多期构造运动的改造，自北向南形成了滨海隆起、盐阜坳陷、

4、建湖隆起和东台坳陷等展布的次级构造单元［13］，构造纲要图展示出变形构造的分布特征(图1)。大地构造位置上，苏北盆地位于中、新生代西太平洋构造域的弧后区，扬子板块的北缘—扬子板块与华北板块的拼接带之上，属下扬子构造－沉积1，试油出工业油流［9］。丰富的油气勘探成果展E1f4示了苏北盆地泥页岩油气具有广阔的勘探前景，但是目前关于苏北盆地泥页岩裂缝的系统研究较少［10-11］，阜宁组泥页岩相关裂缝类型及形成期次尚未搞清楚，对裂缝的特征和成因也缺乏全面性的认识，因此，开展阜宁组泥页岩相关裂缝类型和期次的研究对苏北盆地泥页岩

5、油气富集规律的认识和相关油气藏的预测有指导意义。［14］区的一部分，欧亚板块与太平洋板块之间的相互作用是苏北盆地形成与演化的根本动力［15］。苏北盆地内覆盖在第四系下的上白垩统泰州组—第三系地层广泛发育，自上而下为泰州组、阜宁组、戴南组、三垛组和盐城组，地层沉积厚度超过了11000m，其中古近纪断陷沉积厚度超过6000m，收稿日期:2014-05-18基金项目:国家自然科学基金项目(编号:41172124)作者简介:刘平(1988-)，男，硕士研究生，主要从事盆地构造分析研究。E-mail:cupliuping@gm

6、ail．com—14—西安石油大学学报(自然科学版)新近纪坳陷沉积厚度1000～1300m，主要生储岩系为下第三系阜宁组和上白垩统泰州组，泰一、阜一、阜三段发育以砂岩为主的储层，泰二段、阜二、阜四段发育大套暗色泥质岩，属较稳定的较深湖沉积［16］，其厚度大、有机质丰富、演化程度高的特点使苏北盆地具备页岩油气成藏的基础地质条件。薄片鉴定结果显示，研究区泥页岩岩相类型主要为页状或纹层状灰质泥岩相、云质泥岩相、含灰泥岩相、含云泥岩相。全岩分析结果显示，研究工区富有机质湖相泥页岩中的主要矿物以黏土矿物(多见水云母－蒙脱石组合

7、)、方解石、石英、白云石、长石、方沸石和黄铁矿最为常见，但亚段之间存在差异，不同的矿物组构对裂缝的发育程度有一定的影响。图1苏北盆地(阜宁组)构造纲要Fig．1Structuraloutlinemapof(FuningFormation)inSubeiBasin表1裂缝倾角分类Tab．1Classificationoffracturesonthebasisofangle2裂缝类型描述类型倾角/(°)成因平移剪切缝(含水平岩层及缓倾斜岩层)，压开缝正滑剪切缝逆滑剪切缝逆滑派生，顺层滑脱，顺层压溶风化溶解直立缝70～90

8、岩心裂缝观察是研究裂缝的最直观和最真实的方法，通过对苏北盆地金湖、高邮、盐城3个主要生油凹陷的80口取心井阜二段和阜四段泥页岩层系共计1700m长度岩心裂缝的观察，可以准确地确定苏北盆地泥页岩裂缝类型。前人根据不同的发育特征和控制因素对裂缝提出了不同的划分方案［17-19］，但部分分类依据存在成因混淆、认识不全面的问题。裂缝的产状对于开发压裂方