川東北通南巴地區斷裂對致密砂巖天然氣成藏及富集的控制作用

蔣有錄， 李明陽， 王良軍， 曾 韜， 劉景東， 李 杰

(1.中國石油大學(華東)地球科學與技術學院，山東青島 266580； 2.中國石油化工股份有限公司勘探分公司，四川成都 610041)

國內外眾多學者研究表明，斷裂與油氣藏形成及分布有密切關系，斷裂可為油氣縱向運移提供有效的通道[1-2]，斷裂伴生的裂縫既可改善致密砂巖的儲層物性，有效提高油氣沿斷層跨層系運移的效率[3]，又可以增加儲層的儲集空間，有利于形成局部甜點[4]，故斷裂對致密砂巖層系油氣的運移、聚集具有明顯的控制作用[5]。在多期構造運動中，斷裂帶的溫度、壓力、流體環境等會發生變化，使得斷裂帶內不同類型裂縫填充物的包裹體均一溫度、鹽度和穩定同位素特征存在明顯差別，這些包裹體有效地記錄了斷裂活動歷史，可用于恢復斷層、裂縫的發育演化過程[6]。斷裂作為流體活動與油氣運移的重要通道，斷裂帶裂縫充填物包裹體提供了油氣運移的證據，對分析油氣運聚史具有重要的理論和實際意義[7]。四川盆地是典型的多旋回疊加改造型盆地[8]，多期次的構造運動造成斷裂多期發育?？碧綄嵺`表明，川東北通南巴地區多口井在上三疊統須家河組致密砂巖儲層獲得了高產天然氣流，顯示了良好的勘探潛力，天然氣富集區沿較大型斷裂呈“條帶狀”分布[9]。前人研究認為，通南巴地區須家河組致密砂巖氣藏具有“雙源供烴，高效成藏”的特點，該套“斷縫體”氣藏的儲集特征及富集規律與其他致密砂巖氣藏具有明顯的差異性[10]，斷裂是控制該區天然氣運移、聚集的關鍵因素[11]，但關于斷裂對致密儲層和天然氣運聚的控制作用尚未有明確的認識。筆者通過地震、測井、巖心測試、CT掃描、流體包裹體等資料，在精細刻畫斷裂發育特征的基礎上，以斷裂帶裂縫填充物為重點研究對象，分析斷裂與天然氣運移聚集的關系，闡釋斷裂對致密砂巖天然氣成藏及富集的控制作用。

1 地質背景

通南巴地區位于四川盆地東北部米倉山沖斷帶及大巴山逆沖推覆帶的構造疊合區，受到南秦嶺板塊與揚子板塊構造拼合的影響，該地區經歷了多期復雜的構造變形，通南巴地區整體表現為一個NEE向展布的背斜構造帶，在燕山期NW向及喜山期NE向構造擠壓的影響下，地層發生強烈褶皺變形，斷裂廣泛發育[12-13](圖1)。上三疊統須家河組是研究區主力含氣層系，縱向上可劃分為須一段～須五段，其中須一、須三、須五段主要為濱淺湖相泥質沉積，是主要的烴源巖層，須二、須四段以辮狀河三角洲前緣亞相的水下分流河道砂巖沉積為主，儲層孔隙度主要分布于1%～5%，滲透率主要分布于(0.01～1)×10-3μm2，屬于超低孔、超低滲致密砂巖儲層[14]。受強烈成巖作用影響，原生孔隙殘存數量極少，儲集空間類型主要為裂縫及次生溶蝕孔隙，優質儲層明顯受控于斷裂帶的分布。

圖1 通南巴地區構造位置及斷層發育主要特征Fig.1 Tectonic location and fault development characteristics in Tongnanba Area

2 斷裂發育特征

基于地震資料開展了精細的構造及斷裂解釋工作，對川東北地區斷裂的分級、產狀、組合方式、斷裂帶結構等靜態特征進行系統剖析，并以斷裂帶內裂縫充填物包裹體作為證據，結合區域構造發展史，探討了斷裂的演化歷史。

2.1 斷層分級、產狀及組合樣式

根據斷層縱向上切割層位的差異，將通南巴地區切割須家河組的斷層分為三級和四級兩類。三級斷層貫穿層位較多且規模較大，地震剖面顯示該類斷層主要切割上二疊統、三疊系和上侏羅統。四級斷層切割層位較少且規模較小，主要切割三疊系雷口坡組、須家河組和下侏羅統自流井組。統計結果表明，三級和四級斷層的傾角平均值約為60°，均為高角度逆斷層。通南巴地區三級和四級斷層走向基本一致，均以近NW-SE走向為主(局部存在NE向四級斷層)，與南大巴山構造帶走向平行。除通南巴地區發育少量斷距較大的四級斷層外，三級斷層的斷距普遍大于四級斷層。其中三級斷層平均斷距約為353 m，絕大多數斷層的斷距超過100 m；四級斷層斷距平均值約為48 m(圖1)。地震解釋結果顯示，三級斷層規模較大，其組合方式相對簡單，主要以斷展褶皺、沖起構造和沖拗構造等組合方式為主。四級斷層規模較小，該類斷層之間往往距離相對較小，組合方式較三級斷層更復雜，除斷展褶皺、沖起構造和沖拗構造組合方式外，還存在疊瓦狀逆沖-褶皺和疊瓦狀逆沖斷層組合方式。以疊瓦狀逆沖-褶皺和疊瓦狀逆沖斷層組合方式密集發育的四級斷層主要分布于地層轉折強烈、應力相對集中的區域，地層平緩處斷層組合方式相對單一。

2.2 斷裂帶結構

低孔砂巖中形成的斷裂常具有典型的二元結構，即滑動破碎帶和誘導裂縫帶[15]，斷層伴生裂縫密度自誘導裂縫帶向圍巖明顯減小，斷裂帶滲透率常與圍巖有數量級的差異，故致密砂巖中的斷裂常作為流體垂向運移的通道[16]。研究區多口位于斷裂帶內部或斷裂帶附近的取芯井巖心觀察顯示，中、高角度構造裂縫規模發育，巖心破碎嚴重。

在對斷點進行精細標定的基礎上，通過伽馬、聲波時差、密度、雙側向電阻率等多條測井曲線，對斷裂帶結構進行識別劃分。以M3井為例，依據成像測井及地層傾角測井綜合判別4 907.5 m處存在斷點(圖2(a))，斷點以下近斷點處地層具有拖曳特征，地層傾角較陡，傾向為北東東向，遠離斷點地層傾角較緩，地層傾向為南東東向。斷點附近劃分為滑動破碎帶，由于斷層巖及斷層泥的發育，常表現為低孔、低滲，對天然氣運移起封堵作用。測井響應表現為低聲波時差、高伽馬、高密度、高電阻率的測井響應，反映出該段巖性致密，裂縫發育程度有限的特點。遠離斷點上下的地層表現出明顯的誘導裂縫帶特點，其FMI成像測井圖像中可識別出廣泛發育的高阻縫、高導縫，縫密度最大可達6.7條/m。與正常圍巖及滑動破碎帶地層相比，表現出高聲波時差、低伽馬、中低阻、低密度的測井響應(圖2(b))，且聲波時差曲線產生“周波跳躍”現象，局部表現出雙側向電阻率曲線的正差異，反映出該段裂縫密集發育、高孔高滲的特點。研究區斷裂帶結構以發育誘導裂縫帶為主，該段儲層比滑動破碎帶及圍巖具有更高的孔滲性，為天然氣垂向運移提供了良好通道，斷層伴生裂縫改善了致密砂巖的物性，可成為天然氣富集的“甜點區”。

2.3 斷裂活動時期

研究區主要地震剖面上10條三級斷層和24條四級斷層的生長指數統計顯示，兩類斷層的生長指數均接近1，反映出研究區斷層并非同生斷層，而是在須家河組地層沉積后受燕山期、喜山期強烈的構造擠壓運動形成的。由于斷層生長指數不能有效反映斷裂活動性，本文中主要利用斷裂帶內裂縫膠結物的包裹體推斷斷裂的主要形成活動時期，研究區斷裂較為發育，斷層和構造裂縫走向均以NW向為主，可見其二者為相同時期同一力學機制的產物。

多期次的構造活動導致斷裂帶所處的地層溫度、壓力和流體環境等發生改變，從而使斷裂帶誘導裂縫帶內裂縫膠結物中所捕獲的包裹體記錄了斷層的活動特征[17-18]。因此在理清斷裂帶內不同礦物充填裂縫形成的先后順序后，試圖利用斷裂帶內裂縫膠結物中的包裹體特征推斷斷裂的主要形成活動時期。研究區裂縫經歷了多期次礦物充填，第一、二期方解石充填裂縫被石英充填縫切割(圖3(a)、(b)、(c)、(f))，說明石英充填縫的形成時期較晚。當后期構造作用造成石英充填裂縫再次開啟，石英緊貼裂縫壁生長，內部剩余空間內會充填少量的第三期方解石(圖3(d)、(e))。由此確定，不同礦物充填裂縫的順序為：第一期細晶方解石,第二期粗晶方解石-石英,第三期發育于石英未充填裂縫空間內的粗晶方解石。

圖2 M3井斷裂帶結構的測井響應特征Fig.2 Logging response of M3 well fault zone

選取上述不同裂縫充填物中的包裹體進行觀察、測溫。研究區須家河組儲層發育氣液烴包裹體、氣烴包裹體、瀝青包裹體以及鹽水包裹體等多種類型的流體包裹體，在多數裂縫充填物中均發現無熒光顯示的鹽水包裹體，這些包裹體大小分布不均勻，包裹體形態有橢圓形、長條形、次菱角形、不規則形等。鹽水包裹體氣液比在2%～6%，長度分布在1～10 μm，多呈條狀分布、線狀分布及零星分布，延伸方向與裂縫方向基本平行(圖4)，表明這些包裹體可能是流體沿裂縫流動時捕獲形成的。針對該類鹽水包裹體進行測溫，結合研究區構造埋藏史，能夠有效反映出充填礦物的形成時間，從而推斷裂縫形成時期。裂縫膠結物中捕獲的烴類包裹體數量相對較少，透射光下為無色，熒光下為淺黃色、黃白色、藍白色等，可用于恢復天然氣充注史。

測溫結果顯示，第一期細晶方解石膠結物中捕獲的鹽水包裹體均一溫度為100～120 ℃，判識為中-晚侏羅世形成；第二期粗晶方解石膠結物捕獲的鹽水包裹體均一溫度為180～200 ℃，判識為早白堊世形成；石英膠結物捕獲的鹽水包裹體均一溫度為190～210 ℃，判識為晚白堊世形成；第三期發育于石英未充填的裂縫空間內的粗晶方解石膠結物捕獲的鹽水包裹體均一溫度為150～180 ℃，判識為古近紀形成。

圖3 M3井不同礦物膠結裂縫切割關系Fig.3 Cutting relationship of different mineral filling fractures in well M3

圖4 通南巴地區須家河組致密砂巖斷裂帶膠結物內的鹽水包裹體Fig.4 Saltwater inclusions in fault fillings of tight sandstones of Xujiahe formation in Tonanba Area

圖5 通南巴地區構造演化剖面Fig.5 Tectonic evolution profile of Tongnanba Area

前人以磷灰石裂變徑跡測試為基礎，對川東北地區關鍵構造時期進行厘定，認為通南巴地區分別于晚白堊世(距今100～70 Ma)和始新世—漸新世(距今40～25 Ma)期間快速隆升剝蝕，構造運動十分強烈[19]，與本文中裂縫膠結物中鹽水包裹體均一溫度分布吻合。依據2D-Move軟件計算了多條地震剖面的地層縮短量，恢復了研究區斷層、褶皺的演化過程(圖5)。綜合分析認為，自須家河組沉積以來至晚侏羅世末期，研究區遭受NW向構造擠壓，但強度較低，研究區未發生明顯的構造變形。晚侏羅世末至早白堊世米倉山強烈隆升，構造變形由北向南傳遞至通南巴背斜，導致通南巴背斜主體NE向構造形成。隨著晚白堊世以來大巴山逆沖推覆作用逐漸變強，研究區遭受擠壓應力方向由NW向轉向NE向，NW向通源三級斷層(切穿至下伏海相地層)及伴生NW向褶皺形成，疊加在NE向構造之上，并在斷層誘導裂縫帶內形成了大量中、高角度裂縫；喜山早期，受大巴山逆沖推覆帶持續構造擠壓，研究區第二次強烈隆升，新生代斷裂及相關褶皺形成，對前期構造形態進行改造。

3 斷裂對儲層的控制作用

通南巴地區須家河組致密砂巖屬于超低孔、超低滲致密砂巖，基質物性極差。但由于地處盆緣，晚燕山—喜山期在米倉山、大巴山強烈的逆沖退覆作用下，斷層規模性發育，對大面積分布的致密砂巖儲層強烈改造，形成了特殊的“斷縫體”氣藏[20]。

3.1 斷裂對儲集空間和儲層物性的改造

致密砂巖儲集空間包括微裂縫、殘余粒間孔、粒間溶孔及粒內溶孔等[21-22]，孔徑較小且常以孤立的形式存在，連通性較差，加之填隙物多為黏土雜基和方解石，阻塞了孔隙喉道，使成巖作用形成的孔隙基本是無效孔隙。斷裂帶裂縫的發育溝通了相互孤立的細小孔隙，形成了連通的有效孔隙空間(圖6(a)、(b))。巖心CT掃描的二維切片中可觀察到，研究區斷裂帶附近儲層中發育大量粒間或粒內溶蝕孔隙，在圖像上表現為灰度值較高，內部非均質性較強的黑色多邊形[23]，因溶蝕程度不同，其灰度值略有差異(圖6(c)、(d))。在砂巖儲層經歷強烈壓實、膠結作用而全面致密化之后，斷層及伴生裂縫可以作為深部熱液或酸性流體的滲濾通道，流體流經裂縫，使裂縫發生進一步溶蝕、擴張。當流體接觸長石等易溶的礦物顆粒時，儲層發育大規模溶蝕作用，儲集空間進一步擴大，孔隙結構得到了明顯改善?；謴土薓3井斷裂帶樣品的三維孔隙圖像(圖6(e))，該樣品儲集空間主要由溶蝕孔隙及微裂縫構成。計算總孔隙度達到2.53%，溶蝕孔隙最大半徑可大于30 μm，半徑大于12 μm的大型孔隙構成了2.26%的孔隙度。

圖6 通南巴地區須家河組斷裂帶孔隙、裂縫發育特征Fig.6 Pore and fracture development characteristics of Xujiahe formation fault zone in Tongnanba Area

須家河組儲層普遍致密，裂縫發育可以有效改善儲層物性。巖心物性測試數據顯示，裂縫不發育的樣品孔隙度與滲透率具有一定的線性關系，通南巴地區儲層孔隙度多小于5%，滲透率普遍小于0.1×10-3μm2，而斷裂帶內裂縫發育的樣品孔隙度略有增大，但滲透率可達(0.1～10)×10-3μm2，說明裂縫對孔隙度的貢獻較小卻直接提高了儲層滲透率(圖7)。

利用常規巖心及全直徑巖心分析的物性數據進行對比，可表征裂縫發育對儲層物性的改善程度[24](表1)，以M3井為例，該井須四段樣品裂縫發育，須二段樣品裂縫不發育，二者巖性相似。結果顯示，須家河組儲層全直徑巖心分析的孔隙度和滲透率比常規巖心分析的數值明顯增大，孔隙度平均增加1.67倍，垂直滲透率變化不大，而水平滲透率普遍提升了1～3個數量級。因此裂縫對提高滲透率、改善孔滲性能具有明顯的作用。

圖7 通南巴地區M3井裂縫發育對儲層物性的影響Fig.7 Effect on fracture development on physical property of M3 well in Tongnanba Area

表1 M3井巖心物性測試數據

3.2 斷層-裂縫-孔隙構成復式儲集體

研究區受周圍造山帶的影響，遭受強烈構造變形，貫穿至海相地層的大斷層及儲層中廣泛發育的構造裂縫控制著須家河組優質儲層規模及發育部位，是造成須家河組天然氣局部富集的重要因素。研究區須家河組儲層水下分流河道砂體大面積疊置分布，基質孔滲性較差，巖性較為致密。斷裂帶規模發育的裂縫有效改善了致密砂巖的儲集空間和儲層物性，為天然氣富集高產提供了良好的儲集條件。研究表明，“斷縫體”儲層巖心切割、破碎嚴重，激光共聚焦及CT掃描均可發現廣泛發育的裂縫切穿礦物顆粒，連通孤立孔隙；斷裂作為深部流體或酸性物質流動的通道，儲層中發生了不同程度的溶蝕；斷裂帶儲層滲透率得到了明顯增加，致密砂巖儲層得到明顯改造，形成優質儲層甜點區，有利于天然氣的富集(圖8)。

圖8 通南巴地區須家河組“斷縫體”儲層發育特征Fig.8 Development characteristics of fault-fracture reserviors of Xujiahe formation in Tongnanba Area

4 斷裂與天然氣運聚關系

研究區須家河組天然氣碳同位素δ13C1值分布區間為-33.70‰ ～ -28.60‰，δ13C2值分布區間為-36.40‰ ～ -28.90‰[25-26]，具有δ13C1>δ13C2>δ13C3的反序型分布特征，表現出海相上二疊統與陸相上三疊統須家河組“雙源供烴”的特點，說明斷裂為研究區下伏海相天然氣縱向運移進入上三疊統提供了通道。當烴類流經斷裂時，在斷裂帶裂縫膠結物中應留下相應的證據，故可通過斷裂帶裂縫膠結物的烴類包裹體恢復油氣縱向運移聚集的歷史[27]。

研究區裂縫膠結物內捕獲的烴類包裹體數量相對有限，豐度極低，含油氣包裹體顆粒指數約為1%，主要存在淺黃色、黃白色、藍白色3種不同的熒光顏色。發淺黃色熒光的氣烴包裹體及少量發藍白色熒光的瀝青包裹體串珠狀或零星分布于裂縫方解石膠結物中，發黃白色弱熒光的氣烴包裹體串珠狀分布于裂縫石英膠結物中，包裹體形狀不規則，包裹體直徑為1～5 μm(圖9)。測溫結果顯示：方解石膠結物中與淺黃色氣烴包裹體伴生的鹽水包裹體均一溫度峰值為140～160 ℃，與藍白色瀝青包裹體伴生的鹽水包裹體均一溫度峰值為170～190 ℃，而石英膠結物內部與黃白色氣烴包裹體伴生的鹽水包裹體均一溫度峰值為190～210 ℃。

圖9 通南巴地區須家河組致密砂巖斷裂帶膠結物中的烴類包裹體Fig.9 Hydrocarbon inclusions in fault fillings of tight sandstones of Xujiahe formation in Tonanba Area

結合烴源巖熱演化生烴史、斷裂活動期次和斷裂帶填充物烴包裹體均一溫度及鏡下特征，恢復了通南巴地區天然氣運聚成藏過程(圖10)。研究區須家河組砂巖儲層于中侏羅世已致密化[28]，而包裹體測溫顯示該區天然氣的運聚成藏發生晚侏羅世之后，故研究區須家河組氣藏具有先致密后成藏的特征。

早—中侏羅世，須家河組烴源巖進入生烴門限，二疊系海相烴源巖進入高成熟階段，須家河組儲層遭受強烈壓實、方解石膠結作用，整體已經致密，儲層孔隙度已降至10%以下。該階段構造穩定，地層尚未發生強烈褶皺變形，無大規模斷裂發育。同時，須家河組烴源巖生烴能力也較為有限，故僅在儲層尚未致密的局部“甜點”區發生少量天然氣充注。

圖10 通南巴地區須家河組斷裂演化與天然氣成藏關系Fig.10 Relationship between fracture and fault evolution and natural gas accumulation of Xujiahe formation in Tongnanba Area

晚侏羅世至早白堊世，須家河組烴源巖達到高成熟-過成熟階段，生成大量煤型氣，砂巖儲層全面致密化。研究區遭受NW向構造擠壓，但強度有限，局部小規模斷裂發育，第1期構造裂縫的形成及局部溶蝕作用改善了儲層物性，天然氣由須家河組內部烴源巖層向鄰近儲層充注，向局部構造高點及裂縫甜點區富集。裂縫內方解石膠結物中均一溫度峰值為140～160 ℃淺黃色熒光的烴類包裹體，證明裂縫作為該時期須家河組內部近源充注的輸導通道。

晚白堊世以來，通南巴地區經歷了兩期強烈的構造抬升。燕山晚期，在大巴山強烈擠壓推覆作用下形成一系列切穿至二疊系海相烴源巖層的大斷裂，與海、陸相烴源巖的生氣高峰期匹配良好，且研究區在斷裂帶裂縫石英膠結物中觀測到大量黃白色熒光的氣烴包裹體，其均一溫度峰值為190～210 ℃，這反映出晚燕山期天然氣沿大斷裂穿越嘉陵江組等層系進入須家河組的垂向運移、充注過程。斷裂作為縱向輸導通道，有效溝通了海、陸雙相烴源巖和須家河組裂縫儲層，是研究區須家河組天然氣富集高產的關鍵。在M3井4 904.04 m及5 016.25 m兩個樣品薄片中發現，發育于石英未充填的裂縫空間的方解石膠結物內部存在數量極少的藍白色熒光包裹體，其均一溫度峰值為170～190 ℃。這些證據顯示，喜山期通南巴地區遭受第二期強烈隆升時，廣泛發育的新生代斷裂對原生氣藏進行了調整、改造。

5 斷裂對天然氣富集保存的控制作用

在油氣運聚受斷層控制的地區，多期次活動、不同級別的斷裂造成油氣輸導方式的差異,制約著油氣富集,良好的斷蓋配置是油氣大規模聚集的基礎[29]。研究區須家河組發育“大面積、低豐度”大型致密砂巖氣藏,但只有“斷縫體”相對優質儲層才能獲得穩定產能，且天然氣毗鄰較大型氣源斷裂帶富集,在平面上沿斷裂呈“條帶狀”展布，縱向上天然氣富集層段受斷蓋配置的控制。

鉆探實踐表明，研究區日產氣量超過10×104m3的M101、M103、M3井均毗鄰切穿至上二疊統龍潭組(吳家坪組)海相烴源巖的三級斷層[30](表2)?？梢?，須家河組煤系烴源巖與龍潭組烴源巖“雙源供烴”為研究區須家河組天然氣富集提供了良好的物質基礎。

高產井多處于兩條傾向相反斷層形成的沖起構造上盤，由于應力釋放，可在相對構造高部位形成大面積的構造裂縫帶，不同級別的斷裂系統在空間上既可以構成復式輸導通道，又可以形成大規模斷縫儲集體，有利于天然氣的富集。斷裂帶伴生裂縫的規模主要受控于斷層級別和距斷層的距離。斷層級別較小或距離斷層較遠的井點處，由于巖性致密，基質孔隙及裂縫發育程度相對有限，難以形成優質儲集層，天然氣產量也相對較低(表2)?，F今高產、穩產井均位于距三級斷裂1 km的范圍內。斷裂帶的發育控制著須家河組致密砂巖優質儲層“甜點”的分布，從而控制天然氣富集區沿斷裂呈條帶狀分布。

縱向上，須家河組天然氣主要分布于須二段及須四段儲層中，保存條件是造成這種差異性的主要原因。蓋層斷接厚度是當蓋層被斷裂破壞后，斷層兩盤蓋層被錯開，彼此仍然對接的那部分厚度，如果斷裂將蓋層完全錯開(即斷裂斷距大于蓋層厚度)，可認為蓋層失去對油氣的封堵能力[31]。依據鉆井及地震資料統計了各井點蓋層厚度及井旁斷層斷距，計算了各斷層斷接厚度(表2)。結果顯示，通南巴背斜軸部須三段厚層泥巖發育，須二段直接蓋層厚度可超過50 m，M101、M103井周邊斷層斷蓋配置良好，斷接厚度均為正值，說明上覆蓋層能夠有效封堵天然氣的垂向運移，天然氣可富集于須二段內部。當須三段蓋層質量較差，難以阻止天然氣跨層系的縱向運移時，天然氣可繼續向上逸散，富集于淺部層系中保存條件較好的儲層中。研究區須五段遭受大面積剝蝕，在橫向上具有向NE方向減薄的趨勢，總厚度不如須三段蓋層，但局部地區仍具有良好的的封蓋能力，M3井周邊須五段直接蓋層厚度可超過60 m，該井附近通源斷層斷接厚度為27.7 m，反映出其良好的保存條件。M201井雖毗鄰通源斷裂，儲層裂縫較為發育，但保存條件較差，上覆蓋層厚度僅為31.33 m，蓋層斷接厚度為負值，斷蓋配置差，天然氣難以在須二段儲層中聚集，保存條件較差導致該井天然氣產量較低。因此斷蓋配置是天然氣富集的重要影響因素，也是造成不同地區及層段天然氣富集差異的重要因素。

表2 通南巴地區須家河組產氣井附近斷層特征及單井天然氣測試產量統計Table 2 Statistics of characteristics of faults near gas producing wells and well natural gas test production of Xujiahe formation in Tongnamba Area

6 結 論

(1)川東北地區須家河組斷層可劃分為切割上二疊統至中侏羅統的三級斷層及切割中三疊統至下侏羅統的四級斷層，二者均為高角度逆斷層，走向以NW向為主。較大型斷裂具有滑動破碎帶和誘導裂縫帶的二元結構，誘導裂縫帶裂縫發育，部分被石英、方解石充填。斷裂活動受控于周邊造山帶，燕山晚期，通南巴地區發生強烈構造變形，形成大量切穿至海相地層三級大斷裂，斷裂帶附近儲層伴生大量裂縫。喜山期，受大巴山逆沖推覆帶強烈構造擠壓，研究區第二次強烈隆升，新生代斷裂進一步發育。

(2)斷裂帶裂縫填充物有效記錄了天然氣運移的證據，研究區經歷了3期天然氣運移聚集：早期方解石膠結物中均一溫度峰值為140～160 ℃的黃綠色熒光包裹體，反映了晚侏羅世第一期陸相須家河組天然氣近源運聚；石英膠結物中均一溫度峰值為190～210 ℃的淺黃色熒光包裹體，反映了晚燕山期天然氣沿大斷裂穿越下伏嘉陵江組等層系進入須家河組的垂向運聚過程；晚期方解石中均一溫度為170～190 ℃的藍白色熒光包裹體，可作為喜山期斷裂對氣藏改造、調整并造成天然氣局部富集的重要證據。

(3)通源斷裂活動期與下伏二疊系海相及上三疊統陸相烴源巖的主生排烴期匹配良好，為天然氣大規模垂向運移提供了良好通道。斷裂有效改善了致密砂巖的儲集空間和儲層物性，控制著須家河組相對優質儲層的發育規模及部位，通源斷裂與斷裂帶較大規模發育的裂縫、基質微孔形成良好配置，有利于天然氣沿斷裂帶富集。多期次斷裂活動和氣藏調整控制著天然氣的分布，斷蓋配置是造成不同地區及層段天然氣富集差異的重要原因。