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卫深4井—昌德东地区是松辽盆地徐家围子断陷内的一个区块,其区域地质背景与徐家围子断陷是基本一致的。本文以研究区三维地震资料为基础,数值模拟为主要技术手段,对卫深4井—昌德东地区沉积特征、构造特征及形成演化、油气成藏等进行了深入研究。
本文充分利用钻井、测井和地震资料,以层序地层学为基本原理,建立了盆地构造—沉积格架,以区域不整合面为划分标准,对研究区的层序划分为上、下两个构造层及四个次级层序。以下白垩统营城组顶面为界,下部为火山岩、冲积扇等断陷沉积建造,上部为坳陷早期产物,以砂泥岩互层的河流相为主。
综合地球物理资料,结合岩心资料,梳理了营城组的岩相古地理特征,认为下白垩统营城组一段为火山喷发—河流共生体系;营城组四段沉积时出现沉积体系的分异,东部缓坡发育了辫状河三角洲体系;西部陡坡区是另一个物源补给区,物源直接来源于古中央隆起,以冲积扇及浊流水道沉积体系为主;而北部的物源补给是以河流携带的沉积物为主,发育河流及泛滥平原两种沉积体系。下白垩统登娄库组为河流沉积相,微相以河道微相和河漫滩微相为主。
通过对研究区主干地震剖面的精细构造解释,认为在卫深4井—昌德东地区内发育伸展型及挤压型两种构造样式。结合区域地质背景,对二者的动力学成因机制进行分析。伸展型构造样式的成因为:晚侏罗世开始(火石岭组沉积时期)伊泽奈奇板块俯冲于东亚大陆板块之下,致使东亚大陆边缘地区产生地幔上涌、莫霍面上隆和岩石圈减薄等特征,在区域上形成EW-NEE向拉张应力场;挤压型构造样式的成因为:沙河子末至营城组沉积时期西太平洋板块由斜向俯冲逐渐转变为正向俯冲,徐家围子断陷处于挤压应力场环境
本文以平衡剖面方法为技术手段,应用2D-MOVE软件对主干地震剖面进行构造恢复,对各时期控陷断层生长量、沉降幅度及断陷水平伸展量进行了计算,指出控陷断层的活动性与沉积演化特征在时空上有为紧密的联系,并重新将卫深4井—昌德东地区构造演化阶段划分为:初始张裂阶段、断陷发展阶段、基底隆升-断陷改造阶段、断陷消亡阶段、缓慢沉降阶段及加速沉积阶段。其中缓慢沉降阶段和加速沉降阶段是本次研究中新划分的阶段。
通过使用FLAC软件对研究区的缓慢沉降阶段及加速沉降阶段的应力特征(最大主应力、最小主应力、差应力)进行了模拟,认为二者皆存在于较稳定的区域地质背景之下,但在登娄库组沉积时期的加速沉降,导致岩层本身重力大于模拟所施加的应力边界条件,致使最大主应力趋于对称分布,且最大值位于剖面下方;差应力相对集中的部位是易于次级断裂产生的地方,对油气的运移有着重要的影响。
最后综合研究了卫深4井—昌德东地区的成藏模式、期次及成藏控制因素,认为研究区存在以下几种类型成藏模式:构造背斜气藏、构造—岩性圈闭气藏、岩性气藏、地层超覆油气藏及基岩风化壳油气藏。通过对油气富集因素深入分析,重点阐明了地震泵在油气运移中的作用—控陷断层的周期性开闭,对油气的纵向运移的作用。同时对研究区的东部、西部复式油气聚集带及中央岩性圈闭带三个有利区带进行了综合分析。