1.   研究区概况

南海北部珠江口盆地惠西南二级构造带具有满带含油的特征，受区域盖层、断层和储层的联合控制，油气主要分布在珠江组下段和珠海组内，长期的转换带传递斜坡有利于油气运聚；微裂隙发育利于油气垂向运移；断层内部滑动破碎带阻碍了油气的侧向运移；盖层和储层控制了油气沿断面脊垂向运移过程中向转换带处发生侧向分流。油藏主要分布在与这些构造脊相关的圈闭上。在烃源岩排烃方向上及长期发育的大型的转换带处，油气更易运聚和大规模成藏。

惠西南已钻井表明，在富泥的韩江—珠江组层段中，断层圈闭可以依靠泥岩的对接(微裂隙较发育)而成藏；在高含砂率的珠海组，断层圈闭依然可以依靠泥岩涂抹(微裂隙欠发育)而成藏；更为重要的是在文昌组钻遇了辫状三角洲砂体，证实了惠西南转换带的存在，而沿转换带入口是储层发育的良好场所，揭示了断层输导和封堵机制与油气运移条件匹配良好，勘探地质风险低，是下一步勘探的潜力接替区。

2.   油气输导体系及二次运移路径

油气输导体系指油气从烃源岩到圈闭的运聚过程中所经历的所有路径网络及其相关围岩，包括连通砂体、断层、不整合及其组合。油气二次运移通道多为连通的断层裂隙、不整合和砂体，故二次运移除了在断层裂隙带中运聚外，常常会在非均质的砂岩运载层中沿渗透率最大、毛细管阻力最小的砂体通道中运移。因此，油气运聚往往存在一个优势运移通道问题，而优势运移通道则决定了油气二次运聚主要方向。优势运聚通道(图 1)的构成在剖面上以垂向断层裂隙带为主，在平面上则以不整合面及砂体的侧向运移通道为主。

图  1  油气运移优势通道地质概念模型及断裂带内部结构及优势通道(据文献[1-3])

Figure  1.  A conceptual geological model for dominant hydrocarbon migration pathway, internal structure of fault zone, and dominant pathways(from references [1-3])

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二次运移即油气进入储层及载体之后的一切运移(图 2)。包括在储集层内部、沿断层或不整合面、油气藏调整和破坏的再运移等。二次运移中，油气运移通道特点及构成、毛细管阻力大小、剩余流体压力分布等特点，决定了油气多以游离相为主，而油气浮力则为其主要运移动力。因此，对油气运聚成藏条件的研究，首先要搞清楚油气运聚输导的通道系统，以下重点分析探讨断层空间上的分布特点及其对油气运聚输导的控制作用。

图  2  油气的初次运移和二次运移路径(据文献[3])

Figure  2.  The pathways of hydrocarbon primary migration and secondary migration(from reference [3])

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3.   断层走向与垂向分段模式

断层走向上的分段性^[4-6](图 3)是指沿断层走向断裂带变形及内部结构发育的差异和特征。通常断层走向上中部断距较大，断裂带结构发育完整，由滑动破碎带^[7]和两盘诱导裂缝带^[8]组成(区域Ⅲ)；往断层末端方向，由于所受应力逐渐减小，断距减小，结构发育不完整，缺失滑动破碎带或下盘诱导裂缝带(区域Ⅱ)；至断层末端应力释放区仅发育一些微裂隙(区域Ⅰ)。

图  3  生长断层走向分段性及垂向分段性断裂带内部结构模式

Figure  3.  Vertical segmentation of a growth fault and internal structure of a fault zone

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垂向分段性^[9-11] (图 3)反映了断层不同发育阶段断裂带内部结构的差异，即断裂发育初期断距小，地层仅形成塑性变形和一些错综复杂的微裂隙(相当于生长断层浅部，区域Ⅰ)；断层继续发育，微裂隙逐渐增多并且在局部连通起来形成一个或多个大裂缝，即形成了滑动面，此时断层两盘地层主要沿着此滑动面错开(相当于生长断层中部，区域Ⅱ)；断层进一步发育，断距增大，断裂带^[12]由发育大量棱角状断层角砾岩、细粒碎裂岩和断层泥的滑动破碎带及发育大量裂隙的诱导裂缝带组成(相当于生长断层中深部，区域Ⅲ)；断裂发育后期，断层滑动破碎带中条带状(或叶片状)泥岩广泛发育、断层长期静止及埋深过大使得大量裂隙闭合、成岩胶结作用增强，这些因素造成断裂带与围岩测井特征相似。

4.   技术方法及思路

本文采取的主要技术方法及思路与工作流程具体如下：

(1) 提取方差属性体，取得具有成像效果良好的能够细致刻画断层上下盘的方差体时间切片，分析断层上下盘的特征，实现对断阶带油气运移在断层倾向上的展布刻画。

(2) 在方差体属性基础上进一步做蚂蚁体追踪，获取蚂蚁体属性时间切片，刻画断层高部位断层脊及两端微裂隙的发育情况，分析断层脊对油气汇聚及运移作用与微裂缝诱导缝的发育情况，刻画沿断层脊及断层微裂缝对油气输导与封堵机制的概貌，获取宏观与微观意义上的断层精细刻画，进行三维可视化，结合断层周围已知含油井的分布，推测判识断层对油气运移的封堵与输导作用，分析油气运移及断层输导与封堵的作用。具体技术流程如图 4所示。

图  4  技术流程

Figure  4.  Technical flow chart

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4.1   方差数据体技术方法

方差数据体技术的理论基础是误差分析理论，是利用相邻道地震信号之间的相似性来描述地层、岩性等的横向非均匀性，特别是在识别断层以及了解与储集层特征密切相关的砂体展布等方面非常有效。当地下存在断层或某个局部区域地层不连续变化时，一些地震道的反射特征就会与其附近地震道的反射特征出现差异，而导致地震道局部的不连续性。这样，通过检测各地震道之间的差异程度，即可检测出断层或不连续变化的信息^[13-15]。典型方差体时间切片如图 5。

图  5  方差属性体时间切片

Figure  5.  The time slices of variance attributes

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实际时间切片效果分析表明(图 5a、b)，随着深度的增加(红色圆圈标注的区域), 断距拉大，下部断层不同发育阶段断裂带内部结构存在差异，即断裂发育初期断距小，地层仅形成塑性变形和一些错综复杂的微裂隙，是有利油气运移通道(深红色箭头标注)；当断层继续发育，微裂隙逐渐增多并且在局部连通起来形成一个或多个大裂缝，即形成了滑动面，此时断层两盘地层主要沿着此滑动面错开(如深蓝色标注区域)。由走向和垂向分段性可知，深红色箭头标注的油气运移通道比深蓝色好，是断裂带对上盘油气的纵向输导性强，而对下盘油气的侧向封堵性强的结果。

实际方差体属性切片分析表明(图 5c-f)，随着深度加深，标注的断层1、2断距加大。井A1-1过断层1、2之间的部分对断层2起封堵或输导作用刻画的比较清晰。可以得出，方差属性体能够很好地刻画断层的宏观立体展布，为断层对油气输导与封堵机制的研究分析提供技术支持。

4.2   蚂蚁体追踪技术方法

蚂蚁追踪算法创立了一种新的断层属性，该算法首先根据实际地震资料进行合理的参数设置，使之突出具有断面特征的响应，然后运算并形成一个具有低噪音、清晰断裂痕迹的蚂蚁属性体。典型蚂蚁体切片及油气运移优势通道见图 6、7。

图  6  蚂蚁体时间切片

Figure  6.  Ant time slice

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图  7  油气运移优势通道地质概念模型及汇聚形成模式示意图

Figure  7.  The conceptual geological model for dominant hydrocarbon migration pathway and accumulation

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蚂蚁体追踪技术形成的蚂蚁体时间切片显示(图 6), 断层末端应力释放区发育微裂隙, 主动盘(上盘)充分发育, 易于形成油气运移的优势通道, 而被动盘(下盘)为应力增压区, 易于断层对油气的侧向封堵(颜色圆圈标注)，可研判油气沿断层运移的输导与封堵机制。

油气运移优势通道及汇聚形成模式表明(图 7)，蚂蚁体时间切片表征了断层末端的发育模式，推演到断层的整个三维上，断层主动盘末端微裂缝发育，纵向输导油气，侧向封堵油气，进而断裂带对主动盘油气的纵向输导性强，对被动盘油气的侧向封堵性强。断层诱导微裂缝发育好，油气运移条件充分，会形成油水界面的上浮，从而为油气藏成藏及储量计算提供地球物理技术支持。

4.3   三维可视化技术

三维可视化是用于显示描述和理解地下及地面诸多地质现象特征的一种工具，广泛应用于地质和地球物理学的所有领域。三维可视化可实现三维鸟瞰、三维立体、时间切片叠合，从图 8中能够看出B1-1油田和B1-2油田就是油气沿断面脊运移成藏的。

图  8  三维立体显示

Figure  8.  Three-dimensional display

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储集层运载层、不整合面运载层和上覆盖层的构造起伏、断层面的构造起伏对优势运移通道有控制作用。油气向运载层倾斜斜率最大的方向运移，在构造脊线的部分聚敛并向上倾方向运移，运载层顶面的构造脊线为优势通道。断层的几何形态和产状决定垂向运移油气的具体路径，向上弧形使流线汇集形成优势运移通道，而向下弧形则使流线向上呈发散状，不会形成优势通道。

5.   结论与认识

(1) 含油气盆地局部构造三级断裂的主动盘(上盘)的诱导裂缝带十分发育，而被动盘(下盘)诱导裂缝带不发育，这必然导致断裂带对上盘油气的纵向输导性强，而对下盘油气产生侧向封堵性强的结果。方差体在识别断层空间展布方面非常有效。

(2) 蚂蚁体刻画断层高部位断层脊及两端微裂隙发育情况，实现了微观意义上对断层精细刻画，进而分析研究油气运移及断层输导与封堵作用。断层走向上中部断距较大，断裂带结构发育充分，由滑动破碎带和两盘诱导裂缝带组成；往断层末端方向由于所受应力逐渐减小，断距减小，结构发育不完整，缺失滑动破碎带或下盘诱导裂缝带至断层末端应力释放区仅发育一些微裂隙。总之，蚂蚁体能够很好地刻画断层微裂缝。

(3) 断层的几何形态和产状决定油气垂向运移的具体路径，向上弧形使流线汇集形成优势运移通道，而向下弧形则使流线向上呈发散状，不会形成优势通道。三维可视化获取断层的几何形态和产状及向上、向下弧形的空间展布，进而为油气运移方向及路径分析等提供有力技术支持。