摘 要：以喇北开发区内一井多断现象较为突出的17#断层为研究对象，引入断层连锁共生、垂向叠覆等理论，深入研究断层的复合性，认识到复合性断层在横向及垂向上分段、叠覆生长是导致一井多断现象的主要原因，并通过对17#断层的分段解释及三维精细刻画使一井多断井断点得到合理组合，为断层边部的剩余油挖潜工作提供了重要的依据。
关键词：井震结合；一井多断；分段生长；垂向叠覆；复合性
中图分类号：C35 文献标识码： A
喇嘛甸北北地区存在大量的一口井钻遇多断点情况，并导致大量井断点与断面无法匹配的井震矛盾现象，一直以来成为井震结合构造研究工作无法解决的难题，同时使断层解释成果的不确定性大幅增加，断层边部多靶点定向井剩余油挖潜工作的风险也大幅提高。17#断层位于喇北块区，与6#、15#、14#、17#、18#同属于由左旋压扭环境下形成的北西西向断裂带。在三维空间上，17#断层具有较为简单的展布形态，但存在大量一井多断无法合理组合的现象，证明井震结合研究后，对该断层的认识仍然不够清晰。据统计，共有60口井钻遇17#断层，其中15口井存在一井多断现象，造成井震矛盾的同时为断层进一步精细研究提供了重要依据。
一、17#断层复合性特征
在通常情况下，认为断层是一个形态单一的曲面，具有单一的断层核及断层面。复合性断层是由多个单一断层组合而成，是具有多个断层核及断层面的多元结构。
二、17#断层形成机制
2.1 复合性断层形成机制
目前已知的产生复合性断层的原因主要有两个方面：
（1）在横向上，地层受地应力作用在多个部位成核，形成多个单一断裂，随着应力的持续作用，裂缝规模逐渐增大，最终断面之间相互搭接并发生连锁共生，形成分段生长性断层。其演化过程如图
3、图4。形成此类分段生长性的复合断层需要具备以下条件：在多处形成断层核及多个单一断面；单一断面间距离较近或走向存在夹角，即在空间上能够形成搭接关系；多条断面在同一时期活动，能够形成连锁共生关系。
图3分段生长断层形成机制 图4分段生长断层模式图
（2）在垂向上具有较大塑性差异的地层中，断层在塑性较差的地层中成核，在塑性较强的地层中形变，导致断层分段、叠覆生长。例如砂泥岩交互的一套地层在统一的地应力作用下，塑性较差的砂岩首先发生破裂形成断层的核部，同时形成一条单一断面，塑性较强的泥岩地层在应力作用下会首先产生形变而非裂缝或断层核，在应力的持续作用下，泥岩层超出塑性能力而发生破裂，多套砂岩层形成的单一断面相互连接形成了垂向叠覆式的复合断层。垂向叠覆断层的形成模式，见图5。针对砂泥岩互层情况的室内物理模拟实验也得到了与理论模式相同的结果年，见图6。综合上述观点可知，形成横向分段生长或垂向叠覆生长断层的必要条件是具有多个断层核，具有多个断层核同样是复合性断层的重要标志。
图5断层垂向叠覆生长模式图 图6断层垂向叠覆生长室内物理模拟
2.2 17#断层形成机制
17#断层是兼具横向分段生长与垂向叠覆生长特性的复合断层，其形成演化机制较为复杂。
（1）从最终的井震结合垂向叠覆解释结果来看，其在垂向上为三段叠覆的模式。第一段从嫩江组以上的地层部位向下延伸至萨Ⅱ组地层；第二段从萨Ⅱ组地层延伸至葡Ⅰ组地层；第三段从葡Ⅱ组地层延伸至扶杨油层上部。在断层的第一段与第二段之间，为第一个垂向叠覆段，从沉积上看属于萨0至萨Ⅰ组地层，该套地层在杏北地区为典型的泥岩段，塑性相对较强，在应力作用下易产生扭曲形变。其下伏地层为萨Ⅱ组砂泥岩薄互层，塑性变差，在应力作用下产生裂缝形成第二段断面。断层的第二段的末端延伸至葡Ⅰ1～3油层底部，该套地层沉积大规模的河道砂岩，塑性较差，因此形成了脆性断裂，在地震剖面上同样表现为同相轴错断。其下伏地层为葡Ⅰ4及以下的砂泥岩互层，塑性由差变强，在地应力作用下产生塑性形变，因此形成了第二个垂向叠覆段。
（2）17#断层在T1反射层（第一个叠覆段）位置具有横向分段生长的特性。在地震剖面上，断层分段的部位表现出明显的阶梯状构造，位于垂向叠覆的第一段与第二段断面之间，其成因是在持续应力作用下萨0至萨Ⅱ组叠覆区的塑性地层产生了脆性断裂，并在横向上分别形成两个断层核及断面，之后相互搭接、连锁共生，最终形成了T1反射层的断裂形态。
3结论
（1）17#断层是兼具横向分段生长及垂向叠覆生长特性的复合断层。其中，垂向叠覆生长特性表现为从嫩江组以上至扶杨油层的三段叠覆式，受塑性地层与脆性地层交互沉积控制形成了两个叠覆区，同时33个一井多断井断点得到了合理解释；横向分段生长特性表现为T1反射层处的两段式生长，由两条断面在横向上相互搭接、连锁共生形成复合性断面，两断面搭接处形成了半封闭的“夹角区”，为断层边部剩余油挖潜提供了重要依据。
（2）在大尺度上，一条断层多处成核是形成复合性断层的充分必要条件。复合性断层是由多个单一断面组合而成，每个单一断面都由其独有的断层核形成；同样，多个断层核形成的单一断面相互搭接必然会形成复合性断层。复合性断层的新认识为断层解释工作提供了全新的思路，在以后的井震结合构造研究工作中具有重要的意义。