西藏措勤盆地中生界石油地質(zhì)條件分析

林良彪，伍新和

(1.成都理工大學(xué) 沉積地質(zhì)研究院，成都 610059；2.中國(guó)石油化工股份有限公司 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083)

措勤盆地位于全球油氣富集帶——特提斯構(gòu)造域東段[1-9]，與之毗鄰的西段是著名的中東波斯灣油區(qū)。高原內(nèi)部發(fā)育一系列中生界海相和陸相沉積盆地[10]。措勤盆地是目前中國(guó)陸上了解最少、勘探程度最低的大型含油氣盆地之一。盆地中生界海相沉積發(fā)育，具有良好的油氣前景[1,3,11-12]。

本文利用在西藏措勤盆地多年的野外調(diào)查和室內(nèi)研究所獲得的資料，并收集整理了國(guó)內(nèi)外措勤盆地前人大量的研究資料[2-4,13-18]，對(duì)措勤盆地石油地質(zhì)條件進(jìn)行了初步分析，旨在為該區(qū)下一步油氣勘探部署提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

措勤盆地位于拉薩地塊(岡底斯—念青唐古拉地塊)西北部，北緯30°30′～32°30′之間，東經(jīng)89°30′以西至國(guó)境的廣大地區(qū)；地理位置北抵獅泉河—改則—尼瑪一線(xiàn)，南至隆格爾—扎日南木錯(cuò)—仁拉一帶，東至麥布錯(cuò)—申扎，為一南北寬約130 km，東西長(zhǎng)約800 km的近東西向長(zhǎng)條狀展布的古生代—中生代疊合盆地，總面積約10.476×104km2。該盆地地表一般海拔4 600～5 200 m，最高達(dá)6 882 m，是青藏高原面積僅次于羌塘盆地的第二大海相含油氣盆地。迄今為止的研究[1-4,11,19]表明：措勤盆地自古生界至白堊系發(fā)育巨厚的海相碳酸鹽巖和碎屑巖沉積，沉積厚度最大可達(dá)10 557 m。

早期資料[1,4]將措勤盆地基底構(gòu)造劃分為南部隆起和北部坳陷兩大單元，基本上反映了措勤盆地的基底特征。根據(jù)措勤盆地區(qū)域地球物理特征，措勤盆地處于高原南緣陡變的重力異常梯度帶與高原內(nèi)部平緩異常區(qū)過(guò)渡帶上[9]，地震測(cè)深資料和磁異常資料也證實(shí)盆地基底總體呈南高北低、南隆北坳的特點(diǎn)[1,3]，而且基底埋深從北到南有一定的起伏。丁俊等[20]在前人的基礎(chǔ)上將措勤盆地劃分為北部坳褶帶、北部沖斷帶、中部坳褶帶、南部沖斷帶和南部坳褶帶5個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元(圖1) 。

2 烴源巖特征

措勤盆地中生界發(fā)育烴源巖主要有3套(表1)：郎山組(捷嘎組)灰?guī)r和泥灰?guī)r、多尼組川巴段泥巖、接奴群(拉貢塘組)泥晶灰?guī)r，烴源巖總厚可達(dá)700 m。

2.1 接奴群(拉貢塘組)

中上侏羅統(tǒng)接奴群與拉貢塘組屬同一套地層，為同時(shí)異相沉積。在措勤—申扎地層區(qū)里被稱(chēng)為達(dá)雄群；在盆地中央北部的洞錯(cuò)南、阿布勒、索日阿嘎布一帶被稱(chēng)為接奴群，為陸相—濱淺海沉積；在班戈地層區(qū)里被稱(chēng)之為拉貢塘組，主要分布在北部坳陷東部班戈和當(dāng)雄一帶，主要為海陸過(guò)渡相及淺海相的砂泥巖沉積。接奴群在盆地零星出露，烴源巖樣品數(shù)量較少，筆者采集和收集了21個(gè)泥頁(yè)巖烴源巖樣品，其平均殘余有機(jī)碳含量為0.41%；有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅰ型和Ⅱ1型，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型較好，有機(jī)質(zhì)成熟度高，Ro最高為5.45%，最低1.87%。拉貢塘組烴源巖有機(jī)碳含量(TOC)高，分析的7個(gè)樣品有機(jī)碳含量最高為1.42%，最低為0.57%，平均0.71%；有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅰ型和Ⅱ型，有機(jī)質(zhì)成熟度高，Ro均大于2%，與比如盆地拉貢塘組烴源巖比較接近。

圖1 措勤盆地構(gòu)造簡(jiǎn)圖[20]

采樣位置層位巖性平均TOC/%Ro/%平均(S1+S2)/(mg·g-1)氯仿瀝青“A”/ 10-6有機(jī)質(zhì)類(lèi)型樣品數(shù)/個(gè)達(dá)雄接奴群泥頁(yè)巖0.411.87～5.45--Ⅰ,Ⅱ121中亞拉貢塘組泥頁(yè)巖0.71>2--Ⅰ,Ⅱ7洞措南多尼組上段碳質(zhì)泥巖0.131.2～1.70.1944.3Ⅱ197它日錯(cuò)西多尼組下段碳質(zhì)頁(yè)巖0.740.99～3.321.5257.6Ⅰ-Ⅱ162普德部郎山組泥灰?guī)r0.111.0～1.80.3242Ⅰ-Ⅱ157鹽湖西捷嘎組泥灰?guī)r0.12-0.0715-47

2.2 多尼組

下白堊統(tǒng)多尼組主要分布在措勤盆地北部坳陷帶和中部坳陷帶。多尼組包括上下兩段[3]，上段(多巴)為一套潮坪和碳酸鹽巖臺(tái)地相沉積，下段(川巴)為一套三角洲相的砂巖和泥巖沉積。多尼組被認(rèn)為是措勤盆地主力烴源巖層之一，因此多尼組的野外調(diào)查和室內(nèi)工作相對(duì)較多，到目前為止實(shí)測(cè)和觀測(cè)了多尼組有約20條剖面。

多尼組上段(多巴)有12條剖面，殘余有機(jī)碳含量最高的P3剖面(尼瑪縣它加兒多尼組上段剖面)，15個(gè)樣品殘余有機(jī)碳含量在0.07%～0.38%之間，平均0.14%，經(jīng)過(guò)風(fēng)化校正和原始有機(jī)碳恢復(fù)后，有1個(gè)樣品達(dá)到了好烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)，26.7%的樣品為中等烴源巖?？傮w來(lái)看，多尼組上段197個(gè)樣品殘余有機(jī)碳含量在0.02%～0.38%之間，平均0.13%；23個(gè)樣品氯仿瀝青“A”含量平均44.3×10-6；生烴潛量(S1+S2)平均為0.19 mg/g。有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要以Ⅱ型為主，成熟度差別相對(duì)較小，Ro主要分布在1.2%～1.7%之間，平均1.47%，相當(dāng)于高成熟階段。該段有25.7%的樣品為中等烴源巖，不到1%的樣品為好烴源巖。

多尼組下段(川巴)有8條剖面，有機(jī)質(zhì)豐度最高的是P15剖面(改則縣洞錯(cuò)鄉(xiāng)川巴多尼組剖面)，10個(gè)碳質(zhì)頁(yè)巖樣品殘余有機(jī)碳含量在2.61%～17.95%之間，平均7.21%；原始有機(jī)碳平均可以達(dá)到14.35%；氯仿瀝青“A”含量在(471～2 446)×10-6，平均1 326×10-6；殘余生烴潛量為254～1 242 mg/g，平均786 mg/g，原始生烴潛量平均為119.85 mg/g。樣品都達(dá)到了最好烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)，是盆地內(nèi)最好的烴源巖?？傮w來(lái)看，多尼組下段泥質(zhì)巖62個(gè)樣品平均殘余有機(jī)碳含量為0.74%，氯仿瀝青“A”含量平均257.67×10-6；生烴潛量平均為1.5 mg/g；有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要以 Ⅰ-Ⅱ1型為主。該段Ro值分布范圍較大，從0.99%～3.32%，但主要分布在1.3%～2.5%之間，所有樣品Ro平均為1.78%，表明處于高成熟階段，只有少數(shù)樣品小于1.3%。該段達(dá)到好—最好烴源巖的樣品有25%，還有52%的樣品達(dá)到了中等烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 郎山組

下白堊統(tǒng)郎山組為一套碳酸鹽巖臺(tái)地相沉積，分布于日土—班戈區(qū)，為措勤盆地主力烴源巖之一。共實(shí)測(cè)和觀測(cè)了17條剖面，由于受沉積環(huán)境控制，各個(gè)剖面有機(jī)質(zhì)豐度相差較大。Cp5剖面(普德部郎山組二段灰黑色泥灰?guī)r)主要為臺(tái)地相沉積，在各剖面中有機(jī)質(zhì)豐度最高，6個(gè)樣品殘余有機(jī)碳含量在0.01%～2.12%之間，平均0.48%；氯仿瀝青“A”含量在(40～208)×10-6之間，平均74.6×10-6；殘余生烴潛量平均0.47 mg/g，經(jīng)過(guò)風(fēng)化校正和原始有機(jī)碳恢復(fù)后有近50%的樣品達(dá)到好烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)。總體而言，郎山組灰?guī)r的殘余有機(jī)碳(指風(fēng)化校正后殘余有機(jī)碳，下同)偏低，57個(gè)樣品殘余有機(jī)碳含量在0.01%～2.12%之間，平均0.11%；氯仿瀝青“A”含量在(1～208)×10-6之間，平均42×10-6；生烴潛量平均為0.32 mg/g。郎山組烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為 Ⅰ-Ⅱ1型，Ro主要分布在1.0%～1.8%之間，所有樣品Ro平均為1.30%，表明處于成熟階段，只有少數(shù)樣品大于1.3%。有近30%的樣品達(dá)到了中等烴源巖標(biāo)準(zhǔn)，還有2.8%的樣品為好烴源巖。

捷嘎組與郎山組同時(shí)異相，是一套局限臺(tái)地相、濱岸或島湖相碳酸鹽巖和碎屑巖沉積，分布于措勤—申扎區(qū)。實(shí)測(cè)和觀測(cè)剖面3條，47個(gè)灰?guī)r樣品殘余有機(jī)碳含量平均為0.12%，氯仿瀝青“A”平均為15×10-6，生烴潛量平均為0.07 mg/g。

3 儲(chǔ)集巖特征

措勤盆地中生界儲(chǔ)集巖主要有郎山組生物碎屑灰?guī)r、白云巖，多尼組礁灰?guī)r和碎屑巖。

3.1 多尼組

多尼組分為上下兩段[3]，多巴段(上段)在盆地西部以碎屑巖和火山巖儲(chǔ)集層為主，東部以灰?guī)r、碎屑巖儲(chǔ)集層為主。多尼組下段(川巴)儲(chǔ)集層主體為碎屑巖，東部發(fā)育少量碳酸鹽巖儲(chǔ)集層。同時(shí)多尼組在盆地中部發(fā)育塊狀生物礁灰?guī)r，2007年在盆地中部尼瑪縣朱古薩它日錯(cuò)復(fù)向斜南翼發(fā)現(xiàn)了2處塊狀生物礁灰?guī)r，礁灰?guī)r地表呈蜂窩狀、孔洞發(fā)育，露頭延伸長(zhǎng)度在100 m左右，厚度達(dá)50 m，造礁生物主要為珊瑚和固著蛤；另外在其北的窩雍，也見(jiàn)到厚度大于50 m、延伸長(zhǎng)度在200 m以上的礁灰?guī)r。更為重要的是，在礁灰?guī)r表面和其中裂縫充填的方解石脈中，見(jiàn)到了不同程度的瀝青顯示，表明礁灰?guī)r是措勤盆地最重要的儲(chǔ)集層之一。

多尼組砂巖孔隙度為0.15%～14.4%，平均值3.020%，滲透率為(0.003 6～17.20)×10-3μm2，平均值0.465 8×10-3μm2；灰?guī)r孔隙度為0.43%～8.42%，平均值3.106%，滲透率為(0.025～23.21)×10-3μm2，平均值0.382 8×10-3μm2。其中，嚇龍、剝康巴地區(qū)砂巖孔隙度為1.41%～13.5%，平均值5.01%，滲透率為(0.01～19.10)×10-3μm2，平均值0.934×10-3μm2，屬于致密儲(chǔ)層—近致密儲(chǔ)層(Ⅴ—Ⅲ)；灰?guī)r孔隙度為2.4%～8.4%，平均值4.675%，滲透率為(0.02～2.51)×10-3μm2，平均值0.647×10-3μm2，屬于低孔低滲—特低孔低滲儲(chǔ)層(Ⅲ—Ⅱ)。阿蘇、它日錯(cuò)地區(qū)砂巖孔隙度平均為2.69%，滲透率為0.147×10-3μm2，總體屬于Ⅴ—Ⅶ型儲(chǔ)層(表2)。

表2 措勤盆地中生界儲(chǔ)集巖特征

3.2 郎山組

郎山組主要為碳酸鹽巖，在盆地北部厚度560～4 300 m，改則一帶為沉積中心，向東、西變薄。夏麥地區(qū)儲(chǔ)集巖厚約480.2 m，改則洞錯(cuò)扎貢弄巴地區(qū)儲(chǔ)集巖厚約772.6 m，儲(chǔ)集巖中碳酸鹽巖儲(chǔ)集層幾乎占99%；東部的尼瑪阿索地區(qū)儲(chǔ)集巖厚約911.4 m，碳酸鹽巖占82.7%，碎屑巖儲(chǔ)集層占11.3%，火山巖占3.8%[3]。根據(jù)107件樣品分析統(tǒng)計(jì)，圓笠蟲(chóng)灰?guī)r孔隙度為0.89%～2.47%，平均值1.394%，滲透率為(0.028～1.37)×10-3μm2，平均值0.31×10-3μm2，總體屬于特低孔特低滲(Ⅲ—Ⅳ)儲(chǔ)層；固著蛤灰?guī)r孔隙度為1.57%～2.70%，平均值2.148%，滲透率為(0.361～0.416)×10-3μm2，平均值0.385×10-3μm2，與圓笠蟲(chóng)灰?guī)r相似，大部分樣品屬于Ⅲ—Ⅳ型儲(chǔ)層；微晶灰?guī)r孔隙度為0.49%～15.8%，平均值2.75%，滲透率為(0.004～372)×10-3μm2，平均值11.336×10-3μm2，亦屬Ⅲ—Ⅳ型儲(chǔ)層；礁灰?guī)r孔隙度為15.9%，滲透率為385×10-3 μm2，達(dá)到中孔中滲型Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層(表2)。

2007年野外地質(zhì)調(diào)查中在盆地東部馬遙和措勤縣北部的雪上勒、革吉亞美錯(cuò)和弄瓦一帶郎山組中發(fā)現(xiàn)了白云巖和生物礁灰?guī)r。礁灰?guī)r地表呈峰窩狀、孔洞發(fā)育；白云巖疏松，縫洞發(fā)育，均為盆地良好儲(chǔ)集巖。由于礁灰?guī)r和白云巖疏松易碎，無(wú)法采到進(jìn)行物性分析的樣品，所以沒(méi)有分析數(shù)據(jù)。

措勤地區(qū)兩大儲(chǔ)集巖類(lèi)，碳酸鹽巖的儲(chǔ)集物性?xún)?yōu)于碎屑巖，孔隙結(jié)構(gòu)在總體上則灰?guī)r和碎屑巖巖類(lèi)沒(méi)有顯著的優(yōu)劣差別，但白云巖類(lèi)相對(duì)較好。

4 蓋層特征

措勤盆地中生界地層蓋層發(fā)育，類(lèi)型較豐富，主要為碳酸鹽巖蓋層和泥質(zhì)巖蓋層，碳酸鹽巖蓋層主要發(fā)育在郎山組和多尼組多巴段, 泥質(zhì)巖蓋層則主要發(fā)育在多尼組川巴段。

由于措勤盆地地表泥質(zhì)巖長(zhǎng)期遭受風(fēng)化剝蝕和大氣水淋濾，破碎嚴(yán)重，地表樣品均為粉末狀，無(wú)法采集物性分析樣品；同時(shí)由于自然環(huán)境和工作條件限制，地下樣品也無(wú)法采集，因此到目前為止泥質(zhì)巖的突破壓力數(shù)據(jù)還沒(méi)有。筆者現(xiàn)在得到的突破壓力均為多尼組的致密砂巖和郎山組的灰?guī)r和泥灰?guī)r。

多尼組為砂巖、泥巖、頁(yè)巖、灰?guī)r沉積，累積厚度為1 672.65 m，作為可能蓋層的泥質(zhì)巖厚度占約53.41%。盆地東部扼殺而樸組(相當(dāng)于多尼組下段川巴段)泥巖、粉砂巖不等厚互層，泥巖單層厚度最厚可達(dá)1.5 m，累計(jì)厚度達(dá)100 m。2007年野外地質(zhì)調(diào)查時(shí)采集的粉砂巖突破壓力最大33.4 MPa，最小5.5MPa(4個(gè)樣品)。

郎山組二段地層總厚度大于624.67 m，可作為蓋層的碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖厚度約占62.79%。郎山組三段地層中蓋層主要是碳酸鹽巖，結(jié)構(gòu)致密，厚約398.94 m。2007年在馬遙鄉(xiāng)郎山組剖面采集的致密灰?guī)r的突破壓力最大39.5MPa，最小5.1MPa(8個(gè)樣品)。

從各層位蓋層厚度分布情況來(lái)看，郎山組厚度最大，多尼組川巴段最薄。郎山組與多尼組多巴段蓋層在各凹陷相對(duì)較穩(wěn)定，可作為區(qū)域蓋層；多尼組川巴段主要作局部蓋層。由于地層均經(jīng)歷不同期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，無(wú)論是作為區(qū)域蓋層, 還是作為局部蓋層，在不同區(qū)域的封蓋性能均存在一定差異。

5 地表油氣顯示特征

2007年野外地質(zhì)調(diào)查中，在措勤盆地中部它日錯(cuò)西約20 km的尼瑪朱古薩北多尼組礁灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了4處油氣顯示。該處多尼組發(fā)育厚50 m，延伸長(zhǎng)度在100 m以上的礁灰?guī)r，其中方解石脈中可見(jiàn)帶狀瀝青脈顯示。

2007年在措勤盆地多尼組、郎山組地層中采集了31個(gè)包裹體樣品，在樣品中均發(fā)現(xiàn)瀝青質(zhì)或熒光包裹體。措勤盆地地表油氣顯示和包裹體中的瀝青質(zhì)表明盆地經(jīng)歷了油氣的生成、運(yùn)移、聚集和散失過(guò)程。

6 結(jié)論

1) 措勤盆地中生界發(fā)育多套海相烴源巖，其主力烴源巖為多尼組下部(川巴段)泥頁(yè)巖、上部(多巴段)泥頁(yè)巖和灰?guī)r、郎山組二段的泥灰?guī)r；局部烴源巖為郎山組一、三段的泥晶灰?guī)r、接奴群的灰?guī)r和泥頁(yè)巖。

2)多尼組礁灰?guī)r、砂巖和郎山組的灰?guī)r可作為儲(chǔ)集巖。

3)郎山組的淺色結(jié)晶灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r堅(jiān)硬致密，在盆地內(nèi)廣泛分布，且較穩(wěn)定，大部分厚度都超過(guò)1 000 m，是措勤盆地比較好的區(qū)域蓋層。

4)盆地中部它日錯(cuò)西20 km的尼瑪朱古薩北的油氣顯示以及烴源層里的瀝青質(zhì)和油氣包裹體，表明盆地經(jīng)歷了油氣生成、運(yùn)移、聚集和散失的過(guò)程。

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