黔南安順凹陷油氣成藏特征及勘探潛力分析

白森舒，彭金寧，劉光祥，王彥青

(中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇無錫 214126)

安順凹陷屬黔中隆起南斜坡，是油氣運(yùn)移聚集的較有利地區(qū)[1］。貴陽林東背斜鉆探的2口井均鉆達(dá)－C3，并在59/ck9井585～593 m井段的O1地層中獲氣顯示;安順楊家關(guān)背斜59/ck8井在238～239 m井段的C2+3灰?guī)r巖心晶洞晶間孔中見黃色液體滲出，疑是原油，井段277～291 m的C1中部灰?guī)r中見井漏及氣顯示;普定馬場窯1井及窯2井等淺井內(nèi)的獨(dú)山組(D2d)井段亦獲氣顯示。探井中良好的油氣顯示及前人研究成果[2－4］均證實了該地區(qū)具有良好勘探前景。本文從安順凹陷成藏類型入手，分析了研究區(qū)潛在成藏類型及成藏特征，探討了研究區(qū)勘探潛力，以期為該區(qū)油氣勘探提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

安順凹陷位于黔南坳陷西北側(cè)，東西長140 km，南北寬30 km，面積約5 121 km2，呈長條形。凹陷南與廣順低凸起和長順凹陷為鄰，北與黔中隆起相接，處于隆起與坳陷的過渡帶[5］(圖1)。地表構(gòu)造線在西部以北東向的短軸背斜群的形式出現(xiàn)，如安順、新場、大硐等;中部地表構(gòu)造呈近南北向，如平壩附近的觀音洞背斜、羊昌河向斜等;東部地表構(gòu)造則為北東向，如永樂堡背斜、羊場司向斜等。

2 成藏類型及成藏特征分析

根據(jù)典型古油藏[6－8］、已鉆井油氣顯示、重點鉆井[9］、野外勘查及地震解釋分析，安順凹陷下組合存在的成藏類型主要有“麻江古油藏”型油氣藏;上組合存在的成藏類型主要有“礁灘”型和“不整合面或風(fēng)化殼”型油氣藏組合。

2.1 “麻江古油藏”型油氣藏

圖1 黔南坳陷構(gòu)造區(qū)劃及測線位置Fig.1 Tectonic division of Southern Guizhou Depression

“麻江古油藏”型油氣藏具備3個條件:一是受都云運(yùn)動和廣西運(yùn)動影響形成古隆起、古構(gòu)造。因為古隆起、古構(gòu)造制約了沉積相帶展布和奧陶紀(jì)末、志留紀(jì)末不整合面的分布，為“麻江古油藏”型油氣藏提供必要的儲集條件;二是受古隆起、古構(gòu)造控制的有利沉積相帶及奧陶紀(jì)末、志留紀(jì)末不整合面分布區(qū)長期處于構(gòu)造高部位，成為油氣運(yùn)移聚集區(qū);三是晚期經(jīng)歷多期次構(gòu)造運(yùn)動，現(xiàn)今受古隆起控制的有利沉積相帶及奧陶紀(jì)末、志留紀(jì)末不整合面分布區(qū)仍能保存完好。

安順凹陷存在都勻運(yùn)動和廣西運(yùn)動期形成的古隆起或古構(gòu)造，具備“麻江古油藏型”的成藏條件。在過 QNAS2010－NEE0124與 QNAS2010－NNW49十字測線地震剖面中(圖2，3)，顯示了這種奧陶紀(jì)末、志留紀(jì)末古構(gòu)造“麻江古油藏”型油氣藏的存在。

圖2 黔南安順凹陷QNAS2010－NEE0124測線地震地質(zhì)構(gòu)造解釋剖面示意測線位置見圖1。Fig.2 Tectonic interpretation profile along seismic line QNAS2010－NEE0124 in Anshun Sag，Southern Guizhou Depression

首先，安順地區(qū)處于加里東期上揚(yáng)子地臺中部陸表海碳酸鹽巖為主的沉積區(qū)，自早奧陶世開始出現(xiàn)黔中水下隆起，桐梓組(O1t)—紅花園組(O1h)為淺水相灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、淺灘灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r夾泥巖。隨著奧陶紀(jì)末期都勻運(yùn)動的影響，黔中、黔南地區(qū)大面積抬升隆起，中晚奧陶世沉積的灰?guī)r等受到剝蝕，形成起伏不平的侵蝕面，正是由于受構(gòu)造抬升作用，在近地表環(huán)境下，大氣環(huán)境淋濾溶蝕作用使該區(qū)紅花園組的頂部及上部常沿層面方向發(fā)育相當(dāng)規(guī)模的溶蝕孔、洞、縫。黔南地區(qū)麻江加里東末期紅花園組灰?guī)r中形成了次生孔隙古油藏，石油儲量達(dá) 1.6×10－8t[10］。安順凹陷地處黔中古隆起的南斜坡，有可能具備淋濾溶蝕形成次生孔隙儲層的條件。

圖3 黔南安順凹陷QNAS2010－NNW49測線地震地質(zhì)構(gòu)造解釋剖面示意測線位置見圖1。Fig.3 Tectonic interpretation profile along seismic line QNAS2010－NNW49 in Anshun Sag，Southern Guizhou Depression

圖4 黔南安順地區(qū)“麻江古油藏型”成藏演化史Fig.4 Evolution history of“Majiang paleo-reservoirs”in Anshun Sag，Southern Guizhou Depression

其次，據(jù)安順地區(qū)“麻江古油藏”型成藏演化史分析，該地區(qū)埋藏史曲線主要特點是:加里東期早、中期快速沉降，中晚期抬升;海西早期快速沉降，中期緩慢沉降，晚期快速沉降;印支期加速沉降，燕山期以來快速抬升，其最大埋深達(dá)9 000余m。熱演化史分析表明:安順—長順地區(qū)下寒武統(tǒng)烴源巖在晚寒武世開始生油，早泥盆世晚期進(jìn)入生油高峰階段，中泥盆世至石炭紀(jì)早期進(jìn)入生凝析氣階段，石炭紀(jì)中晚期以生干氣為主(圖4)。O1h和翁項群(S2－3w3)包裹體均一溫度顯示，均有2期油氣充注:第一期在早中奧陶世生油階段，第二期在泥盆紀(jì)早中期生油高峰階段。儲層為O1h溶孔灰?guī)r和S2－3w3砂巖;蓋層為湄潭組(O1m)和 S2－3w4泥巖;油氣運(yùn)聚是沿著油源斷裂和不整合面構(gòu)造高部位(構(gòu)造脊線)富集。該地區(qū)生儲蓋組合發(fā)育、時空匹配好、晚期構(gòu)造破壞作用較弱，現(xiàn)今受古構(gòu)造控制的油氣藏可能保存完好，有可能形成安順凹陷“麻江古油藏”型油氣藏。

2.2 “礁灘”型油氣藏

“礁灘”型油氣藏具備3個條件:一是同時期發(fā)育有臺地邊緣沉積相帶，在臺地邊緣相帶發(fā)育、分布有臺緣礁灘，形成具有“礁灘”型油氣藏的有利儲集體[11－14］;二是長期處于斜坡構(gòu)造的高部位，成為油氣運(yùn)聚有利區(qū);三是經(jīng)歷晚期多次構(gòu)造運(yùn)動，現(xiàn)今“礁灘”型儲集體仍深埋地腹，保存完好。

根據(jù)研究區(qū)沉積相[15］及2011年地震解釋剖面研究，安順地區(qū)泥盆紀(jì)沉積相帶處于盆地、陸棚、臺緣礁灘和開闊臺地相區(qū)，在安順一帶存在臺緣礁灘環(huán)境沉積的“礁灘”型成藏條件。在該區(qū)的多條地震測線剖面中顯示有盆地、斜坡、臺緣礁灘和開闊臺地沉積相帶分布，揭示了臺緣礁灘成藏類型油氣藏的存在。

首先安順地區(qū)在中泥盆世沉積時在鎮(zhèn)寧—紫云一線西南為臺盆相沉積，東北則是約1.5 km左右寬的臺緣礁灘相沉積;巖性為一套礁相生物灰?guī)r或灘相生物灰?guī)r，厚200 m左右，是該區(qū)的有利儲層。

圖5 黔南安順地區(qū)“礁灘”型成藏演化史Fig.5 Evolution history of“reef-flat”reservoirs in Anshun Sag，Southern Guizhou Depression

其次，據(jù)安順地區(qū)“礁灘”型成藏演化史分析(圖5)，“礁灘”型油源主要來自中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組盆地相泥巖，該套泥質(zhì)烴源巖廣泛發(fā)育于安順凹陷的東南部，在廣順漫灘一帶發(fā)育臺盆相黑色泥巖，沉積厚度達(dá)250余m，單層厚達(dá)50余m。構(gòu)造演化史表明，研究區(qū)海西早期快速沉降、中期緩慢沉降、晚期快速沉降，印支期加速沉降，燕山期以來快速抬升，最大埋深可達(dá)8 000余m。熱演化史分析表明，該地區(qū)中泥盆統(tǒng)烴源巖在晚泥盆世早期達(dá)到生油門限，早石炭世進(jìn)入生油高峰階段，早石炭世末期進(jìn)入生凝析氣階段，石炭紀(jì)晚期以生干氣為主(圖5)。D2d包裹體均一溫度顯示，具有2期油氣充注:第一期在早石炭世生油高峰階段，第二期在晚石炭世至早二疊世生凝析氣階段。儲層為D2d臺緣礁灘相孔隙型灰?guī)r;蓋層為中上泥盆統(tǒng)泥灰?guī)r、泥巖及下石炭統(tǒng)泥巖、下二疊統(tǒng)泥巖。從蓋層條件看，臺盆相沉積的上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(吳家坪組)泥質(zhì)巖類廣泛發(fā)育，可作為上組合有效的區(qū)域蓋層。下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組發(fā)育膏質(zhì)巖或膏鹽巖，該套膏質(zhì)巖或膏鹽巖僅在安順凹陷發(fā)育和分布，可形成本區(qū)良好的局部蓋層。泥盆紀(jì)末期，該地區(qū)正處于紫云運(yùn)動的抬升隆起區(qū)，也是第一期早石炭世生油高峰階段油氣充注期，油氣運(yùn)聚是沿著油源斷裂及礁灘相儲層運(yùn)聚。同時，黔南坳陷南部生成的油氣也有可能向黔中隆起上傾方向往本區(qū)運(yùn)移，形成一定規(guī)模的油氣藏。

2.3 “不整合面或風(fēng)化殼”型油氣藏

“不整合面或風(fēng)化殼”型油氣藏具備3個條件:一是受紫云運(yùn)動影響形成泥盆系或石炭系不整合面的分布，形成具有“不整合面或風(fēng)化殼”型油氣藏的有利儲集體;二是長期處于斜坡構(gòu)造的高部位，成為油氣運(yùn)移聚集有利區(qū);三是經(jīng)歷晚期多次構(gòu)造運(yùn)動，“不整合面或風(fēng)化殼”型儲集層深埋地腹，保存完好。

黔南坳陷經(jīng)歷了泥盆紀(jì)末期的紫云運(yùn)動，使得坳陷西部安順一帶遭到隆升剝蝕，形成向南東傾斜的斜坡帶。受此運(yùn)動影響，在隆升剝蝕區(qū)發(fā)育形成泥盆系或石炭系不整合面分布區(qū)，形成具有“不整合面或風(fēng)化殼”型油氣藏的有利儲集體。據(jù)野外觀察，在安順雞場上石炭統(tǒng)馬坪群白云巖較發(fā)育，并在白云巖地層中見大型風(fēng)化殼，風(fēng)化殼厚約12 m;上覆下二疊統(tǒng)棲霞組泥灰?guī)r夾頁巖及茅口組中厚層狀灰?guī)r，成為風(fēng)化殼的直接蓋層，形成良好的儲蓋組合。另外，上泥盆統(tǒng)與石炭系之間可能還存在著不整合面分布，在QN2007－015B地震解釋剖面中，石炭系底面拉平后顯示泥盆系—石炭系存在風(fēng)化殼地震響應(yīng)，在C/D不整合面接觸上，存在有地震波的削截面，可能反映了該時期泥盆系頂部風(fēng)化殼的存在，形成以不整合面為主的“風(fēng)化殼”型構(gòu)造—地層復(fù)合圈閉油氣藏?？梢姡瑢ふ覂阅芰己玫娘L(fēng)化殼型儲層，也是本地區(qū)重要的勘探領(lǐng)域和目標(biāo)。

3 勘探潛力分析

3.1 烴源巖及油氣運(yùn)移

該區(qū)烴源條件較好，油源豐富，且是油氣運(yùn)移長期指向區(qū)。就目前的認(rèn)識程度來看，安順凹陷存在下寒武統(tǒng)牛蹄塘組、中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組和下二疊統(tǒng)棲霞組3套主力烴源層，累計烴源巖厚度達(dá)數(shù)百米。根據(jù)資源量初步估計，累計生烴強(qiáng)度達(dá)220×104t/km2，具有很強(qiáng)的生烴能力[16］。

從構(gòu)造—沉積演化看，安順凹陷自早古生代早期開始，一直為黔中隆起的斜坡，而深凹陷部位位于南部的長順凹陷(特別是在泥盆紀(jì))，而寒武系烴源巖在泥盆紀(jì)時期已達(dá)生烴高峰，奧陶—志留系烴源巖也在泥盆紀(jì)中期達(dá)到生烴高峰，而當(dāng)時安順凹陷為長順凹陷與黔中隆起的斜坡，是油氣運(yùn)移的指向區(qū)，具有良好的烴源條件。

3.2 儲集層及保存條件

安順凹陷儲集層相當(dāng)發(fā)育，包括碳酸鹽巖儲層和碎屑巖儲層。碳酸鹽巖儲層有下寒武統(tǒng)清虛洞組—下奧陶統(tǒng)紅花園組、上泥盆統(tǒng)、下石炭統(tǒng)擺佑組—上石炭統(tǒng)馬平組、下二疊統(tǒng)棲霞組—茅口組、下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組—中三疊統(tǒng)楊柳井組。碎屑巖儲層有下寒武統(tǒng)金頂山組、中泥盆統(tǒng)火烘組、下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組。碳酸鹽巖儲層分布廣、厚度大，非儲集巖夾層少，是該區(qū)主力儲集層。而碎屑巖儲層分布局限，橫向變化大，泥質(zhì)巖夾層多。

該區(qū)大部分地區(qū)為中三疊統(tǒng)所覆蓋，僅在邊緣出露上二疊統(tǒng)。據(jù)淺井和煤井揭露[17］，在普定三塊田永寧鎮(zhèn)組二段發(fā)育320 m厚的膏鹽層，表明該區(qū)永寧鎮(zhèn)組二段膏鹽層發(fā)育，為該區(qū)提供了良好的區(qū)域蓋層條件。另外該區(qū)還發(fā)育有下寒武統(tǒng)牛蹄塘組—明心寺組、中泥盆統(tǒng)火烘組、下石炭統(tǒng)大塘組和上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M4套區(qū)域性蓋層。此外還發(fā)育中上寒武統(tǒng)的膏鹽白云巖、奧陶—志留系的泥質(zhì)巖、下二疊統(tǒng)梁山組泥巖和中下三疊統(tǒng)的膏鹽白云巖等直接蓋層，對油氣的封蓋能力強(qiáng)。

該區(qū)斷裂相對不發(fā)育，且受膏鹽層的影響，隱伏斷層基本無通天斷層，是黔中隆起、長順凹陷和埡紫—都安斷裂帶夾持下相對穩(wěn)定的變形區(qū)塊，是油氣保存條件最佳的區(qū)塊。

勘探的目的層有加里東期不整合面、奧陶系、志留系、泥盆系和石炭系，甚至還有下二疊統(tǒng)，而奧陶—志留系、中上泥盆統(tǒng)埋深適中，因此，應(yīng)以奧陶—志留系、中上泥盆統(tǒng)勘探為主，同時兼探下二疊統(tǒng)。

3.3 有利勘探區(qū)帶

普定復(fù)向斜帶為最有利勘探區(qū)帶。安順凹陷該構(gòu)造帶為大面積三疊系地層所覆蓋，最有利勘探目標(biāo)有臺緣礁(灘)體、“麻江型”古構(gòu)造、O/S不整合面，具有良好的儲集條件;并且由于泥盆紀(jì)時期馬場斷階的形成出現(xiàn)有盆地相沉積，為泥盆系油氣倒罐于殘山成為潛山油氣藏創(chuàng)造了條件;安順凹陷燕山期為整體斷凹，更有利于潛山油氣藏的保存，是本區(qū)油氣勘探最重要的目標(biāo)。目前勘探成果表明，該構(gòu)造帶巖性圈閉為最有利的勘探目標(biāo)。

4 結(jié)論

安順凹陷下組合存在的成藏類型主要有:“麻江古油藏”型油氣藏;上組合存在的成藏類型主要有“礁灘”型和“不整合面或風(fēng)化殼”型油氣藏組合。同時，安順凹陷烴源條件較好，油源豐富，且是油氣運(yùn)移長期指向區(qū);發(fā)育良好的儲蓋層，具有區(qū)域性保存條件，普定復(fù)向斜帶是安順凹陷最有利勘探區(qū)帶。

致謝:本文在寫作與研究過程中，得到中國石化勘探南方分公司及其研究院的支持與幫助，并使用了部分內(nèi)部資料，在此致以衷心的感謝!

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