巴音戈壁凹陷地質(zhì)特征及勘探潛力分析

高庚,李艷杰 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,黑龍江大慶 163712)

巴音戈壁凹陷地質(zhì)特征及勘探潛力分析

高庚,李艷杰 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,黑龍江大慶 163712)

巴音戈壁凹陷位于塔木察格盆地巴音桑布爾坳陷,經(jīng)歷了多期的構(gòu)造變形,地質(zhì)條件復(fù)雜。利用地震和鉆井資料對(duì)巴音戈壁凹陷石油地質(zhì)條件(地層特征、沉積特征、構(gòu)造特征、烴源巖評(píng)價(jià)、儲(chǔ)蓋組合)和勘探潛力進(jìn)行分析。研究表明,該研究區(qū)的銅缽廟組和南屯組為2套成熟烴源巖,主要發(fā)育扇三角洲、扇三角洲前緣沉積相帶,儲(chǔ)層以砂巖、粉砂巖、含礫砂巖為主,物性較好,具有較好的儲(chǔ)層條件;主要發(fā)育3種生儲(chǔ)蓋組合類(lèi)型,即自生自?xún)?chǔ)型成藏組合、下生上儲(chǔ)型成藏組合、上生下儲(chǔ)型成藏組合,其中自生自?xún)?chǔ)型是主要的成藏組合;巴音戈壁凹陷的北次凹洼槽成藏潛力較大,南次凹洼槽成藏潛力較小。

巴音戈壁凹陷;地質(zhì)特征;勘探潛力

塔木察格盆地位于蒙古國(guó)東部,向北延伸進(jìn)入中國(guó),與海拉爾盆地同屬一個(gè)中生代沉積盆地[1-3]。巴音戈壁凹陷位于塔木察格盆地巴音桑布爾坳陷,勘探面積4800km2,基底最大埋深為4500m。目前,通過(guò)重力、鉆井及地震資料解釋,初步搞清了該凹陷的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造單元分布、沉積蓋層的厚度,但對(duì)主力生烴洼槽以及有利的油氣分布區(qū)帶認(rèn)識(shí)不清,這嚴(yán)重制約了下一步的勘探工作。為此,筆者對(duì)巴音戈壁凹陷石油地質(zhì)條件和勘探潛力進(jìn)行分析,以便為該研究區(qū)的勘探開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 石油地質(zhì)條件

1.1 地層特征

通過(guò)對(duì)巴音戈壁凹陷地震和鉆井資料進(jìn)行分析,并與塔木察格盆地南貝爾凹陷東洼和西洼地層巖性、電性及地震反射特征進(jìn)行對(duì)比,將巴音戈壁凹陷地層自下而上劃分為基巖、銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組和伊敏組,上述結(jié)構(gòu)在凹陷內(nèi)均有發(fā)育且分布穩(wěn)定(見(jiàn)圖1)。

圖1 巴音戈壁凹陷地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖

1.2 沉積特征

巴音戈壁凹陷的特點(diǎn)是東西向較窄陡,南北向相對(duì)狹長(zhǎng),其中主要發(fā)育2套物源體系,即緩坡物源和陡坡物源。銅缽廟組時(shí)期,水體較淺,湖盆較小,在緩坡帶主要發(fā)育一些扇三角洲、扇三角洲前緣,陡坡帶主要發(fā)育一些近岸水下扇。同時(shí),由于斷裂活動(dòng)劇烈,銅缽廟組時(shí)期沉積總體上呈快速堆積的特點(diǎn),沉積物顆粒較粗,分選較差。南屯組時(shí)期,隨著斷裂的繼續(xù)發(fā)育,湖盆進(jìn)一步擴(kuò)大,在緩坡帶,主要發(fā)育扇三角洲前緣、湖底扇、淺湖、深湖-半淺湖,在陡坡帶,主要發(fā)育近岸水下扇、深湖-半深湖,局部發(fā)育一些湖底扇(見(jiàn)圖2)。

圖2 巴音戈壁凹陷沉積相圖

圖3 塔木察格盆地巴音戈壁凹陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D

1.3 構(gòu)造特征

巴音戈壁凹陷在早白堊世地史發(fā)展時(shí)期,表現(xiàn)為強(qiáng)烈的不均衡構(gòu)造運(yùn)動(dòng),在早白堊世左旋剪切-拉張構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制下,形成了巴音戈壁凹陷獨(dú)特的地質(zhì)結(jié)構(gòu),其南部為西斷東超的斷槽式結(jié)構(gòu),北部為東斷西超的斷槽式結(jié)構(gòu),由于多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,形成凹隆相間的構(gòu)造格局[4]。由中部斷裂隆起帶分隔,形成南北2個(gè)次凹:北次凹為東斷西超結(jié)構(gòu),劃分為巴北斜坡帶、巴北洼槽帶、巴北陡帶3個(gè)三級(jí)構(gòu)造帶;南次凹為西斷東超結(jié)構(gòu),劃分為巴南斜坡帶、巴南洼槽帶、巴南陡帶3個(gè)三級(jí)構(gòu)造帶(見(jiàn)圖3)。

巴音戈壁凹陷經(jīng)歷斷陷-斷坳轉(zhuǎn)換和坳陷構(gòu)造發(fā)育階段,其中銅缽廟組-南屯組為斷陷階段,斷陷期內(nèi)部發(fā)生了多次斷裂、擠壓、褶皺和局部剝蝕,構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈,尤其是南屯組沉積末期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),受拉張斷裂的控制,凹陷內(nèi)形成與之相伴生的眾多斷鼻、斷塊構(gòu)造,這為油氣聚集提供了圈閉條件。從大磨拐河組開(kāi)始,沉積范圍擴(kuò)大并進(jìn)入斷坳轉(zhuǎn)換階段,構(gòu)造活動(dòng)明顯減弱,在持續(xù)、穩(wěn)定沉降的構(gòu)造背景下,該凹陷沉積了厚度達(dá)1000m以上的地層。該時(shí)期沉積穩(wěn)定、斷裂活動(dòng)減弱、地層厚度大,這樣既為下伏烴源層提供了熱演化條件,又為早期形成的油氣藏創(chuàng)造了良好的保存條件。晚白堊紀(jì)為坳陷演化階段,斷裂活動(dòng)進(jìn)一步減弱,對(duì)白堊紀(jì)已形成的油氣藏未起到改造和破壞作用。

從上述構(gòu)造演化特征可以看出,該研究區(qū)在斷坳演化階段和坳陷演化階段均表現(xiàn)出弱的斷裂活動(dòng),這對(duì)油氣藏的后期保存非常有利。

1.4 烴源巖評(píng)價(jià)

巴音戈壁凹陷目前的探井證實(shí),巴音戈壁凹陷具有一定的生油能力,主要烴源巖發(fā)育在銅缽廟組和南屯組地層中。北次凹的T22-A井鉆遇較發(fā)育的暗色泥巖,其中大磨拐河組見(jiàn)深灰、黑灰色泥巖282m,以黑灰色為主,總有機(jī)碳含量(TOC)平均2.07%;“A”(氯仿瀝青“A”含量)平均1.65%,Ⅲ1型干酪根,鏡質(zhì)體反射率(Ro)0.53%～0.75%;南屯組見(jiàn)黑灰色、灰黑色泥巖186m,以黑灰色為主,部分灰黑色,TOC平均2.42%,“A”平均9.9%,Ⅰ2、Ⅱ型干酪根,Ro0.58%～0.78%,達(dá)到了成熟階段;銅缽廟組見(jiàn)深灰、灰黑色泥巖夾層(累計(jì)厚143m),TOC平均2.159%,“A”平均0.1204%,Ro平均0.85%,為成熟的中等烴源巖。

1.5 儲(chǔ)蓋組合

1)儲(chǔ)層條件 鉆井揭示巴音戈壁凹陷南屯組、銅缽廟組扇三角洲、湖底扇等沉積相帶砂巖、砂礫巖發(fā)育,南屯組砂巖厚度一般20～90m,孔隙度8%～32%,銅缽廟組砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、砂礫巖厚度一般160～350m,孔隙度9%～21%,儲(chǔ)層厚度大,物性較好,具備較好的儲(chǔ)集條件。

2)蓋層條件 根據(jù)巴音戈壁凹陷實(shí)鉆情況,認(rèn)為大磨拐河組是斷陷湖盆發(fā)育時(shí)期,發(fā)育深湖相的灰色、深灰色泥巖,厚度大、封蓋性能好。南屯組處于湖盆發(fā)育中期,沉積中心區(qū)泥質(zhì)巖類(lèi)較發(fā)育,可以作為下伏銅缽廟組的局部蓋層。結(jié)合塔南凹陷類(lèi)比分析可知[8],銅缽廟組和南屯組是有利儲(chǔ)層。

3)生儲(chǔ)蓋組合 根據(jù)對(duì)巴音戈壁凹陷烴源巖、儲(chǔ)層及蓋層條件的初步分析,認(rèn)為該研究區(qū)形成3種生儲(chǔ)蓋組合類(lèi)型,即自生自?xún)?chǔ)型成藏組合、下生上儲(chǔ)型成藏組合、上生下儲(chǔ)型成藏組合,其中自生自?xún)?chǔ)型是主要的成藏組合。

2 勘探潛力分析

研究認(rèn)為[5-6],繼承性發(fā)育的主生烴洼槽控制油氣分布,且主要生烴洼槽附近的構(gòu)造帶或局部構(gòu)造是有利的油氣聚集帶。巴音戈壁凹陷結(jié)構(gòu)總體上是一個(gè)內(nèi)部發(fā)育多個(gè)壘-塹相間分布的二級(jí)構(gòu)造帶。由于巴音戈壁凹陷地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特殊性,主要生烴洼槽在凹陷南、北部的分布位置不同。在北次凹,主要生烴洼槽分布在凹陷的東部;在南次凹,主要生烴洼槽分布在凹陷的西部。

北次凹具有東、西2側(cè)物源體系,發(fā)育近岸水下扇和扇三角洲沉積體系,配合東斷西超的地質(zhì)結(jié)構(gòu),因而具備形成構(gòu)造巖性油藏的地質(zhì)條件。同時(shí),北次凹完鉆的T22-A井揭示銅缽廟組發(fā)育有黑灰色泥巖、深灰色泥巖且見(jiàn)到油氣顯示,說(shuō)明北次凹洼槽勘探潛力較大。因此,應(yīng)以資源評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),分3個(gè)層次實(shí)施鉆探:針對(duì)陡坡帶,通過(guò)追蹤物源方向來(lái)尋找有利儲(chǔ)層;針對(duì)斜坡帶,通過(guò)刻畫(huà)斜坡物源體系來(lái)探索巖性-構(gòu)造油藏;針對(duì)洼槽帶,通過(guò)巖性油藏勘探以進(jìn)行有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。

南次凹的T21-H井采用電磁熱采工藝試油,在南屯組1625～1640m井段獲得含水工業(yè)油流(日產(chǎn)油4.32m3、日產(chǎn)水3.12m3),塔21-E井在南屯組和銅缽廟組均鉆遇烴源巖,但該井和高部位的T21-F井均未鉆遇油層,說(shuō)明南次凹洼槽成藏潛力較小。建議開(kāi)展老井復(fù)查,對(duì)南次凹的勘探潛力作進(jìn)一步評(píng)價(jià)。

3 結(jié)論與建議

1)巴音戈壁凹陷地層自下而上劃分為基巖、銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組和伊敏組,其中銅缽廟組和南屯組為2套成熟烴源層,主要發(fā)育扇三角洲、扇三角洲前緣沉積相帶,以砂巖、粉砂巖、含礫砂巖為主,物性較好,具有較好的儲(chǔ)層條件。

2)巴音戈壁凹陷內(nèi)主要存在3種生儲(chǔ)蓋組合類(lèi)型,即自生自?xún)?chǔ)型成藏組合、下生上儲(chǔ)型成藏組合、上生下儲(chǔ)型成藏組合,其中自生自?xún)?chǔ)型是主要的成藏組合。

3)巴音戈壁凹陷的北次凹洼槽成藏潛力較大,南次凹洼槽成藏潛力較小。下一步的勘探方向應(yīng)尋找有利沉積相帶,并結(jié)合構(gòu)造背景開(kāi)展構(gòu)造-巖性及巖性油氣藏勘探。

[1]王顯東,賈承造,蒙啟安,等.塔南斷陷陡坡帶南屯組巖性油藏形成與分布的主控因素[J].石油學(xué)報(bào),2011,32(4):565-571.

[2]方石,謝榮祥,苗長(zhǎng)盛,等.塔南凹陷南屯組油藏類(lèi)型及其分布特征[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2012,42(增刊1):8-15.

[3]單敬福,紀(jì)友亮,金利紅,等.塔南-南貝爾凹陷南屯組沉積相特征[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,44(1):241-249.

[4]王玉華,蒙啟安,張革,等.塔南凹陷油氣成藏條件與富集規(guī)律[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),2009,28(5):13-17.

[5]王英民,金武弟,劉書(shū)會(huì),等.斷陷湖盆多級(jí)坡折帶的成因類(lèi)型、展布及其勘探意義[J].石油與天然氣地質(zhì),2003,24(3):199-203.

[6]張君龍.塔南凹陷東部構(gòu)造帶南屯組儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性對(duì)油氣分布的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2011,41(2): 351-357.

[編輯] 李啟棟

TE121.1

A

1673-1409(2014)16- 0005- 03

2013-11-04

高庚(1979-),男,碩士,工程師,現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)方面的研究工作。