車(chē)排子地區(qū)白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)及輸導(dǎo)作用

秦 峰，曾治平，宮亞軍，閔飛瓊

(中國(guó)石化勝利油田分公司，山東 東營(yíng) 257015)

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車(chē)排子地區(qū)白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)及輸導(dǎo)作用

秦 峰，曾治平，宮亞軍，閔飛瓊

(中國(guó)石化勝利油田分公司，山東 東營(yíng) 257015)

基于大量地質(zhì)與地球物理資料，分析了車(chē)排子地區(qū)白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)特征、輸導(dǎo)通道類(lèi)型及輸導(dǎo)作用。車(chē)排子地區(qū)白堊系底部不整合主要為2層結(jié)構(gòu)，不整合面之上巖石及半風(fēng)化巖石發(fā)育，風(fēng)化黏土層不發(fā)育。研究區(qū)具有雙運(yùn)移通道、單運(yùn)移通道、封堵型3種通道類(lèi)型，雙運(yùn)移通道類(lèi)型與油氣高顯示程度、高運(yùn)移指數(shù)有良好對(duì)應(yīng)關(guān)系，此類(lèi)型輸導(dǎo)通道發(fā)育區(qū)的構(gòu)造高部位是油氣的有利聚集區(qū)。

白堊系；不整合結(jié)構(gòu)；輸導(dǎo)通道類(lèi)型；輸導(dǎo)作用；車(chē)排子地區(qū)

0 引 言

不整合結(jié)構(gòu)是不整合發(fā)育地區(qū)油氣成藏的主要控制因素，結(jié)構(gòu)特征的差異導(dǎo)致油氣運(yùn)移路徑和聚集部位復(fù)雜多變，許多學(xué)者針對(duì)該領(lǐng)域開(kāi)展了卓有成效的探索和研究，取得了豐富的成果認(rèn)識(shí)[1-12]。車(chē)排子地區(qū)位于盆緣超剝帶，不整合發(fā)育，近幾年鉆探結(jié)果證實(shí)白堊系具有較豐富的油氣，而且大多數(shù)油藏為地層、巖性等與不整合相關(guān)油藏，但是目前對(duì)該區(qū)白堊系油氣成藏規(guī)律認(rèn)識(shí)程度較低，制約了該區(qū)不整合油藏的勘探部署。針對(duì)白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)特征開(kāi)展研究，剖析不整合輸導(dǎo)通道類(lèi)型，明確不整合輸導(dǎo)作用及油氣有利聚集區(qū)，對(duì)于進(jìn)一步拓展車(chē)排子地區(qū)白堊系油氣勘探，發(fā)現(xiàn)更大規(guī)模儲(chǔ)量具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

車(chē)排子凸起位于準(zhǔn)噶爾盆地西緣，地跨新疆維吾爾自治區(qū)塔城地區(qū)、克拉瑪依市和博爾塔拉蒙古自治州等3個(gè)地、市、州。構(gòu)造上車(chē)排子凸起與紅車(chē)斷裂帶同屬于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起的次一級(jí)構(gòu)造單元，其東面以紅—車(chē)斷裂帶為界與昌吉凹陷及中拐凸起相接，南面為四棵樹(shù)凹陷及伊林黑比爾根山，西面及西北面為扎伊爾山，北面與克—夏斷褶帶相接。該研究區(qū)主要為車(chē)排子凸起上的勝利探區(qū)三維地震工區(qū)。

2 不整合結(jié)構(gòu)特征

2.1 不整合面之上的巖石

不整合面之上的巖石通常指位于不整合面上覆巖層底部的巖石。車(chē)排子地區(qū)白堊系不整合面之上的巖石類(lèi)型主要為砂巖、砂泥巖互層、泥巖和粉砂巖泥巖互層4種，其中砂巖地層分布范圍最廣，其次是粉砂巖泥巖互層、泥巖地層，砂泥巖互層地層范圍最小。巖層厚度為5～35 m，由構(gòu)造高部位向低部位增厚，即由西向東逐漸增厚，且北部不整合面之上巖石的厚度整體上大于南部地區(qū)。

2.2 風(fēng)化黏土層

風(fēng)化黏土層也稱古土壤，位于風(fēng)化殼最上部，是在物理風(fēng)化的基礎(chǔ)上，生物化學(xué)風(fēng)化作用改造下形成的細(xì)粒殘積物。該層具有穿越層位、缺乏沉積構(gòu)造、自然伽馬值低于正常泥巖，幾乎不含鈣，鋁和鐵元素含量高等特征，是識(shí)別不整合面的重要標(biāo)志。風(fēng)化黏土層在上覆沉積物壓實(shí)作用下巖性較致密，是一套良好的封蓋層。28口井資料分析表明，研究區(qū)內(nèi)的不整合面結(jié)構(gòu)中，風(fēng)化黏土層不發(fā)育。

2.3 半風(fēng)化巖石

半風(fēng)化巖石厚度受巖性差異影響程度較大，其厚度由盆地邊緣或凸起處向盆內(nèi)斜坡減薄。據(jù)28口井統(tǒng)計(jì)，車(chē)排子地區(qū)半風(fēng)化巖石的巖性主要為砂礫巖和凝灰?guī)r，其中21口井為砂礫巖，7口井為凝灰?guī)r。當(dāng)半風(fēng)化巖石的巖性為礫巖類(lèi)時(shí)，其厚度為0～40 m，主要集中在11～30 m；當(dāng)半風(fēng)化巖石巖性為凝灰?guī)r時(shí)，其厚度為0～30 m，主要集中在11～20 m。整體上，砂礫巖類(lèi)半風(fēng)化巖石厚度大于凝灰?guī)r類(lèi)半風(fēng)化巖石的厚度。受構(gòu)造因素控制，半風(fēng)化巖石的厚度由構(gòu)造高部位向低部位減小，即由東北部向西南部逐漸減薄。在東北部厚度可達(dá)30.0 m以上，北部厚度為20.0 m左右，其他地區(qū)厚度基本小于17.5 m。

3 不整合輸導(dǎo)通道類(lèi)型

3.1 巖性組合

由于構(gòu)造部位、沉積作用、成巖作用、氣候、風(fēng)化作用及后期改造的不一致，不整合各結(jié)構(gòu)層在空間上存在變化，具有不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型[16]，即不整合界面的上、下巖層具有多種配置關(guān)系。車(chē)排子地區(qū)白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)有8種類(lèi)型，即砂巖—礫巖、砂泥互層—礫巖、粉砂巖泥巖互層—礫巖、砂巖—凝灰?guī)r、砂泥互層—凝灰?guī)r、粉砂巖泥巖互層—凝灰?guī)r、泥巖—礫巖、泥巖—凝灰?guī)r。其中，砂巖—礫巖和粉砂巖泥巖互層—礫巖巖性結(jié)構(gòu)類(lèi)型居多，其次是砂巖—凝灰?guī)r和泥巖—礫巖。

3.2 輸導(dǎo)通道類(lèi)型

從物性角度來(lái)看，由不同巖性的巖石組成的不整合結(jié)構(gòu)可看作是一個(gè)滲透層、非滲透層的組合，不同類(lèi)型巖石組合決定了其輸導(dǎo)通道類(lèi)型，同時(shí)也決定了不整合結(jié)構(gòu)中不同部位的滲透性組合特點(diǎn)。綜合考慮不整合面上、下巖性配置關(guān)系和風(fēng)化黏土層的發(fā)育情況等因素，將不整合的空間結(jié)構(gòu)分為雙運(yùn)移通道型(Ⅰ型)和單運(yùn)移通道型(Ⅱ型)和封堵型(Ⅲ型)3大類(lèi)(圖1)。

雙運(yùn)移通道型(Ⅰ型)：雙運(yùn)移通道型主要分布于車(chē)排子地區(qū)北部，滲透性組合為滲透層—滲透層型。統(tǒng)計(jì)表明該類(lèi)型不整合輸導(dǎo)厚度(即不整合面之上巖石的厚度和不整合面之下半風(fēng)化巖石的厚度之和)較大，基本都大于20 m，最大厚度可達(dá)53 m，大多數(shù)為30～50 m。

圖1 白堊系底部不整合輸導(dǎo)類(lèi)型平面分布

單運(yùn)移通道型(Ⅱ型)：?jiǎn)芜\(yùn)移通道型主要分布于車(chē)排子地區(qū)中部及北部，滲透性組合有3種形式，分別為滲透層—非滲透層型，滲透層、非滲透層—非滲透層型，非滲透層—滲透層型。該類(lèi)型不整合輸導(dǎo)厚度較小，基本都小于30 m，在幾米至20余米之間。

封堵型(Ⅲ型)：封堵型主要分布于車(chē)排子地區(qū)南部，滲透性組合為非滲透層—非滲透層型。該類(lèi)型不整合不具有滲透性，不能作為油氣運(yùn)移通道，會(huì)對(duì)油氣的運(yùn)移起到封堵作用。

4 不整合輸導(dǎo)作用

車(chē)排子地區(qū)白堊系油氣富集程度與輸導(dǎo)通道類(lèi)型分布有較好對(duì)應(yīng)關(guān)系。統(tǒng)計(jì)表明：研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的白堊系油氣主要分布在工區(qū)北部，從輸導(dǎo)通道類(lèi)型來(lái)看，工區(qū)北部主要發(fā)育雙運(yùn)移通道類(lèi)型及單運(yùn)移通道類(lèi)型；南部油氣顯示少，其輸導(dǎo)類(lèi)型也以封堵型為主，僅有少量單運(yùn)移通道類(lèi)型和雙運(yùn)移通道類(lèi)型。此外，不同類(lèi)型輸導(dǎo)通道輸導(dǎo)層厚度也對(duì)油氣運(yùn)聚有重要影響，從白堊系不整合輸導(dǎo)層厚度與油氣顯示關(guān)系來(lái)看，白堊系油氣顯示主要分布在不整合輸導(dǎo)層厚度高值區(qū)，大多分布在輸導(dǎo)層厚度大于30 m的區(qū)域范圍內(nèi)，而輸導(dǎo)層厚度的高值區(qū)與雙運(yùn)移通道類(lèi)型的分布相對(duì)應(yīng)。

為進(jìn)一步明確不同類(lèi)型運(yùn)移通道的輸導(dǎo)性，利用“油氣有效運(yùn)移通道指數(shù)”進(jìn)行量化評(píng)價(jià)(圖2)。所謂油氣有效運(yùn)移通道指數(shù)為某一輸導(dǎo)層的油氣顯示段厚度與該層砂巖輸導(dǎo)層的厚度之比，當(dāng)應(yīng)用于不整合面時(shí)，即為不整合面輸導(dǎo)層厚度內(nèi)的油氣顯示厚度與不整合面輸導(dǎo)體系的輸導(dǎo)層厚度之比值，其計(jì)算公式為：油氣有效運(yùn)移通道指數(shù)(HMIe)=(含油+油浸+油斑+油跡+50%熒光)厚度/不整合面輸導(dǎo)層厚度。在所統(tǒng)計(jì)的鉆遇白堊系底不整合的井中，有19口井的不整合面附近有油氣顯示，其油氣有效運(yùn)移通道指數(shù)為0.10～0.90，大多數(shù)大于0.50，平均為0.56。工區(qū)北部油氣有效運(yùn)移通道指數(shù)最高值接近1.00，整體高于南部。有效運(yùn)移通道指數(shù)數(shù)值的分布進(jìn)一步證明，工區(qū)北部不整合輸導(dǎo)通道類(lèi)型較好，輸導(dǎo)能力強(qiáng)，而且高值區(qū)位于白堊系構(gòu)造高部位，更有利于油氣的聚集。

圖2 白堊系底部不整合油氣有效運(yùn)移通道指數(shù)等值線

5 結(jié) 論

(1) 車(chē)排子地區(qū)白堊系底部不整合主要為2層結(jié)構(gòu)，不整合面之上巖石及半風(fēng)化巖石發(fā)育，風(fēng)化黏土層不發(fā)育。

(2) 研究區(qū)具有雙運(yùn)移通道、單運(yùn)移通道、封堵型3種通道類(lèi)型，雙運(yùn)移通道類(lèi)型與油氣高顯示程度、高運(yùn)移指數(shù)有良好對(duì)應(yīng)關(guān)系，此類(lèi)型通道發(fā)育區(qū)的構(gòu)造高部位是油氣的有利聚集區(qū)。

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編輯 張 雁

20150107；改回日期：20150613

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“準(zhǔn)噶爾盆地碎屑巖層系大中型油氣田形成規(guī)律與勘探方向”(2011ZX05002-002)

秦峰(1976-)，男，研究員， 2000年畢業(yè)于西北大學(xué)石油與天然氣地質(zhì)專業(yè)，2007年畢業(yè)于該校礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)從事油氣勘探綜合研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.04.001

TE121.1

A

1006-6535(2015)04-0001-03