準西車排子地區(qū)石炭系不整合結(jié)構(gòu)特征及控藏作用

閔飛瓊(勝利油田勘探開發(fā)研究院西部分院,山東　東營　257000)

準西車排子地區(qū)石炭系不整合結(jié)構(gòu)特征及控藏作用

閔飛瓊(勝利油田勘探開發(fā)研究院西部分院,山東東營257000)

根據(jù)鉆井、測井和分析化驗資料所揭示的風(fēng)化殼剖面及其巖石學(xué)特征、物性特點，分析準西地區(qū)不整合結(jié)構(gòu)特征，剖析不整合結(jié)構(gòu)巖性配置特征及其輸導(dǎo)特征，建立不整合結(jié)構(gòu)發(fā)育模式，揭示超剝帶不整合結(jié)構(gòu)控藏作用。

石炭系；不整合結(jié)構(gòu)；車排子地區(qū)

1　概況

準西地區(qū)是準噶爾盆地重要的油氣富集帶，近年來勝利油田在此已形成億噸儲量規(guī)模。該區(qū)沿盆緣橫向跨度大，源圈分離，地層超剝頻繁，具有“頂削底超”特征。制約該區(qū)勘探的關(guān)鍵問題主要有①不整合結(jié)構(gòu)認識不清，特別是對不整合結(jié)構(gòu)中風(fēng)化粘土層的發(fā)育缺乏規(guī)律性認識；②不整合面在遠源長距油氣運聚中所起作用不明。針對這兩個問題，開展不整合控藏作用研究。

2　石炭系不整合結(jié)構(gòu)特征

2.1結(jié)構(gòu)特征

通過對區(qū)內(nèi)40多口探井的測錄井及巖心資料，并結(jié)合露頭剖面觀察，石炭系頂部不整合在垂向上可分為：正常沉積層、風(fēng)化粘土層、半風(fēng)化巖石三層結(jié)構(gòu)，缺失風(fēng)化粘土層只具有二層結(jié)構(gòu)?；鹕綆r半風(fēng)化巖石據(jù)風(fēng)化程度可劃分為水解層和淋濾層。

（1）正常沉積層

不整合頂板巖石是指位于不整合面上覆巖層底部的那套巖石。不整合頂板砂礫巖（砂巖、礫巖、粉砂巖）單層厚度0～28米，厚度橫向變化大，物性較好，孔隙度一般21%～36.8%，滲透率61.3×10～3～431.5×10～3μm2。

（2）風(fēng)化粘土層

風(fēng)化粘土層位于風(fēng)化殼最上部，風(fēng)化粘土層厚度0～6米，巖性主要為塊狀紅色、雜色泥巖。原巖結(jié)構(gòu)幾乎完全遭破壞，無沉積構(gòu)造。巖石物性差，測井解釋孔隙度4%～11%，滲透率2× 10～3～8×10～3μm3。地球化學(xué)元素中Al、Fe等難遷移元素相對富集，Ca、Na、K等易遷移元素明顯缺乏，導(dǎo)致化學(xué)蝕變指數(shù)（CⅠA= 100*［Al2O3/（Al2O3+CaO+Na2O+K2O））較大。

（3）水解層

水解層是火山巖強蝕變后的產(chǎn)物，以火山巖細小顆粒和泥巖為主。粘土化程度達50～80%，巖石因強氧化和蝕變作用，原始結(jié)構(gòu)及成分不清。巖石破碎呈角礫狀構(gòu)造，角礫間充填風(fēng)化形成的泥質(zhì)和巖石細粒。巖石致密。巖石總體氧化強（蝕變?yōu)槌嗪骤F礦），長石主要發(fā)生土化，斜長石另見絹云母化，暗色礦物蝕變?yōu)榫G泥石和形成溶孔，即蝕變礦物主要為赤褐鐵礦、高嶺土、絹云母和綠泥石等。

（4）淋濾層

淋濾層是不整合結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。淋濾層厚度一般0～幾百m，淋濾層是火山巖較強蝕變后的產(chǎn)物，以火山巖碎塊為主。風(fēng)化作用較弱，粘土化僅20～50%，局部破碎。裂縫發(fā)育，充填物主要為沸石。發(fā)育裂縫充填殘余孔隙。巖石較致密。巖石總體氧化程度較弱，長石主要發(fā)生土化，斜長石另見絹云母化，暗色礦物蝕變?yōu)榫G泥石和形成溶孔。

2.2不整合結(jié)構(gòu)縱向發(fā)育模式

從上至下，理想的不整合結(jié)構(gòu)發(fā)育三層結(jié)構(gòu)，對應(yīng)三個變化鋒面。其中風(fēng)化前鋒為半風(fēng)化巖石與原巖的分界，粘土化前鋒為半風(fēng)化巖石與粘土層界面。若發(fā)育風(fēng)化粘土層，膠結(jié)前鋒對應(yīng)著已膠結(jié)的鋁土（礦），對應(yīng)水解層。因此，膠結(jié)前鋒不只是出現(xiàn)在粘土層中，在半風(fēng)化巖石中也可以出現(xiàn)。

2.3不整合橫向發(fā)育模式

通過不整合發(fā)育主控因素分析，間斷時間與原巖巖性控制不整合結(jié)構(gòu)發(fā)育程度，古地形與保存條件控制結(jié)構(gòu)分布。盆緣不整合結(jié)構(gòu)中的風(fēng)化粘土層分布相對局限，主要出現(xiàn)于一級不整合中，且多位于斜坡或凸起相對平緩位置；二級不整合、隆起或凸起的頂部位置往往缺失風(fēng)化粘土層。半風(fēng)化巖石厚度一般0～幾百m，總體由盆地邊緣或凸起向盆內(nèi)斜坡減薄。不同構(gòu)造部位，半風(fēng)化巖石厚度差異大。構(gòu)造高部位經(jīng)受風(fēng)化剝蝕時間相對較長，半風(fēng)化巖石厚度一般較大；構(gòu)造低部位則相反。

3　不整合結(jié)構(gòu)輸導(dǎo)性及控藏作用

3.1不整合縱向輸導(dǎo)結(jié)構(gòu)

從物性角度來看，由不同巖石組成的不整合結(jié)構(gòu)可看作是一個滲透層、非滲透層的組合。其中，頂板正常沉積泥巖、風(fēng)化粘土層、水解層、凝灰?guī)r淋濾層等為非滲透層。受火山巖巖相及不整合結(jié)構(gòu)發(fā)育特點的影響，不整合結(jié)構(gòu)滲透性組合在平面分布上具有一定規(guī)律性。安山巖、玄武巖等溢流相火山碎屑巖，火山角礫巖等爆發(fā)相火山碎屑巖，各結(jié)構(gòu)層主要為滲透性巖石，易形成以滲透層/滲透層為主的組合型式。凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等巖石類型為滲透層/非滲透層型、非滲透層/非滲透層組合型式。

3.2不整合橫向輸導(dǎo)結(jié)構(gòu)

車排子地區(qū)石炭系不整合面多發(fā)育兩層結(jié)構(gòu)，部分地區(qū)發(fā)育水解層，遮擋油氣。車排子地區(qū)單靠不整合難以形成較大規(guī)模的油氣運移，必須與骨架砂體、斷層形成有效的空間配置，才能形成油氣的大規(guī)模運移。

3.3不整合控藏模式

在此基礎(chǔ)上，我們在車排子地區(qū)識別出不整合三種控藏模式：

第一種：未成藏型，無顯示，油氣沒有進入。

第二種：砂體—不整合對接型，上下均有顯示，砂體—不整合對接。同源同期油藏，油氣沿不整合面之上砂體輸導(dǎo)，局部砂體與不整合面?zhèn)认驅(qū)?，形成油藏，不整合面不能長距離輸導(dǎo)油氣。

第三種：砂體—水解層—斷層對接型，上有顯示、下無顯示，砂體—水解層—斷層對接。同源同期油藏，硬殼發(fā)育，油氣沿不整合之上砂體輸導(dǎo)，和沿不整合面硬殼下的母巖輸導(dǎo)，形成內(nèi)幕油藏。

4　結(jié)語

（1）石炭系不整合結(jié)構(gòu)二層結(jié)構(gòu)廣泛分布，三層結(jié)構(gòu)多位于超剝線附近的地勢平緩區(qū)，范圍有限。風(fēng)化粘土層與水解層是非滲透層，對油氣起封堵作用，淋濾層是良好的滲透層，起輸導(dǎo)作用。

（2）單靠不整合難以形成較大規(guī)模的油氣運移，必須與骨架砂體、斷層形成有效的空間配置，才能形成油氣的大規(guī)模運移。提出了超剝帶不整合結(jié)構(gòu)控藏三種模式：未成藏型，砂體—不整合對接型和砂體—水解層—斷層對接型。

［1］曹劍等．準噶爾盆地西北緣油氣成藏演化的包裹體地球化學(xué)研究．地質(zhì)論評，2006年第5期．

［2］曾濺輝，王捷等．油氣運移機理及物理模擬［M］．北京：科學(xué)出版社，2000．

［3］陳建平等，準噶爾盆地西北緣克～烏斷裂帶油氣分布控制因素分析，地質(zhì)找礦論叢．2003．18（1），47～50．