瑪湖凹陷百口泉組準(zhǔn)連續(xù)型高效油藏的發(fā)現(xiàn)與成藏機制

支東明

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·油氣勘探·

瑪湖凹陷百口泉組準(zhǔn)連續(xù)型高效油藏的發(fā)現(xiàn)與成藏機制

支東明

（中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000）

準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖富烴凹陷近5年在下三疊統(tǒng)百口泉組中持續(xù)取得突破，發(fā)現(xiàn)了中國首個億噸級源上準(zhǔn)連續(xù)型高效油藏群。這一勘探重大發(fā)現(xiàn)得益于勘探思路從構(gòu)造型油氣藏向巖性地層油氣藏，向連續(xù)型油氣藏的轉(zhuǎn)變。成藏機制綜合分析認為，瑪湖富烴凹陷石炭系—二疊系優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，有利于原油生成；百口泉組發(fā)育扇三角洲前緣優(yōu)質(zhì)儲集層與構(gòu)造巖性圈閉群，斷裂溝通了烴源巖與儲集層，有利于原油成藏；百口泉組構(gòu)造平緩，頂、底板條件好，有利于原油富集；百口泉組存在異常高壓與裂縫，原油性質(zhì)好，儲集層甜點發(fā)育，有利于原油高產(chǎn)。因此，瑪湖凹陷百口泉組億噸級準(zhǔn)連續(xù)型高效油藏群整體含油、局部富集，受鼻狀構(gòu)造帶、前緣有利相帶和斷裂聯(lián)合控制，能規(guī)模成藏，潛力巨大，是對全球連續(xù)型油氣藏勘探與研究的重要補充。當(dāng)前勘探程度較低的黃羊泉扇、瑪東扇和夏鹽扇展布區(qū)值得重點考慮。關(guān)鍵詞：準(zhǔn)噶爾盆地；瑪湖凹陷；百口泉組；準(zhǔn)連續(xù)型油氣藏；巖性地層油氣藏；源外成藏；扇三角洲

連續(xù)型油氣藏是當(dāng)前全球油氣勘探與地質(zhì)研究的熱點，其概念由美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）于1995年最先提出，通常認為具備2個基本特征：①儲集體系大范圍連片，沒有明顯的圈閉邊界，油氣呈大范圍分布；②油氣運移受水浮力影響較?。?］。據(jù)此認為，過去按構(gòu)造高點找油的傳統(tǒng)思路而不受重視的富烴凹陷低部位可以大面積含油，開辟了新的勘探領(lǐng)域，此后的勘探的確不斷取得突破，印證了這一構(gòu)想［2-5］。中國的油氣勘探和地質(zhì)研究工作者們在2000年后也逐漸開始關(guān)注這類油氣藏，勘探取得了不少成果，如鄂爾多斯盆地古生界致密氣藏和三疊系致密油藏、四川盆地須家河組致密氣藏、松遼盆地深層扶楊組致密油藏等［6-8］?？傮w而言，連續(xù)型油氣藏目前已成為全球油氣資源增儲上產(chǎn)的重要新領(lǐng)域［9-11］。

準(zhǔn)噶爾盆地是中國西北地區(qū)的一個典型的大型疊合含油氣盆地［12］，2010年后在連續(xù)型油氣勘探領(lǐng)域取得重大突破，在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷下三疊統(tǒng)百口泉組中發(fā)現(xiàn)了中國首個億噸級源上準(zhǔn)連續(xù)型高效油藏群［13-14］，油藏特征與經(jīng)典的連續(xù)型油氣藏有同有異，因此定義為準(zhǔn)連續(xù)型油藏，對全球連續(xù)型油氣藏的勘探和研究是一個重要的補充，分析準(zhǔn)連續(xù)型油藏的成藏機制具有重要典范意義，既可指導(dǎo)區(qū)域油氣勘探，亦可供國內(nèi)外同類油氣藏研究類比參考。

1　瑪湖凹陷百口泉組源上連續(xù)型油藏勘探發(fā)現(xiàn)

瑪湖富烴凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，是準(zhǔn)噶爾盆地油氣勘探歷史上迄今最為成功的富烴凹陷，在西北緣的紅車、克百、烏夏3大斷裂帶上已形成了國內(nèi)外著名的百里油區(qū)［15］（圖1）。區(qū)域油氣勘探最初一直是圍繞斷裂帶以尋找構(gòu)造油氣藏為主，自1955年發(fā)現(xiàn)新中國第一個大油田——克拉瑪依油田，截至2005年的50年間共發(fā)現(xiàn)了8個油田，累計探明石油儲量超過10×108t.2005年，考慮到研究區(qū)勘探程度逐漸增高，圍繞斷裂帶富烴區(qū)開始了精細勘探戰(zhàn)略，此后3年累計探明儲量近2×108t，控制儲量近2×108t，有效推動了老油區(qū)的勘探。

圖1　準(zhǔn)噶爾盆地環(huán)瑪湖凹陷勘探成果示意

2007年后，隨著斷裂帶油氣勘探程度的進一步提高，勘探家們逐漸認識到需要開辟新的勘探領(lǐng)域，通過對環(huán)瑪湖凹陷的整體系統(tǒng)研究，結(jié)合國內(nèi)外油氣勘探理論研究動向，提出瑪湖凹陷特別是西斜坡地區(qū)，包括瑪北斜坡、瑪西斜坡和瑪南斜坡（圖1），是石油預(yù)探的重大戰(zhàn)略領(lǐng)域，依據(jù)主要有3點：①2002年后中國石油集團公司在巖性地層油氣藏的勘探中突破不斷，根據(jù)在松遼、鄂爾多斯和四川等盆地的成功勘探經(jīng)驗，提出針對陸相沉積盆地中烴源巖質(zhì)量好、規(guī)模大、熱演化適度與生烴/聚集量都位居前列的富烴凹陷，油氣勘探可跳出二級構(gòu)造帶范圍，實現(xiàn)滿凹勘探，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷正屬于這種富烴凹陷；②準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷的勘探揭示出二疊系—三疊系沉積厚度大，貼近石炭系—二疊系烴源巖，加之斜坡區(qū)地層超覆和削截成帶分布，所以具備形成規(guī)模油氣藏的地質(zhì)條件；③準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡相對東斜坡更靠近大型油氣聚集帶（圖1），勘探更為現(xiàn)實。據(jù)此，提出準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡是實現(xiàn)準(zhǔn)噶爾盆地勘探重大突破的現(xiàn)實領(lǐng)域。

早在20世紀80年代末，對環(huán)瑪湖凹陷的油氣勘探就曾提出過“跳出斷裂帶，走向斜坡區(qū)”的勘探思路。1993年5月開始勘探，發(fā)現(xiàn)了瑪北油田，由于當(dāng)時低滲透砂礫巖儲集層改造技術(shù)限制，勘探一直未取得實質(zhì)性突破。2010年后，隨儲集層改造技術(shù)的進步，處于同一有利構(gòu)造帶（夏子街—瑪湖中央構(gòu)造帶，圖1）、埋藏更淺的夏子街扇（圖1）時隔20年之后再次得到關(guān)注，上鉆瑪13井和瑪131井，均獲工業(yè)油流，其中瑪131井采用二級加砂壓裂新工藝，增產(chǎn)效果明顯，打開了瑪北斜坡（圖1）這一新的勘探領(lǐng)域。

瑪北斜坡巖性地層油氣勘探取得初步成功后，在全球連續(xù)型油氣藏勘探的背景下，開始探索連續(xù)型油氣藏的勘探，發(fā)現(xiàn)瑪北斜坡構(gòu)造平緩、儲集層低滲、邊底水不活躍，且發(fā)育溝通儲集層（下三疊統(tǒng)百口泉組）和烴源層（石炭系—二疊系）的斷裂，因此可能大面積成藏。據(jù)此，重新厘定百口泉組油層標(biāo)準(zhǔn)，開展老井復(fù)查，多井恢復(fù)試油獲得工業(yè)油流，并且新部署井目的層均鉆遇良好油氣顯示，逐步驗證了百口泉組連續(xù)型油氣大面積成藏新構(gòu)想。按這一模式，加快勘探節(jié)奏，采用直井控面、水平井提產(chǎn)的思路對瑪北斜坡百口泉組展開了整體勘探，2012—2013年十幾口井獲得工業(yè)油層，逐步證實瑪北斜坡大面積整體含油特征，整裝億噸級油藏落實。

2013年后，在瑪西斜坡又取得重大突破，發(fā)現(xiàn)并落實了瑪18井—艾湖1井區(qū)億噸級整裝高效優(yōu)質(zhì)儲量區(qū)塊（圖1）。2014年4月，在瑪19井百口泉組試油獲得工業(yè)油流，進一步證實瑪西斜坡百口泉組具有大面積成藏潛力。2014年8月，瑪南斜坡瑪湖4井百口泉組獲工業(yè)油流?，敱毙逼孪淖咏稚葨|翼新鉆井瑪21井和瑪22井在百口泉組鉆遇油層。同時，瑪東斜坡的甩開探井達10井、瑪中1井等井在百口泉組也見到良好油氣顯示。截至目前，瑪湖凹陷西斜坡百里油區(qū)基本形成，展現(xiàn)出準(zhǔn)噶爾盆地一個新的大油（氣）區(qū)，是今后準(zhǔn)噶爾盆地油氣儲量與產(chǎn)量的新基地。

2016年，瑪湖凹陷東斜坡（瑪東斜坡，圖1）的勘探也取得重要進展，達13井百口泉組試油獲高產(chǎn)工業(yè)油流，這是瑪東斜坡百口泉組勘探首次獲得重大突破，證實了這一地區(qū)為優(yōu)質(zhì)、高效、規(guī)模儲量區(qū)塊，預(yù)示著瑪湖凹陷東斜坡是瑪湖凹陷繼西斜坡百里新油區(qū)發(fā)現(xiàn)后，下一個尋找效益規(guī)模儲量區(qū)的現(xiàn)實勘探領(lǐng)域。

綜合上述，瑪湖凹陷源上連續(xù)型油藏的勘探重大發(fā)現(xiàn)得益于勘探思路從構(gòu)造油氣藏向巖性地層油氣藏和連續(xù)型油氣藏的轉(zhuǎn)變，勘探理念指導(dǎo)了油氣發(fā)現(xiàn)。

2　瑪湖凹陷百口泉組連續(xù)型油藏基本特征

2.1構(gòu)造平緩、儲集層低滲、邊底水不活躍，連續(xù)型油藏特征明顯

瑪湖凹陷三疊系百口泉組現(xiàn)今埋深3000～4000m，處于瑪湖生烴凹陷中心區(qū)，構(gòu)造較為簡單，基本表現(xiàn)為東南傾的平緩單斜，地層傾角約4.3°，在整體為大單斜的背景下局部發(fā)育低幅度平臺、背斜或鼻狀構(gòu)造，斷裂發(fā)育（圖2）。這些都是連續(xù)型油氣藏成藏的基本特征［16］。

圖2　瑪湖凹陷過瑪6井—瑪006井—夏72井—夏9井地震地質(zhì)解釋剖面（剖面位置見圖1）

連續(xù)型油氣藏的另一個重要特征是儲集層致密，因而油氣才會大范圍分布，總體不易流動，邊底水也不活躍［6，11，17］，這在瑪湖凹陷百口泉組油藏中也有發(fā)現(xiàn)。研究表明，瑪湖凹陷百口泉組儲集層巖性以巖屑砂巖、砂質(zhì)礫巖和砂礫巖為主，礫石多呈次圓狀，分選差。巖石中碎屑顆粒間接觸較緊密，為線接觸，膠結(jié)類型為壓嵌式。儲集層孔隙度1.17%～16.40%，平均7.52%，滲透率0.02～693.92 mD，平均0.63 mD，屬于低孔低滲儲集層，這跟國內(nèi)外其他典型的連續(xù)型油藏特征差異不大。因此，正是由于構(gòu)造平緩、儲集層低滲，故原油在聚集后才不易流動，大面積成藏，且邊底水不活躍，試油出水很少（圖3）。由圖3可見，研究區(qū)油藏大范圍分布沒有明顯的圈閉邊界，無統(tǒng)一油水界面和壓力系統(tǒng)，反映油氣成藏受水浮力影響較小，這些特點都符合經(jīng)典的連續(xù)型油藏特征［1，6］。

圖3　瑪湖凹陷百口泉組過瑪17井—瑪133井—瑪134井—瑪15井—X7202井—夏91_H井油藏剖面（剖面位置見圖1）

2.2源外成藏，與經(jīng)典的連續(xù)型油藏有差異

在經(jīng)典的連續(xù)型油氣藏定義中，源儲一體或近源成藏是一個重要特征［18］，但準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷的百口泉組油藏卻不符合這個特征?？碧桨l(fā)現(xiàn)，三疊系雖然整體為砂泥巖夾層，但其高有機質(zhì)豐度的泥巖分布相對較為局限，迄今為止只在西斜坡的瑪18井中見到了一些高有機質(zhì)豐度的樣品。更重要的是，三疊系（潛在）烴源巖樣品由于埋藏相對較淺（3 000～4 000 m），整體尚未進入成熟演化階段，顯然難以形成大規(guī)模的原油貢獻，因此，瑪湖凹陷百口泉組油藏不是自生自儲式或源儲一體的。

實際上，從已獲原油和儲集層油砂抽提物的地球化學(xué)特征看，原油來自于深層石炭系—二疊系烴源巖的特征明顯，典型生物標(biāo)志物地球化學(xué)特征包括正構(gòu)烷烴出峰完整，且主峰靠前，胡蘿卜烷系列檢出，三環(huán)萜烷豐度高，C20三環(huán)萜烷、C21三環(huán)萜烷和C23三環(huán)萜烷呈下降型分布（圖4）。從地震剖面和油藏地質(zhì)剖面上看（圖2，圖3），切穿石炭系—二疊系烴源層的深大斷裂可提供良好的油氣運移通道，這是研究區(qū)百口泉組能夠源外大規(guī)模成藏的關(guān)鍵。

綜上所述，準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷百口泉組平均埋深3 000～4 000 m，儲集層整體為低孔低滲，大面積成藏，表現(xiàn)出連續(xù)型油藏特征，但又與經(jīng)典的連續(xù)型油藏有差異，主要是縱向上與下伏主力烴源層石炭系—二疊系相隔1 000～2 000 m，源外成藏，因此可以將準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷發(fā)現(xiàn)的百口泉組大面積油藏稱為準(zhǔn)連續(xù)型油藏或源上連續(xù)型油藏，這是國內(nèi)外迄今為止發(fā)現(xiàn)的凹陷區(qū)古生新儲型大面積連片成藏實例。

圖4　瑪湖凹陷百口泉組原油（a）與儲集層抽提物（b）典型生物標(biāo)志物組成

3　瑪湖凹陷百口泉組源上連續(xù)型油藏成藏有利條件與機制

3.1位于富烴凹陷中心區(qū)，優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，利于原油生成

瑪湖凹陷石炭系—二疊系優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，利于原油生成［19］。研究發(fā)現(xiàn)，瑪湖凹陷發(fā)育石炭系、下二疊統(tǒng)佳木河組、下二疊統(tǒng)風(fēng)城組和中二疊統(tǒng)下烏爾禾組4套潛在烴源巖，有機質(zhì)豐度中等—高，以下二疊統(tǒng)風(fēng)城組烴源巖質(zhì)量最為優(yōu)質(zhì)，雖然其有機碳含量并不是最高，但生烴潛量卻總體表現(xiàn)為最高，反映其有機質(zhì)類型較好，干酪根碳同位素相對最輕，而氫指數(shù)相對最高（圖5）。從有機質(zhì)的熱演化程度來看，4套烴源巖整體處于成熟，接近高成熟演化階段，因此以形成高熟輕質(zhì)原油為主，這為原油生成奠定了良好基礎(chǔ)。

圖5　瑪湖凹陷石炭系—二疊系4套烴源巖有機地球化學(xué)特征

3.2發(fā)育扇三角洲前緣儲集層與構(gòu)造巖性圈閉群，斷裂溝通烴源巖和儲集層，利于原油成藏

在原油具有良好生成物質(zhì)基礎(chǔ)，即具備油源條件的背景下，有利的儲集層和圈閉是油藏得以大規(guī)模形成的必要條件，而對于瑪湖凹陷百口泉組這樣的源上連續(xù)型油藏形成，還必須有溝通烴源巖和儲集層的輸導(dǎo)通道。

（1）發(fā)育扇三角洲前緣優(yōu)質(zhì)砂礫巖儲集層研究區(qū)百口泉組發(fā)育扇三角洲前緣優(yōu)質(zhì)砂礫巖儲集層，厚度50～100 m（油層厚度10～50 m），儲集空間類型主要為剩余粒間孔和溶孔（長石），其次是黏土收縮孔和微裂縫（圖6），孔隙度主要為5%～12%.下伏二疊系烴源巖生烴過程中產(chǎn)生的含烴酸性流體沿裂縫、不整合面向上持續(xù)溶蝕是次生孔隙發(fā)育的主要因素，與殘余的原生孔隙以及裂縫等一起構(gòu)成了復(fù)合的儲集空間。

（2）發(fā)育構(gòu)造-巖性圈閉群瑪湖凹陷百口泉組鼻狀隆起帶普遍發(fā)育，具體而言，瑪北斜坡向南發(fā)育鼻狀隆起，瑪西斜坡發(fā)育近東西走向鼻狀隆起，瑪東斜坡發(fā)育北東—南西向的鼻狀隆起，總面積達到4 400 km2.其中，夏子街和黃羊泉鼻狀構(gòu)造帶（扇）規(guī)模最大，這也是勘探最先取得突破的地區(qū)。鼻狀隆起的發(fā)育具有繼承性，自石炭紀—二疊紀開始具有雛形，三疊紀特征明顯，發(fā)育大型古背斜與鼻隆，至現(xiàn)今構(gòu)造寬緩，具備了形成大型油氣聚集區(qū)的有利構(gòu)造條件。在此有利構(gòu)造背景下，瑪湖凹陷斜坡區(qū)地層超覆、削截成帶分布，因此，可以發(fā)育構(gòu)造-巖性圈閉群。

（3）斷裂輸導(dǎo)，溝通烴源巖和儲集巖系瑪湖凹陷百口泉組為海西構(gòu)造運動期形成的大型逆沖斷裂斷開的最頂端層位（圖2，圖3），根據(jù)構(gòu)造演化模式，早石炭世—二疊紀前陸隆起時期，盆地受擠壓應(yīng)力影響，形成了一系列溝通烴源巖層的大型逆斷裂，逆斷裂持續(xù)發(fā)育至早中三疊世停止。地震剖面顯示逆斷裂在壓扭的構(gòu)造環(huán)境中，普遍切割二疊系烴源巖，并一直持續(xù)活動到白堊紀后，形成了油氣由深層石炭系—二疊系烴源巖向淺層百口泉組儲集層運移的良好通道。

圖6　瑪湖凹陷百口泉組扇三角洲前緣儲集砂體綜合特征

3.3構(gòu)造平緩，頂、底板條件好，利于原油富集

連續(xù)型油藏能夠大規(guī)模成藏與富集的一個關(guān)鍵是構(gòu)造平緩，頂、底板等保存條件好，因此原油不易運移或調(diào)整逸散。如前所述，瑪湖凹陷百口泉組在湖區(qū)整體地層平緩，傾角2°～4°（圖2），因此滿足原油富集的地層構(gòu)造背景［20-21］。

對于連續(xù)型油藏形成的頂、底板條件，以瑪北斜坡為例，從平面上看，北側(cè)以斷裂遮擋，東側(cè)以致密砂礫巖遮擋，西側(cè)以泥巖分割帶遮擋，因此總體頂、底板條件優(yōu)良，儲集層致密、底水不活躍，利于油氣富集。從垂向上看，百口泉組頂部發(fā)育克拉瑪依組泥巖頂板，底部發(fā)育下烏爾禾組泥巖底板與百口泉組致密砂礫巖底板，側(cè)向在構(gòu)造高部位鄰近物源區(qū)，發(fā)育扇三角洲平原相致密砂礫巖遮擋，因此3面具備遮擋條件（圖7）。加之下部斷裂發(fā)育，構(gòu)成良好的油氣輸導(dǎo)體系，大面積供油，在良好頂板的封蓋下大面積成藏，受3面遮擋控制表現(xiàn)為連續(xù)型油氣聚集。

3.4存在異常高壓與裂縫，原油性質(zhì)好，儲集層甜點發(fā)育，利于原油高產(chǎn)

對于連續(xù)型油藏，因主體處于凹陷區(qū)，所以儲集層相對較為致密，故而原油的可流動性與開采是勘探開發(fā)的一個重要問題［22］。通常認為，異常高壓與裂縫的存在利于儲集層打開，形成高產(chǎn)，再若原油性質(zhì)好，儲集層存在甜點，則會有利于油氣高產(chǎn)［22］，這些有利條件均在瑪湖凹陷百口泉組發(fā)現(xiàn)。

研究表明，瑪湖凹陷百口泉組發(fā)育異常高壓（壓力系數(shù)大于1.3），而高壓分布區(qū)往往是油氣成藏的有利區(qū)，利于原油成藏和高產(chǎn)，以位于瑪南斜坡的瑪湖1井、瑪湖2井和瑪湖3井為例（圖1），測井曲線綜合分析表明，這3口井百口泉組壓力系數(shù)分別為1.53，1.35和1.19，壓力系數(shù)較高的瑪湖1井和瑪湖2井都有過油氣充注，而常壓的瑪湖3井油氣顯示差。進一步通過鉆井液密度計算的地層壓力系數(shù)發(fā)現(xiàn)，異常高壓分布在垂向上受上三疊統(tǒng)白堿灘組區(qū)域蓋層控制，其上為常壓地層，其下為異常高壓地層；而在平面上，壓力系數(shù)由凹陷中心向邊緣變小，由此可見，瑪湖凹陷總體而言處于異常高壓，其百口泉組具備高產(chǎn)條件。此外，研究區(qū)巖心觀測中也發(fā)現(xiàn)了不少裂縫，裂縫通常發(fā)育在脆性地層，這些裂縫可改善儲集層，為高產(chǎn)創(chuàng)造條件。

原油性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，瑪湖凹陷百口泉組原油品質(zhì)好，密度0.82～0.86 g/cm3，表現(xiàn)出輕質(zhì)油的特征，且原油密度有隨深度加大而逐漸變小的趨勢，因此原油高熟輕質(zhì)，利于油氣高產(chǎn)。實際上，從原油的有機地球化學(xué)特征上也可以看出原油高熟輕質(zhì)，典型表現(xiàn)為正構(gòu)烷烴出峰完整，且主峰靠前，而在萜烷分布中，三環(huán)萜烷相對五環(huán)三萜烷的豐度要高很多（圖4）。

瑪湖凹陷百口泉組儲集層甜點發(fā)育，主要控制因素為沉積相（扇三角洲前緣水下分流河道）、成巖相（濁沸石粒間溶孔發(fā)育型成巖相）和早期原油充注。如前所述，瑪湖凹陷百口泉組發(fā)育扇三角洲沉積體系，并可進一步劃分出扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲（濱淺湖）亞相，其中，出油井分布于扇三角洲前緣亞相，以水下分流河道砂體為主，由于水動力條件較強，巖石顏色通常為灰色，具有碎屑顆粒淘洗較充分，滲流雜基不發(fā)育，結(jié)構(gòu)成熟度較高等特點，因此，此類微相砂礫巖物性明顯好于其他類型沉積微相（圖6）。另外，早期原油的充注有利于粒間孔的改造及保存和后期溶蝕。

4　油氣成藏控制因素與富集規(guī)律

準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷百口泉組已展現(xiàn)出億噸級的準(zhǔn)連續(xù)型高效油藏規(guī)模，油氣分布表現(xiàn)出整體含油、局部富集的特征，受鼻狀構(gòu)造帶、扇三角洲前緣有利相帶、斷裂聯(lián)合控制，成藏潛力巨大。

4.1沉積相帶的控制作用

瑪湖凹陷百口泉組主要接受夏子街扇、黃羊泉扇和瑪東—夏鹽扇的沉積（圖1，圖8），扇體及其控制下的沉積相帶影響了油氣分布與成藏富集。

（1）扇體控制了油氣分布以瑪北斜坡的夏子街扇群為例（圖1，圖8），夏子街扇群主要有夏子街扇和風(fēng)南扇，其中夏子街扇規(guī)模最大，影響整個瑪北斜坡，風(fēng)南扇影響范圍較小，主要在風(fēng)南4井一線，整體位于夏子街扇的西側(cè)，這2個扇體都是目前油氣聚集的主要區(qū)帶，中間由坡折帶分隔。夏子街扇內(nèi)的夏9井扇與瑪2井扇都發(fā)現(xiàn)了工業(yè)油流，瑪2井—瑪002井區(qū)扇即為瑪北油田。中間的夏94井區(qū)、瑪15井區(qū)、瑪131井區(qū)3個扇體是最近油氣發(fā)現(xiàn)的主要區(qū)域，形成夏子街扇西側(cè)扇三角洲前緣砂體中油氣連片的特征。相比而言，風(fēng)南扇的規(guī)模要小一些，扇體主槽位于夏21井—夏90井一線，并向南西方向延伸，目前已在扇三角洲前緣亞相的風(fēng)南4井中見良好油氣顯示，試油獲得工業(yè)油流，風(fēng)南扇目前勘探鉆井相對較少，是下一步勘探的有利領(lǐng)域。

圖8　瑪湖凹陷百口泉組扇三角洲沉積模式

（2）扇體內(nèi)的扇三角洲前緣相帶控制了油氣的富集與含油氣性瑪湖凹陷百口泉組潛在儲集層主要形成于扇三角洲前緣及扇三角洲平原沉積環(huán)境，發(fā)育扇三角洲平原亞相的褐色砂礫巖、褐色礫巖和扇三角洲前緣水下分流河道微相的灰色砂礫巖、灰色礫巖。研究表明，砂礫巖儲集體的巖石類型、分選性及泥質(zhì)雜基含量是影響儲集層優(yōu)劣的主要因素。其中，扇三角洲前緣水下分流河道、砂壩等微相中的灰色、灰綠色砂礫巖儲集層，特別是處于主河道中的砂體，水動力條件較強，受到河水及湖水的淘洗作用，泥質(zhì)含量較低，分選性較好，儲集性能相對較好，孔隙結(jié)構(gòu)相對較好（圖6）。相比而言，發(fā)育于扇三角洲平原亞相的褐色砂礫巖、褐色泥質(zhì)礫巖，分選相對較差，泥質(zhì)雜基含量較高，砂、泥、礫石大小混雜堆積，儲集性能相對較差，孔隙結(jié)構(gòu)較差，因此瑪湖凹陷百口泉組有效儲集層主要為扇三角洲前緣水下分流河道微相的灰色砂礫巖、灰色礫巖，相比而言，扇三角洲平原亞相的褐色砂礫巖、礫巖為非儲集層。

扇三角洲前緣亞相在垂向上也控制著油氣的分布與富集。百口泉組自下而上可分為百一段、百二段和百三段，其中百二段自上而下又細分為和2個砂層組為扇三角洲前緣水下沉積，主要巖性為灰色砂礫巖、礫巖、含礫粗砂巖和泥巖，雜基含量少，物性好，為主力油層發(fā)育段，相比而言，T1b22為扇三角洲平原水上沉積，雜基含量高，主要為褐色砂礫巖，物性差，為非儲集層段。此外，從平面上看，研究區(qū)目前原油在百一段、百二段和百三段皆有發(fā)現(xiàn)，并隨湖盆自山前向凹陷逐漸擴大，扇體向老山退積，扇三角洲前緣有利相帶逐步向老山方向退卻，成藏層位逐步變新，這也反映了沉積相帶對油氣分布的控制作用。

4.2鼻狀構(gòu)造帶和斷裂的控制作用

鼻狀構(gòu)造帶和斷裂對油氣成藏與富集的控制作用也很明顯，目前瑪湖凹陷百口泉組所發(fā)現(xiàn)的油氣均位于具有鼻狀構(gòu)造背景的凸起帶上，它們是油氣運移有利的聚集目標(biāo)，再考慮扇三角洲前緣有利相帶的展布，即是平面上有利的油氣富集區(qū)帶。

對于斷裂對油氣成藏與富集的控制作用，如前所述，研究區(qū)百口泉組準(zhǔn)連續(xù)型油藏的顯著特征是源外成藏，因此，原油能夠跨層遠距離成藏，斷裂的作用至關(guān)重要。由于受到盆地周緣老山海西運動期和印支運動期多期逆沖推覆作用影響，斜坡區(qū)發(fā)育一系列具有調(diào)節(jié)性質(zhì)的近東西向走滑斷裂，斷面陡傾，斷距不大，但多斷開二疊系烴源巖層—三疊系百口泉組儲集層，直接溝通下部烴源巖，斷裂成為源外跨層運聚主力通道，為大面積成藏奠定良好輸導(dǎo)條件（圖2）。以瑪北斜坡為例，百口泉組油藏被瑪13井北斷裂、夏9井北斷裂、夏89井?dāng)嗔押拖?井?dāng)嗔逊指?，斷裂對油藏具有明顯控制作用（圖3）?，?31井東斷裂和瑪15井東斷裂分割開瑪131井?dāng)鄩K、瑪15井?dāng)鄩K、夏72井?dāng)鄩K，這些斷塊處于不同的壓力系統(tǒng)內(nèi)，中間的瑪15井?dāng)鄩K壓力系數(shù)及氣油比明顯高于瑪131井?dāng)鄩K及夏72井?dāng)鄩K，可見瑪131井東斷裂和瑪15井東斷裂的封堵作用明顯。此外，3個斷塊的油藏參數(shù)也明顯不同，油藏高度、油藏飽和壓力、飽和程度均不同，并且平面上3個斷塊原油性質(zhì)也存在差異，中間的瑪15井?dāng)鄩K原油密度低于瑪131井?dāng)鄩K及夏72井?dāng)鄩K，均說明斷裂對油藏具有控制作用。

綜合來看，瑪湖凹陷三疊系百口泉組油氣成藏與富集主要受控于鼻狀構(gòu)造帶與相帶，具體而言，優(yōu)勢相帶是扇三角洲沉積體系，有效儲集層的發(fā)育受控于扇三角洲前緣亞相及其微相的分布。在此基礎(chǔ)與背景下，斷裂對油氣成藏與富集的控制效應(yīng)也很明顯，北東—南西向主斷裂控制著扇體與主槽致密帶的分布，側(cè)翼東西向次級斷裂控制著坡折帶的分布，從而控制側(cè)翼扇三角洲朵體分布，受北西—南東向斷裂控制，形成多個斷裂坡折帶，控制前緣砂體的分布，從而控制油層的發(fā)育層位。此外，斷裂對油氣的垂向跨層運移與單個油藏的富集也具有明顯控制作用。因此，瑪湖凹陷百口泉組億噸級準(zhǔn)連續(xù)型油藏整體含油，局部富集，受鼻狀構(gòu)造帶、扇三角洲前緣有利相帶、斷裂聯(lián)合控制。據(jù)此，今后研究區(qū)的勘探應(yīng)圍繞這3個因素控制的有利地區(qū)進行，勘探程度較低的黃羊泉扇、瑪東扇和夏鹽扇展布區(qū)是重點。

5　結(jié)論

（1）準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷下三疊統(tǒng)百口泉組近5年來發(fā)現(xiàn)了中國首個億噸級源上準(zhǔn)連續(xù)型高效油藏，成藏潛力巨大，是對已有連續(xù)型油氣藏勘探與研究的重要補充，提供了重要的研究對象。

（2）勘探思路的兩次轉(zhuǎn)變（構(gòu)造油氣藏—巖性地層油氣藏—連續(xù)型油氣藏）帶來了突破，相較全球經(jīng)典的連續(xù)型油藏，瑪湖凹陷百口泉組油藏在平面上的大范圍展布與儲集層致密呈現(xiàn)出連續(xù)型特征，但不同于經(jīng)典連續(xù)型油藏的是，油藏呈“源外”跨層運聚成藏的特點，因此謂之準(zhǔn)連續(xù)型油藏。

（3）瑪湖凹陷百口泉組得以高效成藏具有油氣生成、成藏、富集、高產(chǎn)4方面的有利條件：研究區(qū)位于富烴凹陷中心區(qū)，優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，利于原油生成；百口泉組發(fā)育扇三角洲前緣儲集層與構(gòu)造巖性圈閉群，斷裂輸導(dǎo)烴源巖，利于原油成藏；百口泉組構(gòu)造平緩，頂、底板條件好，利于原油富集；百口泉組存在異常高壓與裂縫，原油性質(zhì)好，儲集層甜點發(fā)育，利于原油高產(chǎn)。

（4）成藏控制因素和富集規(guī)律綜合分析認為，瑪湖凹陷百口泉組億噸級準(zhǔn)連續(xù)型油藏整體含油，局部富集，受鼻狀構(gòu)造帶、扇三角洲前緣有利相帶、斷裂聯(lián)合控制。當(dāng)前勘探程度較低的黃羊泉扇、瑪東扇和夏鹽扇展布區(qū)值得重點考慮。

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（編輯楊新玲）

Discovery and Hydrocarbon Accumulation Mechanism of Quasi-Continuous High-Efficiency Reservoirs of Baikouquan Formation in Mahu Sag，Junggar Basin

ZHI Dongming
（Research Institute of Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China）

In recent five years，great breakthroughs have been made successively in the Lower Triassic Baikouquan formation in hydrocarbon-rich Mahu sag in the northwestern margin of Junggar basin，and the above-source quasi-continuous oil reservoirs with the reserves over hundreds of millions of tons are firstly discovered，which should be attributed to the changes of thoughtway from structural reservoir exploration to lithological-stratigraphical reservoir and continuous reservoir exploration.Composite analysis on hydrocarbon accumulation mechanism shows that high-quality Carboniferous-Permian source rocks are developed in hydrocarbon-rich Mahu sag，which is favorable for oil generation；high-quality reservoirs and structural-lighological traps of fan-delta front facies are developed in Baikouquan formation，in which faults connect the source rock and the reservoir，which helps hydrocarbon accumulation；gentle structures with good top and bottom conditions in Baikouquan formation are in favor of hydrocarbon enrichment；abnormally high pressure and fractures occur in Baikouquan formation，and the oil here is of good quality and reservoir sweet spots are developed，which is good for high oil production.Therefore，quasicontinuous reservoirs with the reserves of hundreds of millions of tons in Baikouquan formation in Mahu sag are characterized by extensive oil distribution，local oil enrichment，jointly controlled by nose-like structural belts and favorable belts in delta front as well as faults，highefficiency accumulation and great prospecting potential，which can be an important supplement to continuous-reservoir exploration and research in the world.It is suggested that Huangyangquan fan，Madong fan and Xiayan fan with relatively low exploration degree should be focused on for further petroleum exploration at present.

Junggar basin；Mahu sag；Baikouquan formation；quasi-continuous reservoir；lithologic-stratigraphic reservoir；outside-source accumulation；fan-delta

TE112.4

A

1001-3873（2016）04-0373-10

10.7657/XJPG20160401

2016-05-13

2016-06-20

國家科技重大專項（2016ZX05001-005）

支東明（1971-），男，上海人，高級工程師，石油地質(zhì)，（Tel）0990-6882729（E-mail）zhidm@petrochina.com.cn