孔雀河地區(qū)致密氣藏有利構(gòu)造帶研究

林學(xué)慶，洪才均，王　麗，朱文忠，陳亞文

(1.中國(guó)石化西北油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆烏魯木齊 830011；2.中國(guó)石油渤海鉆探第三鉆井工程公司；3.中國(guó)石油華北油田分公司地球物理勘探研究院)

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孔雀河地區(qū)致密氣藏有利構(gòu)造帶研究

林學(xué)慶1，洪才均1，王麗1，朱文忠2，陳亞文3

(1.中國(guó)石化西北油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆烏魯木齊 830011；2.中國(guó)石油渤海鉆探第三鉆井工程公司；3.中國(guó)石油華北油田分公司地球物理勘探研究院)

孔雀河地區(qū)位于塔里木盆地東北緣，在庫(kù)魯克塔格斷隆和多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制下，構(gòu)造較為復(fù)雜，經(jīng)歷了5個(gè)構(gòu)造沉積演化階段：被動(dòng)陸緣盆地階段、擠壓反轉(zhuǎn)古鼻凸形成階段、克拉通內(nèi)凹陷階段、克拉通內(nèi)坳陷盆地發(fā)展階段和類(lèi)前陸盆地發(fā)展階段，發(fā)育有寒武系、奧陶系等烴源巖儲(chǔ)層，具備較好的油氣成藏條件。通過(guò)石油地質(zhì)條件、油氣成藏條件研究，結(jié)合周邊已鉆探井資料認(rèn)為，大西海構(gòu)造帶、維馬克構(gòu)造帶是尋找志留系背斜構(gòu)造圈閉有利區(qū)帶；開(kāi)屏構(gòu)造帶是尋找?jiàn)W陶系背斜構(gòu)造圈閉有利區(qū)帶。

孔雀河斜坡；構(gòu)造帶；致密氣藏

孔雀河斜坡位于塔里木盆地東北緣，是庫(kù)魯克塔格隆起與滿加爾坳陷之間的過(guò)渡單元，走向北西西(圖1)，其北部以孔雀河斷裂為界，與庫(kù)魯克塔格隆起相接，其西北部以普惠斷裂與沙雅隆起相連，西南部向滿加爾坳陷過(guò)渡，東南部與古城墟隆起相連?？兹负拥貐^(qū)勘探程度較低，二維地震測(cè)網(wǎng)較稀。本文根據(jù)2007年以來(lái)該區(qū)82條約4 007.8 km二維地震重新連片處理資料，深化區(qū)塊成藏條件認(rèn)識(shí)，提出有利構(gòu)造帶。

1　石油地質(zhì)條件

孔雀河斜坡普遍缺失上志留統(tǒng)-三疊系，上侏羅統(tǒng)也有不同程度的缺失，中、下侏羅統(tǒng)直接覆蓋在志留系之上?？v向上可劃分為3套構(gòu)造層序：古生界海相沉積層序、中生界陸相壓陷盆地沉積層序和新生界陸相坳陷沉積層序。本區(qū)自西向東發(fā)育尉犁群克、大西海、龍口背斜、維馬克背斜、開(kāi)屏5個(gè)古生界大型構(gòu)造帶。這些構(gòu)造自加里東運(yùn)動(dòng)晚期開(kāi)始形成，與西南方向的臺(tái)盆區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖(中下寒武統(tǒng)-下奧陶統(tǒng))大規(guī)模生、排烴期及原油裂解氣的排烴期匹配較好，處于滿加爾坳陷的北斜坡，是塔東北地區(qū)加里東-海西運(yùn)動(dòng)期油氣運(yùn)移的指向區(qū)[1-5]。

圖1　孔雀河地區(qū)構(gòu)造單元及圈閉分布

1.1烴源巖

本區(qū)中下寒武統(tǒng)-奧陶系烴源巖為一套欠補(bǔ)償沉積環(huán)境下形成的暗色泥巖和碳酸鹽巖，該套烴源巖廣泛發(fā)育，厚度大，有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)質(zhì)熱演化程度高，目前已達(dá)到高成熟-過(guò)成熟階段。尉犁1井、庫(kù)南1井、孔探1井均鉆遇該套烴源巖。

尉犁1井寒武系厚626 m，巖性主要為硅質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖、頁(yè)巖夾薄層狀泥質(zhì)泥晶灰?guī)r。按有機(jī)碳含量大于0.5%的131個(gè)樣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，烴源巖的有機(jī)碳為0.5%～3.52%，平均為1.43%，達(dá)到了好烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)。庫(kù)南1井寒武系烴源巖為灰黑色頁(yè)巖、泥頁(yè)巖、深灰色含泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r互層，有機(jī)碳含量平均值為2.28%，有機(jī)質(zhì)豐度高，為好烴源巖。南雅爾當(dāng)山剖面發(fā)育寒武系地層195 m，巖性主要為灰黑色泥巖及泥晶灰?guī)r。烴源巖主要分布于中下寒武統(tǒng)，該套烴源巖雖然遭受強(qiáng)烈的風(fēng)化氧化，但泥頁(yè)巖有機(jī)碳含量仍較高，有機(jī)碳含量大于0.5%的樣品分布于0.69%～1.28%，平均為0.915%，為中等的烴源巖。

奧陶系-中下寒武統(tǒng)烴源巖主要以泥質(zhì)灰?guī)r和暗色泥巖、泥頁(yè)巖為主，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅰ型和Ⅱ型，有機(jī)質(zhì)豐度均較高，為一套優(yōu)質(zhì)的烴源巖，表明該區(qū)具有良好的烴源巖條件[6-8]。

1.2儲(chǔ)集層與儲(chǔ)蓋組合

1.2.1孔雀河地區(qū)主要發(fā)育奧陶系和志留系砂巖儲(chǔ)層

(1)奧陶系碎屑巖儲(chǔ)層。奧陶系儲(chǔ)層巖性主要為灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、以及中細(xì)砂巖?？兹?井奧陶系儲(chǔ)層巖石成分類(lèi)型主要是長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑砂巖以及石英砂巖。據(jù)孔雀1井奧陶系儲(chǔ)層樣品分析結(jié)果，奧陶系孔隙度最大8.6%，最小1.4%，一般為5%～10%(圖2)，水平滲透率最大4.28×10-3μm2，最小0.06×10-3μm2，一般為(0.1～1.0)×10-3μm2(圖3)。

(2)志留系碎屑巖儲(chǔ)層。下古生界志留系儲(chǔ)層屬差-中等儲(chǔ)層?？兹?井志留系鉆遇1 020 m，儲(chǔ)層發(fā)育，據(jù)孔雀1井志留系儲(chǔ)層樣品分析結(jié)果，志留系孔隙度最大11.1%，最小3.4%，一般為5%～10%(圖4)，水平滲透率最大12.3×10-3μm2，最小0.05×10-3μm2，一般為(0.1～1.0)×10-3μm2(圖5)。

圖2　孔雀1井奧陶系孔隙度直方分布

圖3　孔雀1井奧陶系滲透率直方分布

圖4　孔雀1井志留系孔隙度直方分布

圖5　孔雀1井志留系滲透率直方分布

依據(jù)碎屑巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，孔雀河區(qū)塊及鄰區(qū)志留系砂巖儲(chǔ)層物性較差，以低孔、特低滲為主，主要為Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層。維馬克1井鉆遇765 m志留系，該層孔隙度為0.4%～18.7%，平均孔隙度為7.96%，平均滲透率為3.23×10-3μm2，為較好儲(chǔ)層。北部露頭區(qū)樣品孔隙度為2.22%～18.05%，平均8.5%，屬差儲(chǔ)層；孔雀1井、龍口1井、英南2井和華英參1井鉆井過(guò)程中，志留系油氣顯示非常豐富，表明志留系具有一定的油氣儲(chǔ)集能力。

1.2.2區(qū)內(nèi)蓋層

區(qū)內(nèi)蓋層發(fā)育良好，主要為泥質(zhì)巖,可分為兩種：一是區(qū)域性蓋層，即奧陶系泥巖、志留系頂部泥巖、白堊系及古近系泥巖和膏泥巖；二是局部蓋層，即志留系內(nèi)泥巖和奧陶系內(nèi)泥巖。

奧陶系：泥巖類(lèi)較發(fā)育，主要為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰質(zhì)泥巖的互層，分布較穩(wěn)定，厚為0.5～25 m，一般厚1～10 m，總厚度841.5 m，占地層的70.87%。由于巖石處于晚成巖期，成巖作用強(qiáng)烈，實(shí)測(cè)突破壓力達(dá)到2.85 MPa。該類(lèi)蓋層對(duì)油氣的封堵性較強(qiáng), 綜合評(píng)價(jià)為Ⅱ-Ⅲ類(lèi)蓋層。

志留系土什布拉克組：泥巖類(lèi)主要為灰色、淺紅色薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，分布穩(wěn)定，層厚0.5～7.0 m，一般厚度為1～5 m，總厚度228.5 m，占地層的14.43%。由于巖石處于晚成巖期，成巖作用較強(qiáng)，泥巖厚度又薄，泥巖類(lèi)蓋層的封堵性較差，綜合評(píng)價(jià)為Ⅲ-Ⅳ類(lèi)蓋層。

1.2.3儲(chǔ)蓋組合

研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育志留系和奧陶系2套儲(chǔ)蓋組合：①志留系土什布拉克組內(nèi)部的灰色泥質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為蓋層，灰色細(xì)砂巖、細(xì)礫巖為儲(chǔ)層(圖6)。②奧陶系卻爾卻克組上部深灰色泥巖、泥灰?guī)r夾灰色粉砂質(zhì)泥巖為蓋層，下部深灰色、灰色泥質(zhì)粉砂巖，粉砂巖為儲(chǔ)層(圖7)。

圖6　孔雀1井志留系儲(chǔ)蓋組合

1.3圈閉特征

印支-燕山運(yùn)動(dòng)期，在古生界鼻凸構(gòu)造基礎(chǔ)上繼承性發(fā)育構(gòu)造、地層、巖性和復(fù)合等各類(lèi)的圈閉。圈閉類(lèi)型以斷裂背斜圈閉為主，依附于逆沖斷裂，具有成排成帶、面積大等展布特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)志留系和中生界圈閉定型于燕山運(yùn)動(dòng)晚期，形成了現(xiàn)今的開(kāi)屏構(gòu)造帶、維馬克構(gòu)造帶、龍口背斜構(gòu)造帶、大西海構(gòu)造帶、尉犁斷鼻構(gòu)造帶等構(gòu)造帶格局。

燕山運(yùn)動(dòng)晚期以來(lái)構(gòu)造區(qū)域性反轉(zhuǎn)，早期富集在古鼻凸中的油氣藏內(nèi)的油氣，為晚期油氣運(yùn)聚成藏提供充足的氣源。一部分原油裂解氣以及部分原生油氣通過(guò)深大斷裂向上運(yùn)移調(diào)整，并以區(qū)域性假整合面、砂體的側(cè)向輸導(dǎo)等，富集在其上覆志留系圈閉之中，形成天然致密氣藏(如孔雀1井、英南2井等)。

2　致密油氣成藏主控因素分析

2.1致密氣藏特征

本區(qū)鉆井在志留系、奧陶系見(jiàn)良好的油氣顯示和油氣流。其中孔雀1井在志留系、奧陶系見(jiàn)氣顯示98.92 m/26層，在2 781.49～2 811.75 m中途測(cè)試獲天然氣3 941 m3/d；英南2井在志留系獲天然氣(14.5～17.6)×104m3/d，油4.721 m3/d；低部位龍口1號(hào)背斜上鉆探的龍口1井在志留系見(jiàn)190.39 m/71層油氣顯示，在志留系4 635～4 637.4 m井段完井試獲原油2.87 m3/d；滿東1號(hào)構(gòu)造上的滿東1井加深鉆探在志留系下砂巖段(4 868.5 ～5 616.5 m)見(jiàn)氣顯示74 m/17層，并在5 555.19 ～5 607.00 m中途測(cè)試獲天然氣1 502 m3，折算(2.9～5.65)×104m3/d，(表1)。

圖7　孔雀1井奧陶系儲(chǔ)蓋組合

井名層位井深/m測(cè)試產(chǎn)量油源滿東1孔雀1華英參1龍口1井英南2井SS1-O2+3S1J-SSSSSS5555.19～5607.002232.00～4382.002781.49～2811.753977.00～4112.00,4093.00～4911.004400.00～4420.004265.35～4305.004635.00～4637.403626.02～3667.563624.80～3667.56氣:(2.9～5.65)×104m3/d氣測(cè)異常中途測(cè)試獲氣:3941.00m3/d氣測(cè)異常,熒光顯示輕質(zhì)油2000.00mL/d,水1.13m3/d油:100.00mL/d油:2.87m3/d氣:(14.50～17.60)×104m3/d油:4.72m3/d∈～O2∈～O1∈～O1∈～O1∈～O1∈～O1

根據(jù)孔雀1井鉆探情況，含氣層位主要為志留系，氣層埋深2 518～3 055m。

2.1.1流體性質(zhì)

孔雀1井志留系測(cè)試氣樣甲烷含量為73.64%～86.47%，平均值為75.71%；重?zé)N氣體C2+含量4.85%～8.83%，平均6.31%；干燥系數(shù)(C1/∑C1～5)平均為0.93，屬于濕氣，與英南2和龍口1井天然氣性質(zhì)相似。

孔雀1井天然氣含有較高的非烴氣體，其中主要為氮?dú)?，含?6.36%～16.71%，平均16.49%，表明有原油裂解氣的貢獻(xiàn)。二氧化碳含量為0.14%～0.25%，平均0.19%。氣體相對(duì)密度為0.62～0.68 kg/m3?？兹?井天然氣為高含氮的濕氣。

2.1.2壓力、溫度特征

根據(jù)孔雀1井3 033.80～3 055.40 m測(cè)試結(jié)果，3044.6m地層壓力41.77MPa，壓力系數(shù)1.42，地層溫度87.1 ℃，屬異常高壓壓力系統(tǒng)。

2.1.3天然氣來(lái)源

本文認(rèn)同孔雀1井天然氣既有干酪根裂解氣的貢獻(xiàn)，也有原油裂解氣的貢獻(xiàn)[4]。推測(cè)維馬克2號(hào)斷背斜氣層分布主要受構(gòu)造控制，氣藏類(lèi)型為層狀斷背斜氣藏。據(jù)此綜合認(rèn)為研究區(qū)相同的構(gòu)造帶圈閉為低孔、特低滲層狀斷背斜氣藏[9-13]。

2.2致密氣成藏主控因素

(1)致密氣藏形成的基本條件?？兹负有逼碌闹饕蜌鈦?lái)源于中下寒武統(tǒng)-下奧陶統(tǒng)的烴源巖。無(wú)論是加里東晚期生烴高峰期所生成的油氣還是晚期次生調(diào)整的天然氣，油氣運(yùn)移都需要良好的輸導(dǎo)體系才能穿過(guò)巨厚的中上奧陶統(tǒng)砂泥巖，運(yùn)聚至志留系以上地層聚集成藏。從本區(qū)孔雀1井、英南2井等油氣藏解剖可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)油氣以縱向輸導(dǎo)為主，通源斷裂是形成致密油氣藏的基本條件。

(2)儲(chǔ)層物性和構(gòu)造形態(tài)控制致密氣藏的規(guī)模大小。研究區(qū)寒武系-奧陶系儲(chǔ)層以低孔低滲的Ⅱ-Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層為主，志留系屬于特低孔、特低滲的儲(chǔ)層。可以看出，古生界的儲(chǔ)集物性普遍較差。

對(duì)孔雀1井志留系的2 799.56～2 804.97 m井段的儲(chǔ)集物性對(duì)比研究，本段是其它幾個(gè)測(cè)試層段最好的一段物性，并獲得了低產(chǎn)氣流。從構(gòu)造形態(tài)上看，該井處在古隆起上，利于油氣聚集。英南2井的志留系儲(chǔ)層物性和構(gòu)造形態(tài)也是如此，因此，儲(chǔ)層物性和構(gòu)造形態(tài)控制著孔雀河地區(qū)致密氣藏的規(guī)模大小。

(3)蓋層好壞是致密氣成藏的重要因素。研究區(qū)通過(guò)孔雀1井、101井和英南2井的證實(shí)，孔雀河斜坡的油氣資源結(jié)構(gòu)主要為天然氣。在加里東晚期，中下寒武統(tǒng)-下奧陶統(tǒng)烴源巖達(dá)到生烴高峰期，海西運(yùn)動(dòng)使得孔雀河斜坡長(zhǎng)期處于隆升狀態(tài)，因此蓋層好壞對(duì)致密氣成藏至關(guān)重要[14-15]。

3　結(jié)論與建議

孔雀河地區(qū)長(zhǎng)期處于隆起斜坡區(qū)，是油氣運(yùn)移的指向區(qū)，但油氣成藏早，且經(jīng)歷了多次破壞和調(diào)整，成藏過(guò)程非常復(fù)雜。形成于加里東運(yùn)動(dòng)中、晚期的古生界古鼻隆是有利勘探目標(biāo)。

結(jié)合致密油氣成藏的要素綜合分析認(rèn)為：①大西海構(gòu)造帶和維馬克構(gòu)造帶是尋找志留系背斜構(gòu)造圈閉有利區(qū)帶。②開(kāi)屏構(gòu)造帶是尋找?jiàn)W陶系斷背斜構(gòu)造圈閉有利區(qū)帶。③有條件開(kāi)展山前構(gòu)造圈閉研究，探究北面孔雀河斷裂帶附近的含油氣性。

認(rèn)識(shí)與建議：①孔雀河地區(qū)以志留系天然氣成藏研究為主，主要是進(jìn)行儲(chǔ)層發(fā)育特征研究，優(yōu)選有利儲(chǔ)層發(fā)育帶。落實(shí)斷裂組合與評(píng)價(jià)各類(lèi)圈閉，優(yōu)選有利圈閉，整體評(píng)價(jià)低孔低滲致密氣層的資源量規(guī)模。②研究區(qū)從加里東運(yùn)動(dòng)晚期開(kāi)始發(fā)生構(gòu)造連續(xù)抬升運(yùn)動(dòng)，使構(gòu)造發(fā)生反轉(zhuǎn)，原高部位聚集的油氣向原低部位隆起帶運(yùn)移聚集調(diào)整，使原低部位奧陶系儲(chǔ)層也具備油氣聚集條件，推測(cè)開(kāi)屏構(gòu)造帶奧陶系斷背斜圈閉是重點(diǎn)勘探目標(biāo)。③在開(kāi)屏構(gòu)造帶加密二維測(cè)線，轉(zhuǎn)換思路重新解釋精準(zhǔn)識(shí)別有利目標(biāo)。

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編輯：趙川喜

1673-8217(2016)05-0031-05

2016-04-05

林學(xué)慶，工程師，1966年生，1988年畢業(yè)于西北大學(xué)石油地質(zhì)專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事油氣勘探地質(zhì)綜合研究工作。

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