濱里海盆地Z油田油藏類型與成藏因素研究

趙 爽

中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京，210011

濱里海盆地Z油田油藏類型與成藏因素研究

趙 爽*

中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京，210011

提 要 Z油田主要含油層系包括白堊系-中侏羅統(tǒng)低幅度背斜構(gòu)造油藏、中三疊統(tǒng)鹽檐斷鼻油藏和上三疊統(tǒng)巖性圈閉油藏3種油藏類型。通過對緊密圍繞鹽有關(guān)的構(gòu)造和有效鹽窗這兩個影響Z油田油氣成藏的關(guān)鍵因素的研究認(rèn)為成藏模式為“鹽下生成、鹽窗溝通、鹽邊鹽間斷層輸導(dǎo)、高點聚集、后期保存”。Z油田油源充足，鹽窗大而有效，多種有效的輸導(dǎo)體系，圈閉類型多而好，埋深適中，儲蓋層發(fā)育且配置良好，側(cè)向遮擋條件具備且后期保存條件良好 ，可作為今后勘探首選目標(biāo)區(qū)。

濱里海盆地 構(gòu)造樣式 油藏類型 成藏因素 成藏模式

1　油田概況

濱里海盆地位于里海北部，總面積約50萬km2，地處東歐地臺的東南邊緣，東部和東南部與烏拉爾海西褶皺帶相鄰。濱里海盆地是世界上大型疊合含鹽油氣盆地之一，是哈薩克斯坦最主要的含油氣盆地，鹽下層系有田吉茲、卡莎甘等特大型油氣田，鹽上層系則以Sagizski區(qū)塊為代表，后文簡稱S區(qū)塊。濱里海盆地發(fā)育三套地層組合：鹽下層系、含鹽層系和鹽上層系，鹽下層系為古生界，含鹽層系為下二疊統(tǒng)上部孔谷階，鹽上層系有上二疊統(tǒng)、中三疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)、下侏羅統(tǒng)、中侏羅統(tǒng)和白堊系。盆地可劃分為北部及西北部斷階帶、中央坳陷帶、阿斯特拉罕-阿克糾賓斯克隆起帶和東南部坳陷帶四個次級構(gòu)造單元（圖1）。Z油田位于濱里海盆地阿斯特拉罕- 阿克糾賓斯克隆起帶東部的S區(qū)塊西南部。S區(qū)塊以鹽上層系為主要勘探目標(biāo)，主要勘探層系有三個：白堊-侏羅系、中三疊統(tǒng)和上三疊統(tǒng)，截至至今已提交石油地質(zhì)資源量9000多萬t，是中國石化第一個自主經(jīng)營、獨立作業(yè)并宣布取得商業(yè)發(fā)現(xiàn)的海外區(qū)塊【1】。

圖1　濱里海盆地構(gòu)造單元劃分及Z油田構(gòu)造位置圖Fig.1 Tectonic division of Caspian basin and tectonic location of the Z oilfield

Z油田部署實施三維地震87km2，2011年獲得勘探突破，至今共鉆井15口，其中1口井在中三疊統(tǒng)發(fā)現(xiàn)油層，3口井在上三疊統(tǒng)發(fā)現(xiàn)油層，10口井在白堊系-侏羅系發(fā)現(xiàn)多層油層（圖2）。Z油田發(fā)育的油藏類型囊括了S區(qū)塊現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的幾乎所有勘探層系，具有繼承性好，縱向多層疊合，面積大，整裝的特點，落實了千萬噸級油田儲量規(guī)模。

2　構(gòu)造樣式與油藏類型

2.1構(gòu)造樣式

2.1.1白堊-侏羅系低幅背斜、斷背斜構(gòu)造 侏羅系至白堊系受區(qū)域構(gòu)造運動影響，濱里海盆地內(nèi)鹽巖體活動加劇，底劈構(gòu)造形成了鹽上侏羅系、白堊系繼承性構(gòu)造，以背斜為主。白堊系末，區(qū)域構(gòu)造運動相對平靜，鹽巖體回縮，鹽上地層在重力差異作用下發(fā)育斷裂，背斜遭到破壞，形成以斷背斜、斷鼻、斷塊為主的構(gòu)造格局（圖2a）。

2.1.2中三疊統(tǒng)鹽檐斷鼻構(gòu)造 急劇的盆地沉降使上二疊統(tǒng)到中三疊統(tǒng)沉積地層在鹽丘之間的沉積厚度達(dá)幾公里，由于鹽巖的塑性特征使鹽丘運移，導(dǎo)致有些地區(qū)鹽巖出露地表形成鹽湖接受沉積，差異壓實導(dǎo)致鹽頂沉降，擠壓巨厚盆地邊緣，形成了中三疊統(tǒng)鹽檐構(gòu)造：地層遮擋的背斜或單斜構(gòu)造（圖2b）。

2.1.3上三疊統(tǒng)巖性圈閉 巖性圈閉發(fā)育于上三疊統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)地層中。濱里海盆地在晚三疊世和早侏羅世間，盆地抬升，沉積地層遭剝蝕，局部鹽體出露，形成鹽湖，接受沉積，出現(xiàn)泥包砂，形成巖性圈閉（圖2c）。

圖2　Z油田發(fā)育的構(gòu)造和圈閉樣式Fig.2 Structure and trap styles of the Z oilfield

2.2油藏類型

受鹽構(gòu)造影響形成的各類圈閉，決定了Z油田具有多層系多種油藏類型，至今勘探發(fā)現(xiàn)的包括：鹽上白堊系-中侏羅統(tǒng)低幅度背斜構(gòu)造油藏、中三疊統(tǒng)鹽檐斷鼻油藏和上三疊統(tǒng)巖性圈閉油藏（圖3）。

2.2.1白堊系-中侏羅統(tǒng)低幅度背斜構(gòu)造油藏 白堊系-中侏羅統(tǒng)低幅度背斜構(gòu)造油藏具有一定的繼承性，控制面積大，埋藏適中，資源量大，可達(dá)千萬噸級以上，提交地質(zhì)儲量1500萬t。油氣分布受構(gòu)造控制，局部受物性影響。

中侏羅統(tǒng)油藏，位于鹽丘頂部聚集成藏，埋藏深度適中190～630m；斷層較少，多為低幅背斜、斷背斜狀圈閉，構(gòu)造整裝，含油層系多，保存條件好；地層屬于正常溫度壓力系統(tǒng)，地面原油密為0.892～0.935g/cm3，地面原油粘度100.49～296.13mPas，凝固點-20℃，含硫量0.22%～0.64%，含蠟量2.5%～3.8%，膠質(zhì)7.06%～17.86%，瀝青質(zhì)0.04%～0.9%，屬低含硫、低凝、重質(zhì)—中輕質(zhì)油；單井產(chǎn)量高，易動用。

2.2.2中三疊統(tǒng)鹽檐斷鼻油藏 中三疊統(tǒng)鹽檐斷鼻油藏位于鹽隆側(cè)翼頂部聚集成藏；油氣藏埋藏深度適中，海拔970-1000m，單油層厚度小于5m；受鹽邊遮擋，油氣保存條件較好；儲集相帶有利，儲層物性好，多為高孔中滲儲層；單井具有較高的自然產(chǎn)能，儲量易于開采；原油密度0.802g/cm3，為輕質(zhì)油，中高產(chǎn)能，提交地質(zhì)儲量45萬t。

圖3　Z油田油藏類型示意圖Fig.3 Reservoir types of the Z oilfield

2.2.3上三疊統(tǒng)巖性圈閉油藏 上三疊統(tǒng)油氣藏為鹽邊遮擋巖性體油氣藏，油氣分布主要受鹽邊控制。儲層僅在鹽隆頂部發(fā)育，油藏埋深680～950m，閉合高度30～290m，單砂體厚度3.1～30m，孔隙度26%～29%，原油密度0.802～0.953 g/cm3，屬于中-重質(zhì)油，巖性油氣藏單個面積較小1～3km2，單井產(chǎn)量較高，提交地質(zhì)儲量350萬t。

3　成藏因素

3.1烴源巖

大量的研究結(jié)果表明，濱里海盆地生油巖為鹽下層系，主要是晚古生代烴源巖生成的油氣向上運移聚集形成的次生油藏【2～4】。從其巖相古地理特征判斷，生油巖應(yīng)該為與盆地邊緣晚古生代碳酸鹽臺地同時期沉積的位于盆地中部的深海相黑色頁巖，由于Z油田發(fā)現(xiàn)油藏為鹽上層系，鉆井基本較淺，所以生油巖層系的地化特征少見。盆地東南部鹽下古生界生油巖有機(jī)碳含量比其他地區(qū)都要高，中-上泥盆統(tǒng)、中-下石炭統(tǒng)及下二疊統(tǒng)發(fā)育的濱岸—海相頁巖和碳酸鹽巖是潛力巨大的優(yōu)質(zhì)烴源巖【5，6】。許多俄羅斯的地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為盆地東部以及東南部邊緣上泥盆系-下石炭系Izembet層沉積豐富的生油巖為深海頁巖，TOC值為0.1%～7.8%，含II型干酪根。該區(qū)烴源巖的干酪根類型均為Ⅰ—Ⅱ型，類型好，屬于優(yōu)質(zhì)烴源巖。

3.2儲蓋特征

Z油田發(fā)育多套儲蓋組合，其中上白堊統(tǒng)3套，中侏羅統(tǒng)1套，上三疊統(tǒng)2套，三疊統(tǒng)5套。上白堊統(tǒng)巖性主要為灰色細(xì)砂巖、淺灰色粉砂巖與灰色泥巖呈不等厚互層夾灰色泥灰?guī)r；儲層孔隙度主要為28%～34%。中侏羅統(tǒng)巖性主要為淺灰色粉砂巖與灰色泥巖呈不等厚互層夾灰色泥灰?guī)r及黑色煤；儲層孔隙度主要為26%～32%。上三疊統(tǒng)巖性為雜色礫巖、灰色粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖、淺灰色粉砂巖與灰色泥巖、褐色泥巖呈不等厚互層。中三疊統(tǒng)巖性上部為薄-中厚層淺灰色砂巖與灰色泥巖呈略等厚互層，下部為厚層淺棕色、灰色泥巖與灰色細(xì)砂巖、粉砂巖等厚互層；儲層孔隙度主要是26%～28%之間。

3.3鹽窗

有效鹽窗是決定鹽上成藏的最關(guān)鍵要素， 鹽窗大小決定油源的充足程度。由于鹽體塑性變形和持續(xù)隆升導(dǎo)致鹽間盆地底部鹽巖層缺失，鹽間地層直接與鹽下烴源巖層接觸，形成鹽窗。Z油田鹽上發(fā)育的油藏均為次生油氣藏， 鹽下油氣只有通過有效鹽窗才能沿著鹽邊或者斷層、不整合面等油氣疏導(dǎo)體系向上進(jìn)行二次運移。因此， 鹽窗越大， 匯烴面積越大，油氣越充足【7】。Z油田西側(cè)發(fā)育13號鹽窗，呈北西-東南向分布，長12.5km，最寬處3.7km，鹽窗面積39km2，且鹽間地層與鹽下地層相連通，是S區(qū)塊內(nèi)較大的有效鹽窗（圖4）。

3.4運聚模式

研究表明，有效的鹽窗為鹽下生油巖生成的油氣向鹽上層系運移提供了重要的通道，油氣進(jìn)入鹽上層系之后，運移途徑復(fù)雜，既有垂向運移，同時也存在水平方向運移【8】。Z油田運移方式主要有3種（圖4）：①油氣沿鹽邊垂向運移。塑性鹽體擠入破壞了地層中原來流體的平衡狀態(tài)，促使烴類運移，溶蝕產(chǎn)生的鹽溶解裂隙和垮塌構(gòu)造都為油氣的垂直運移提供了通道。②沿不整合面或鹽間砂巖輸導(dǎo)層作水平運移。鹽體的不均衡持續(xù)隆升造成鹽間地層發(fā)生構(gòu)造形變并形成若干規(guī)模不等的沉積間斷。③沿斷裂垂向運移。鹽體向上穿刺的應(yīng)力，導(dǎo)致鹽頂上方斷裂發(fā)育，是下部流體垂向流動最活躍的通道。

圖4　Z油田有效鹽窗與油氣運移模式圖Fig.4 Effective salt window and hydrocarbon migration pattern of the Z oilfield

3.5保存條件

后期的保存條件是形成鹽上優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)油氣儲的關(guān)鍵。中三疊統(tǒng)鹽檐部位具有穩(wěn)定的侏羅系地覆蓋，侏羅-白堊系構(gòu)造活動穩(wěn)定斷層此時大多起到封堵作用，上三疊統(tǒng)在油源充足的條件下儲層發(fā)育良好，后排得以成藏。

4　結(jié)論

Z油田發(fā)育鹽上的白堊系-中侏羅統(tǒng)低幅度背斜構(gòu)造油藏、中三疊統(tǒng)鹽檐斷鼻油藏和上三疊統(tǒng)巖性圈閉油藏3種油藏類型。成藏模式可歸納為“鹽下生成、鹽窗溝通、鹽邊鹽間斷層輸導(dǎo)、高點聚集、后期保存”。Z油田之所以形成千萬噸級儲量規(guī)模的油藏，關(guān)鍵因素是鹽下充足的油源，鹽窗大而有效，鹽邊、不整合面和斷層多種有效的輸導(dǎo)體系，圈閉類型多而好，埋深適中，儲蓋層發(fā)育且配置良好，側(cè)向遮擋條件具備且后期保存條件良好。Z油田的勘探認(rèn)識，大大增強了S區(qū)塊勘探的信心，為今后勘探首選目標(biāo)區(qū)提供了重要依據(jù)。

1 單中強，王蘊，王馨濱. 里海盆地S區(qū)塊勘探實踐與認(rèn)識［J］.中國石油勘探，2014，04：75～79.

2 徐傳會，錢桂華，張建球，等. 濱里海盆地油氣地質(zhì)特征與成藏組合［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2009.

3 劉洛夫，朱毅秀，張占峰，等. 濱里海盆地鹽上層的油氣地質(zhì)特征［J］.新疆石油地質(zhì)，2002，23（5）：4～42.

4 王連岱，沈仁福. 濱里海盆地石油地質(zhì)特征及勘探方向分析［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23（2）：17～18.

5 錢桂華. 哈薩克斯坦濱里海盆地油氣地質(zhì)特征及勘探方向［J］.中國石油勘探，2005，10（5）：60～66.

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There are three kinds of reservoir type in Z oilfield， including Cretaceous - Middle Jurassic reservoir of low amplitude anticline， Middle Triassic reservoir of fault nose and Upper Triassic reservoir of lithologic traps. By focusing on salt-related structure and effective salt window that two key factors affect the oil and gas accumulation of Z oilfield， studies suggest that hydrocarbon formed under the salt， communicated in the salt window， transported by fault distributed in inter-salt and salt edge， accumulated in high point and saved in late stage. The Z oilfield has a series of advantages， such as adequate the oil source， large and effective salt window，a variety of effective conducting system， various trap types， moderate buried depth， good configuration of reservoir and cap rock， and with lateral barrier and later preservation conditions. Overall， Z oilfield can be used as a preferred exploration target zone in the future.

2015年全球磷的儲量、產(chǎn)量和消費

2015年，全球磷礦的年產(chǎn)量為2.23億噸，預(yù)計到2019年將增加至2.55億噸。產(chǎn)能增長主要來自摩洛哥和沙特阿拉伯。

2015年，包含化肥和工業(yè)用途，全球消費4370萬噸P2O5，預(yù)計到2019年，全球消費將增加到4820萬噸P2O5。

全球主要國家磷礦產(chǎn)量和儲量

（慕騫 摘譯自USGS：Mineral Commodity Summaries—PHOSPHATE ROCK，2015）

OIL RESERVOIR TYPE AND ACCUMULATION FACTORS OF Z OILFIELD IN CASPIAN BASIN

Zhao Shuang
Petroleum Exploration & Production Research Institute， East Branch， China Petrochemical Corporation， Nanjing， Jiangsu， 210011， China

The Caspian basin； Sructural style； Reservoir types； Hydrocarbon accumulation factors；Hydrocarbon accumulation mode

P618.130.1

A

1006-5296（2016）01-0016-05

趙爽（1986～），女，從事油氣勘探工作，碩士，工程師

2015-11-20；改回日期：2015-12-04