杭錦旗錦58井區(qū)早石炭世古地貌特征對(duì)盒1段沉積作用的影響

高照普

（中國石化華北油氣分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450000）

杭錦旗區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地北緣，橫跨伊盟隆起、伊陜斜坡、天環(huán)坳陷三個(gè)構(gòu)造單元，錦58井區(qū)所屬十里加汗區(qū)帶在泊爾江海子斷裂帶以南地區(qū)，構(gòu)造單元上位于鄂爾多斯盆地的伊陜斜坡與伊盟隆起結(jié)合部，總體上為平緩的向南西傾斜的單斜形態(tài)，局部發(fā)育低幅度鼻狀隆起，區(qū)內(nèi)發(fā)育烏蘭吉林?jǐn)嗔裑1]。其二疊系下石盒子組氣藏為巖性氣藏，目前已開發(fā)的盒1、盒3段氣藏具有儲(chǔ)層物性好、產(chǎn)能高的特點(diǎn)，而盒1段氣藏又因其規(guī)模大，成為該區(qū)主力氣層。針對(duì)該氣藏，在古地貌研究基礎(chǔ)上，探討古地貌對(duì)沉積體系的控制作用[2]，為錦58井區(qū)外擴(kuò)及發(fā)現(xiàn)更多此類氣藏提供勘探思路。

1 恢復(fù)古地貌常用方法

古地貌恢復(fù)已成為目前研究含油氣盆地層序地層和沉積特征的常用方法，對(duì)于盆地構(gòu)造分析、沉積物搬運(yùn)及分布特征以及后期油氣富集規(guī)律研究都具有重要意義，目前恢復(fù)古地貌常用方法主要有殘余厚度法、印模法、沉積模式法、層序地層分析法等[3，4]，不同方法適用于不同沉積構(gòu)造特征，應(yīng)根據(jù)各種地質(zhì)特征選用最適用最準(zhǔn)確的方法。

在結(jié)束了長期的抬升剝蝕后，鄂爾多斯盆地北部于晚石炭世至早二疊世期間地層平穩(wěn)下降，開始接受新的沉積，在基底發(fā)育時(shí)期盆地中部古隆起由于海侵作用被海水淹沒，僅在公卡漢地區(qū)凸出海面呈孤島狀。二疊紀(jì)早期至三疊紀(jì)晚期，盆地從海相轉(zhuǎn)變到陸相，盆地北緣中央古隆起逐漸消失，全區(qū)進(jìn)入廣覆型補(bǔ)償沉積時(shí)期[5，6]。由于錦58井區(qū)在早石炭世時(shí)期古地貌屬于被剝蝕狀態(tài)，依據(jù)其具體地質(zhì)情況，并通過多種古地貌恢復(fù)方法的嘗試，最終決定采用上覆地層厚度—印模法來恢復(fù)其古地貌形態(tài)[7]。

2 古地貌特征

通過統(tǒng)計(jì)本區(qū)128口井下石炭系的地層厚度，用印模法繪制出研究區(qū)早石炭世古地貌（見圖1）。由于研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地北部，臨近公卡漢凸起，古地貌最大高差可達(dá)340 m，坡降幅度較大。

圖1 杭錦旗區(qū)塊錦58井區(qū)早石炭世古地貌圖

根據(jù)古地貌起伏特征及石炭紀(jì)早期沉積厚度，本文將研究區(qū)古地貌劃分為3種古地貌單元：凸起、溝谷、斜坡，即呈現(xiàn)“一凸、一溝、一斜坡”特征：

凸起：位于研究區(qū)西北部的公卡漢凸起，是工區(qū)地形相對(duì)較高的部位，下石炭系地層厚度＜50 m，同時(shí)也是錦58井區(qū)下石盒子組碎屑巖儲(chǔ)層的物源區(qū)。

溝谷：為早石炭世長條狀低凹地區(qū)，位于研究區(qū)南部，是古地貌最低的部位，地層厚度＞280 m。

斜坡：為公卡漢凸起與溝谷之間具有一定坡度的地帶，位于研究區(qū)中北部，內(nèi)部發(fā)育多條小的溝谷，呈隆凹相間狀展布，平均地層厚度在100 m～200 m。

圖2 錦58井區(qū)盒1段巖石成分三角分類圖

圖3 錦72井區(qū)盒1段巖石成分三角分類圖

3 古地貌對(duì)下石盒子組盒1段氣藏的控制作用

結(jié)合錦58井區(qū)已探明的盒1段氣藏分析認(rèn)為，物源巖性、古地貌起伏特征、砂體展布、差異壓實(shí)等因素都是控制下石盒子組盒1段成藏的重要因素[8]。

3.1 古凸起為錦58井區(qū)提供優(yōu)質(zhì)物源

鉆井揭示出公卡漢凸起殘留中上元古界變質(zhì)石英巖，母巖經(jīng)過風(fēng)化剝蝕后隨水流搬運(yùn)至錦58井區(qū)，該井區(qū)盒1段巖性以石英砂巖和巖屑石英砂巖為主，粒度以粗粒為主，其次為中粒；儲(chǔ)層物性較好，是錦58井區(qū)主要的富氣層段。而相鄰的錦72井區(qū)由于物源來自北部、東北部的烏蘭格爾凸起的太古界花崗片麻巖，盒1段巖性以巖屑砂巖為主，儲(chǔ)層物性較差，產(chǎn)氣量較低（見圖2、圖3）。

3.2 古溝谷對(duì)油氣運(yùn)移通道的控制

錦58井區(qū)上古生界天然氣主要來自下部山西組-太原組煤層，氣藏的平面分布受控于烴源巖的展布范圍，生烴結(jié)束后天然氣在側(cè)向和垂向上進(jìn)行近距離運(yùn)移并在下石盒子組成藏[9，10]。

研究表明，錦58井區(qū)油氣運(yùn)移受南部古溝谷影響明顯，溝谷內(nèi)山西組-太原組煤層平均厚度達(dá)24 m，遠(yuǎn)大于其他區(qū)域，生烴強(qiáng)度大，下石盒子組盒1段辮狀河道直接覆蓋其上，這種巖層配置關(guān)系縮短了天然氣在垂向上的運(yùn)移距離，使油氣運(yùn)移所需動(dòng)力閾值降低，為山西組-太原組烴源巖天然氣壓力的釋放起到促進(jìn)作用，由于古溝谷處在構(gòu)造低部位，該處碎屑巖沉積厚度較大，所以油氣在溝谷中的厚層儲(chǔ)層中垂向運(yùn)移。由于河道砂體在橫向上相互連通、縱向上交錯(cuò)疊置，而且儲(chǔ)層厚度大，物性較好，故對(duì)其下部運(yùn)移上來的天然氣提供了聚集場(chǎng)所，并形成了良好的側(cè)向運(yùn)移的通道條件，之后天然氣將在優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層中聚集成藏[11]。

3.3 古斜坡區(qū)對(duì)沉積的控制作用

研究區(qū)盒1段主要發(fā)育沖積扇-辮狀河沉積，北部斜坡區(qū)發(fā)育沖積扇沉積體系，扇體上由東向西發(fā)育多條辮狀河道，河道中發(fā)育心灘，由于河道擺動(dòng)遷移頻繁，心灘在側(cè)向上疊合連片，垂向上互相疊置，砂體較厚且展布面積較大，巖性基本上以含礫粗砂巖及中砂巖為主，儲(chǔ)層物性好。南部古溝谷區(qū)域及其他低洼區(qū)以辮狀河沉積為主，與北部相比，南部河道較穩(wěn)定，砂體橫向上連通性較差，河道間出現(xiàn)分流間灣，沉積物粒度細(xì)，泥質(zhì)含量高，孔滲特征相對(duì)沖積扇砂體明顯變差。目前錦58井區(qū)盒1段氣藏大部分高產(chǎn)井都分布在古地貌斜坡區(qū)沖積扇沉積體系中，而分布在古溝谷區(qū)域及其他低洼區(qū)發(fā)育的辮狀河道中的氣井則產(chǎn)氣量低，產(chǎn)水量大。

3.4 古地貌對(duì)構(gòu)造特征的控制作用

根據(jù)前人研究，在早白堊世以前，研究區(qū)長期受中元古時(shí)期形成的古地貌影響，古構(gòu)造表現(xiàn)為北西高，南東低的特征。在白堊世早期，鄂爾多斯盆地北緣東部受燕山運(yùn)動(dòng)影響發(fā)生了強(qiáng)烈的抬升隆起，經(jīng)過燕山運(yùn)動(dòng)的改造，錦58井區(qū)構(gòu)造形態(tài)最終形成了如今的南西低，北東高的平緩單斜地形[6]。

受古地貌地形高差的影響，對(duì)于臨近古地貌頂部的盒1段地層，在溝谷地區(qū)形成了沉積中心，其碎屑巖沉積物較厚，而在斜坡地帶則沉積物由低部位到高部位則逐漸減薄，由于差異壓實(shí)作用的影響，沉積厚度大的區(qū)域壓實(shí)作用強(qiáng)烈，容易形成現(xiàn)今地下的構(gòu)造低部位，相應(yīng)的，在斜坡帶上則形成構(gòu)造高部位，受現(xiàn)今構(gòu)造影響，在錦58井區(qū)東北部構(gòu)造高部位的古斜坡帶上，發(fā)育較多鼻狀隆起，這些局部構(gòu)造鼻狀隆起對(duì)盒1段天然氣的儲(chǔ)集成藏起著十分重要的作用，這里常形成氣藏高產(chǎn)區(qū)。

3.5 盒1段成藏模式及潛力預(yù)測(cè)

根據(jù)鉆井試氣成果，并結(jié)合古地貌特征對(duì)沉積物源、碎屑巖沉積過程、油氣運(yùn)移及局部構(gòu)造的分析，認(rèn)為錦58井區(qū)上古生界下石盒子組盒1段氣藏主要受沉積相及儲(chǔ)層物性控制，是典型的巖性氣藏。氣藏分布在古地貌斜坡區(qū)，沖積扇扇體上發(fā)育的辮狀河心灘砂體為最有利儲(chǔ)集體，在斷層溝通氣源和儲(chǔ)層的前提下，天然氣通過古沖溝中的厚層砂體垂向運(yùn)移、并由于河道砂體側(cè)向疊置關(guān)系而側(cè)向運(yùn)移。斜坡區(qū)受燕山運(yùn)動(dòng)改造后，形成巖性上傾尖滅天然氣圈閉，在斜坡區(qū)由于差異壓實(shí)作用形成低幅度鼻狀隆起，天然氣運(yùn)移過程中進(jìn)入優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層時(shí)便富集成藏。

在分析氣藏主控因素及產(chǎn)能影響因素基礎(chǔ)上，結(jié)合古地貌特征、儲(chǔ)層、構(gòu)造、斷層等因素，總結(jié)錦58井區(qū)有利富集區(qū)位于古地貌斜坡區(qū)，發(fā)育巖性上傾尖滅圈閉，并且具有儲(chǔ)層厚度大、物性好的特點(diǎn)。而杭錦旗區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地北緣，橫跨伊盟隆起，區(qū)內(nèi)發(fā)育公卡漢凸起、崔家坡凸起、烏蘭格爾等凸起，其附近可能還有類似錦58井區(qū)地質(zhì)特征的高產(chǎn)氣藏，所以錦58井區(qū)盒1段高產(chǎn)氣藏可以作為典型案例，對(duì)在各大凸起附近尋找類似巖性氣藏潛力區(qū)起到指導(dǎo)作用。

4 結(jié)論

（1）通過印模法可以準(zhǔn)確地恢復(fù)研究區(qū)石炭紀(jì)早期古地貌特征，并劃分出三種基本地貌單元：凸起、斜坡區(qū)、溝谷。

（2）早石炭世古地貌對(duì)上覆地層的構(gòu)造特征、物源供給、沉積物搬運(yùn)、油氣運(yùn)移通道以及氣藏分布特征等具有較強(qiáng)的控制作用，錦58井區(qū)盒1段天然氣高產(chǎn)區(qū)主要分布在古地貌斜坡區(qū)。

（3）錦58井區(qū)有利富集區(qū)位于古地貌斜坡區(qū)，發(fā)育巖性上傾尖滅圈閉，具有儲(chǔ)層厚度大、物性好的特點(diǎn)，針對(duì)研究區(qū)天然氣高產(chǎn)富集規(guī)律的研究，能對(duì)外擴(kuò)區(qū)域各大凸起附近尋找類似巖性氣藏潛力區(qū)起到指導(dǎo)作用。

石化院質(zhì)檢中心獲國家CMA證書

近日，中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（下簡稱中心）順利取得國家檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書（CMA證書）。本次通過資質(zhì)認(rèn)定的共有2大類36個(gè)參數(shù)，其中包括國Ⅴ車用汽油、國Ⅴ車用汽油兩個(gè)產(chǎn)品以及研究法辛烷值、十六烷值、餾程、密度等參數(shù)。取得CMA證書標(biāo)志著本中心已具備國家法律、行政法規(guī)規(guī)定的基本條件和能力，可向社會(huì)出具具有證明作用的數(shù)據(jù)和結(jié)果。通過檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定，使中心的檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)量管理水平進(jìn)一步提高，保證了出具檢驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告的權(quán)威性和可靠性。

（摘自中國石油報(bào)第7163期）