主控?cái)嗔言谀县悹柊枷莸目夭刈饔?/h1>
2013-10-17 07:30:06趙亮
特種油氣藏 2013年4期
趙 亮
(中油大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163712)
引 言
圖1 南貝爾凹陷主控?cái)嗔逊植?/p>
塔木察格盆地位于西伯利亞板塊的額爾古納地塊與蒙古大興安嶺褶皺帶的拼接處，為發(fā)育在古生界褶皺基底上的中生代—古近紀(jì)斷陷－坳陷復(fù)合型盆地。盆地東部的南貝爾凹陷位于蒙古國東方省境內(nèi)，是塔木察格盆地一個(gè)相對獨(dú)立的構(gòu)造－沉積單元，勘探面積為3500 km2(圖1)。地層自下而上依次發(fā)育為白堊系下統(tǒng)銅缽廟組、南屯組一段、南屯組二段、大磨拐河組、伊敏組和白堊系上統(tǒng)青元崗組。目前，南貝爾凹陷在南屯組有多口井獲得工業(yè)油流。然而，由于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，主控?cái)嗔迅浇刭|(zhì)條件復(fù)雜，其控藏作用認(rèn)識(shí)不清，造成主控?cái)嗔?.5 km內(nèi)多口井失利。因此，開展主控?cái)嗔芽夭刈饔玫难芯恳灾笇?dǎo)勘探生產(chǎn)十分必要。
1 主控?cái)嗔褜Π枷莞窬值目刂?/h2>
南貝爾凹陷斷裂分布特點(diǎn)既有繼承性，也有新生性。斷裂系統(tǒng)總體可劃分出北北東—北東、北東東、近南東3個(gè)方向。主控?cái)嗔阎饕植荚谀?、北凹陷邊緣，北部斷裂呈北北東走向，延伸長度為58 km，最小斷距為500 m，一般為1000 m，南部斷裂整體北東東—北北東走向，大體呈U形，延伸長度為29 km，最小斷距為300 m，一般為800 m。塔木察格盆地的構(gòu)造演化可劃分為斷陷、斷拗、拗陷、反轉(zhuǎn)拗陷4個(gè)成凹時(shí)期［1］。其中，斷陷期(銅缽廟組—南屯組)處于斷陷穩(wěn)定拉張期，主控?cái)嗔言诮媳毕蚶瓘垜?yīng)力作用下拉伸，過程中伴隨下盤下降，北部構(gòu)成西斷東超的半地塹式組合，南部構(gòu)成東斷西超的半地塹式組合，后期左旋運(yùn)動(dòng)及扭壓反轉(zhuǎn)作用，形成了北東向的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶，并派生許多次級斷層控制構(gòu)造圈閉的形成，斷層性質(zhì)主要為張(扭)性正斷層，配合中央凸起，將凹陷東、西2個(gè)次凹各分割為南、北2個(gè)半地塹洼槽。
空間總體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為“二洼槽，一轉(zhuǎn)換帶、一潛山披覆帶”結(jié)構(gòu)，具有南北分塊的特點(diǎn)(圖1)。斷陷末期，主控?cái)嗔鸦顒?dòng)減弱，這種構(gòu)造格局又控制了烴源層和儲(chǔ)集層的展布，為構(gòu)造油藏、巖性－構(gòu)造油藏的形成創(chuàng)造條件［2］。
2 主控?cái)嗔褜?chǔ)集條件的影響
2.1 儲(chǔ)層宏觀特征
主控?cái)嗔迅浇卸嗫诰M(jìn)行了鉆探，其中，塔21－36－2井錄井資料分析表明，斷裂附近南屯組儲(chǔ)層巖性主要以灰色凝灰質(zhì)砂礫巖、含礫泥巖為主，礫石成分為火成巖礫，次棱角狀，巖性致密，與鹽酸不反應(yīng)。通過巖心觀察，南屯組見到了扇三角洲平原特征，發(fā)育泥石流沉積，是洼槽的主要物源區(qū)，典型的沉積構(gòu)造標(biāo)志包括包卷層理、滑塌褶曲層理、爬升波痕層理。粒度概率曲線以上拱的弧形、上拱三段式為主，表明沉積物分選差，大小混雜，反映重力流的水動(dòng)力沉積機(jī)制。塔21－36－2井泥石流沉積的C—M圖發(fā)育QR段，而且QR平行于C=M基線，反映遞變懸浮的搬運(yùn)沉積機(jī)制。
2.2 儲(chǔ)層微觀特征
根據(jù)巖心觀察，結(jié)合薄片分析，巖石顆粒含粗砂、中砂狀結(jié)構(gòu)，大小顆粒雜亂分布，排列緊密，孔隙分布不均，主要為粒間孔，其次為長石粒內(nèi)溶蝕孔和火山灰溶蝕，碳酸鹽呈團(tuán)塊狀充填孔隙并溶蝕交代顆粒 (圖2)。受埋藏和成巖條件影響，主控?cái)嗔迅浇贤徒M孔隙度分布范圍平均為13.2%，主要分布區(qū)間為8% ～20%，屬于中等孔隙度;滲透率為 0.01 ×10－3～1.00 ×10－3μm2，主要分布區(qū)間小于1×10－3μm2，屬于低滲透率，儲(chǔ)集條件較差。
圖2 塔21－36－2井南屯組鑄體薄片(2490.8～2498.1m)
2.3 地震反射特征
地震技術(shù)識(shí)別主控?cái)嗔研Ч^好。北部主控?cái)嗔迅浇臇|、西部地層地震反射雜亂，具有不連續(xù)性，不規(guī)則性，前端終止于周圍未變形的圍限地層中，向東部形成擠壓成因的反向斷塊。通過鉆探分析，斷裂周圍是雜亂的滑塌體，斷裂向東1 km后則為連續(xù)的楔形地層，地層不斷減薄(圖3)。由于受滑塌體的擠壓作用，前端圍限地層也發(fā)生了一定程度的撓曲。南部的主控?cái)嗔雅c北部地震反射特征相似，有較大的斷距，地層變形特征明顯。
3 主控?cái)嗔褜Τ练e的控制
3.1 地層厚度的控制
南貝爾凹陷斷陷成盆期的沉積構(gòu)造包括初始斷陷期充填的銅缽廟組和強(qiáng)烈斷陷期充填的南屯組［3］。其中主控?cái)嗔褜儆诨讛鄬訌?fù)活的長期活動(dòng)斷層，銅缽廟組—南屯組時(shí)期為張(扭)性正斷層，大磨拐河組—伊敏組時(shí)期為走滑正斷層，青元崗組沉積后為走滑逆斷層，形成反轉(zhuǎn)構(gòu)造。銅缽廟組沉積時(shí)期控制作用微弱，呈南洼弱、北洼強(qiáng)逐漸過渡特征，凈沉降量由50 m增大到500 m;南屯組沉積時(shí)期具有強(qiáng)烈的控制作用 ，北部凈沉降量一般為400～800 m，南部凈沉降量一般為100～200 m;在大磨拐河組—伊敏組沉積時(shí)期控制作用不明顯，具有走滑作用，斷裂根部地層沉積厚度最大，是主要的物源區(qū)，向斜坡區(qū)厚度逐漸減薄。
圖3 南貝爾凹陷南、北洼槽地震反射特征
3.2 砂體分布的控制
通過單井相、連井相、地震相的分析，主控?cái)嗔堰叢繛橹饕镌磪^(qū)，主要發(fā)育扇三角洲平原亞相沉積。南貝爾凹陷北洼槽南屯組沿西部主控?cái)嗔寻l(fā)育5個(gè)扇體，東部凸起區(qū)沒有向北洼陷提供物源，扇三角洲扇體由于受北東東向斷層控制，形成的砂體節(jié)節(jié)下掉，每個(gè)斷階下降盤均呈楔狀沉積特點(diǎn)［5］，這些斷層的活動(dòng)使其下降盤存在一定的掀斜翹傾，造成各斷階根部巖性偏粗，端部巖性變細(xì)的沉積發(fā)育特點(diǎn)。南洼南屯組槽沿東部邊界斷層發(fā)育2個(gè)扇體。其中，東物源扇體延伸較遠(yuǎn)，主要發(fā)育在塔21－23井區(qū)，跨過沉降中心仍有部分沉積［6］。因此，南洼陷塔21－23井區(qū)向西是南一段有利相帶的主要發(fā)育區(qū)域，是油氣成藏的有利區(qū)域。淺湖相沉積與扇三角洲體系分界剛好與北東東斷層走向一致，也說明主控?cái)嗔褜Τ练e相的分布具有明顯的控制作用［7］(圖4)。
4 主控?cái)嗔褜τ蜌夥植嫉挠绊?/h2>
圖4 南貝爾凹陷沉積相
通過對南貝爾凹陷南北洼槽主控?cái)嗔鸦顒?dòng)和封閉演化史進(jìn)行分析 ，早期銅缽廟組—南屯組沉積時(shí)溝通有效烴源巖，對油氣運(yùn)移起輸導(dǎo)作用，是有利的油氣運(yùn)移通道，斷陷期末停止活動(dòng)，南一段下部泥巖層和上部泥巖層形成剪切型泥巖涂抹，南屯組沉積后停止活動(dòng)［9］，早期形成的封閉條件伴隨大磨拐河組和伊敏組沉積，壓實(shí)作用使封閉能力越來越強(qiáng)，成藏的關(guān)鍵時(shí)刻成為油氣聚集的遮擋物。洼槽內(nèi)生成的油氣未沿主控?cái)嗔焉⑹В?0］，向洼槽帶和緩坡帶運(yùn)移(圖5)。目前，洼槽帶、緩坡帶都具有了較大發(fā)現(xiàn)，緩坡帶鉆遇的近30口井均獲工業(yè)油流，平均日產(chǎn)油為3.5 t/d，射開有效厚度7.6 m;但主控?cái)嗔堰叢康娜缢?1－36－2、塔21－57、塔21－49井由于受到儲(chǔ)集條件、構(gòu)造條件的限制，只是見到了油顯示，油氣沒有大規(guī)模成藏。因此，今后對本地區(qū)油氣的勘探，應(yīng)遠(yuǎn)離主控?cái)嗔?，主要集中在洼槽帶和緩坡帶，以免造成損失［11］。
圖5 南貝爾凹陷成藏模式
5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)
(1)主控?cái)嗔训目夭刈饔弥饕w現(xiàn)在斷陷早期沉積時(shí)活動(dòng)強(qiáng)烈，凹陷快速拉張沉降，控制了凹陷格局的形成，派生出的次級斷層控制構(gòu)造圈閉的形成，進(jìn)而影響了烴源巖層和儲(chǔ)集層的建立;斷陷期末主控?cái)嗔淹Ｖ惯\(yùn)動(dòng)，形成油氣遮擋;油氣運(yùn)聚在洼槽帶和緩坡帶，由于斷裂邊部發(fā)育的扇三角洲平原亞相沉積，儲(chǔ)集條件較差，運(yùn)移到此未成藏，也是斷裂邊部井失利原因。
(2)南貝爾凹陷斷裂總體結(jié)構(gòu)為“二洼槽、一轉(zhuǎn)換帶、一潛山披覆帶”，具有南北分塊的特點(diǎn)。斷陷末期，主控?cái)嗔鸦顒?dòng)減弱，這種構(gòu)造格局又控制了烴源層和儲(chǔ)集層的展布，為構(gòu)造油藏、巖性－構(gòu)造油藏的形成創(chuàng)造條件。
(3)今后對研究區(qū)油氣的勘探，應(yīng)遠(yuǎn)離主控?cái)嗔?，主要集中在洼槽帶和緩坡帶?/p>
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［2］王燮培，嚴(yán)俊君.含油氣盆地構(gòu)造樣式研究中幾個(gè)問題的討論［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，1996，15(4):51－55.
［3］陳均亮，吳河勇，朱德豐，等.海拉爾盆地構(gòu)造演化及油氣勘探前景［J］.地質(zhì)科學(xué)，2007，42(1):147－159.
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趙 亮
(中油大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163712)
引 言
圖1 南貝爾凹陷主控?cái)嗔逊植?/p>
塔木察格盆地位于西伯利亞板塊的額爾古納地塊與蒙古大興安嶺褶皺帶的拼接處，為發(fā)育在古生界褶皺基底上的中生代—古近紀(jì)斷陷－坳陷復(fù)合型盆地。盆地東部的南貝爾凹陷位于蒙古國東方省境內(nèi)，是塔木察格盆地一個(gè)相對獨(dú)立的構(gòu)造－沉積單元，勘探面積為3500 km2(圖1)。地層自下而上依次發(fā)育為白堊系下統(tǒng)銅缽廟組、南屯組一段、南屯組二段、大磨拐河組、伊敏組和白堊系上統(tǒng)青元崗組。目前，南貝爾凹陷在南屯組有多口井獲得工業(yè)油流。然而，由于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，主控?cái)嗔迅浇刭|(zhì)條件復(fù)雜，其控藏作用認(rèn)識(shí)不清，造成主控?cái)嗔?.5 km內(nèi)多口井失利。因此，開展主控?cái)嗔芽夭刈饔玫难芯恳灾笇?dǎo)勘探生產(chǎn)十分必要。
1 主控?cái)嗔褜Π枷莞窬值目刂?/h2>
南貝爾凹陷斷裂分布特點(diǎn)既有繼承性，也有新生性。斷裂系統(tǒng)總體可劃分出北北東—北東、北東東、近南東3個(gè)方向。主控?cái)嗔阎饕植荚谀?、北凹陷邊緣，北部斷裂呈北北東走向，延伸長度為58 km，最小斷距為500 m，一般為1000 m，南部斷裂整體北東東—北北東走向，大體呈U形，延伸長度為29 km，最小斷距為300 m，一般為800 m。塔木察格盆地的構(gòu)造演化可劃分為斷陷、斷拗、拗陷、反轉(zhuǎn)拗陷4個(gè)成凹時(shí)期［1］。其中，斷陷期(銅缽廟組—南屯組)處于斷陷穩(wěn)定拉張期，主控?cái)嗔言诮媳毕蚶瓘垜?yīng)力作用下拉伸，過程中伴隨下盤下降，北部構(gòu)成西斷東超的半地塹式組合，南部構(gòu)成東斷西超的半地塹式組合，后期左旋運(yùn)動(dòng)及扭壓反轉(zhuǎn)作用，形成了北東向的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶，并派生許多次級斷層控制構(gòu)造圈閉的形成，斷層性質(zhì)主要為張(扭)性正斷層，配合中央凸起，將凹陷東、西2個(gè)次凹各分割為南、北2個(gè)半地塹洼槽。
空間總體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為“二洼槽，一轉(zhuǎn)換帶、一潛山披覆帶”結(jié)構(gòu)，具有南北分塊的特點(diǎn)(圖1)。斷陷末期，主控?cái)嗔鸦顒?dòng)減弱，這種構(gòu)造格局又控制了烴源層和儲(chǔ)集層的展布，為構(gòu)造油藏、巖性－構(gòu)造油藏的形成創(chuàng)造條件［2］。
2 主控?cái)嗔褜?chǔ)集條件的影響
2.1 儲(chǔ)層宏觀特征
主控?cái)嗔迅浇卸嗫诰M(jìn)行了鉆探，其中，塔21－36－2井錄井資料分析表明，斷裂附近南屯組儲(chǔ)層巖性主要以灰色凝灰質(zhì)砂礫巖、含礫泥巖為主，礫石成分為火成巖礫，次棱角狀，巖性致密，與鹽酸不反應(yīng)。通過巖心觀察，南屯組見到了扇三角洲平原特征，發(fā)育泥石流沉積，是洼槽的主要物源區(qū)，典型的沉積構(gòu)造標(biāo)志包括包卷層理、滑塌褶曲層理、爬升波痕層理。粒度概率曲線以上拱的弧形、上拱三段式為主，表明沉積物分選差，大小混雜，反映重力流的水動(dòng)力沉積機(jī)制。塔21－36－2井泥石流沉積的C—M圖發(fā)育QR段，而且QR平行于C=M基線，反映遞變懸浮的搬運(yùn)沉積機(jī)制。
2.2 儲(chǔ)層微觀特征
根據(jù)巖心觀察，結(jié)合薄片分析，巖石顆粒含粗砂、中砂狀結(jié)構(gòu)，大小顆粒雜亂分布，排列緊密，孔隙分布不均，主要為粒間孔，其次為長石粒內(nèi)溶蝕孔和火山灰溶蝕，碳酸鹽呈團(tuán)塊狀充填孔隙并溶蝕交代顆粒 (圖2)。受埋藏和成巖條件影響，主控?cái)嗔迅浇贤徒M孔隙度分布范圍平均為13.2%，主要分布區(qū)間為8% ～20%，屬于中等孔隙度;滲透率為 0.01 ×10－3～1.00 ×10－3μm2，主要分布區(qū)間小于1×10－3μm2，屬于低滲透率，儲(chǔ)集條件較差。
圖2 塔21－36－2井南屯組鑄體薄片(2490.8～2498.1m)
2.3 地震反射特征
地震技術(shù)識(shí)別主控?cái)嗔研Ч^好。北部主控?cái)嗔迅浇臇|、西部地層地震反射雜亂，具有不連續(xù)性，不規(guī)則性，前端終止于周圍未變形的圍限地層中，向東部形成擠壓成因的反向斷塊。通過鉆探分析，斷裂周圍是雜亂的滑塌體，斷裂向東1 km后則為連續(xù)的楔形地層，地層不斷減薄(圖3)。由于受滑塌體的擠壓作用，前端圍限地層也發(fā)生了一定程度的撓曲。南部的主控?cái)嗔雅c北部地震反射特征相似，有較大的斷距，地層變形特征明顯。
3 主控?cái)嗔褜Τ练e的控制
3.1 地層厚度的控制
南貝爾凹陷斷陷成盆期的沉積構(gòu)造包括初始斷陷期充填的銅缽廟組和強(qiáng)烈斷陷期充填的南屯組［3］。其中主控?cái)嗔褜儆诨讛鄬訌?fù)活的長期活動(dòng)斷層，銅缽廟組—南屯組時(shí)期為張(扭)性正斷層，大磨拐河組—伊敏組時(shí)期為走滑正斷層，青元崗組沉積后為走滑逆斷層，形成反轉(zhuǎn)構(gòu)造。銅缽廟組沉積時(shí)期控制作用微弱，呈南洼弱、北洼強(qiáng)逐漸過渡特征，凈沉降量由50 m增大到500 m;南屯組沉積時(shí)期具有強(qiáng)烈的控制作用 ，北部凈沉降量一般為400～800 m，南部凈沉降量一般為100～200 m;在大磨拐河組—伊敏組沉積時(shí)期控制作用不明顯，具有走滑作用，斷裂根部地層沉積厚度最大，是主要的物源區(qū)，向斜坡區(qū)厚度逐漸減薄。
圖3 南貝爾凹陷南、北洼槽地震反射特征
3.2 砂體分布的控制
通過單井相、連井相、地震相的分析，主控?cái)嗔堰叢繛橹饕镌磪^(qū)，主要發(fā)育扇三角洲平原亞相沉積。南貝爾凹陷北洼槽南屯組沿西部主控?cái)嗔寻l(fā)育5個(gè)扇體，東部凸起區(qū)沒有向北洼陷提供物源，扇三角洲扇體由于受北東東向斷層控制，形成的砂體節(jié)節(jié)下掉，每個(gè)斷階下降盤均呈楔狀沉積特點(diǎn)［5］，這些斷層的活動(dòng)使其下降盤存在一定的掀斜翹傾，造成各斷階根部巖性偏粗，端部巖性變細(xì)的沉積發(fā)育特點(diǎn)。南洼南屯組槽沿東部邊界斷層發(fā)育2個(gè)扇體。其中，東物源扇體延伸較遠(yuǎn)，主要發(fā)育在塔21－23井區(qū)，跨過沉降中心仍有部分沉積［6］。因此，南洼陷塔21－23井區(qū)向西是南一段有利相帶的主要發(fā)育區(qū)域，是油氣成藏的有利區(qū)域。淺湖相沉積與扇三角洲體系分界剛好與北東東斷層走向一致，也說明主控?cái)嗔褜Τ练e相的分布具有明顯的控制作用［7］(圖4)。
4 主控?cái)嗔褜τ蜌夥植嫉挠绊?/h2>
圖4 南貝爾凹陷沉積相
通過對南貝爾凹陷南北洼槽主控?cái)嗔鸦顒?dòng)和封閉演化史進(jìn)行分析 ，早期銅缽廟組—南屯組沉積時(shí)溝通有效烴源巖，對油氣運(yùn)移起輸導(dǎo)作用，是有利的油氣運(yùn)移通道，斷陷期末停止活動(dòng)，南一段下部泥巖層和上部泥巖層形成剪切型泥巖涂抹，南屯組沉積后停止活動(dòng)［9］，早期形成的封閉條件伴隨大磨拐河組和伊敏組沉積，壓實(shí)作用使封閉能力越來越強(qiáng)，成藏的關(guān)鍵時(shí)刻成為油氣聚集的遮擋物。洼槽內(nèi)生成的油氣未沿主控?cái)嗔焉⑹В?0］，向洼槽帶和緩坡帶運(yùn)移(圖5)。目前，洼槽帶、緩坡帶都具有了較大發(fā)現(xiàn)，緩坡帶鉆遇的近30口井均獲工業(yè)油流，平均日產(chǎn)油為3.5 t/d，射開有效厚度7.6 m;但主控?cái)嗔堰叢康娜缢?1－36－2、塔21－57、塔21－49井由于受到儲(chǔ)集條件、構(gòu)造條件的限制，只是見到了油顯示，油氣沒有大規(guī)模成藏。因此，今后對本地區(qū)油氣的勘探，應(yīng)遠(yuǎn)離主控?cái)嗔?，主要集中在洼槽帶和緩坡帶，以免造成損失［11］。
圖5 南貝爾凹陷成藏模式
5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)
(1)主控?cái)嗔训目夭刈饔弥饕w現(xiàn)在斷陷早期沉積時(shí)活動(dòng)強(qiáng)烈，凹陷快速拉張沉降，控制了凹陷格局的形成，派生出的次級斷層控制構(gòu)造圈閉的形成，進(jìn)而影響了烴源巖層和儲(chǔ)集層的建立;斷陷期末主控?cái)嗔淹Ｖ惯\(yùn)動(dòng)，形成油氣遮擋;油氣運(yùn)聚在洼槽帶和緩坡帶，由于斷裂邊部發(fā)育的扇三角洲平原亞相沉積，儲(chǔ)集條件較差，運(yùn)移到此未成藏，也是斷裂邊部井失利原因。
(2)南貝爾凹陷斷裂總體結(jié)構(gòu)為“二洼槽、一轉(zhuǎn)換帶、一潛山披覆帶”，具有南北分塊的特點(diǎn)。斷陷末期，主控?cái)嗔鸦顒?dòng)減弱，這種構(gòu)造格局又控制了烴源層和儲(chǔ)集層的展布，為構(gòu)造油藏、巖性－構(gòu)造油藏的形成創(chuàng)造條件。
(3)今后對研究區(qū)油氣的勘探，應(yīng)遠(yuǎn)離主控?cái)嗔?，主要集中在洼槽帶和緩坡帶?/p>
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