海塔盆地中部主要斷陷帶南二段油氣富集成因及主控因素

高 寧，錢永強(qiáng)，張 楠，孫慧黠，陳旭峰，王 廣

（1.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶 163318； 2.東北石油大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，黑龍江大慶163318； 3.大慶油田有限責(zé)任公司第十采油廠，黑龍江大慶 166405； 4.大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠，黑龍江大慶 163511； 5.中國石油長慶油田公司第二采油廠，甘肅慶陽 745100）

海塔盆地中部主要斷陷帶南二段油氣富集成因及主控因素

高 寧1，錢永強(qiáng)2，張 楠3，孫慧黠4，陳旭峰5，王 廣4

（1.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶 163318； 2.東北石油大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，黑龍江大慶163318； 3.大慶油田有限責(zé)任公司第十采油廠，黑龍江大慶 166405； 4.大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠，黑龍江大慶 163511； 5.中國石油長慶油田公司第二采油廠，甘肅慶陽 745100）

分析海塔盆地中部主要斷陷帶南二段油氣分布及其與成藏條件之間時(shí)空匹配關(guān)系，研究油氣富集成因及主控因素.結(jié)果表明：南二段油氣分布存在2種形式：一種與上覆大磨拐河組伴生；另一種僅分布在南二段.前者為晚期反轉(zhuǎn)成因，在青元崗組沉積時(shí)期，由于構(gòu)造反轉(zhuǎn)形成于下伏南一段源巖生成的油氣沿長期斷裂向南二段運(yùn)移并聚集；后者為早期側(cè)接成因，形成于早期伸展斷裂使其上盤南二段與下盤南一段源巖側(cè)接，南一段源巖生成的油氣在伊敏組沉積末期向?qū)ΡP南二段運(yùn)移聚集.晚期反轉(zhuǎn)成因油氣的形成受到3方面因素控制：①源巖區(qū)控制晚期反轉(zhuǎn)成因油氣聚集與分布；②反轉(zhuǎn)構(gòu)造及其附近是反轉(zhuǎn)成因油氣聚集的有利部位；③長期發(fā)育斷裂為晚期反轉(zhuǎn)成因油氣形成提供輸導(dǎo)通道.南二段側(cè)接成因油氣聚集受到3方面因素控制：①源巖區(qū)控制早期側(cè)接成因油氣聚集與分布；②反向斷裂上盤是早期側(cè)接成因油氣聚集的有利部位；③早期伸展斷裂為早期側(cè)接成因油氣聚集提供遮擋條件.

油氣分布形式；形成機(jī)制；主控因素；反轉(zhuǎn)成因；側(cè)接成因；南二段；海塔盆地

0 引言

海塔盆地包括我國東北部的海拉爾盆地和蒙古國東部的塔木察格盆地，總面積為79 610km2，我國境內(nèi)面積為44 210km2，蒙古國境內(nèi)面積為35 400km2.中部主要斷陷由北至南包括烏爾遜、貝爾、南貝爾和塔南4個(gè)凹陷，是海塔盆地油氣勘探的主要地區(qū).4個(gè)凹陷從下至上發(fā)育上三疊統(tǒng)的基巖、下白堊統(tǒng)的銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組、伊敏組和上白堊統(tǒng)的青元崗組、呼查山組地層.南屯組二段（簡稱南二段）為重要產(chǎn)油層位，經(jīng)油源對比和油成藏時(shí)期研究表明，其油氣成藏既有早期形成的，也有晚期改造形成的，2種成因的油氣藏在空間上分布關(guān)系復(fù)雜，對南二段油氣分布規(guī)律認(rèn)識不清楚，造成南二段油氣勘探面臨較多困難.人們對4個(gè)凹陷油氣成藏規(guī)律進(jìn)行研究，如付廣等分析烏爾遜凹陷多種成藏條件，研究南二段油氣成藏及分布的主控因素并預(yù)測其有利區(qū)［1］；陳守田等研究海拉爾盆地的含油氣系統(tǒng)和油氣藏類型［2－3］；侯啟軍等、霍秋立等研究烏爾遜和貝爾凹陷的石油來源和運(yùn)移方向［4－5］；吳河勇等研究烏爾遜—貝爾凹陷的構(gòu)造特征和油氣成藏過程［6－9］；張?jiān)品宓?、付曉飛等研究蘇德爾特古潛山和貝爾凹陷布達(dá)特群潛山的演化及含油氣性［10－11］；姜茵華等研究海拉爾盆地沉積相類型［12－13］.以中部斷陷帶作為一個(gè)整體對南屯組二段的油氣富集成因和主控因素進(jìn)行研究的成果較少.筆者分析中部斷陷南二段油氣分布與成藏條件之間時(shí)空匹配關(guān)系，總結(jié)中部斷陷帶南二段油氣分布的成因形式，為認(rèn)識該區(qū)油氣成藏規(guī)律、指導(dǎo)油氣勘探提供指導(dǎo).

1 油氣分布形式

油氣鉆探結(jié)果表明，海塔盆地中部主要斷陷帶4個(gè)凹陷在南二段均發(fā)現(xiàn)油氣（見表1），其中：烏爾遜凹陷油氣分布最多，其次為塔南凹陷，貝爾和南貝爾凹陷油氣分布相對較少.油藏類型主要為斷層油氣藏.從南二段與上覆大磨拐河組油氣分布之間關(guān)系可看出，南二段油氣分布主要有2種形式：一種為南二段和其上覆大磨拐河組均有油氣分布，該種分布形式油流井有7口，主要分布在烏爾遜凹陷、貝爾凹陷和南貝爾凹陷，其中烏爾遜凹陷較多，貝爾凹陷和南貝爾凹陷較少；另一種為南二段有油氣分布，其上覆大磨拐河組無油氣分布，該種分布形式油流井有53口，在4個(gè)凹陷中有分布，其中塔南凹陷和烏爾遜凹陷較多，貝爾凹陷和南貝爾凹陷較少.

表1 海塔盆地中部主要斷陷帶南二段油氣分布形式

2 油氣成藏模式

源巖演化史研究結(jié)果表明，南二段和大磨拐河組發(fā)育的源巖至今尚未成熟，不能為其內(nèi)的油氣成藏提供油源，其內(nèi)油氣主要來自下伏南一段發(fā)育的源巖［4－5］.在青元崗組沉積時(shí)期，海塔盆地中部主要斷陷帶大磨拐河組油氣藏主要是下伏南一段源巖生成的油氣，由于構(gòu)造反轉(zhuǎn)，沿長期發(fā)育斷裂向上運(yùn)移進(jìn)入大磨拐河組中聚集而形成［4］.南二段與大磨拐河組油氣相伴生的油氣是與大磨拐河組中油氣在構(gòu)造反轉(zhuǎn)過程中沿長期發(fā)育斷裂向上運(yùn)移聚集而形成的，其成藏模式見圖1（a）.南二段儲層流體包裹體均一溫度資料證實(shí)，南二段存在青元崗組沉積時(shí)期充注形成的油氣（見圖2）.南二段另一種類型油氣與大磨拐河組油氣并非同時(shí)充注形成，而是由于反向斷裂錯(cuò)斷，使上盤南二段儲層下降與下盤南一段源巖對接，南一段源巖生成的油氣是在伊敏組沉積末期直接向?qū)ΡP南二段儲層中運(yùn)移并聚集而形成的，其成藏模式見圖1（b）.南二段斷層流體包裹體均一溫度資料（見圖2）證實(shí)，南二段存在伊敏組沉積晚期充注的油氣.

圖1 海塔盆地中部主要斷陷帶南二段油氣成藏模式

圖2 海塔盆地中部主要斷陷帶南二段油氣成藏時(shí)期

3 油氣聚集的主控因素

3.1 晚期反轉(zhuǎn)成因

海塔盆地中部主要斷陷帶源巖、反轉(zhuǎn)構(gòu)造與南二段油氣分布見圖3.由圖3可見，南二段晚期反轉(zhuǎn)成因油流井均與南一段源巖空間具有一致性.由于南二段晚期反轉(zhuǎn)成因斷層圈閉只有位于南一段源巖區(qū)內(nèi)，才能通過長期發(fā)育斷裂從南一段源巖處獲得油氣進(jìn)而運(yùn)聚成藏；否則，南二段晚期反轉(zhuǎn)成因的斷層圈閉難以使油氣運(yùn)聚成藏.

由圖3可見，南二段晚期反轉(zhuǎn)成因油流井均分布在反轉(zhuǎn)構(gòu)造及其附近，且于4個(gè)凹陷內(nèi)均有分布，尤其是南貝爾凹陷最發(fā)育，其次是烏爾遜凹陷和貝爾凹陷，塔南凹陷最少.海塔盆地中部主要斷陷帶構(gòu)造發(fā)育史研究結(jié)果［14－15］表明，青元崗沉積時(shí)期，長期發(fā)育斷裂發(fā)生反轉(zhuǎn)，使南二段和大磨拐河組地層形成一系列反轉(zhuǎn)構(gòu)造.這些反轉(zhuǎn)構(gòu)造上砂體與斷裂配合形成斷背斜、斷塊和斷層—巖性等圈閉構(gòu)造，為南一段烴源巖生成油氣在南二段聚集提供了場所.

由圖3可見，南二段晚期反轉(zhuǎn)成因油流井除反轉(zhuǎn)構(gòu)造外，還分布于長期發(fā)育斷裂附近.南二段油氣來自下伏南一段源巖，兩者之間被多套泥巖層相隔，南一段源巖生成的油氣不能通過地層孔隙直接運(yùn)移進(jìn)入南二段儲層中，只能通過斷裂垂向運(yùn)移才能進(jìn)入南二段儲層.由地震資料解釋結(jié)果和斷裂發(fā)育史研究結(jié)果可知，南二段地層發(fā)育包括早期（銅缽廟組—南屯組沉積時(shí)期）伸展、中期（伊敏組二、三段時(shí)期）走滑、晚期（青元崗組時(shí)期）反轉(zhuǎn)和早期伸展中期走滑晚期反轉(zhuǎn)長期發(fā)育的4種類型斷裂.但這4種類型斷裂并非都可使南一段源巖生成油氣垂向運(yùn)移至南二段儲層中，只有連接南一段源巖和南二段儲層，且在南一段源巖大量排烴期—伊敏組沉積末期活動(dòng)斷裂，才能構(gòu)成南一段源巖生成油氣向南二段運(yùn)移的輸導(dǎo)通道，即長期發(fā)育斷裂是南二段油氣成藏的輸導(dǎo)斷裂.只有位于長期斷裂附近的南二段晚期反轉(zhuǎn)成因的斷層圈閉，才能從下伏南一段源巖處獲得油氣進(jìn)而聚集成藏.

3.2 早期側(cè)接成因

由圖3可見，4個(gè)凹陷已發(fā)現(xiàn)的南二段早期側(cè)接成因形成的油流井與南一段源巖空間上具有一致性.早期南二段側(cè)接成因的斷層圈閉只有位于南一段源巖區(qū)內(nèi)，才能通過早期伸展斷裂的錯(cuò)斷使南二段儲層與南一段源巖側(cè)接，使南二段獲得油氣進(jìn)而運(yùn)聚成藏.

圖3 海塔盆地中部主要斷陷帶源巖、反轉(zhuǎn)構(gòu)造與南二段油氣分布

海塔盆地中部主要斷陷帶早期伸展斷裂、反向斷層上盤與南二段側(cè)接成因油氣藏分布見圖4.由圖4可見，南二段早期側(cè)接成因形成的油流井均分布在反向早期伸展斷層上盤處，只有反向早期伸展斷層上盤的南二段儲層，才能與下盤南一段源巖側(cè)接，南一段源巖生成的油氣才能向?qū)ΡP南二段斷層圈閉中側(cè)向運(yùn)移聚集；否則，由于南二段儲層位于南一段源巖之上，兩者之間被多套泥巖層相隔，南一段源巖生成的油氣無法進(jìn)入到上覆南二段儲層中而聚集成藏.

由圖4可見，南二段早期側(cè)接成因形成的油流井均分布在早期伸展斷裂附近，早期伸展斷裂在南一段源巖主要排烴期（伊敏組沉積晚期）早已停止活動(dòng)形成封閉，為南一段源巖生成的油氣在南二段中聚集提供遮擋條件，使側(cè)向進(jìn)入南二段油氣形成斷層油氣藏.

圖4 海塔盆地中部主要斷陷帶早期伸展斷裂、反向斷層上盤與南二段側(cè)接成因油氣藏分布

4 結(jié)論

（1）海塔盆地中部主要斷陷帶南二段油氣分布主要有2種形式：一種是與上覆大磨拐河組油氣伴生的油氣；另一種是僅分布在南二段中的油氣.

（2）海塔盆地中部主要斷陷帶南二段2種分布形式油氣富集成因機(jī)制不同，與大磨拐河組油氣伴生的南二段油氣形成于晚期反轉(zhuǎn)成因，即南一段源巖生成的油氣形成于青元崗組沉積時(shí)期構(gòu)造反轉(zhuǎn)沿長期斷裂向南二段的垂向運(yùn)移聚集；分布在南二段的油氣形成于早期側(cè)接成因，是由反向斷裂錯(cuò)動(dòng)使上盤南二段與下盤南一段源巖側(cè)接，南一段源巖生成的油氣在伊敏組沉積末期側(cè)向運(yùn)移進(jìn)入對盤南二段中聚集形成.

（3）海塔盆地中部主要斷陷帶南二段晚期反轉(zhuǎn)成因的油氣富集受3個(gè)因素控制：①油源區(qū)控制晚期反轉(zhuǎn)成因油氣聚集與分布；②反轉(zhuǎn)構(gòu)造及其附近是晚期反轉(zhuǎn)成因油氣聚集的有利部位；③長期發(fā)育斷裂為晚期反轉(zhuǎn)成因油氣聚集提供了輸導(dǎo)通道.南二段早期側(cè)接成因的油氣藏形成受3個(gè)因素控制：①源巖區(qū)控制著早期側(cè)接成因油氣藏的形成與分布；②反向斷裂上盤是早期側(cè)接成因油氣聚集的有利部位；③早期伸展斷裂為早期側(cè)接成因油氣聚集提供了遮擋條件.

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Formation causes and main controlling factors of oil and gas accumulation of K1n2in the central depression zones of Haita Basin／2012，36（3）：41－45

GAO Ning1，QIAN Yong－qiang2，ZHANG Nan3，SUN Hui－xia4，CHEN Xu－feng5，WANG Guang4
（1.Geosciences College，NortheastPetroleum University，Daqing，Heilongjiang163318，China；2.Electrical Engineering ＆Information College，NortheastPetroleum University，Daqing，Heilongjiang163318，China；3.Oil Recovery PlantNo.10，Daqing Oilfield Corp.Ltd.，Daqing，Heilongjiang166405，China；4.Oil Recovery PlantNo.4，Daqing Oilfield Corp.Ltd.，Daqing Heilongjiang 163511，China；5.Oil Recovery PlantNo.2，Changqing Oilfield Branch of CNPC，Qingyang，Gansu745100，China）

By the study of oil and gas distribution and relation between itand oil and gas accumulation conditions，formation causes and main controlling factors of oil and gas accumulation were studied，itis considered thatthere are two forms of oil distribution in K1n2，one is oil of K1n2which is together with oil of K1d，another is oil only distributing in K1n2，the former was formed by reversion，itwas formed in faulted traps of K1n2by oil of K1n1migrating through long－period developing faults because of tectonic reversion in the K1qsedimentary period.The latter is formed by lateral touch，itwas formed in faulted traps of K1n2by oil of K1n1migrating into opposite block because of lateral touch of K1n1sourcerock and K1n2reservoir in the end of K1ysedimentary period.Oil and gas accumulation formed by reversion in later period was controlled by following factors：①Distribution of sourcerock controls oil and gas accumulation and distribution of oil reservoirs formed by reversion in later period.②Reversion structures and their surrounding areas are favorable places for oil and gas accumulation formed by reversion in later period.③Long－period developing faults provide transporting pathways for oil and gas accumulation formed by reversion in later period.Oil and gas accumulation by lateral touch in early period was controlled by following factors：①Distribution of sourcerock controlled oil and accumulation and distribution by lateral touch in early period.②Upper blocks of transoid faults are favorable places for oil and gas accumulation by lateral touch in early period.③Early－expanding faults provide sealing condition for oil and gas accumulation by lateral touch in early period.

oil distribution pattern；formation causes；main controlling factors；reversal formation；lat－

book=3,ebook=61

TE122.3

A

1000－1891（2012）03－0041－05

2012－04－26；編輯：張兆虹

國家973重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（2001CB209104）

高 寧（1973－），女，碩士，副教授，主要從事油氣藏形成條件方面的研究.

eral touch；K1n2；Haita Basin