探索瑪湖凹陷源上礫巖大油區(qū)形成分布與勘探實(shí)踐

朱政文(中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000)

0 引言

瑪湖凹陷地處于我國準(zhǔn)噶爾盆地位置，對(duì)該地區(qū)的油氣勘探主要起源于20世紀(jì)80年代，但直到2011年之前未能得到理想的油氣藏資源。從2011年至今，隨著加大對(duì)該地區(qū)大油區(qū)勘探的重視程度，以及勘探設(shè)備、勘探技術(shù)的進(jìn)步，通過深化地質(zhì)研究，并結(jié)合專業(yè)人才的不懈努力，目前已經(jīng)取得重大突破。

1 準(zhǔn)噶爾盆地油氣開采概述

瑪湖凹陷地處于準(zhǔn)噶爾盆地，這里是一處屬于疊合埋藏型的地質(zhì)凹陷。其地質(zhì)構(gòu)造主要分為三個(gè)構(gòu)造層，具體包括石炭系、第二個(gè)構(gòu)造層由佳木河組到下烏爾禾組，第三個(gè)構(gòu)造層由上烏爾禾組到新生界。瑪湖凹陷的沉積中心位置在西北方位，這里經(jīng)歷過多次的演化地質(zhì)變遷，目前形成了較為明顯的雙層地質(zhì)結(jié)構(gòu)，并在上烏爾禾組的沉積位置形成前陸凹陷的性質(zhì)。相關(guān)的油氣勘探活動(dòng)主要對(duì)二疊統(tǒng)以上作為重點(diǎn)的勘探位置?，敽枷菰诙鄬酉档刭|(zhì)中含有油氣資源，形成儲(chǔ)集層種類多樣、油氣藏豐富多樣，并且共存的分布局勢(shì)。

2 在瑪湖凹陷源上礫巖大油區(qū)分布情況分析

2.1 瑪湖凹陷沉積礫石地質(zhì)油區(qū)勘探

瑪湖凹陷的儲(chǔ)集層是主要由礫巖這種巖石地質(zhì)成分構(gòu)成的，其結(jié)構(gòu)是分析地質(zhì)沉積體系的重點(diǎn)內(nèi)容。在進(jìn)行分析瑪湖凹陷礫巖中的巖石相時(shí)，主要有三種研究方法。第一種方法是，在2014年由于興河等研究人員提出按照礫巖性質(zhì)進(jìn)行巖石相劃分。主要從礫巖的四方面進(jìn)行，分別是礫石顆粒支撐方式、礫石顆粒排列情況、沉積結(jié)構(gòu)和礫石顆粒粒度。礫石顆粒支撐方式可細(xì)分為兩種，除了基本的顆粒支撐，另一種支撐方式為基質(zhì)支撐。例如，泥質(zhì)、砂質(zhì)和礫石質(zhì)等不同的巖石基質(zhì)，隨后結(jié)合其排列方式進(jìn)行綜合性分析，最終可以細(xì)致判定巖石相大約六種組合方式。第二種巖石相劃分方式是由唐勇等研究人員提出的，其劃分原理是依據(jù)典型沉積相的差異判斷巖石相的類型。例如，經(jīng)過沉積形成的扇三角洲平原地區(qū)，其礫巖相常見類型有沖刷粒序?qū)永淼?。最后一種方式是張昌民等研究人員提出的根據(jù)礫巖綜合巖心的13種屬性進(jìn)行巖石相的劃分。經(jīng)過第三種巖石相劃分方式，在瑪湖凹陷地區(qū)百口泉組依據(jù)巖心共計(jì)識(shí)別巖石相類型有227種，其中礫質(zhì)153種、砂質(zhì)58種和16種泥質(zhì)的巖相。這種劃分方式證實(shí)了巖石相的種類豐富多樣，但過于細(xì)致化不適用于勘探工作，因此，目前在瑪湖凹陷的儲(chǔ)集層研究中正在不斷地進(jìn)行取長(zhǎng)補(bǔ)短的綜合性研究。

2.2 形成大油區(qū)成藏的地質(zhì)特點(diǎn)

根據(jù)不同的構(gòu)造層進(jìn)行大油區(qū)成藏分析，首先在上烏爾禾組位置，這里的扇三角洲前緣地區(qū)巖石類型為礫巖，其儲(chǔ)集層延伸方向?yàn)樵跈M向上連片分布以及縱向上疊置。這里有河流流經(jīng)，在平原漫灘和沼澤地區(qū)沉積的泥砂較多，因此，該地的水源滲透性較差，形成了巖性圈閉封堵層。在這種地質(zhì)環(huán)境中，油層分布形狀為層型，其厚度約為5～17 m，并且在各個(gè)礫巖之間的油水界面沒有形成統(tǒng)一性。在上烏爾禾組一到三段位置，這里礫巖體超覆沉積形成水進(jìn)型沉積，對(duì)應(yīng)的油氣藏有三種類型。分別為未飽和厚層狀低豐度巖性油藏、正常巖性油藏以及地層不整合巖性油氣藏。

3 瑪湖凹陷源上礫巖大油區(qū)具體勘探發(fā)現(xiàn)

3.1 形成大油區(qū)成藏的因素分析

首先，根據(jù)緩坡帶構(gòu)造方面分析，瑪湖凹陷地區(qū)的超覆沉積方向從湖盆位置向山前位置，如圖1所示。在下烏爾禾組地層的一到三段形成泥砂沉積，并且下伏地層出現(xiàn)抬升剝蝕[1]。結(jié)合瑪湖凹陷構(gòu)造地形呈現(xiàn)出單斜傾伏，在其南部的百口泉組位置在下烏爾禾組上方超覆不整合，其凹陷中心形成礫巖儲(chǔ)集層，并在百一段至三段形成儲(chǔ)蓋組合，這種條件下為大油區(qū)成藏提供良好的環(huán)境因素。

圖1 瑪湖凹陷湖盆位置

其次，瑪湖凹陷地區(qū)具有豐富的堿湖烴源巖，這種巖石作為物質(zhì)基礎(chǔ)，能促進(jìn)形成大油區(qū)成藏?，敽枷莩练e中心廣泛分布?jí)A湖烴源巖，這種巖石中含有大量的微生物以及層狀藻類體這兩種物質(zhì)。這種巖石材料能保護(hù)和抑制有機(jī)質(zhì)，在瑪湖凹陷地區(qū)一些高鹽度環(huán)境，通過堿湖烴源巖的包裹，能有效的減少有機(jī)質(zhì)流失，堿湖烴源巖作為物質(zhì)基礎(chǔ)，其提供有機(jī)質(zhì)保障大油氣田形成。另外，瑪湖凹陷地區(qū)由于河流的沖刷形成沖積扇和扇三角洲等沉積地形。并在百口泉組，發(fā)育成6大沖積扇體，具體有夏子街、黃羊泉、瑪東和克拉瑪依等，這些沖積扇體之間規(guī)模具有較大差距，并廣泛分布，如圖2所示，在上烏爾禾組區(qū)域內(nèi)，不整合覆蓋形成不整合面較大的兩大地勢(shì)，這里地形較為平緩，平面呈現(xiàn)出半環(huán)帶的形狀，在其西、北、東三個(gè)方向通過沉積發(fā)育形成凹陷延伸的扇三角洲。在該扇三角洲前緣的位置，礫巖呈透鏡狀，河道分流沖擊力度大，泥質(zhì)雜基存留較少，從而逐漸形成大規(guī)模儲(chǔ)集層，并且滲透率和孔隙度條件較好，有利于原油高產(chǎn)[2]。

圖2 沖積扇體分布

最后，瑪湖凹陷隨著地殼運(yùn)動(dòng)，受到逆沖推覆作用調(diào)節(jié)，逐漸向東西兩個(gè)方向斷裂，其斷裂距離間隔不大，但斷面陡傾以及斷裂數(shù)量較多。其上方平面受到主斷裂影響，與其共同發(fā)育，而下部的烴源巖作為油氣運(yùn)移通道，地質(zhì)構(gòu)造具有較強(qiáng)的輸導(dǎo)條件。雖然在百口泉組遠(yuǎn)離風(fēng)城組主力烴源層，但結(jié)合周圍數(shù)量較多的斷裂運(yùn)移通道，可將縱向方向上的儲(chǔ)蓋組合發(fā)揮源儲(chǔ)一體的作用，尤其是在斜坡區(qū)大面積成藏的情況下，這種斷裂運(yùn)移地質(zhì)條件能發(fā)揮巨大的作用，并且，上烏爾禾組和百口泉組地區(qū)的結(jié)構(gòu)是由下到上的變細(xì)湖進(jìn)沉積旋回，并且由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)瑪湖凹陷位置經(jīng)歷過一次地表形態(tài)變化，在北、中部地區(qū)的地勢(shì)急劇上升，形成凹陷拐凸起，并在佳木河組的頂部受到沉積影響，逐漸形成嚴(yán)重的剝蝕，并且，礫巖正粒序沉積在上烏爾禾組地區(qū)自下而上，并通過三段泥巖發(fā)育形成蓋層，有利于推動(dòng)超覆不整合油氣藏形成。在上烏爾禾組由于受到盆地抬升影響，在瑪湖凹陷產(chǎn)生剝蝕作用，剝蝕問題嚴(yán)重將形成剝蝕不整合圈閉。在百口泉組南部地區(qū)的上烏爾禾組等地區(qū)，面對(duì)風(fēng)城組及其以下地層逐漸形成超覆不整合現(xiàn)象，并在扇三角洲前緣位置分布，并在發(fā)育中逐漸遠(yuǎn)離湖盆地方向，向老山方向靠近，地層不整合面與超覆礫巖體之間具有較好的匹配關(guān)系。

3.2 大油區(qū)勘探工作帶來的啟示

首先，針對(duì)凹陷斜坡區(qū)地形，從以往的平緩斜坡，通過深入研究發(fā)現(xiàn)了走滑斷裂交織發(fā)育等復(fù)雜斜坡區(qū)的分布情況，在勘探工作的安排方面由單個(gè)巖性圈閉的布控勘探理念轉(zhuǎn)變?yōu)榇竺娣e直井控面。

其次，研究人員應(yīng)樹立勇于探索的工作理念，在進(jìn)行瑪湖凹陷源上礫巖大油區(qū)勘探工作時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)成藏條件加強(qiáng)理論研究，并在工作中設(shè)計(jì)多種勘探方案，充分考慮到周圍環(huán)境的復(fù)雜性。另外，進(jìn)行油氣資源勘探時(shí)，由于工作流程較為復(fù)雜繁瑣，并具有一定的危險(xiǎn)性，相關(guān)工作人員應(yīng)樹立風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，提升探勘工作的安全性。另外，相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)理論知識(shí)的擴(kuò)展積累，以及學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，能有效的創(chuàng)建具有差異性的成藏模式，提升勘探效果[3]。

最后，在勘探摸索中逐漸建立了一體化的勘探評(píng)價(jià)體系，勘探評(píng)價(jià)體系是構(gòu)建勘探完整工作流程的重要組成部分，以及實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。一體化的勘探評(píng)價(jià)體系中主要應(yīng)包含三個(gè)部分，即油田勘探、資源評(píng)價(jià)和具體開發(fā)這三部分，其中需要對(duì)工作資料加強(qiáng)管理，如對(duì)油井鉆、錄、測(cè)、試四個(gè)工作環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集，并將相關(guān)的工作資料進(jìn)行內(nèi)部相應(yīng)的工作共享，由專業(yè)的工作研究人員進(jìn)行進(jìn)一步的分析確認(rèn)，隨后在這些工作資料的基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的勘探部署方案、為不同的地質(zhì)情況確定工程方案，通過以上管理有利于在最后實(shí)施階段提升工作效率，以及增加收益。

4 結(jié)語

相關(guān)的勘探工作人員在開展工作時(shí)，應(yīng)不斷結(jié)合工作的要求進(jìn)行創(chuàng)新和進(jìn)步，在不斷深入勘探瑪湖凹陷的油田情況時(shí)，研究工作人員也在不斷的豐富自身的地質(zhì)理論認(rèn)知，有利于后期工作的精細(xì)化分析，如更加精確的判斷突破口、進(jìn)一步驗(yàn)證地質(zhì)以及開展風(fēng)險(xiǎn)防范部署，取得更好的油田探勘經(jīng)濟(jì)效益。