準(zhǔn)噶爾盆地吉南凹陷薩探1 井風(fēng)險(xiǎn)勘探突破及意義

梁世君 羅勸生 康積倫 李付雷 馬 強(qiáng) 王雪純 彭亞中 張 偉

（1中國(guó)石油吐哈油田公司；2中國(guó)石油吐哈油田公司勘探事業(yè)部；3中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理公司研究院烏魯木齊分院；4 中國(guó)石油吐哈油田公司勘探開發(fā)研究院 ）

0 引言

近年來，隨著油氣勘探程度的提高和勘探技術(shù)的不斷進(jìn)步，油氣勘探對(duì)象逐漸由構(gòu)造油氣藏向巖性油氣藏、致密油氣和頁(yè)巖油氣轉(zhuǎn)變，非常規(guī)油氣資源在油氣勘探中的地位逐漸凸顯[1-7]。在準(zhǔn)噶爾盆地東部（以下簡(jiǎn)稱準(zhǔn)東），2011 年以來在吉木薩爾凹陷發(fā)現(xiàn)10 億噸級(jí)頁(yè)巖油規(guī)模儲(chǔ)量；2020 年，在阜康凹陷東斜坡鉆探的康探1 井在二疊系獲得日產(chǎn)百噸高產(chǎn)，展示了該區(qū)大型地層—巖性油氣藏巨大的勘探潛力[6-8]。因此進(jìn)源勘探逐漸成為當(dāng)前準(zhǔn)東地區(qū)油氣勘探的重要方向，展現(xiàn)出近源區(qū)凹陷區(qū)是未來油氣勘探的重要領(lǐng)域。

準(zhǔn)東地區(qū)大規(guī)模的油氣勘探始于20世紀(jì)80年代，會(huì)戰(zhàn)十年圍繞阜康凹陷周緣的白家海凸起、北三臺(tái)凸起以及阜康斷裂帶三大正向構(gòu)造單元，先后發(fā)現(xiàn)了北三臺(tái)、三臺(tái)、甘河、彩南、沙南以及沙北油田。受前期阜康斷裂帶烴源巖規(guī)模認(rèn)識(shí)不清及以尋找構(gòu)造油氣藏為主的勘探思路限制，近10 年圍繞阜康斷裂帶、阜康凹陷周緣構(gòu)造主體鉆探8 口井，僅在淺層侏羅系和三疊系獲得日產(chǎn)2～3m3低產(chǎn)油流，未獲得工業(yè)性突破，油藏規(guī)?？傮w偏小，油氣勘探始終未能取得重大突破，阜康斷裂帶東段油氣勘探停止不前、勘探方向亟待轉(zhuǎn)移。

2019 年準(zhǔn)東礦權(quán)流轉(zhuǎn)以后，吐哈油田公司組織開展阜康斷裂帶東段新一輪地震綜合研究，通過系統(tǒng)研究阜康斷裂帶東段區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)、烴源巖和儲(chǔ)層特征，在吉木薩爾凹陷以南發(fā)現(xiàn)了吉南凹陷，并認(rèn)為具備形成大油氣區(qū)的有利條件。在系統(tǒng)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上部署薩探1 風(fēng)險(xiǎn)井，在二疊系井井子溝組獲得日產(chǎn)26.3m3高產(chǎn)工業(yè)油流，實(shí)現(xiàn)了吉南凹陷斜坡區(qū)二疊系油氣勘探重大突破，開辟吉南凹陷億噸級(jí)勘探新領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上，解剖薩探1 井重大突破的意義，對(duì)未來準(zhǔn)東礦權(quán)流轉(zhuǎn)區(qū)油氣勘探具有重要的指導(dǎo)作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地是在晚石炭世—第四紀(jì)沉積的復(fù)合型疊合盆地。晚石炭世—早二疊世，受海西期擠壓構(gòu)造作用的影響，早期表現(xiàn)為典型前陸盆地特征，后期基底快速隆升并遭受剝蝕，為地層沉積提供充足的物源；中、晚二疊世，造山作用減弱，進(jìn)入內(nèi)陸盆地整體坳陷階段，由于盆地整體沉降，沉積范圍逐漸增大，中、上二疊統(tǒng)向凸起區(qū)超覆沉積，多期砂體疊置連片，廣覆式分布；三疊紀(jì)至今為繼承性統(tǒng)一坳陷形成的湖盆沉積[1-5]?？傊?，中、晚二疊世為斷坳轉(zhuǎn)換期，物源條件充足，可為凹陷區(qū)提供大量沉積碎屑，地層沉積厚度大，分布范圍廣。

阜康斷裂帶東段位于新疆北天山山脈的博格達(dá)山山前，為準(zhǔn)噶爾盆地南緣沖斷帶東部的二級(jí)構(gòu)造單元，北鄰阜康凹陷和吉木薩爾凹陷，東接古西凸起（圖1）。阜康斷裂帶是由多條斷裂組成的復(fù)雜構(gòu)造帶[9-10]，由一系列近南東東走向的斷裂沿博格達(dá)山北緣呈北凸的弧形展布，受海西、燕山、喜馬拉雅等多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加影響，其構(gòu)造演化特征與周緣凸起帶的形成和演化密切相關(guān)，向凸起帶發(fā)育多期地層超覆[11-12]。阜康斷裂帶整體勘探程度低，并且以二維地震資料為主，前期研究劃分了上盤沖斷帶和下盤逆掩帶兩個(gè)構(gòu)造單元，其中下盤逆掩帶“近源區(qū)”是尋找二疊系規(guī)模巖性油氣儲(chǔ)量的重要領(lǐng)域。

圖1 準(zhǔn)東地區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭DFig.1 Division of structural units in the eastern Junggar Basin

2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造演化特征

二疊系是準(zhǔn)東地區(qū)的重要勘探層系，阜康斷裂帶東段勘探認(rèn)識(shí)程度低，特別是無井鉆揭中、下二疊統(tǒng)，是尋找規(guī)模油氣區(qū)的重要勘探方向。但山前帶勘探面臨兩大難題：一是阜康斷裂帶多期沖斷，逆掩帶下盤地質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不清，二疊系烴源巖未落實(shí)，規(guī)模有效烴源巖發(fā)育不清；二是吉木薩爾凹陷勘探經(jīng)驗(yàn)表明中、下二疊統(tǒng)儲(chǔ)層致密，并且原油黏度、密度隨著埋深增加而變輕，逆掩帶下盤是否存在有效儲(chǔ)層有待落實(shí)，是否存在優(yōu)質(zhì)稀油油藏存疑。

2019 年礦權(quán)流轉(zhuǎn)以后，通過近兩年持續(xù)攻關(guān)研究，研究人員重新解剖區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)及演化特征，重新評(píng)價(jià)二疊系烴源巖資源潛力、重新認(rèn)識(shí)物源沉積體系以及重新構(gòu)建油氣成藏模式，認(rèn)為阜康斷裂帶東段發(fā)育多層系構(gòu)造—巖性油氣藏的地質(zhì)條件，具備億噸級(jí)立體勘探潛力，并將風(fēng)險(xiǎn)勘探目標(biāo)鎖定在斷裂帶逆掩帶下盤新發(fā)現(xiàn)的吉南凹陷。本文結(jié)合鉆井、地質(zhì)露頭及地震與非地震資料，重新建立博格達(dá)山山前構(gòu)造模型，逐步厘清了該區(qū)區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層展布及其演化特征，為落實(shí)烴源巖、沉積儲(chǔ)層展布和成藏分析奠定了基本條件。

受博格達(dá)山向北逆沖影響，阜康斷裂帶上盤發(fā)育高角度沖斷、擠壓斷層相關(guān)復(fù)式褶皺構(gòu)造樣式；下盤主要發(fā)育逆沖褶皺變形構(gòu)造樣式。受三臺(tái)凸起、古西凸起的影響，阜康斷裂帶東段自西向東呈現(xiàn)差異性構(gòu)造變形，西部上盤受博格達(dá)隆升變形強(qiáng)烈，以高角度沖斷為主，二疊系以上地層均抬升地表遭受剝蝕；下盤受北部北三臺(tái)凸起影響主要發(fā)育一排構(gòu)造帶，以逆沖褶皺變形構(gòu)造為主，局部形成背斜構(gòu)造，二疊系梧桐溝組向三臺(tái)凸起呈超覆沉積，缺失蘆草溝組（圖2a）。中部上盤發(fā)育高角度沖斷褶皺，以擠壓斷層相關(guān)復(fù)式褶皺為主，三疊系及以上地層剝蝕出露地表；下盤受三臺(tái)凸起、西地?cái)嗔延绊?，發(fā)育一排構(gòu)造帶，以低角度沖斷褶皺構(gòu)造樣式為主，地層發(fā)育齊全（圖2b）。東部上盤發(fā)育高角度沖斷、擠壓相關(guān)復(fù)式褶皺構(gòu)造樣式，中部隆起區(qū)二疊系—三疊系保存較好；下盤吉南凹陷蘆草溝組埋藏較深，向北吉南古凸起蘆草溝組上段缺失，受多期南北逆沖影響發(fā)育兩排構(gòu)造帶，以疊瓦狀逆沖褶皺構(gòu)造樣式為主，往北逆沖規(guī)模逐級(jí)減少，直至吉南古凸起上形成明顯的構(gòu)造區(qū)隔，斷背斜、斷鼻構(gòu)造發(fā)育，吉南古凸起二疊系蘆草溝組及其以下地層遭受剝蝕；北側(cè)吉木薩爾凹陷地層整體變形較小，構(gòu)造穩(wěn)定，斷層不發(fā)育，地層保存較為完整（圖2c）。二疊系新發(fā)現(xiàn)的吉南凹陷為北西—南東走向的箕狀斷陷，北鄰吉木薩爾凹陷，南接阜康斷裂帶東翼，東臨古西凸起，西接北三臺(tái)凸起南翼。

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地東部地區(qū)南北向綜合地震剖面（剖面位置見圖1）Fig.2 N-S direction comprehensive seismic profile in the eastern Junggar Basin (profile location is in Fig.1)

在阜康斷裂帶東段現(xiàn)今地質(zhì)結(jié)構(gòu)精細(xì)解剖的基礎(chǔ)上，利用平衡復(fù)原的方法對(duì)阜康斷裂帶及周緣地區(qū)構(gòu)造演化過程進(jìn)行恢復(fù)。構(gòu)造演化研究表明，阜康斷裂帶經(jīng)歷了海西、燕山和喜馬拉雅3 期強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造，這3 期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅影響了該區(qū)原型盆地的構(gòu)造演變，也控制了該區(qū)的沉積背景及油氣成藏[10-16]。在海西期發(fā)育多個(gè)火山機(jī)構(gòu)控制的隆坳格局，博格達(dá)山山前海槽褶皺回返時(shí)間相對(duì)較晚，石炭紀(jì)為一個(gè)拉張斷陷盆地，至石炭紀(jì)末阜康斷裂帶所在位置處于較穩(wěn)定環(huán)境。燕山早期吉南—吉木薩爾地層為統(tǒng)一的凹陷沉積，后期受南部博格達(dá)山隆起向北強(qiáng)烈擠壓和差異推覆影響，發(fā)育北西和南北走向兩組斷裂，形成一系列向北依次降低的臺(tái)階塊，為該區(qū)重要的油源斷裂。同時(shí)，受三臺(tái)古凸起、吉南古凸起的持續(xù)隆升影響，蘆草溝組等上覆地層在吉南古凸起逐層剝蝕減薄，基本形成吉南凹陷和吉木薩爾凹陷隔凸相望的構(gòu)造格局（圖3）。喜馬拉雅期受南部博格達(dá)山由南向北強(qiáng)烈推覆運(yùn)動(dòng)，阜康斷裂帶形成并遭受剝蝕，吉南古凸起持續(xù)發(fā)生隆升，造成上覆侏羅系和白堊系剝蝕，促使北西走向的斷層進(jìn)一步加劇，形成一系列通天斷層。三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊合形成了以阜康斷裂帶為界南北迥異的現(xiàn)今構(gòu)造格局，上盤為高角度的逆沖推覆帶，斷層南傾逆沖通天，對(duì)油氣藏具有較大的破壞作用，顯示了新生代強(qiáng)烈活動(dòng)；下盤吉南凹陷形成一系列向南傾的逆沖斷層，往北逆沖規(guī)模逐級(jí)減少，斷背斜、斷鼻構(gòu)造發(fā)育，是最重要的油氣聚集區(qū)域。新生代晚期阜康斷裂帶發(fā)生強(qiáng)烈隆升，阜康古凸起和吉南古凸起之間中、新生界卷入變形，吉南古凸起未發(fā)生明顯的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。從整體的構(gòu)造演化特征看，在海西期吉南凹陷與吉木薩爾凹陷連通，后期受吉南凸起抬升影響，分割成南北兩個(gè)獨(dú)立凹陷，兩凹陷沉積環(huán)境基本一致，后期經(jīng)歷燕山期和喜馬拉雅期由南向北推覆的運(yùn)動(dòng)形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局。

圖3 準(zhǔn)噶爾盆地東部地區(qū)南北向構(gòu)造演化剖面（剖面位置見圖1）Fig.3 N-S direction structural evolution section in the eastern Junggar Basin (profile location is in Fig.1)

3 薩探1 井鉆探認(rèn)識(shí)

以推覆體下盤穩(wěn)定區(qū)二疊系頁(yè)巖油及相關(guān)砂巖油藏為目的部署的薩探1 井完鉆井深3327m，完鉆層位為二疊系井井子溝組，鉆井揭示二疊系梧桐溝組及以上地層與吉木薩爾凹陷層序相似，但蘆草溝組明顯加厚，且存在局部變化（圖4）。鉆探過程中油氣顯示活躍，在二疊系井井子溝組、蘆草溝組、梧桐溝組及三疊系韭菜園組和侏羅系八道灣組均鉆遇油氣顯示。試油第一層在井井子溝組試獲高產(chǎn)油流，并取得多項(xiàng)認(rèn)識(shí)。

圖4 過薩探1 井地震剖面及單井柱狀圖（剖面位置見圖1）Fig.4 Seismic profile cross Well Satan 1 and stratigraphic column of Well Satan 1 (profile location is in Fig.1)

3.1 蘆草溝組是吉南凹陷主要烴源巖，奠定了吉南凹陷大面積成藏的資源基礎(chǔ)

二疊系蘆草溝組烴源巖是準(zhǔn)東地區(qū)的主力烴源巖，分布范圍廣泛，勘探證實(shí)阜康凹陷、吉木薩爾凹陷烴源巖較發(fā)育，厚度50～250m。阜康斷裂帶的構(gòu)造變形過程極為復(fù)雜，不僅影響了烴源巖的沉積及發(fā)育，同時(shí)對(duì)圈閉的演化及油氣成藏破壞和調(diào)整改造起到了重要的影響[17-18]。前人研究表明，二疊系蘆草溝組沉積時(shí)期，準(zhǔn)東地區(qū)博格達(dá)山還未隆起，為統(tǒng)一的沉積凹陷，盆廣水深，推測(cè)烴源巖厚度大，品質(zhì)好，資源潛力大[19-21]。

薩探1 井井井子溝組原油密度為0.8803g/cm3，50℃原油黏度為43.87mPa·s。原油物性與周緣井蘆草溝組原油相似。原油地球化學(xué)指標(biāo)分析對(duì)比表明，薩探1 井原油Pr/Ph 約為1.2、Pr/nC17為0.68、Ph/nC18為0.56、異構(gòu)/ 正構(gòu)為0.42、輕重比為1，與鄰井二疊系原油指標(biāo)相似；δ13C為-32.36‰、β-胡蘿卜烷/主峰為0.32、C29ββ/Σ(αα+ββ)為0.34，與博參1 井蘆草溝組烴源巖地球化學(xué)指標(biāo)相當(dāng)，由此可判斷，薩探1 井的油源主要來自二疊系蘆草溝組烴源巖（表1）。

表1 薩探1 井原油地球化學(xué)指標(biāo)表Table 1 Geochemical index of crude oil in Well Satan 1

本文綜合利用地面露頭、已鉆井和地震資料整體刻畫了阜康斷裂帶蘆草溝組的烴源巖展布特征，證實(shí)吉南凹陷蘆草溝組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，品質(zhì)好，成熟度高，具備形成大油氣區(qū)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.1.1 蘆草溝組烴源巖地球化學(xué)特征

鉆井資料表明斷裂帶上盤不同構(gòu)造帶均發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖。20 世紀(jì)90 年代，阜康斷裂帶北側(cè)上盤高陡帶鉆探的博參1 井鉆遇997m 烴源巖，其中360m 段連續(xù)見油跡—富含油顯示；在上盤中部鼻隆帶鉆探的準(zhǔn)頁(yè)4 井鉆遇204.2m 烴源巖，地球化學(xué)分析有機(jī)碳含量為0.51%～1.97%，Ro為0.76%～1.24%，干酪根類型為Ⅱ1、Ⅱ2型。2019 年，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在阜康斷裂帶東側(cè)上盤部署的新吉參1 井在蘆草溝組鉆遇564m 烴源巖，巖性以灰色泥巖和泥灰?guī)r為主，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ2型，S1+S2平均為2.16mg/g，Tmax平均為464℃，評(píng)價(jià)為高成熟度烴源巖，后期試油獲得工業(yè)氣流。

薩探1 井在斷裂帶下盤吉南凹陷蘆草溝組鉆遇371m 的厚層烴源巖，巖性以灰黑色的含灰泥巖為主，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ—Ⅱ型，TOC 平均為6.03%，S1+S2為37.6mg/g，Tmax平均為441℃，成熟度高，烴源巖條件好。對(duì)比吉木薩爾凹陷烴源巖（表2），吉南凹陷烴源巖厚度更大，有機(jī)質(zhì)豐度更高，品質(zhì)更好，綜合評(píng)級(jí)是一套好生油巖。

表2 吉南凹陷和吉木薩爾凹陷蘆草溝組烴源巖評(píng)價(jià)表Table 2 Evaluation of source rock of Lucaogou Formation in Jinan Sag and Jimsar Sag

3.1.2 蘆草溝組烴源巖平面分布特征

野外地質(zhì)露頭表明斷裂帶上盤烴源巖分布廣、厚度大。新一輪的野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在博格達(dá)山山前的妖魔山—井井子溝—三工河—吉木薩爾—帳篷溝一帶均廣泛發(fā)育蘆草溝組暗色泥巖，厚度大，平均厚度為300～900m。另外，在三工河南蘆草溝組上段發(fā)現(xiàn)蘆草溝組油頁(yè)巖，視厚度為100～530m，縱向上呈書頁(yè)狀疊置，點(diǎn)火可燃。受逆沖推覆斷裂控制，烴源巖露頭在平面上呈帶狀分布，東西長(zhǎng)約143km，寬約10km，分布面積約312km2。

井震綜合研究證實(shí)吉南凹陷是一個(gè)獨(dú)立完整的二疊系生烴凹陷，具備規(guī)模成藏的烴源巖條件。通過井震精細(xì)標(biāo)定，烴源巖發(fā)育段在地震剖面上為中—強(qiáng)振幅較連續(xù)反射特征，具有和吉木薩爾凹陷蘆草溝組烴源巖類似的地震反射特征。綜合地震和鉆井資料，研究發(fā)現(xiàn)吉南凹陷為獨(dú)立的生烴凹陷，與吉木薩爾凹陷隔凸相望，具有“南厚北薄”的箕狀展布特征，烴源巖厚度大于200m 的面積達(dá)370km2，埋藏深度為2000～5000m；阜康斷裂帶上盤烴源巖厚度大于200m 的面積達(dá)1800km2，埋藏深度為2000～5000m，已達(dá)到生油門限，具備形成億噸級(jí)油藏的資源基礎(chǔ)（圖5）。

圖5 阜康斷裂帶東段—吉木薩爾凹陷蘆草溝組烴源巖厚度圖Fig.5 Thickness map of source rock of Lucaogou Formation in Jimsar Sag,east segment of Fukang fault zone

3.2 二疊系發(fā)育源內(nèi)云質(zhì)砂巖和近源砂巖兩類儲(chǔ)層，源儲(chǔ)匹配關(guān)系優(yōu)越，具備形成大面積疊合含油儲(chǔ)層條件

通過露頭、鉆井結(jié)合地震資料研究發(fā)現(xiàn)，吉南凹陷發(fā)育侏羅系八道灣組、三疊系韭菜園子組、二疊系梧桐溝組、蘆草溝組、井井子溝組5 套儲(chǔ)蓋組合，均獲得了油氣發(fā)現(xiàn)，其中二疊系3 套儲(chǔ)蓋組合緊貼生油巖，是本區(qū)的主力勘探層系。

3.2.1 二疊系井井子溝組

井井子溝組沉積時(shí)盆地處于斷凹轉(zhuǎn)換期，在吉南凹陷和吉木薩爾凹陷均發(fā)育三角洲前緣相砂巖儲(chǔ)層，與上覆蘆草溝組廣覆式泥巖形成有利的儲(chǔ)蓋組合。吉木薩爾凹陷鉆探證實(shí)縱向上發(fā)育兩套砂體，厚度為10～80m，孔隙度為5.1%～9.3%，滲透率為1～12.9mD，屬中低孔低滲儲(chǔ)層。薩探1 井鉆探證實(shí)吉南凹陷井井子溝組發(fā)育砂巖儲(chǔ)層，測(cè)井儲(chǔ)層物性較好，密度為2.44g/cm3，核磁有效孔隙度為9.3%，T2譜有明顯的大孔和可動(dòng)流體特征，綜合分析為一套優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體。

井震研究表明吉南凹陷井井子溝組厚度為100～200m，在地震剖面上表現(xiàn)為一組較為連續(xù)的中等強(qiáng)度反射，具有西厚東薄的特征；在攻關(guān)處理的二維地震測(cè)線上表現(xiàn)為逐層超覆沉積的特征，認(rèn)為發(fā)育退積型三角洲沉積體系，三角洲前緣為有利勘探相帶。結(jié)合沉積期古地貌分析，平面上受吉南凸起、古西凸起兩大主物源區(qū)控制，井井子溝組主要發(fā)育兩大沉積體系（圖6a），西側(cè)的吉南1 井區(qū)主要接受吉南低凸起物源供給，東側(cè)的薩探1 井區(qū)物源主要來自古西凸起，均發(fā)育北東向的淺湖相—三角洲前緣相—三角洲平原相沉積體系，具備規(guī)?？碧降膬?chǔ)層條件。

3.2.2 二疊系蘆草溝組

前期研究認(rèn)為蘆草溝組沉積時(shí)，博格達(dá)山山前和吉木薩爾地區(qū)為統(tǒng)一的凹陷背景，下盤吉南凹陷與吉木薩爾凹陷沉積環(huán)境類似，以原地系統(tǒng)的咸化湖盆為主，源儲(chǔ)共生；上盤為后期遠(yuǎn)距離推覆的沉積儲(chǔ)層[5,10]。上盤鉆探的新吉參1 井蘆草溝組取心證實(shí)巖屑紋層狀含粉砂云質(zhì)泥巖和泥質(zhì)云巖發(fā)育，下盤鉆探的薩探1 井揭示發(fā)育含灰粉砂巖和云質(zhì)粉砂巖，核磁測(cè)井解釋總厚度達(dá)49m/15 層，可動(dòng)孔隙度為3.1%～5.7%，滲透率為0.0031～6.14mD，屬典型頁(yè)巖油儲(chǔ)層。

類比吉木薩爾凹陷，在吉南低凸起周邊零星發(fā)育小規(guī)模的三角洲相沉積，吉南凹陷主要發(fā)育半深湖—濱淺湖沉積（圖6b），推測(cè)南部凹陷區(qū)云化巖儲(chǔ)層規(guī)模發(fā)育。井震結(jié)合發(fā)現(xiàn)，頁(yè)巖油甜點(diǎn)與吉木薩爾凹陷類似均表現(xiàn)為強(qiáng)振幅較連續(xù)反射的地震反射特征，主要分布在吉南凹陷東南部地層厚度較大的淺湖—半深湖區(qū)；受二維地震資料品質(zhì)限制，本文利用波阻抗反演開展甜點(diǎn)儲(chǔ)層識(shí)別。

3.2.3 二疊系梧桐溝組

康探1 等井鉆探證實(shí)阜康凹陷和吉木薩爾凹陷在梧桐溝組一段發(fā)育一套低位體系域砂礫巖儲(chǔ)層，為扇三角洲前緣砂體，厚度大，砂體單層厚度為16～35m[8]，吉南凹陷和吉木薩爾凹陷具有相同的沉積背景，前期鉆井證實(shí)梧桐溝組一段砂層較發(fā)育，厚度為9～36m，孔隙度為4%～22.3%，平均為15.82%，滲透率為0.0062～344mD，平均為30.42mD，屬中孔低滲儲(chǔ)層。研究認(rèn)為梧桐溝組一段砂體直接覆蓋在蘆草溝組優(yōu)質(zhì)烴源巖之上，與梧桐溝組二段湖侵泥巖和高部位致密平原相遮擋，生—儲(chǔ)—蓋配置優(yōu)越，是尋找規(guī)模地層—巖性油藏的重要領(lǐng)域（圖6c）。

圖6 阜康斷裂帶東段—吉木薩爾凹陷二疊系主要目的層沉積相圖Fig.6 Sedimentary facies map of main target reservoir of Permian in Jimsar Sag,east segment of Fukang fault zone

吉南凹陷近南北向地震剖面反射特征分析，南北弱振幅雜亂反射指示三角洲平原相，斜坡區(qū)中強(qiáng)振幅較連續(xù)反射指示為三角洲前緣相，凹陷區(qū)受斷裂的破壞總體表現(xiàn)為厚度增大，弱振幅雜亂特征，內(nèi)部存在多處的強(qiáng)振幅異常區(qū)，指示深水濁流沉積。結(jié)合地層殘余厚度研究，受古西凸起和三臺(tái)凸起控制，二疊系梧桐溝組發(fā)育南北三大扇三角洲—濁流沉積體系，其中扇三角洲前緣帶是勘探的主要區(qū)帶，南側(cè)沉積體系受溝槽控制呈北西向分布，目前無井鉆探，北側(cè)的兩支沉積體系為近東西西向展布特征，均已發(fā)現(xiàn)油氣藏，其中近期完鉆的吉阜1 井在梧桐溝組測(cè)井油層16m/4 層、差油層2.2m/1 層（待試油），展現(xiàn)了巨大勘探潛力。

3.3 凹陷穩(wěn)定區(qū)發(fā)育早期構(gòu)造稠油油藏、晚期巖性油藏和頁(yè)巖油3 類油藏，其中晚期油氣大面積成藏

3.3.1 頁(yè)巖油氣主要受蘆草溝組烴源巖成熟度、砂質(zhì)云巖和斷裂系統(tǒng)三要素控制，上下盤均有分布

原型盆地及巖相古地理研究表明，蘆草溝組沉積時(shí)期吉南凹陷盆廣水深，烴源巖厚度大，分布廣，品質(zhì)好，成熟度高，生烴潛力大。薩探1 井實(shí)鉆表明，吉南凹陷與吉木薩爾凹陷層序格架基本一致，薩探1 井蘆草溝組厚度797m，證實(shí)蘆草溝組向南具有增厚的特征。同時(shí)咸化湖盆背景和少量外來物源共同控制發(fā)育以白云巖為主的儲(chǔ)集體，形成源儲(chǔ)一體就近成藏的頁(yè)巖油氣藏。阜康斷裂帶整體發(fā)育多排斷裂系統(tǒng)，對(duì)頁(yè)巖油氣藏的保存有較大挑戰(zhàn)。阜康斷裂帶下盤吉南凹陷相對(duì)穩(wěn)定，薩探1 井蘆草溝組活躍油氣顯示，證實(shí)保存條件是制約頁(yè)巖油氣勘探的關(guān)鍵要素，相對(duì)穩(wěn)定的下盤凹陷—斜坡區(qū)是頁(yè)巖油藏的主要勘探方向。

3.3.2 常規(guī)砂巖油氣藏主要受成熟烴源巖、儲(chǔ)蓋組合、構(gòu)造背景和油源斷層四要素控制，以構(gòu)造—巖性油氣藏為主

晚古生代阜康斷裂帶東段呈“四凸三凹”的構(gòu)造格局，即北三臺(tái)凸起、三臺(tái)凸起、吉南凸起、古西凸起、阜康凹陷、吉木薩爾凹陷和吉南凹陷。吉南凹陷是夾持于博格達(dá)山山前和吉南凸起之間的一個(gè)凹陷，早二疊世，博格達(dá)山山前的吉南凹陷蘆草溝組湖盆面積大，烴源巖厚度大、平面展布穩(wěn)定，喜馬拉雅期上盤改造強(qiáng)烈，下盤的吉南凹陷改造弱，構(gòu)造平緩穩(wěn)定。研究表明，燕山運(yùn)動(dòng)?xùn)|西向擠壓形成多條南北向斷裂，并初步形成圈閉，為梧桐溝組—侏羅系稠油油藏的早期充注形成基礎(chǔ)，喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)不僅形成大型推覆構(gòu)造，也為吉南凹陷東斜坡進(jìn)一步抬升，吉南凹陷下盤區(qū)構(gòu)造保持相對(duì)穩(wěn)定，構(gòu)造—巖性油藏形成和晚期保存創(chuàng)造條件[22-24]。三期原盆控制了縱向上二疊系井井子溝組、梧桐溝組、三疊系韭菜園組和侏羅系八道灣組4 套儲(chǔ)蓋組合沉積，均以退積三角洲為主，圈閉空間配置有利。燕山—喜馬拉雅兩期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成多個(gè)臺(tái)階和鼻隆，既為油氣成藏提供了通源斷裂，又為油氣運(yùn)聚指示了優(yōu)勢(shì)運(yùn)移方向，形成良好的蘆草溝組烴源巖—油源斷裂—井井子溝組砂體儲(chǔ)層—構(gòu)造巖性圈閉—蘆草溝組蓋層的成藏體系，為油氣持續(xù)充注和晚期保存奠定地質(zhì)基礎(chǔ)，具備立體勘探較大規(guī)模油藏的儲(chǔ)層條件。

3.3.3 以蘆草溝組為烴源巖，形成下生上儲(chǔ)和上生下儲(chǔ)兩種成藏模式

根據(jù)富烴凹陷三明治成藏結(jié)構(gòu)：源儲(chǔ)一體頁(yè)巖油、緊鄰生油巖致密油氣藏、遠(yuǎn)處沿?cái)嗔堰\(yùn)移上來的常規(guī)油氣藏，結(jié)合該區(qū)二疊系含油氣系統(tǒng)原盆、烴源巖、儲(chǔ)蓋組合、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)4 個(gè)要素的匹配研究，分析該區(qū)主要發(fā)育兩類油藏：一是以蘆草溝組自生自儲(chǔ)為核心要素的頁(yè)巖油氣，其中頁(yè)巖油主要發(fā)育在阜康斷裂帶下盤相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，大面積連片分布，頁(yè)巖氣主要發(fā)育在阜康斷裂帶上盤早期深埋、后期劇烈抬升區(qū)域，受烴源巖成熟度高和后期破壞調(diào)整影響，現(xiàn)今表現(xiàn)為構(gòu)造氣藏特點(diǎn)；二是以蘆草溝組為烴源巖，以侏羅系八道灣組、三疊系韭菜園子組、二疊系梧桐溝組、井井子溝組為儲(chǔ)蓋組合相配置的常規(guī)砂巖油藏，縱向形成下生上儲(chǔ)和上生下儲(chǔ)兩種模式，燕山期斷裂對(duì)油藏形成具有決定性的控制作用，基本形成斷裂溝通、橫向調(diào)整、巖性為主、斷層切割的油藏聚集模式（圖7）。

圖7 吉南—吉木薩爾凹陷油藏模式圖Fig.7 Oil accumulation pattern in Jinan—Jimsar Sag

4 突破意義及有利勘探區(qū)帶評(píng)價(jià)

2019 年以來，吐哈油田公司跳出吉木薩爾凹陷，先后在準(zhǔn)噶爾盆地東部發(fā)現(xiàn)石樹溝凹陷二疊系頁(yè)巖油和石錢灘凹陷石炭系天然氣藏，風(fēng)險(xiǎn)探井薩探1 井在中二疊統(tǒng)井井子溝組、蘆草溝組、梧桐溝組和下三疊統(tǒng)韭菜園組及下侏羅統(tǒng)八道灣組均鉆遇油氣顯示，測(cè)井解釋5 套油層。首次對(duì)下二疊統(tǒng)井井子溝組試油獲得高產(chǎn)油流。對(duì)深化阜康斷裂帶東段吉南凹陷成藏地質(zhì)認(rèn)識(shí)、加快勘探節(jié)奏、實(shí)現(xiàn)多層系突破，乃至推動(dòng)準(zhǔn)東地區(qū)效益勘探、規(guī)模增儲(chǔ)具有重要的戰(zhàn)略意義。一是研究表明阜康斷裂帶東段吉南凹陷發(fā)育蘆草溝組規(guī)模優(yōu)質(zhì)烴源巖，烴源巖厚度大、成熟度高，優(yōu)于隔凸相望的吉木薩爾凹陷，具備形成規(guī)模成藏的資源基礎(chǔ)。蘆草溝組沉積環(huán)境以咸化湖盆為主，源儲(chǔ)共生，薩探1 井揭示儲(chǔ)層甜點(diǎn)巖性為含灰粉砂巖和云質(zhì)粉砂巖，孔隙度為3.1%～5.7%，滲透率為0.0031～6.14mD，具備形成大面積分布的頁(yè)巖油的條件。二是薩探1 井揭示侏羅系八道灣組、三疊系韭菜園子組、二疊系梧桐溝組、井井子溝組4 套儲(chǔ)層，退覆型三角洲沉積砂體繼承性發(fā)育，儲(chǔ)層薄、橫向變化塊，物性好，具備形成巖性油氣藏的圈閉條件。三是侏羅系、三疊系、二疊系4 套儲(chǔ)層與蘆草溝組烴源巖通過斷裂垂向或者側(cè)向溝通，形成下生上儲(chǔ)和上生下儲(chǔ)多套常規(guī)油氣藏，呈現(xiàn)“下油上氣、油氣并重、常非并舉、多層系復(fù)式聚集”的特點(diǎn)。四是展現(xiàn)阜康斷裂帶東段立體勘探、整體突破的態(tài)勢(shì)，繼準(zhǔn)噶爾盆地南緣西段、中段上二疊統(tǒng)突破后，東段吉南凹陷再獲突破，展現(xiàn)出準(zhǔn)噶爾盆地南緣復(fù)雜構(gòu)造帶整體突破的良好勘探前景。

通過兩類油藏控制要素分析，結(jié)合構(gòu)造解釋和地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，初步圈定吉南凹陷有利勘探面積1388 km2。其中蘆草溝組頁(yè)巖油有利勘探面積257km2，構(gòu)造帶下盤穩(wěn)定區(qū)是勘探的有利方向；常規(guī)油氣有利勘探面積為1131km2，其中井井子溝組有利面積478km2，梧桐溝組有利面積285km2，侏羅系—三疊系有利面積368km2（圖8），其中薩探1 井鉆探已經(jīng)證實(shí)該區(qū)中二疊統(tǒng)井井子溝組儲(chǔ)層發(fā)育且高產(chǎn)，是規(guī)模增儲(chǔ)最為現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域。

圖8 阜康斷裂帶東段吉南凹陷有利區(qū)帶預(yù)測(cè)圖Fig.8 Prediction of favorable play in Jinan Sag,east segment of Fukang fault zone

5 結(jié)論

（1）薩探1 井首次在吉南凹陷獲得工業(yè)油流，證實(shí)了吉南凹陷具備常非并舉、立體勘探潛力，提升了準(zhǔn)噶爾盆地東部整體勘探信心，是風(fēng)險(xiǎn)勘探的成功實(shí)例。

（2）阜康斷裂帶東段海西期斷裂控制凹陷形成、烴源巖展布及二疊系儲(chǔ)層展布，印支期斷裂控制三疊系—侏羅系儲(chǔ)層展布和圈閉形成。喜馬拉雅期研究區(qū)南部博格達(dá)山發(fā)育大規(guī)模逆沖推覆構(gòu)造，造成侏羅系及下伏地層向東劇烈抬升剝蝕，為吉南凹陷東部多層系疊合成藏奠定基礎(chǔ)。

（3）吉南凹陷蘆草溝組烴源巖廣泛發(fā)育，厚度大，品質(zhì)好，整體成熟度較高，縱向上發(fā)育多套不同類型儲(chǔ)集體，具備油氣規(guī)模成藏基礎(chǔ)；下盤吉南凹陷穩(wěn)定區(qū)發(fā)育早期構(gòu)造稠油油藏、晚期巖性油藏和頁(yè)巖油三類油藏，是近期勘探突破的重點(diǎn)領(lǐng)域。