吳 堅(jiān),黃 蕓

(中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院地球物理研究所,新疆烏魯木齊830000)

譚思哲

(中國海洋石油上海分公司勘探開發(fā)研究院,上海200000)

鄭 勇

(中石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院,河南南陽473132)

準(zhǔn)東北部地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地中央隆起帶東段,包括東道海子北凹陷、白家海凸起、阜康凹陷、沙帳斷褶帶、五彩灣凹陷。白家海凸起為中央坳陷東部一個(gè)北東向展布的三級(jí)正向構(gòu)造單元。凸起南面為阜康凹陷,北面為東道海子北凹陷,東北面為五彩灣凹陷,東南以沙西斷裂為界與沙奇凸起和沙帳斷褶帶相鄰,西面與莫索灣、莫北凸起緊鄰?？偯娣e約4000km2。

近十年來,通過對(duì)準(zhǔn)東地區(qū)油氣成藏規(guī)律的深入分析,強(qiáng)化三維地震、測井等新技術(shù)的應(yīng)用,開展層序地層研究,在白家海凸起的滾動(dòng)勘探開發(fā)中取得了顯著成果,先后發(fā)現(xiàn)彩南油氣田并在c31、c43、bj1井侏羅系地層油氣勘探中獲得重大突破,這些都表明準(zhǔn)東北部地區(qū)具有十分巨大的油氣資源潛力。雖然近年加快了白家海地區(qū)的油氣勘探,也取得了許多研究成果[1～3],但總體來看,研究區(qū)勘探程度仍然較低,未取得重大突破。筆者系統(tǒng)地分析了該區(qū)油氣分布規(guī)律,剖析了油氣成藏機(jī)理,總結(jié)了油氣成藏模式,旨在對(duì)白家海凸起今后的油氣勘探開發(fā)提供參考。

1 油氣藏分布特征

1.1 油氣在平面上的分布規(guī)律

從已探明的儲(chǔ)量區(qū)塊及剩余出油氣點(diǎn)的平面分布特征來看,工區(qū)已發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要集中在凸起主體部位 (圖1),在平面上分布極不均勻。目前油氣資源評(píng)價(jià)和預(yù)測表明,該區(qū)油氣資源豐富,未發(fā)現(xiàn)油氣藏地區(qū)具有良好的油氣勘探前景。油氣在平面上具有以下特征:

1)鼻隆區(qū)與斜坡區(qū)油氣分布不均 從構(gòu)造單元來看,研究區(qū)油藏主要分布于白家海凸起鼻隆區(qū)、沙奇凸起。而在c47-c36-c48井?dāng)嗔褞б阅系膹V大斜坡區(qū)勘探程度相對(duì)較低。這些古隆起是油氣運(yùn)移的有利指向。

2)沿?cái)嗔逊植?已發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要沿著斷裂帶分布,并且主要夾持于東道海子斷裂帶及c47-c36-c48斷裂帶之間。斷裂既可以作為油氣運(yùn)移通道,又能形成與斷裂有關(guān)的圈閉,這些要素有利于油氣聚集成藏。

3)帶狀分布,朵體控藏 研究工區(qū)發(fā)育眾多沉積坡折帶,這些坡折帶制約著沉積充填可容空間的變化,對(duì)沉積體系的發(fā)育和砂體的分布起著重要的控制作用[4,5]。坡折帶之下,發(fā)育三角洲朵體,各個(gè)朵體在斜坡成串珠狀分布 (圖2)。朵體又發(fā)育三角洲水下分流河道砂體、三角洲前緣滑塌濁積扇砂體、河道砂體,油氣在這些砂體之中聚集成藏。

圖1 白家海凸起-阜北斜坡區(qū)油氣勘探成果圖

圖2 白家海凸起-阜北斜坡坡折帶分布與沉積模式示意圖

1.2 油氣縱向分布特征

研究區(qū)縱向上侏羅系各地層均有不同程度油氣顯示,從已發(fā)現(xiàn)油氣藏分布特征來看,具有探明儲(chǔ)量規(guī)模的油氣藏主要分布在三工河組和西山窯組,而頭屯河組和齊古組在斷裂帶附近雖然也發(fā)現(xiàn)有高產(chǎn)量的油氣藏,但最終都沒有能夠上升為探明儲(chǔ)量。這些分布特征,與不同層位的勘探程度有關(guān)外,更深層的影響因素應(yīng)該為不同層位的成藏條件存在差異。油氣在平面上具有以下特征:

1)中下侏羅統(tǒng)油氣顯示明顯好于中上侏羅統(tǒng) 分析造成油氣顯示差異的原因主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①油源對(duì)比表明,研究工區(qū)侏羅系油藏主要來源于中下侏羅統(tǒng)煤系烴源巖,其生成的油氣沿滲透性好的砂體順層遠(yuǎn)距離側(cè)向運(yùn)移聚集成藏。②中下侏羅統(tǒng)三工河組、西山窯組以三角洲前緣砂體為儲(chǔ)層,構(gòu)造油藏為主要油藏類型;中上侏羅統(tǒng)石樹溝群是河流相沉積為主,河道砂體規(guī)模小,砂體不連續(xù)。③中下侏羅統(tǒng)以以三工河組湖相泥巖及西山窯上部曲流河漫灘相粉砂質(zhì)泥巖作為區(qū)域蓋層,儲(chǔ)蓋組合好,更有利于油氣的聚集。

2)油主要富集于三工河組,而氣富集于西山窯組 分析原因?yàn)?天然氣與油相比,分子小,重量輕,活動(dòng)性強(qiáng),對(duì)蓋層條件要求高,但對(duì)儲(chǔ)集條件要求低。西山窯組和三工河組儲(chǔ)層相比,三工河組儲(chǔ)層更發(fā)育,物性也優(yōu)于西山窯組;蓋層垂向封閉性上,西山窯組具有更強(qiáng)的封蓋能力。西山窯組儲(chǔ)層物性差、封蓋能力強(qiáng),有利于氣的保存,從而導(dǎo)致氣主要富集與西山窯組。

從上述的分析可知,目前已發(fā)現(xiàn)的油氣藏和油氣顯示大部分均位于構(gòu)造高部位及斷裂帶附近,這表明繼承性的古隆起及斷裂對(duì)油氣聚集有重要的控制作用。而廣大斜坡區(qū),勘探程度低,探井少,這并不能說明這些地沒有油氣聚集。隨著bj1井在三工河組測試產(chǎn)氣43820m3/d,揭示阜北斜坡區(qū)具有良好的天然氣勘探前景。

2 成藏規(guī)律

1)充足的油氣源是油氣成藏的物質(zhì)基礎(chǔ) 白家海凸起南鄰阜康凹陷,北依東道海子北凹陷,生烴凹陷的烴源巖 (二疊系、三疊系湖相烴源巖和侏羅系炭質(zhì)泥巖和煤系烴源巖)在一定時(shí)期大量生烴、排烴和聚烴,構(gòu)成了白家海地區(qū)油氣藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2)良好的油氣運(yùn)移通道是侏羅系成藏的必要條件 白家海凸起整體表現(xiàn)為一個(gè)被2條北北東向展布的深大走滑斷裂帶所夾持的向西南傾伏的鼻狀隆起,尤其是北部的東道海子斷裂帶,直接切入二疊系及石炭系烴源巖,為油氣由下往上運(yùn)移的高速通道 (圖3),因此,在鼻隆區(qū),斷裂的垂向運(yùn)移作用及隆起區(qū)對(duì)油氣的匯聚作用是油氣運(yùn)移的主要方式;而廣大斜坡區(qū),滲透性好的砂體是油氣遠(yuǎn)距離側(cè)向運(yùn)移的通道 (圖4)。

3)巖性控藏,分帶聚集 多期湖岸線和三角洲前緣相帶遷移、疊置,在剖面上砂體呈迭瓦狀,砂體間存在泥質(zhì)分隔帶 (圖5),導(dǎo)致研究工區(qū)油藏在平面上呈條帶狀分布。

圖3 油氣沿?cái)嗔汛瓜蜻\(yùn)移模式圖

圖4 油氣沿砂體側(cè)向運(yùn)移模式圖

4)油氣藏主要受燕山期及后期的喜山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制 受燕山Ⅱ、Ⅲ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及喜山運(yùn)動(dòng)影響,白家海凸起逐漸呈北東向抬升,油氣在朵體中的構(gòu)造上傾方向調(diào)整二次成藏。

圖5 侏羅系西山窯組西一段白家1-彩003井砂體對(duì)比格架圖

3 油氣成藏模式

整體上講,白家海凸起油氣成藏具有多源供烴,多次充注,多期成藏,晚期破壞調(diào)整,油藏類型多樣的特點(diǎn),成藏模式可概括為“多源供油,混合輸導(dǎo),多期成藏,坡折控藏”(圖6)。

4 結(jié) 論

1)白家海地區(qū)油氣分布特點(diǎn)表現(xiàn)為:平面上沿?cái)嗔逊植?成條帶狀展布;縱向上油氣主要分布中下侏羅統(tǒng);構(gòu)造部位上主要分布于凸起的主體部位。

2)不同地區(qū)油氣分布的差異性緣于其油氣成藏條件的不同,鼻隆區(qū)油氣沿著斷裂向上運(yùn)移聚集于侏羅系構(gòu)造圈閉中,斷裂是控制油氣藏形成的主要地質(zhì)因素;斜坡區(qū)坡折帶控制下的巖性圈閉是油氣聚集的重要因素。

圖6 油氣成藏模式圖

[1]常邁,劉震,梁全勝,等.準(zhǔn)噶爾盆地阜東斜坡帶中上侏羅統(tǒng)巖性圈閉形成條件及成藏主控因素分析[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào),2007,22(6):20-23.

[2]張琴,朱筱敏,張滿郎,等.準(zhǔn)噶爾盆地阜東斜坡區(qū)侏羅系層序地層格架的建立[J].沉積學(xué)報(bào),2001,19(4):575-580.

[3]楊文孝.準(zhǔn)噶爾盆地非構(gòu)造油氣藏成因類型及成藏主控因素[J].新疆石油地質(zhì),2005,26(15):481-484.

[4]王英民,劉豪.準(zhǔn)噶爾大型坳陷湖盆坡折帶的類型和分布特征[J].地球科學(xué),2002,27(5):683-688.

[5]王英民,金武弟,劉書會(huì),等.斷陷湖盆多級(jí)坡折帶的成因類型、展布及其勘探意義 [J].石油與天然氣地質(zhì),2003,24(3):199-214.