李 龍,周 彪
張立安 (中海油(中國(guó))有限公司天津分公司,天津 300452)
羅曉光 (中石油青海油田分公司采油一廠,甘肅 敦煌 736202)
李 鵬,張紫陽(yáng) (中石油長(zhǎng)慶油田分公司第五采氣廠,陜西 西安 710000)
準(zhǔn)東北部白堊系底部不整合面特征與油氣運(yùn)聚關(guān)系研究
張立安 (中海油(中國(guó))有限公司天津分公司,天津 300452)
羅曉光 (中石油青海油田分公司采油一廠,甘肅 敦煌 736202)
李 鵬,張紫陽(yáng) (中石油長(zhǎng)慶油田分公司第五采氣廠,陜西 西安 710000)
根據(jù)白堊系底部不整合面的成因機(jī)理和地震反射特點(diǎn),將研究區(qū)的不整合分為4種類型,不同類型的不整合對(duì)研究區(qū)油氣運(yùn)聚作用也有差異。根據(jù)測(cè)井、錄井資料,通過對(duì)該不整合面上下巖石組合、物質(zhì)成分以及電性特征的研究,該不整合具有明顯的 3 層結(jié)構(gòu)特征,可以劃分為不整合面之上的底塊砂巖、不整合面之下的風(fēng)化粘土層和半風(fēng)化淋濾帶。白堊系底部不整合、斷層與砂體共同構(gòu)成了良好的輸導(dǎo)通道,油氣可以沿不整合之下淋濾帶橫向運(yùn)移,也可以通過白堊系底部礫巖及上覆大套砂巖快速輸導(dǎo)油氣。不整合的研究對(duì)于準(zhǔn)東北部油氣勘探具有重要意義。
準(zhǔn)噶爾盆地;滴南凸起-阜北斜坡;不整合面;輸導(dǎo)體系;油氣運(yùn)聚
前人對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地腹部、陸梁隆起、北三臺(tái)等地白堊系底部不整合特征已作了很多的研究工作[1-3],限于勘探程度,對(duì)于準(zhǔn)東北部地區(qū)白堊系底部不整合研究和認(rèn)識(shí)均很少。為此,筆者對(duì)準(zhǔn)東北部白堊系底部不整合面特征與油氣運(yùn)聚關(guān)系進(jìn)行了研究。
根據(jù)準(zhǔn)東北部K/J不整合面形成機(jī)理、地震剖面特征、不整合發(fā)育的構(gòu)造部位及尖滅線特征可知,研究區(qū)主要發(fā)育4種不整合類型, 不同的類型對(duì)油氣運(yùn)聚的作用也不相同。
1)斷褶不整合 準(zhǔn)東北部斷裂活動(dòng)頻繁發(fā)生,由于斷層上盤構(gòu)造擠壓彎曲或旋轉(zhuǎn)而造成斷裂附近地層隆升或掀斜,暴露地表遭受削蝕,再接受沉積而形成的。不整合面與下伏地層呈削截接觸,上覆地層具明顯的上超或披覆特征。當(dāng)上覆蓋層較好的情況下,可以形成斷鼻、斷背斜等斷塊油氣藏。
2)削截不整合 在白家海凸起和滴南凸起斜坡區(qū)較高部位較為發(fā)育,早期形成的地層由于燕山Ⅱ幕強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)抬升而形成單斜,后期風(fēng)化作用使翹起端遭受削蝕。當(dāng)油源充足,上覆有效蓋層時(shí),可以在不整合面下淋濾帶中形成不整合遮擋油氣藏。
3)超覆不整合 白堊系底部不整合之上由于湖平面上升,后期沉積的地層沿斜坡上超形成。其上沉積的深湖-半深湖泥巖,是良好的蓋層,容易形成不整合面超覆地層油氣藏。超覆不整合與削截不整合的區(qū)別在于超覆不整合面與其下伏地層近于平行, 相同點(diǎn)在于不整合之上的地層逐漸向斜坡超覆尖滅[4-8]。
4)平行不整合 平行不整合主要分布在阜康凹陷、東道海子凹陷內(nèi)部,距烴源巖較近。該不整合的界面反射能量較弱,上下地層產(chǎn)狀相同, 但其間具有侵蝕的證據(jù)[8]。
圖1 準(zhǔn)噶爾盆地東北部白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)類型劃分圖
GR為自然伽馬,API;CALI為井徑,in;SP為自然電位,mV;RI為侵入帶電阻率,Ω·m;RT為地層真電阻率,Ω·m;AC為聲波時(shí)差,μs/m;DEN為地層密度,g/cm3;CNL為補(bǔ)償中子孔隙度,%。
不整合并不僅僅是一個(gè)“面”,而是具有獨(dú)立微觀結(jié)構(gòu)的“體”。準(zhǔn)噶爾盆地腹部白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)可分為:不整合面之上的底塊砂巖層、不整合面之下的風(fēng)化粘土層和半風(fēng)化淋濾帶(見圖1)。
由于風(fēng)化剝蝕程度的不均一性,將白堊系底部不整合結(jié)構(gòu)從上到下依次為:底塊砂礫巖、風(fēng)化粘土層及半風(fēng)化淋濾帶(見圖2)。由于巖性、組分及形成環(huán)境的不同導(dǎo)致其測(cè)井響應(yīng)特征的不同,所以根據(jù)測(cè)井響應(yīng)可以精細(xì)描述不整合的結(jié)構(gòu)[3]。
根據(jù)準(zhǔn)東北部滴南凸起-阜北斜坡區(qū)50多口井的單井巖性、電性資料的分析結(jié)果,并參考地震反射特征,結(jié)合不整合面之上的巖石配置關(guān)系、有無(wú)風(fēng)化粘土層和不整合向之下的巖石配置關(guān)系,將白堊系清水河組底部不整合結(jié)構(gòu)劃分為5種類型。
Ⅰ型結(jié)構(gòu)是指不整合中存在風(fēng)化殼,但是風(fēng)化殼中不發(fā)育風(fēng)化粘土層,只有半風(fēng)化淋濾帶。Ⅱ型結(jié)構(gòu)是指不整合結(jié)構(gòu)中發(fā)育風(fēng)化殼,且風(fēng)化殼中發(fā)育風(fēng)化粘土層,為完整的不整合結(jié)構(gòu)類型,準(zhǔn)東北部大多是屬于這種結(jié)構(gòu)類型。各種類型的油氣運(yùn)移及其成藏特點(diǎn)也不相同,其中Ⅱ1、Ⅱ2型是最有利的運(yùn)聚類型,不整合面上、下砂礫巖層是油氣橫向運(yùn)移的良好通道,油氣也可以在有利圈閉中聚集成藏。不整合面之上的“底塊砂巖”的主要巖石類型有砂巖、含礫砂巖、粉砂質(zhì)泥巖;風(fēng)化粘土層的主要巖石類型為泥巖;半風(fēng)化林濾帶主要巖石類型有砂巖、砂泥互層、粉砂質(zhì)泥巖。
不整合的傾角及交匯程度控制著油氣的運(yùn)移速度、距離、規(guī)模和富集強(qiáng)度[9]:不整合面類型同時(shí)又制約著不整合面傾角的大小,進(jìn)而控制著油氣運(yùn)移的模式、速度、距離及規(guī)模[2]。而對(duì)于準(zhǔn)東北部來(lái)說(shuō),油氣主要為遠(yuǎn)源混向輸導(dǎo)成藏模式,因此不整合面、斷裂與砂體的空間組合關(guān)系對(duì)于油氣運(yùn)移顯得更為重要。
1-不整合面;2-斷裂;3-油氣運(yùn)移方向;4-生油凹陷;5-油藏;6-泥巖;7-砂巖。K-白堊系;J-侏羅系;T-三疊系;P-二疊系。
1)斷裂-不整合面輸導(dǎo)體系 油氣從生油源(東道海子凹陷、阜康凹陷)到聚集成藏運(yùn)移時(shí),首先沿著油源斷裂和不整合面進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移, 當(dāng)運(yùn)移至侏羅系(J)之后,油氣主要依靠斷裂和有利砂體運(yùn)移(在發(fā)育深大斷裂的地方能夠沿深大斷裂運(yùn)移至侏羅系頂部或白堊系(K)),到達(dá)侏羅系頂部,白堊系底部不整合面的輸導(dǎo)可以使油氣順利進(jìn)入白堊系(見圖3)。而白堊系底部的區(qū)域不整合面及清水河組的大套砂礫巖體與淺層正斷層的聯(lián)合是呼圖壁河組油氣成藏的主要因素[2]。
2)不整合面輸導(dǎo)體系與油氣運(yùn)聚關(guān)系 不同地區(qū)不整合面、斷裂與連通砂體構(gòu)成的輸導(dǎo)模式不同[10]。研究區(qū)不整合面、斷裂與砂體共同構(gòu)成了一個(gè)“Y”字型輸導(dǎo)成藏模式,對(duì)油氣的快速運(yùn)移起到了有效的輸導(dǎo)作用。從圖4可以看出,來(lái)自成1井東道海子凹陷里的油氣經(jīng)過二疊系(P)不整合面的運(yùn)移到彩35井區(qū)、彩36井區(qū)在沿?cái)嗔汛瓜蜻\(yùn)移,分別在彩39井、彩43井、彩45井區(qū)形成聚集。油氣沿?cái)嗔堰M(jìn)入白堊系底部不整合面后發(fā)生長(zhǎng)距離側(cè)向運(yùn)移,一部分可以沿著該不整合面下的半風(fēng)化淋濾帶橫向運(yùn)移, 多數(shù)油氣聚集在不整合相關(guān)的圈閉中;另一部分再通過該不整合面上的白堊系底部清水河組大套砂礫巖體或淺層斷裂向上運(yùn)移。同時(shí)該不整合結(jié)構(gòu)中的風(fēng)化粘土層對(duì)油氣也能起到較好的封閉作用。
1)準(zhǔn)東北部不整合面主要有4種類型:斷褶不整合、削截不整合、超覆不整合、平行不整合,每種類型對(duì)油氣的運(yùn)聚也有差異。
2)不整合空間結(jié)構(gòu)分為3層:不整合面之上的底塊砂巖、不整合面之下的風(fēng)化粘土層和半風(fēng)化淋濾帶;局部缺失風(fēng)化粘土層,形成2層結(jié)構(gòu)。
3)不整合面和斷裂、連通砂體形成了一個(gè)良好的輸導(dǎo)系統(tǒng),是油氣順利運(yùn)聚、成藏的重要條件。
圖4 過成1井-彩8井白堊系底不整合面與油氣運(yùn)聚關(guān)系解剖圖
[1]洪太元,蔡希源,何治亮,等.準(zhǔn)噶爾盆地腹部白堊系底部不整合的控油作用[J]. 新疆地質(zhì),2007,25(1):87-91.
[2]陳中紅 ,查 明 ,吳孔友,等.陸梁隆起白堊系底部不整合面特征與油氣運(yùn)聚[J].新疆石油地質(zhì),2002,23(4):282-284.
[3]曲江秀,查 明,田輝,等.準(zhǔn)噶爾盆地北三臺(tái)地區(qū)不整合與油氣成藏[J]. 新疆石油地質(zhì),2003, 24(5):386-388.
[4] 吳孔友, 查 明, 洪梅. 準(zhǔn)噶爾盆地不整合結(jié)構(gòu)的地球物理響應(yīng)及油氣成藏意義[ J] . 石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì), 2003, 25(4) : 328-332.
[5] 何登發(fā). 塔里木盆地的地層不整合面與油氣聚集[J]. 沉積學(xué)報(bào), 1995, 13(3): 14-21.
[6] 付 廣, 許澤劍, 韓冬玲, 等. 不整合面在油氣藏形成中的作用[J]. 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào), 2001,25(1): 1-4.
[7] Schager W. Depositional basin environmental change——important factors in sequence stratigraphy[ J] . Sedimentary Geology, 1991, 70: 109- 130.
[8] 吳孔友, 查 明, 柳廣弟. 準(zhǔn)噶爾盆地二疊系不整合面及其油氣運(yùn)聚特征[J]. 石油勘探與開發(fā), 2002, 29(2) : 53-54.
[9] 吳亞軍,張守安,艾華國(guó),等.塔里木盆地不整合類型及其與油氣藏的關(guān)系[J].新疆石油地質(zhì),1998,19(2):101-105.
[10] 陳中紅,查明,朱筱敏. 準(zhǔn)噶爾盆地陸梁隆起不整合面與油氣運(yùn)聚關(guān)系[J].古地理學(xué)報(bào),2003,5(1):120-125.
[編輯] 洪云飛
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.03.015
P618.13
A
1673-1409(2012)03-N043-03
2012-01-27
李龍(1987-),男,2009年大學(xué)畢業(yè),碩士生,現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)方面的研究工作。