張 靜,陳世加,路俊剛 (西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,四川 成都610500)
王 鵬 (中石油青海油田分公司勘探開發(fā)研究院,甘肅 敦煌736202)
王永生 (中石油青海油田分公司勘探事業(yè)部,甘肅 敦煌736202)
昆北斷階帶具有持續(xù)發(fā)育的古構(gòu)造背景,發(fā)育多種類型圈閉,沉積砂體普遍發(fā)育,區(qū)域儲蓋組合配置良好,是柴達木盆地西南地區(qū)油氣勘探的有利區(qū)帶[1-2]。昆北油田的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了昆北斷階帶石油勘探的突破,研究其成藏條件對整個區(qū)域具有重要的指導(dǎo)意義。昆北油田切16井區(qū)和切4井區(qū)分別位于昆北斷階帶的切16號斷塊和切4號構(gòu)造,是目前昆北油田儲量規(guī)模最大、分布范圍最廣的區(qū)塊。雖然前人對其成藏的研究較多,但多側(cè)重于沉積儲層、構(gòu)造系統(tǒng)等方面,并未進行整體評價。下面,筆者從油源、構(gòu)造、儲層特征、蓋層特征等方面對昆北油田切16-切4井區(qū)成藏條件進行了分析。
昆北斷階帶位于柴達木盆地西部、祁漫塔格山北緣,北邊以昆北斷裂為界與烏南綠草灘、躍進地區(qū)相接,南鄰昆前斷裂,是昆侖山隆升向盆地擠壓形成的昆北大逆斷裂主控的斷階構(gòu)造。昆北油田在早第三紀開始接受沉積,共發(fā)育七個泉組 (Q1+2)-上干柴溝組 (N1)、下干柴溝組上段下干柴溝組下段路樂河組 (E1+2)及基巖等多套地層[3]。目前勘探證實昆北油田存在3套含油層系,已證實2套含油層系:切16井區(qū)E1+2含油層,以礫狀砂巖為主 (單井油層厚度4.6~42.0m);切4井區(qū)基巖風化殼含油層,為花崗巖蝕變成角礫巖 (單井油層厚度5.4~20.1m)。切16井區(qū)路樂河組自上而下劃分為Ⅰ、Ⅱ砂層組,地層整體上自東向西超覆,厚度逐漸變薄 (Ⅲ砂組在切16井區(qū)已經(jīng)尖滅)。E1+2油層縱向上分布于下部的Ⅰ-6、Ⅰ-7、Ⅱ-1、Ⅱ-2砂層。
表1 昆北斷階帶及其周緣不同構(gòu)造各層位烴源巖有機質(zhì)豐度綜合評價表
綜合有機質(zhì)豐度、類型及成熟度分析,認為昆北斷階帶上盤的烴源巖有機質(zhì)豐度較低,演化程度較低,自身生烴能力有限。扎哈泉凹陷源巖分布廣泛,有機質(zhì)類型主要為Ⅱ型,有機質(zhì)豐度高,目前已達成熟階段,具有較強生烴能力。
2)原油來源 生物標志化合物在油源對比中有著重要的作用,其提供沉積環(huán)境、母質(zhì)類型、成熟度以及次生變化等多方面的信息,從而準確判斷油-油或油-源之間的相似性[6-8]。該研究區(qū)儲層抽提物和烴源巖抽提物甾烷特征對比如圖1所示。由圖1可知,研究區(qū)儲層抽提物 (不含瀝青或含瀝青較少的儲層)和C27、C29甾烷含量幾乎相同,呈 “V”字型分布 (見圖1(a)和圖1(b)),與扎哈泉凹陷源巖對比較好 (見圖1(c)),說明該區(qū)原油和儲層抽提物主要來源于源巖。此外,昆北斷階帶上盤不同層位原油和儲層抽提物成熟度均較高,高于本身源巖成熟度,說明原油和儲層抽提物不是來自本地的烴源巖,而是來自成熟度更高的扎哈泉凹陷源巖,具體而言,昆北油田原油主要來源于扎哈泉凹陷的源巖。
圖1 研究區(qū)儲層抽提物和烴源巖抽提物甾烷特征對比
1)油氣運移 昆北斷階帶成藏的運移通道主要包括斷裂、不整合和高滲砂體。其中,昆北斷裂為控制昆北斷階帶形成的主要深大斷裂,是油氣從扎哈泉凹陷縱向運移到昆北斷階帶的主要通道。另一方面,主要次級斷裂對油氣在昆北斷階帶上盤范圍內(nèi)不同井區(qū)和不同層位成藏起到非常重要的溝通作用[9](見圖2)。切163井、切161井E1+2儲層鏡下見大量黃綠色熒光,表明有大量原油充注到該儲層中,且其靠近切16井區(qū)東斷裂,說明該井區(qū)油氣運移受主要次級斷裂影響較大。因此,主要次級斷裂帶附近良好的封閉性儲層具有較好的勘探前景。
2)原油運移 切16號斷塊及切4號構(gòu)造位于昆北斷裂上盤,原油通過昆北斷裂運移到昆北地區(qū)后,先沿不整合面?zhèn)认蜻\移,然后通過切16井區(qū)東斷層運移進入斷層上下盤中聚集成藏,其中,在進入切16井區(qū)成藏后,部分原油沿基巖地層向上傾方向運移,至切4井區(qū)成藏,形成切4井區(qū)基巖油藏;由于切16井區(qū)和切4井區(qū)之間E1+2地層不連通且切4井區(qū)遠離主要油源斷裂 (切16井區(qū)東斷裂),切16井區(qū)E1+2地層原油未能運移至切4井區(qū)高部位成藏,形成了切16井區(qū)E1+2油藏高產(chǎn)而切4井區(qū)E1+2油藏未獲突破的局面。
圖2 昆北斷階帶基巖頂 (T6)反射層構(gòu)造圖
1)切16井區(qū) 切16井區(qū)構(gòu)造E1+2以辮狀三角洲平原相帶沉積為主,儲層巖石類型主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖,儲層空間類型為殘余原生粒間孔為主[10]。取心及測井資料表明,孔隙度變化范圍為4.1%~24.6%,峰值集中在9.0%~14.0%,平均12.6%;滲透率變化范圍為(0.03~151.1)×10-3μm2,峰值集中在 (0.5~10)×10-3μm2,平均2.6×10-3μm2。因此,儲層類型為中低孔、中低滲儲集層。
2)切4井區(qū) 切4井區(qū)構(gòu)造基巖風化殼儲層的巖性為蝕變花崗巖,主要礦物鉀長石、石英、斜長石、黑云母,次要礦物為角閃石、白云母等。基巖風化殼儲層的儲集空間類型主要包括基質(zhì)孔和裂縫2類,形狀變化多,大小不一[11]。取心及測井資料表明,孔隙度范圍為0.08%~12.3%,平均7.5%;滲透率變化范圍為 (0.05~33.1)×10-3μm2,平均0.7×10-3μm2。儲層類型為低孔、低滲基巖風化殼儲層。
柴西地區(qū)下第三系湖進體系域造就了廣泛發(fā)育的區(qū)域蓋層,切16-切4井區(qū)構(gòu)造下第三系E1+2上部有一套區(qū)域性巨厚泥巖蓋層,它不但控制著含油氣豐度,還控制著油氣的縱向展布,可作為有效的區(qū)域蓋層,并且儲蓋組合配置良好[12]。
1)昆北斷階帶上盤烴源巖有機質(zhì)豐度低,尚處于低-未成熟階段,不具備供烴能力。昆北油田原油主要來自于下盤的扎哈泉凹陷的E23源巖,有機質(zhì)類型以Ⅱ型為主,有機質(zhì)豐度較高,具有較強的生烴能力,斷階帶上盤作為主要油氣運移指向區(qū),油源充足。
2)油氣通過昆北斷裂縱向上運移至斷裂上盤,以基巖與上伏下第三系間的不整合面作為主要的側(cè)向運移通道,在有利構(gòu)造及巖性圈閉聚集成藏。切16-切4井區(qū)儲層發(fā)育,且有一套有效區(qū)域蓋層,儲蓋組合良好。
3)昆北斷階帶上盤原油運移受主要次級斷裂影響,靠近切16井區(qū)東斷裂的封閉儲層具有較好的勘探前景。
[1]陳國民,夏敏全,萬云,等 .柴達木盆地昆北斷階帶構(gòu)造特征及油氣前景初步評價 [J].天然氣地球科學(xué),2011,22(1):89-96.
[2]江波,司丹,王蘭生,等 .柴西南地區(qū)油氣成藏特征及有利儲層預(yù)測 [J].天然氣工業(yè),2004,24(9):81-84.
[3]徐鳳銀,彭德華,侯恩科 .柴達木盆地油氣富集規(guī)律及勘探前景 [J].石油學(xué)報,2003,24(4):1-6.
[4]李洪波,張敏,張春明 .柴達木盆地西部南區(qū)第三系烴源巖評價 [J].石油天然氣學(xué)報 (江漢石油學(xué)院學(xué)報),2006,28(6):41-43.
[5]金強,查明,趙磊 .柴達木盆地西部第三系鹽湖相有效生油巖的識別 [J].沉積學(xué)報,2001,19(1):125-135.
[6]路俊剛,陳世加,張道偉,等 .柴西北部尖頂山地區(qū)油源及油氣成藏研究 [J].西南石油大學(xué)學(xué)報,2008,30(4):35-38.
[7]陳世加,曾軍,王緒龍,等 .紅車地區(qū)油氣成藏地球化學(xué)研究 [J].西南石油學(xué)院學(xué)報,2004,26(6):1-5.
[8]趙鵬,陳世加,李麗萍,等 .酒東盆地營爾凹陷下白堊統(tǒng)油源對比 [J].天然氣地球科學(xué),2006,17(2):192-195.
[9]陳迎賓,袁劍英,陳啟林,等 .柴達木盆地西部南區(qū)斷裂發(fā)育特征及對成藏的控制作用 [J].天然氣地球科學(xué),2006,17(5):645-648.
[10]馬達德,壽建峰,胡勇,等 .柴達木盆地柴西南區(qū)碎屑巖儲層形成的主控因素分析 [J].沉積學(xué)報,2005,23(4):589-595.
[11]劉偉,朱筱敏 .柴西南地區(qū)第三系碎屑巖儲集層次生孔隙分布及成因 [J].石油勘探與開發(fā),2006,33(3):315-318.
[12]羅群,龐雄奇 .柴達木盆地斷裂特征及油氣區(qū)帶成藏規(guī)律 [J].西南石油學(xué)院學(xué)報,2003,25(1):1-5.