方世虎，趙孟軍 （中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

我國中西部前陸盆地經(jīng)過近20年油氣勘探，已經(jīng)從理論上充分認(rèn)識(shí)到我國前陸盆地與世界典型前陸盆地的差異性，并針對前陸盆地勘探難點(diǎn)研發(fā)了相應(yīng)的勘探技術(shù)［1］?！笆晃濉逼陂g，在準(zhǔn)噶爾盆地南緣 （以下簡稱準(zhǔn)南）勘探也取得了很好的效果。其中準(zhǔn)南中段霍瑪吐構(gòu)造帶的瑪納斯背斜油氣勘探獲得重大突破，發(fā)現(xiàn)了瑪河氣田，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量308×108m3。而同屬霍瑪吐構(gòu)造帶的霍爾果斯背斜和吐谷魯背斜雖也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過高產(chǎn)油氣流，但隨后的評價(jià)勘探都沒有獲得成功。油氣勘探與評價(jià)結(jié)果表明，前陸沖斷帶構(gòu)造變形與儲(chǔ)層分布的復(fù)雜性決定了其油氣成藏機(jī)制與成藏過程的復(fù)雜性，也決定了油氣分布與富集的復(fù)雜性。筆者將系統(tǒng)闡述準(zhǔn)南霍瑪吐構(gòu)造帶油氣水分布的特征，并深入探討其油氣水分布的主控因素，并為該地區(qū)下一步的油氣勘探工作提供借鑒和啟發(fā)。

1 石油地質(zhì)概況

霍瑪吐構(gòu)造帶是準(zhǔn)南沖斷帶中段第2排構(gòu)造帶的主體，是準(zhǔn)南前陸盆地的重點(diǎn)油氣勘探區(qū)帶。自西向東，分布有霍爾果斯、瑪納斯和吐谷魯?shù)?個(gè)地表背斜，東西向分布呈 “品”字形排列 （圖1）。根據(jù)野外露頭觀察、地層傾角以及地震構(gòu)造建模的分析結(jié)果［2］，霍瑪吐構(gòu)造帶呈現(xiàn)淺層斷層傳播褶皺和中深層背斜內(nèi)部的楔形疊片式構(gòu)造樣式，有多個(gè)楔形體在垂向上互相疊置，而楔形體內(nèi)的構(gòu)造變形表現(xiàn)為斷層轉(zhuǎn)折褶皺。

準(zhǔn)南發(fā)育二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第三系等5套烴源巖［3］。陳建平①陳建平．準(zhǔn)噶爾盆地南緣第三系與白堊系生成原油區(qū)分及侏羅系原油混合比例判識(shí) ．中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院科研報(bào)告，2007．根據(jù)南緣的油氣地球化學(xué)特征認(rèn)為霍瑪吐構(gòu)造帶的原油主要來自下白堊統(tǒng)湖相烴源巖，天然氣主要來自中下侏羅統(tǒng)煤系烴源巖。油氣成藏主要以紫泥泉子組 （E1－2z）和東溝組 （K2d）砂巖為儲(chǔ)層，以安集海河組 （E2－3a）高壓泥巖層為區(qū)域性蓋層，油氣通過斷裂作垂向運(yùn)移聚集成藏。

圖1 準(zhǔn)南前陸盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/p>

2 油氣水差異性分布特征

霍瑪吐構(gòu)造帶目前3個(gè)背斜均已發(fā)現(xiàn)油氣藏。勘探成果表明3個(gè)構(gòu)造在成藏地質(zhì)要素方面存在諸多相似之處：①3個(gè)油氣藏構(gòu)造樣式具有相似性，同為霍瑪吐滑脫斷裂下的近東西走向的長軸背斜；②主力儲(chǔ)層沉積類型均為發(fā)育于北天山物源體系控制下的辮狀河三角洲前緣相帶的水下分流河道和河口壩砂體；③3個(gè)油氣藏主力產(chǎn)層E1－2z圈閉類型均為巖性物性控制的斷背斜或斷塊。

盡管霍瑪吐構(gòu)造帶不同構(gòu)造在地質(zhì)條件方面存在諸多共性，但是霍爾果斯 （圖2（a））、瑪納斯（圖2（b））、吐谷魯 （圖2（c））3個(gè)油氣藏之間卻呈現(xiàn)出明顯的差異性和復(fù)雜性，不同構(gòu)造、單個(gè)構(gòu)造的不同部位油氣水分布差異明顯。①在油氣相態(tài)分布方面：霍瑪吐構(gòu)造帶西段的霍爾果斯背斜油氣相態(tài)較多，氣油比偏大，除了正常原油之外還在霍002井發(fā)現(xiàn)了稠油；中段瑪納斯背斜主要為凝析氣藏為主，僅見極少量凝析油油環(huán)；東段的吐谷魯背斜則主要為正常原油油藏，幾乎不含凝析氣。②在油氣分布方面：霍爾果斯和瑪納斯背斜垂向上油氣水分異較明顯，均為下水上油氣；側(cè)向上不同斷塊的流體性質(zhì)或油氣水界面差異明顯；對比吐谷魯背斜，其油藏完整性則相對較好，此外試油結(jié)果顯示吐谷魯油藏自下而上為水層－油水同層－油層－水層－油層，表明其存在多套油水系統(tǒng)。

3 油氣水分布主控因素探討

前人已對霍瑪吐構(gòu)造帶油氣來源、成藏特征以及成藏過程做了大量研究，普遍認(rèn)為霍瑪吐構(gòu)造帶的原油來源于下白堊統(tǒng)吐谷魯群 （K1tg）烴源巖，天然氣則來源于侏羅系煤系烴源巖，油氣成藏不同源、不同期，并經(jīng)歷了 “早油晚氣、晚期改造、局部氣侵”的油氣成藏演化過程［4，5］。結(jié)合3個(gè)油氣藏現(xiàn)今油氣水差異性分布的面貌，必然是霍瑪吐構(gòu)造帶各油氣藏自身成藏靜態(tài)要素與其經(jīng)歷的油氣運(yùn)移－聚集－調(diào)整－改造的動(dòng)態(tài)成藏過程的差異性造成的。

3．1 構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶控制油氣充注的差異性

圖2 霍瑪吐典型構(gòu)造的油氣藏剖面特征

構(gòu)造轉(zhuǎn)換部位往往是油氣富集的有利場所，這已為大量的油氣勘探實(shí)踐所證明［6］。筆者依據(jù)霍瑪吐構(gòu)造帶斷距－距離曲線和斷裂走向變化規(guī)律并結(jié)合前人對準(zhǔn)南轉(zhuǎn)換帶的認(rèn)識(shí)［7］，發(fā)現(xiàn)霍爾果斯背斜、瑪納斯背斜和吐谷魯背斜之間各發(fā)育一條轉(zhuǎn)換斜坡型轉(zhuǎn)換帶。由于瑪河氣田所在瑪納斯背斜兩側(cè)均發(fā)育一條轉(zhuǎn)換斜坡式構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶，密集的斷裂－裂縫系統(tǒng)可以為烴類運(yùn)移提供通道，來自深層的油氣向上運(yùn)移至構(gòu)造轉(zhuǎn)換斜坡部位時(shí)，由于該處油氣勢相對偏低，烴類流體將優(yōu)先向瑪納斯背斜匯聚，故而瑪納斯背斜是油氣指向的有利部位，油氣充注強(qiáng)度增強(qiáng)。對比兩側(cè)的霍爾果斯背斜和吐谷魯背斜，由于部分油氣將向瑪納斯背斜匯聚，油氣充注強(qiáng)度減弱。因此，3個(gè)背斜油氣豐度的差異主要是由于構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶控制的油氣充注差異性造成的。結(jié)合霍瑪吐構(gòu)造帶具有 “早油晚氣、晚期成藏”的特征［8］，瑪納斯背斜后期持續(xù)煤成氣供給充足，原有的正常油藏在蒸發(fā)分餾作用的充分改造下逐漸演變?yōu)槟鲇蜌馓铮?］；而對比吐谷魯油田，由于充注強(qiáng)度較弱，充注的天然氣不足以改變油氣相態(tài)，現(xiàn)今保存主要為正常油藏的面貌，且油藏整體充滿程度偏低 （圖3）。

3．2 楔形疊片式斷圈組合樣式控制單一油藏的分割性

3個(gè)構(gòu)造存在的油氣充注強(qiáng)度的差異導(dǎo)致了現(xiàn)今油氣相態(tài)的差異，那么控制單個(gè)構(gòu)造油氣水分布的關(guān)鍵要素又是如何的呢？根據(jù)最新的構(gòu)造建模結(jié)果［2］，霍瑪吐構(gòu)造帶深層背斜多個(gè)層間滑脫層的反沖斷層相交構(gòu)成的多個(gè)垂向疊置楔形體復(fù)雜多變。原有的完整背斜圈閉被楔形構(gòu)造切割，目的層破碎、重復(fù)，導(dǎo)致不同的楔形疊片中的油氣水性質(zhì)與分布差異明顯，形成多油水界面和復(fù)雜的油氣水分布關(guān)系。鉆探結(jié)果表明：霍爾果斯背斜的霍10井剛好鉆至目的層巖片高點(diǎn)的部位，而后來的霍001井、霍002井等評價(jià)井都鉆至南北兩個(gè)不同的巖片上 （圖2（a））導(dǎo)致鉆探失利。

3．3 有利儲(chǔ)層發(fā)育控制砂體的含油性

霍瑪吐構(gòu)造帶中組合儲(chǔ)集巖主要為細(xì)砂巖和粉砂巖，巖石粒度偏細(xì)，以中孔中滲－中孔中低滲儲(chǔ)層為主。根據(jù)巖心含油級(jí)別和巖心物性統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有利儲(chǔ)層發(fā)育是控制砂體含油性的重要因素，以吐谷魯背斜為例，其含油性較好的巖心樣品主要集中分布于孔隙度大于13%，滲透率大于0．55mD的儲(chǔ)層中（圖4）。這是由于充注的油氣在進(jìn)入圈閉過程中將優(yōu)先選擇砂體相對發(fā)育，儲(chǔ)層物性相對優(yōu)越的部位聚集成藏，而儲(chǔ)層物性較差的部位含油性則較差。此外，儲(chǔ)層橫向的連續(xù)性和連通性還是影響油藏連續(xù)性的主要因素，E1－2z砂體的橫向尖滅和物性變差常常成為油氣邊界。

圖3 構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶控制油氣充注差異性模式圖

圖4 吐谷魯油田含油性與儲(chǔ)層孔滲關(guān)系

3．4 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制下的保存條件控制了油氣調(diào)整改造

前人研究認(rèn)為霍瑪吐地區(qū)E2－3a泥巖蓋層巖性純、厚度大，且普遍存在異常高壓，可對下伏地層提供較好的封蓋能力［9］。但是進(jìn)一步的分析認(rèn)為新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了霍瑪吐構(gòu)造帶油藏的后期保存條件。以吐谷魯油田為例，由于霍瑪吐斷裂的向北滑脫受到不均衡的地應(yīng)力，產(chǎn)生了近南北向弧形剪切斷裂。該斷裂剪切雖然沒有斷開E2－3a地層，但是由成像測井資料與巖心資料可知，該斷裂在E2－3a泥巖中產(chǎn)生大量高角度裂縫 （圖5），使蓋層封閉性變差，這表明該地區(qū)的后期保存條件欠佳，且由于該區(qū) “早油晚氣”的充注次序，后期的天然氣必然保存不利，加之該地區(qū)油氣充注本來就相對較弱，勢必造成后期天然氣對原有油藏的改造不足。這是吐谷魯油田現(xiàn)今主要以油藏為主，含氣很少的原因，另外吐谷油藏大圈閉，小油藏，油氣藏充滿程度低的特征可能是油氣供應(yīng)不足，后期保存欠佳雙重控制的結(jié)果。

圖5 蓋層保存條件 （吐001井巖心與成像測井資料）

4 勘探啟示

1）霍瑪吐構(gòu)造帶楔形疊片式構(gòu)造樣式斷裂系統(tǒng)極為復(fù)雜，不同疊片之間的含油氣性及油氣水關(guān)系千差萬別，可形成獨(dú)立的成藏系統(tǒng)。故而針對E1－2z油氣藏的下步勘探評價(jià)，應(yīng)立足于精細(xì)刻畫不同的疊片發(fā)育特征，落實(shí)每個(gè)疊片楔形體的空間分布范圍和圈閉構(gòu)造高點(diǎn)，分別勘探單個(gè)獨(dú)立的疊片構(gòu)造體內(nèi)的油氣藏。

2）構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶部位往往是油氣富集的有利場所。但由于構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶常發(fā)育于構(gòu)造的翼部或圍斜地帶，容易被勘探工作者所忽視，所以準(zhǔn)南霍瑪吐構(gòu)造帶的油氣勘探應(yīng)立足于構(gòu)造的主體部位，加大構(gòu)造翼部與圍斜帶的研究力度與勘探投入。

3）儲(chǔ)層發(fā)育的復(fù)雜性是霍瑪吐構(gòu)造帶除復(fù)雜構(gòu)造變形特征與構(gòu)造樣式之外控制油氣成藏與油氣分布的另一重要因素。儲(chǔ)層發(fā)育特征與斷裂系統(tǒng)相耦合，可以進(jìn)一步加大E1－2z油氣水分布的多樣性與復(fù)雜性。因此，加強(qiáng)E1－2z儲(chǔ)層特征、控制因素和分布規(guī)律的研究顯得尤其重要。

4）油氣藏的形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，油氣充注強(qiáng)度與后期油藏保存條件的匹配是控制油氣藏特征與分布的重要因素之一。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可對蓋層的有效性產(chǎn)生巨大影響，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生的大量微裂縫致使油氣藏發(fā)生破壞或改造調(diào)整，因此斷裂、蓋層與裂縫系統(tǒng)的耦合關(guān)系及其控藏作用研究將是下一步面臨又一重要課題。

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