李艷杰，張亞金

(中石油大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

近幾年來，在中國石油探明儲量中，巖性、地層油氣藏已占60%以上。巖性油氣藏越來越受到相關學者的重視，也形成了一系列針對巖性油氣藏的成果[1-3]。巖性油氣藏的形成與分布在很大程度上受層序控制，近幾年來，陸相斷陷盆地層序地層學的相關研究成果在指導際相斷陷盆地巖性、地層油氣藏勘探方面取得了良好的效果[4-5]。塔南油田經(jīng)過多年的勘探實踐，隨著構造油藏的發(fā)現(xiàn)，巖性油藏也是塔南凹陷貢獻儲量的主要領域,前人對塔南凹陷的油氣成藏規(guī)律進行了研究[6-9]，但針對塔南凹陷巖性油氣藏的分布類型、空間分布特點及其成藏條件研究較少。為此，筆者對塔木察格盆地塔南凹陷南屯組層序地層特征及巖性油藏分布規(guī)律進行了研究，以便為該研究區(qū)的勘探開發(fā)提供參考。

1 研究區(qū)概況

塔南凹陷位于塔木察格盆地中部斷陷的南部[10]，為一北東方向延伸的復雜箕狀斷陷，由西向東依次劃分為西部斜坡帶、西部次凹和西部潛山斷裂帶、中部次凹和中部斷裂潛山帶、東部次凹和東部斷鼻構造帶。有利勘探面積3500km2，基底最大埋深4600m。目前塔南凹陷發(fā)現(xiàn)的油藏主要集中在銅缽廟組和南屯組。銅體廟組主要發(fā)育洪積相和扇三角洲相沉積，巖性為一套灰色含凝灰質砂巖、砂礫巖與綠灰色凝灰質含礫泥巖、灰色凝灰質泥巖為主，油氣藏類型主要是構造油氣藏；南屯組主要發(fā)育扇三角洲、近岸水下扇、遠岸水下扇和深湖-半深湖相沉積。巖性主要為深灰、灰黑色泥巖、深灰色泥巖夾薄層灰色粉砂巖及粉砂巖、油藏類型主要是巖性油氣藏。筆者主要以南屯組為研究對象。

2 構造特征

塔木察格盆地在海西造山帶的基礎上發(fā)生了劇烈的斷陷作用,經(jīng)歷了早白堊世盆地發(fā)育的全過程，構造發(fā)育及演化可分為初始斷陷期、斷陷期、斷坳期、坳陷期等4個階段。塔南凹陷南屯組為強烈裂陷的沉積充填斷陷期，湖盆擴大，湖水變深，斷陷湖盆發(fā)展到顛峰時期，地層厚度約為300～300m:在南屯組沉積初期，水體較淺，發(fā)育低位和水進域扇體，形成良好的油氣儲集層；南屯組沉積后期，發(fā)育高位域扇體，塔南凹陷處于斷陷盆地向坳陷盆地轉變的過渡期，后期坳陷期地層穩(wěn)定發(fā)育，受構造活動影響較弱，形成了良好的封蓋條件。早期的北北東向、北東向控陷斷層同生發(fā)育，使得在南屯組在沉積時形成了多級的斷層坡折帶，控制了砂體的平面展布，并使得斷層控制下的扇體成為有利的巖性油藏發(fā)育區(qū)。

3 沉積層序特征

3.1 層序地層格架

圖1 塔南凹陷地層層序劃分方案圖

3.2 體系域

對于陸相層序地層學研究而言，一個完整的層序可劃分為若干個體系域。體系域被定義為同期沉積體系的組合。體系域識別的關鍵是其界面的識別，除了三級層序的頂?shù)捉缑嫱?，內部還涉及2個關鍵的界面，分別是初始湖泛面和最大湖泛面，初始湖泛面對應于首次超過坡折點的第一個上超點所對應的界面，最大湖泛面是一個層序中最大湖浸時形成的界面，是退積式準層序組轉為進積準層序組時的界面[14]。南屯組SQ3層序可劃分為低位體系域(LST)、水進體系域(TST)、高位體系域(HST)(見圖2)。

注：GR為自然伽馬,API； LLD為深側向電阻率,Ω·m；LLS為淺側向電阻率,Ω·m。圖2 塔南凹陷南屯組地層層序與沉積相柱狀圖

1)LST LST在油氣勘探中有著特殊的意義，在地層框架中，LST多發(fā)育巖性圈閉，包括扇三角洲、湖底扇[15]。在湖泊相層序中，LST形成于層序發(fā)育早期，底界與層序底界一致，頂界為初始湖泛面。層序SQ3湖水范圍較小，由于湖盆和周圍物源區(qū)的高差大，洪水期洪水攜帶大量物質迅速入湖，在盆地的邊緣形成沖積扇或扇三角洲沉積體系，巖性以粗砂巖、含礫砂巖為主。

3)HST 湖泊層序中，HST底界面為最大湖泛面，沉積旋回類型以反旋回為主，沉積基準面以退積為主，主要為三角洲沉積，巖性為淺灰色粉砂巖、砂巖與深灰色泥巖呈不等厚互層，剖面上表現(xiàn)為進積式準層序組(見圖2)。

3.3 沉積相特征

表1 塔南凹陷沉積相類型表

通過單井綜合分析、巖心觀察和測井資料，結合地震反射特征、構造演化等資料，在研究區(qū)識別出三角洲、湖泊和水下扇3種沉積相，進一步又可劃分出7種沉積亞相和13種沉積微相類型(見表1)，其中水下扇的中扇及三角洲前緣的河口壩是有利的儲集相帶，湖泊相是有利的烴源巖和蓋層發(fā)育相帶。

3.4 沉積體系縱向分布特征

塔南凹陷結構比較復雜，斷裂的走向主要為北北東向和北東向，控制了沉積體系及相帶的展布，因此斷裂的復雜性導致了沉積相在平面和縱向上的分布差異，根據(jù)研究區(qū)的構造特征，選取主干剖面進行分析，確定沉積體系在縱向上在層序地層格架中的分布特征。層序SQ3-LST時期物源主要來自東部，在凹陷東部發(fā)育近岸水下扇沉積，遠岸水下扇只是一小部分布在中央次凹及低隆帶，層序SQ3-TST時期東部扇體規(guī)模繼續(xù)增大，發(fā)育較好的近岸水下扇中扇沉積相帶，中部次凹遠岸水下扇規(guī)模較SQ3-LST沉積時期大，自東向西主要發(fā)育近岸水下扇、遠岸水下扇-半深湖，層序SQ3-HST時期主要發(fā)育三角洲-半深湖沉積體系(見圖3)。

圖3 塔南凹陷塔19-H井-19-Q井南屯組連井沉積相圖

3.5 沉積體系平面展布特征

1)SQ3-LST時期 物源自東向西供給，沿控盆斷裂形成了一系列的水下扇內扇亞相沉積，并向西逐漸過渡為半深湖亞相沉積，但遠岸水下扇僅在中央斷裂西側出現(xiàn)部分沉積，凹陷西部整體發(fā)育在深湖-半深湖沉積體系的基礎上，在南洼槽塔19-P井區(qū)發(fā)育一個大型的西南物源方向近岸水下扇沉積扇體，扇體發(fā)育規(guī)模較大；在西部最北端的西次凹，由于洼槽自身雙斷的構造特點及洼槽周邊物源區(qū)發(fā)育，使得西次凹的沉積特點呈現(xiàn)了很強的獨立性，西次凹沿東、北、西3個方位向洼槽中心發(fā)育多個近岸水下扇沉積扇體，而在凹陷的東部，沉積體系的發(fā)育則整體受兩條控陷斷層及東部物源的控制。隨著南屯組湖泊擴展體系域的發(fā)育，在東部次凹東側多個自東部物源區(qū)向洼槽展布的近岸水下扇沉積扇體從南向北呈裙狀分布，扇體從東部控陷斷層向西一直延伸到中央大斷裂處(見圖4(a))。

2)SQ3-TST時期 南屯組SQ3-TST時期，由于湖水面積的擴大，在塔南凹陷東部次凹，扇體規(guī)模和數(shù)量又進一步的擴大，西部次凹各個扇體向洼槽周邊隆起區(qū)有所收斂；在湖泊水體的作用下，中次凹北洼槽塔19-J井區(qū)在深湖區(qū)發(fā)育了幾個遠岸水下扇沉積扇體，該儲集體直接與烴源巖相鄰或伸入內部，有利于油氣成藏。在南洼槽塔19-P井區(qū)發(fā)育的西南物源方向近岸水下扇沉積扇體，扇體發(fā)育規(guī)模更大，外扇一直延伸到南洼槽的中心，規(guī)模較大的東部及北部扇體直接進入較深水體之中，可以優(yōu)先獲得油源，在中扇及外扇物性好的溝道內均有工業(yè)油氣流發(fā)現(xiàn)，是該研究區(qū)的一個主要含油層位(見圖4(b))。

3)SQ3-HST時期 南屯組SQ3-HST時期，發(fā)生大規(guī)模的水退，凹陷逐漸由斷陷期向坳陷期轉化，主要發(fā)育淺湖相沉積環(huán)境，該時期的沉積體系在凹陷東部、南部欠發(fā)育，東側陡斷帶物源已趨于消亡，只形成小規(guī)模的扇三角洲沉積體系，西北部控陷斷裂活動強烈，沿北東-南西長軸方向物源向南推進，在西部次凹及中部次凹北洼槽發(fā)育有大規(guī)模的三角洲沉積體系。三角洲平原亞相主要分布于西部次凹北部，三角洲內前緣呈東、西2個朵葉體自北東向西南方向展布，西部朵葉體主要分布于西次凹，塔19-B、塔19-W、塔19-D井鉆遇，都沒見油氣顯示。東部朵葉體沿分隔塔南凹陷中、西部的大斷層自北東向西南方向展布，三角洲內前緣最南端到塔19-V、塔19-K井一線。在東部朵葉體三角洲內前緣中，又發(fā)育了一個較大的河口壩，河口壩也呈北東方向展布。在東部朵葉體三角洲內前緣、河口壩中有工業(yè)油氣流發(fā)現(xiàn)(見圖4(c))。

圖4 塔南凹陷SQ3沉積微相、油藏及有利區(qū)疊合圖

4 南屯組儲蓋組合特征

巖性油藏含油氣性除受外部沉積條件和烴源巖的控制外，另一重要影響因素是砂巖體自身條件。在陸相斷陷湖盆中，扇三角洲巖性油氣藏是油氣增儲上產(chǎn)的重要領域。不同的砂體類型可形成不同的巖性油氣藏。南屯組SQ3-LST、TST沉積時期在東部次凹近岸深水環(huán)境發(fā)育較大型的近岸水下扇，可形成滑塌濁積的砂巖透鏡體油藏[16]，陡坡帶與斷層匹配可形成斷層-巖性油氣藏。在塔南凹陷中部次凹TST沉積時期，北洼槽以深水環(huán)境下一套小型遠岸水下扇砂體為主，可在斜坡部位形成上傾尖滅巖性油藏、在洼槽區(qū)形成砂巖透鏡體巖性油藏。南屯組SQ3-HST沉積時期時期受北部強物源的供給，在西部次凹、塔南凹陷中部次凹北洼槽發(fā)育大型三角洲前緣砂體，這些砂體類型為巖性油藏的形成提供了有利的儲集條件，可形成構造-巖性油藏。塔南凹陷南屯組共有22井獲工業(yè)油流井，經(jīng)鉆井揭示巖性油藏主要形成于各種有利沉積相帶控制的各種砂體(如近岸水下扇中扇、遠岸水下扇和三角洲前緣的河口壩)砂體中。

烴源巖是形成油氣藏的基礎，烴源巖的分布往往控制著油氣區(qū)的范圍[17]。塔南凹陷發(fā)育銅缽廟組、南屯組二套生油源巖。南屯組沉積時期形成了凹陷統(tǒng)一的匯水體系，下部沉積了一套較厚的深灰、灰黑色泥巖，具有分布廣、埋藏深、厚度大的特點，最厚處在中次凹南洼槽的塔19-P井一帶，推測達到550m，南屯組烴源巖的有機質豐度最高，源巖有機碳的含量為0.129%～5.22%，平均值為2.108%；氯仿瀝青“A”為0.0012%～0.4480%，平均0.0854%，生油潛量在0.06～25.48mg/g，平均為5.08mg/g；烴源巖評價屬于中等～生油巖。南屯組發(fā)育的烴源巖為巖性油藏的形成提供了較好的生油條件。

5 巖性油藏分布規(guī)律

塔南凹陷南屯組巖性油藏分布與構造活動、沉積體系類型、有利儲層和儲蓋組合的配置等因素有關，根據(jù)上述研究，結合現(xiàn)有的勘探成果，對南屯組各個沉積時期巖性油藏的分布規(guī)律及有利區(qū)進行了預測。

5.1 SQ3-LST時期

南屯組SQ3-LST時期，在凹陷邊緣地區(qū)發(fā)育的低水位體系域沉積砂體受次級斷層的控制和調節(jié)作用，同時，在凹陷的中心往往側邊為大面積烴源巖分布，形成旁生側儲或自生自儲式組合。巖性油藏主要分布在西次凹和東次凹：西次凹分布在深洼槽中，油藏類型為斷層-巖性油藏；東次凹分布在二、三級斷階帶內，油藏類型為斷層-巖性油藏。

5.2 SQ3-TST時期

南屯組SQ3-TST時期，隨著湖盆水體的不斷擴大，物源的供給逐漸減少，總體呈現(xiàn)退積式，在塔南凹陷距離盆緣邊界較遠處發(fā)育遠岸水下扇，主要以自生自儲式組合為主。巖性油藏各次凹分布如下：西次凹主要分布在洼槽的周邊，呈環(huán)洼分布的特點，油藏類型斷層-巖性油藏、砂巖上傾尖滅油藏；中次凹北洼槽為砂巖上傾尖滅油藏和斷層-巖性油藏；東次凹油藏類型為的二、三級斷階帶內形成的斷層-巖性油藏和砂巖透鏡體油藏。

5.3 SQ3-HST時期

南屯組SQ3-HST時期，水體變淺，湖盆收縮，塔南凹陷的沉積體系由低位、水進域時期以東部物源為主的近岸水下扇～湖泊轉變?yōu)橐詵|北部物源為主的三角洲～湖泊沉積體系，巖性油藏主要分布在中次凹的北洼槽，油藏類型為斷層-巖性和砂巖上傾尖滅油藏。

6 結論

1)塔南-凹陷銅缽廟組、南屯組和大磨拐河組共劃分出4個三級層序，自下而上分別為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4，其中南屯組SQ3層序又可劃分3個體系域:SQ3-LST(低位體系域)，SQ3-TST(水進體系域)，SQ3-HST(高位體系域)。

2)塔南凹陷南屯組主要發(fā)育近岸水下扇、遠岸水下扇及三角洲沉積。巖性油藏主要形成于各種有利沉積相帶控制的近岸水下扇中扇、遠岸水下扇和三角洲前緣的河口壩砂體中。

4)南屯組SQ3-LST時期，巖性油藏主要分布在西次凹和東次凹，油藏類型為斷層-巖性油氣藏；南屯組SQ3-TST時期，塔南凹陷巖性油藏各次凹都有分布，油藏類型為斷層-巖性油氣藏、砂巖上傾尖滅油藏、砂巖透鏡體油藏；南屯組SQ3-HST時期，巖性油藏主要分布在中次凹的北洼槽，油藏類型為斷層-巖性和砂巖上傾尖滅油藏。

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