常 媛 賈鵬飛

（西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系， 陜西 西安 710069）

0 引 言

連續(xù)型油氣藏是近年來地質(zhì)研究的熱點(diǎn)， 盆地中心油氣藏、 深盆油氣藏均屬于連續(xù)型油氣藏中的典型油氣藏。 眾多連續(xù)型油氣藏地質(zhì)特征、 分布發(fā)育情況以及形成原因備受研究學(xué)者關(guān)注， 連續(xù)型油氣藏是分布于具有平面成片帶形式出現(xiàn)的致密油氣藏［1］， 連續(xù)型油氣藏具有地質(zhì)特征復(fù)雜的特點(diǎn)。

以往連續(xù)型油氣藏重點(diǎn)研究致密碎屑巖儲(chǔ)層，相對(duì)于碳酸鹽巖油氣藏的連續(xù)分布特征研究較少。焦方正［2］研究塔里木盆地順北特深碳酸鹽巖斷溶體油氣藏發(fā)現(xiàn)意義與前景， 將地球化學(xué)、 地球物理以及地質(zhì)分析等眾多理論相結(jié)合， 研究結(jié)果驗(yàn)證碳酸鹽巖內(nèi)存在大量疊復(fù)連續(xù)型油氣藏； 宋濤等［3］分析致密泥灰?guī)r油氣藏的成因以及特征， 針對(duì)渤海灣盆地束鹿凹陷致密碳酸鹽巖油氣藏具有的連續(xù)性進(jìn)一步研究； 羅梟等［4］針對(duì)塔里木盆地輪南潛山奧陶系斷層解釋困難的問題， 利用最新的三維地震資料和區(qū)域構(gòu)造背景， 參照塔河地區(qū)相鄰斷裂平面發(fā)育規(guī)律和垂向多層地震屬性對(duì)斷層進(jìn)行精細(xì)描述和識(shí)別。

上述方法均能夠?qū)τ蜌獠氐刭|(zhì)特征做出研究，但未能給出油氣藏地質(zhì)特征的形成原因。 塔里木盆地是中國(guó)含油氣的大型盆地之一， 塔里木盆地大量連續(xù)型碳酸鹽巖地層內(nèi)存在豐富的油氣資源， 吸引大量學(xué)者對(duì)塔里木盆地的地質(zhì)特征以及形成原因進(jìn)行研究。 塔里木盆地的奧陶系碳酸鹽巖油氣勘探近年來取得重大進(jìn)展， 塔里木盆地油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)與奧陶系碳酸鹽巖具有緊密關(guān)聯(lián)［5-7］。 本文選取塔里木盆地塔中地區(qū)作為研究對(duì)象， 研究塔里木盆地塔中地區(qū)地質(zhì)概況， 分析塔里木盆地連續(xù)型碳酸鹽巖油氣藏地質(zhì)特征及形成原因， 為塔里木盆地塔中地區(qū)油氣勘探開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

選取塔里木盆地塔中地區(qū)的連續(xù)型碳酸鹽巖潛山油氣作為研究區(qū)域， 連續(xù)型碳酸鹽巖的油氣藏具有豐富油氣資源， 連續(xù)型碳酸鹽巖潛山儲(chǔ)層沿塔里木盆地的潛山面發(fā)育， 該地區(qū)油氣分布受局部圈閉控制較小， 具有較好的封蓋性能。 塔中隆起位于塔里木盆地塔克拉瑪干沙漠腹地， 是古生代發(fā)育海相碎屑巖和碳酸鹽巖的大型繼承性古隆起。 1996 年11 月， 塔中24 井在奧陶系良里塔格組儲(chǔ)層獲得工業(yè)油氣流， 日產(chǎn)原油 15.1 m3， 日產(chǎn)天然氣28 892 m3，發(fā)現(xiàn)塔中1 號(hào)氣田。 后續(xù)又發(fā)現(xiàn)塔中26凝析氣藏、塔中44 凝析氣藏、塔中45 弱揮發(fā)油氣藏、塔中62 凝析氣藏、塔中82 凝析氣藏，其中塔中1 號(hào)坡折帶是上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖的油氣聚集帶。 經(jīng)過勘探發(fā)現(xiàn)，塔中地區(qū)碳酸鹽巖在礁灘雜巖、風(fēng)化殼巖溶等領(lǐng)域取得了豐碩的勘探成果，塔中地區(qū)已成為塔里木盆地油氣資源最豐富的地區(qū)之一。

塔中隆起是在寒武系—奧陶系巨型褶皺背斜基礎(chǔ)上長(zhǎng)期發(fā)育的繼承性古隆起， 形成于早奧陶世末。 塔中隆起位于塔里木盆地中部， 西與巴楚隆起相接， 東鄰塔東隆起， 南為塘古坳陷， 北接滿加爾凹陷。 在縱向上， 該隆起可分為2 大明顯的構(gòu)造層， 即震旦系—泥盆系構(gòu)成下構(gòu)造層及石炭系—第四系組成上構(gòu)造層。 塔中隆起奧陶系呈南北分帶、東西分塊的構(gòu)造格局， 形成了塔中隆起大面積、 復(fù)式聚集成藏的特征。 塔里木盆地塔中地區(qū)構(gòu)造位置示意如圖1 所示。

塔中地區(qū)變質(zhì)基底為前震旦紀(jì)結(jié)晶變質(zhì)巖。與上覆震旦系或寒武系不整合接觸。 隆起區(qū)埋深約8 500 m， 向南北凹陷加深。

上部構(gòu)造層為侏羅系和白堊系， 中部構(gòu)造層包括泥盆系、 石炭系、 二疊系和三疊系， 為一套海侵旋回沉積。 下部構(gòu)造層分布為寒武系—奧陶系。 塔中地區(qū)南部三疊系是主體， 北部白堊系較厚。 中央隆起區(qū)整體變薄， 兩翼逐漸增厚。 其中侏羅系—古近系為Ⅴ型構(gòu)造亞層， 新近系—第四系為Ⅵ型構(gòu)造亞層。 塔里木盆地塔中地區(qū)地層系統(tǒng)的巖性分布如圖2 所示。

2 油氣藏地質(zhì)特征

塔里木盆地塔中地區(qū)油氣成藏條件復(fù)雜， 主要為局部油氣高產(chǎn)富集、 目的層呈縱向疊置發(fā)育、 油氣在平面以片狀廣泛分布， 油氣藏地質(zhì)特征主要包括4 個(gè)方面。

2.1 油氣同時(shí)存在于構(gòu)造高點(diǎn)與構(gòu)造低點(diǎn)

塔里木盆地塔中地區(qū)主要以東南高、 西北低的形式存在， 塔中地區(qū)由于地形造成的構(gòu)造高差可高達(dá)上千米， 構(gòu)造高點(diǎn)、 構(gòu)造斜坡、 構(gòu)造低點(diǎn)均分布大量油氣。 塔里木盆地塔中地區(qū)目的層SE 向以及NE 向的高構(gòu)造和低構(gòu)造的斜坡區(qū)以及低洼區(qū)也有大量油氣產(chǎn)出， 東南部油氣產(chǎn)量更高， 塔中地區(qū)豐富的工業(yè)油氣流， 集中于斷裂發(fā)育帶， 一號(hào)以及十號(hào)斷裂帶工業(yè)油氣流富集特征明顯， 可知塔里木盆地連續(xù)型碳酸鹽巖油氣藏具有構(gòu)造高位以及構(gòu)造低位存在大量油氣的特征。

2.2 高壓與低壓同時(shí)存在于含油氣層

塔里木盆地塔中地區(qū)連續(xù)型碳酸鹽巖油氣藏地質(zhì)的重要特征是油氣藏內(nèi)不存在統(tǒng)一油水界面， 因此壓力分布特征較為復(fù)雜， 油氣藏連通性較差。 油氣顯示井、 產(chǎn)水井在平面上相鄰發(fā)育； 縱向的水、氣、 油未分離， 水層以及油氣層可出現(xiàn)在構(gòu)造高部位以及構(gòu)造低部位， 不同油氣藏存在互為獨(dú)立的壓力系統(tǒng)， 因此連通性差。 含油氣層內(nèi)可同時(shí)出現(xiàn)低壓以及高壓含油氣層段， 不同井點(diǎn)的相同含油氣層位可體現(xiàn)差異壓力特征。

2.3 儲(chǔ)層普遍致密與局部高孔滲發(fā)育

塔里木盆地中部?jī)?chǔ)層包括大量生物灰?guī)r、 顆粒灰?guī)r以及部分泥巖和泥晶灰?guī)r， 儲(chǔ)層物性最優(yōu)部位為縱向上的良里塔格組良二段， 良三段與良一段上部的儲(chǔ)層物性次之［8］， 良四段以及良五段不發(fā)育儲(chǔ)層。

塔里木盆地塔中地區(qū)103 口探井儲(chǔ)層物性及孔喉參數(shù)如表1 所示。 塔中地區(qū)良里塔格組儲(chǔ)層巖體的孔隙度為0.05%～9.76%， 平均為1.60%； 滲透率為0.008×10-3～78.152×10-3μm2， 平均為0.772×10-3μm2。 依據(jù)石油與天然氣儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范中的儲(chǔ)層分類可知該地區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)的低孔低滲—特低孔特低滲儲(chǔ)層。

表1 塔中地區(qū)油層組儲(chǔ)層物性及孔喉參數(shù)Table 1 Physical properties and pore throat parameters of reservoir formation in Tazhong Area

塔中地區(qū)儲(chǔ)層大部分以致密形態(tài)分布， 巖溶作用以及斷裂裂縫局部改造后， 高孔高滲部分以連通裂縫以及溶蝕裂縫作為主要儲(chǔ)集空間［9］。

2.4 油氣藏呈現(xiàn)平面連片分布

塔里木盆地塔中良里塔格組油氣藏多以縱向疊加復(fù)合形態(tài)呈現(xiàn)， 縱向上由于復(fù)合形態(tài)的累積交錯(cuò)疊加［10］， 平面上則以片狀大量分布。 塔里木盆地中部良里塔格組上部為泥質(zhì)條帶灰?guī)r段目的層， 中部為顆?；?guī)r段， 下部為泥質(zhì)灰?guī)r段， 眾多斷層分布于不同巖性層段內(nèi)。 顆粒灰?guī)r段以及泥質(zhì)條帶灰?guī)r段大部分為工業(yè)油氣流產(chǎn)出段， 泥質(zhì)灰?guī)r段主要為油氣顯示層段。

顆?；?guī)r段等不同區(qū)域的含油氣層段橫向連續(xù)性與縱向厚度存在較大差異， 東南部大范圍分布的塔中25-27 油氣藏具有油氣層厚度大以及分布范圍廣的特點(diǎn)， 油氣層厚度最大可達(dá)上百米； 西北部少量分布的中古19 油氣藏具有厚度較小且區(qū)域油氣層分布范圍小的特點(diǎn)， 該地區(qū)油氣層厚度可小于10 m。 塔里木盆地塔中地區(qū)各油層組油氣連片分布， 油氣層厚度從西向東緩緩增大， 油氣層厚度可大于100 m； 油氣層厚度高值區(qū)自北向南多分布于逆沖斷裂以及走滑斷裂的交會(huì)點(diǎn)， 眾多局部構(gòu)造高部位與油氣層厚度高值區(qū)吻合。

3 形成原因

3.1 充足的油源供給以及良好的物質(zhì)基礎(chǔ)

塔里木盆地奧陶系以及寒武系的沉積格局研究說明， 早期以及中期的寒武世盆地中部以及周緣分別以淺水碳酸鹽巖臺(tái)地相區(qū)以及深水斜坡—陸地相區(qū)為主， 從早、 中期的奧陶世開始， 塔里木盆地的西部與東部分別以大型臺(tái)地形式發(fā)育陸地—盆地相區(qū)， 塔里木盆地中部的碳酸鹽巖臺(tái)地相區(qū)漸漸發(fā)展至西南部［11］。 塔里木盆地中西部后期儲(chǔ)層內(nèi)部主要為白云巖儲(chǔ)層以及巖溶縫洞儲(chǔ)層， 以寒武系—奧陶系普遍發(fā)育的巨厚臺(tái)地相碳酸鹽巖作為物質(zhì)基礎(chǔ)［12］。 塔里木盆地寒武系—奧陶系的西大山組、西山布拉克組、 黑土凹組以及莫合爾山組泥質(zhì)烴源巖發(fā)育， 寒武系玉爾吐斯組盆地相泥質(zhì)烴源巖發(fā)育由尉犁1 井以及星火1 井等眾多井所揭示， 盆地下古生界碳酸鹽巖油氣藏以眾多烴源巖多期的油氣調(diào)整與充注為基礎(chǔ)。

3.2 油氣運(yùn)、 聚格局由古斜坡、 古隆起以及斷裂系統(tǒng)控制

塔里木盆地由于多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響， 導(dǎo)致下古生界以隆坳相間的構(gòu)造格局呈現(xiàn)。 油氣聚集的有利指向區(qū)為毗鄰生烴坳陷的古隆起以及古斜坡［13］，順南斜坡、 南部斜坡以及存在于滿加爾生烴坳陷區(qū)生長(zhǎng)的沙雅隆起［14］， 下古生界碳酸鹽巖的油氣有利富集區(qū)由眾多斜坡以及隆起相結(jié)合所形成。

長(zhǎng)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷裂是下古生界巖溶縫洞型儲(chǔ)集體形成的先決條件。 分析塔里木盆地的中奧陶統(tǒng)以及下奧陶統(tǒng)頂面地質(zhì)構(gòu)造可知， 頂面巖溶期次分布以多期且疊加改造特征呈現(xiàn)， 頂面巖溶由未整合于空間內(nèi)的網(wǎng)狀輸導(dǎo)體系以及斷裂系統(tǒng)共同組成， 形成巖溶縫洞型儲(chǔ)層系統(tǒng)， 該儲(chǔ)層系統(tǒng)具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性。

頂面巖溶形成了白云巖晶間孔隙型儲(chǔ)層［15］，儲(chǔ)集體具有類型多、 成因多的特點(diǎn)， 有助于油氣運(yùn)聚成藏。

3.3 油氣相態(tài)與分布由多期油氣充注所形成

寒武系—奧陶系烴源巖的多期成藏主要是在塔里木盆地長(zhǎng)時(shí)期的低溫環(huán)境條件下所形成的， 塔里木盆地中部隆起區(qū)油氣成藏分別為喜馬拉雅期天然氣充注、 海西晚期原油充注。 下古生界碳酸鹽巖油氣藏分布差異， 即相態(tài)復(fù)雜性主要由多期差異成熟度油氣充注導(dǎo)致。 輕質(zhì)油藏、 普通油藏、 氣藏、 凝析氣藏以及重質(zhì)—超重質(zhì)油藏均存在塔里木盆地的沙雅隆起內(nèi)， 塔里木盆地中部的卡塔克隆起具有典型的上油下氣、 上下分層分布特征。

4 結(jié) 論

（1） 油氣同時(shí)存在于構(gòu)造高點(diǎn)與構(gòu)造低點(diǎn)，低壓和高壓含油氣層段同時(shí)存在， 儲(chǔ)層普遍致密且局部呈高孔滲， 平面上油氣藏以片狀大量分布。

（2） 探究油氣藏地質(zhì)特征及形成原因可知，塔里木盆地油源供給充足， 多期油氣充注形成了現(xiàn)在的油氣相態(tài)與分布， 成藏受構(gòu)造格局及斷裂系統(tǒng)所控制。