準中1區(qū)塊侏羅系三工河組油氣成藏主控因素分析

秦峰，林會喜，曾治平，宮亞軍

（中國石化勝利油田分公司西部新區(qū)研究中心，山東 東營257015）

0 引言

隨著油氣勘探程度的不斷提高，國內(nèi)外各含油氣盆地勘探重點逐漸由構(gòu)造圈閉向地層、巖性等隱蔽圈閉轉(zhuǎn)移，巖性油藏勘探變得日趨重要，已成為增加油氣儲量的重要方向。例如，濟陽坳陷自2000年以來，探明儲量的60%～70%均屬于隱蔽油氣藏，其中東營凹陷平均每年發(fā)現(xiàn)的巖性圈閉石油地質(zhì)儲量逾千萬噸，勘探效果非常顯著［1］。含油氣盆地內(nèi)巖性圈閉類型多樣、分布復雜，國內(nèi)外學者從成因、幾何形態(tài)、儲集體類型等方面對巖性圈閉提出了多種分類方案，并開展了巖性油氣藏特征、成藏條件、分布規(guī)律及成藏機理等方面的深入研究［2-15］。前期研究涉及的巖性圈閉基本可歸為2類，即深洼區(qū)與烴源巖垂向及側(cè)向直接接觸的巖性圈閉、盆緣斜坡區(qū)與烴源巖分離的巖性圈閉，而對深洼區(qū)垂向上與烴源巖分離的巖性圈閉研究較少。

本文通過研究準中1 區(qū)塊圈閉發(fā)育特征及油氣成藏條件，確定了深洼區(qū)巖性圈閉油氣成藏主控因素，對于明確該區(qū)塊油氣成藏規(guī)律，提高勘探成功率具有重要意義。

1 區(qū)域概況

準中1 區(qū)塊位于準噶爾盆地腹部，構(gòu)造上處于盆1 井西凹陷深洼區(qū)，勘探面積3 647.3 km2（見圖1）。經(jīng)過多年勘探，先后在沙窩地地區(qū)、莫西莊地區(qū)及征沙村地區(qū)發(fā)現(xiàn)大量油氣，證實其具有良好勘探前景。該區(qū)塊侏羅系三工河組砂體主要集中于主要目的層三工河組二段，烴源巖為中二疊統(tǒng)下烏爾禾組暗色泥巖，主力儲層與烴源巖在垂向上最大距離超過3 000 m，屬于深洼區(qū)圈源垂向分離的巖性油藏。

圖1 準中1 區(qū)塊構(gòu)造位置

2 圈閉發(fā)育特征

2.1 層序地層特征

準中地區(qū)地層垂向疊加，多平行結(jié)構(gòu)，具有坳陷盆地凹陷區(qū)沉積特征。每個三級層序均可劃分為以粗碎屑沉積為主的低水位體系域、湖侵體系域和以細碎屑沉積物為主的高水位體系域3 種類型。低水位體系域表現(xiàn)為一套正序疊加、以砂巖為主的韻律層；湖侵體系域主要表現(xiàn)為一套正韻律、下砂上泥的旋回，反映出由于湖水上升、物源供給相對減弱的水進砂退的沉積環(huán)境； 高水位體系域以一套細—粗—細復合韻律的加積沉積物組合為主，但是，在高水位體系域沉積時期，由于湖平面保持較高水位，加之物源供給量相對較弱，陸緣碎屑沉積物難以大量推進到盆地腹部，導致準中地區(qū)高水位體系域主要為細碎屑沉積物，三級層序巖性組合表現(xiàn)為粗—細—細模式，這與盆緣粗—細—粗的巖性組合模式有所不同。

盆內(nèi)層序地層格架下，準中1 區(qū)塊侏羅系三工河組二段下亞段發(fā)育低水位體系域，巖性主要由含礫中砂巖、中砂巖和細砂巖組成，砂巖中夾薄層泥巖。上亞段發(fā)育湖侵體系域，巖性為半深湖相沉積的灰色、深灰色泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，底部發(fā)育厚度較薄的砂體，一般小于10 m，巖性為灰色含礫中砂巖和細砂巖，偶夾薄層泥質(zhì)粉砂巖。

2.2 砂體沉積特征

準中1 區(qū)塊主要受2 支物源體系控制，分別是西北部克拉瑪依物源體系和烏爾禾物源體系。其中，克拉瑪依物源體系主要控制沙窩地地區(qū)的沉積，烏爾禾物源體系主要控制莫西莊及征沙村地區(qū)的沉積。

侏羅系三工河組二段沉積時期主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積體系及曲流河三角洲沉積體系。其中下亞段主要為辮狀河三角洲前緣亞相水下分支河道微相，砂體推進范圍較大，顯示出低水位體系域特征；上亞段主要為曲流河三角洲前緣亞相水下分支河道微相，砂體推進范圍明顯減小，以退積為主，顯示湖侵體系域特征。下亞段和上亞段砂體特征具有顯著的差異性：前者為辮狀河三角洲前緣沉積，分流河道砂體及河口壩砂體十分發(fā)育，縱向上表現(xiàn)為多期河道砂體相疊置，砂體累計厚度60～80 m，其下部呈現(xiàn)出泛連通塊狀厚層砂體特征，上部泥巖含量增加，非均質(zhì)性增強，砂體間發(fā)育大量不同規(guī)模的泥巖隔夾層，地層巖性橫向變化更加復雜，不同規(guī)模的砂體在橫向上呈現(xiàn)不規(guī)則尖滅；后者為曲流河三角洲前緣沉積，砂體以孤立或側(cè)向疊置為特征，剖面上表現(xiàn)為“泥包砂”的巖性組合特征，分流河道砂體分布于三工河組二段上亞段的底部，厚度一般小于15 m，砂體橫向連通性較差。

2.3 圈閉類型特征

不同層序單元控制下的物源供給及古構(gòu)造、古地貌特點決定了圈閉的主要類型及空間展布。在準中地區(qū)平緩構(gòu)造背景下，三工河組二段下亞段下部主要為垂向連續(xù)疊置的泛連通砂體，形成構(gòu)造圈閉及巖性圈閉難度較大，上部砂體雖然垂向和橫向疊置較好，但由于砂體間發(fā)育不同規(guī)模泥巖隔夾層，形成對多層砂體的垂向和側(cè)向遮擋，導致該段發(fā)育“砂夾泥”型巖性圈閉，圈閉遮擋情況復雜。三工河組二段上亞段孤立砂體發(fā)育，其在垂向和側(cè)向受到泥巖遮擋，最易形成“孤立型”巖性圈閉（見表1）。

3 成藏地質(zhì)條件

3.1 烴源巖

準中1 區(qū)塊位于盆1 井西凹陷，該凹陷主力烴源巖為中二疊統(tǒng)下烏爾禾組暗色泥巖。該套暗色泥巖形成于內(nèi)陸淡水淺湖—半深湖沉積環(huán)境，工區(qū)范圍內(nèi)源巖最大厚度450 m。總體上，下烏爾禾組烴源巖TOC 分布范圍為0.04%～10.20%，平均1.08%，生烴潛力“S1+S2”平均值達到6.81 mg/g，按照我國陸相烴源巖評價標準為較好—好烴源巖，是準中地區(qū)油氣成藏的良好物質(zhì)基礎(chǔ)。有機地球化學資料證實，準中1 區(qū)塊油氣主要源自該套烴源巖［16］。

3.2 儲集層

準中1 區(qū)塊侏羅系三工河組二段砂巖儲集層具有填隙物體積分數(shù)低、成分程度低和結(jié)構(gòu)成熟度高的巖石學特征，砂巖的分選性中等—好，磨圓度中等，表現(xiàn)出較高的結(jié)構(gòu)成熟度，是準噶爾盆地腹部地區(qū)侏羅系儲層物性最好的層段。據(jù)19 口井樣品統(tǒng)計分析，孔隙度4%～19%，主要分布在12%～13%，； 滲透率 （0.1～457.0）×10-3μm2，主要分布在（30.0～50.0）×10-3μm2，為中孔、中滲級別。但由于埋深不同、成巖環(huán)境差異大，導致不同地區(qū)儲層物性差異較大。沙窩地地區(qū)埋深較淺，物性最好，莫西莊地區(qū)次之，征沙村地區(qū)最差。

表1 準中1 區(qū)塊圈閉類型特征

3.3 蓋層

準中1 區(qū)塊侏羅系三工河組三段為一套半深湖—深湖相深灰色、灰色泥巖沉積，沉積穩(wěn)定，厚度較大，分布范圍廣，為該區(qū)塊區(qū)域性有效蓋層。侏羅系三工河組二段上、下亞段之間還發(fā)育一套分布較為穩(wěn)定的泥巖，俗稱“泥脖子”，該套泥巖雖然厚度不大，但可作為該區(qū)局部蓋層。侏羅系三工河組二段下亞段上部地層巖性以砂巖為主，但受沉積體系控制，砂巖并不是大套連續(xù)疊置，而是在其中發(fā)育大量致密隔夾層，這些隔夾層展布規(guī)模不一，為該區(qū)巖性圈閉提供了很好的遮擋條件。

3.4 油氣輸導通道

受壓扭應力場作用影響，準中地區(qū)發(fā)育大規(guī)模走滑斷裂體系，走滑斷裂主要沿二疊系古凸起邊緣展布。平面上，走滑斷裂為雁列式、帚狀及平行式排列；剖面上，走滑斷裂斷層下部切割烴源巖層，向上逐漸散開，主斷層與分支斷層組合為花狀特征。準中地區(qū)中部1區(qū)塊花狀走滑斷裂分別位于沙窩地、沙窩地南、莫西莊及征沙村地區(qū)。

走滑斷裂走向受古凸起走向的影響，主要為北西向、北東向和近東西向，斷層傾角最大可達88°。走滑斷層斷距自下而上逐漸變小，二疊系斷距在80～140 m，三疊系斷距在50～80 m，侏羅系斷距為20～30 m，甚至20 m 以內(nèi)，這與盆地性質(zhì)由早二疊世裂陷性質(zhì)向后期壓扭性質(zhì)轉(zhuǎn)變相對應。大規(guī)模走滑斷裂體系成為工區(qū)溝通烴源巖與儲集層的最關(guān)鍵輸導通道。

4 成藏主控因素

4.1 走滑斷裂是油氣縱向運移的優(yōu)勢輸導通道

由于準中1 區(qū)塊三工河組二段儲層與下烏爾禾組烴源巖之間被多套泥巖層阻隔，因此，后者生成的油氣只能通過斷層向儲層中運移。準噶爾盆地中部發(fā)育大量走滑斷裂，這些呈花狀或似花狀特征的走滑斷層下部切割烴源巖，上部連通儲層，成為該區(qū)重要的油源斷裂。該區(qū)油氣成藏期為K2-Q［17-18］，受盆緣大斷層活動的影響，該區(qū)斷層持續(xù)活動開啟，與成藏期良好匹配，保證了油氣垂向有效運移。

準中地區(qū)45 口井油氣顯示與走滑斷層關(guān)系要素統(tǒng)計結(jié)果表明，34 口油流與油氣顯示井位于油源斷層附近，占統(tǒng)計總數(shù)的76%；9 口油流與油氣顯示井與孤立的層內(nèi)斷層相關(guān)；2 口井與斷層基本不相關(guān)，無油氣顯示。不同油氣顯示級別與油源斷層關(guān)系統(tǒng)計表明，距離油源斷層越近，從油浸到熒光不同顯示級別的頻數(shù)越高，反之越低。

4.2 成藏期古隆起低勢區(qū)控制油氣運移方向

油氣勘探實踐表明，油氣在地層空間中的運移受流體勢場空間分布特征的控制，油氣總是由高勢區(qū)向低勢區(qū)運移，在低勢區(qū)聚集成藏［19］。在油源斷裂垂向溝通條件下，區(qū)塊內(nèi)具古構(gòu)造背景的區(qū)域由于位于相對低勢區(qū)，從而成為油氣運移指向區(qū)。

準中1 區(qū)塊成藏期古構(gòu)造特征表明（見圖2），沙窩地、莫西莊及征沙村地區(qū)位于古構(gòu)造高部位，為油氣運移時期的低勢區(qū)，目前發(fā)現(xiàn)的油氣藏也主要聚集在這幾個區(qū)域。

4.3 優(yōu)勢運移方向上有利圈閉控制油氣富集

受盆地構(gòu)造面貌及沉積體系影響，準中1 區(qū)塊巖性圈閉主要分布于侏羅系三工河組二段下亞段上部及上亞段，目前勘探的實際情況表明，并不是所有的巖性圈閉都是有效圈閉。只有成藏期處于流體勢場低勢區(qū)，并與油源斷層配置良好的圈閉，才是富集油氣的有效圈閉（見圖2）。統(tǒng)計表明，位于古隆起低勢區(qū)的油氣圈閉油藏高度在31～120 m，平均81 m；油藏油氣飽和度35%～75%，平均48%。不在有利運移方向上的圈閉油藏高度極低，含油飽和度基本在20%以下，甚至大多為無效空圈閉（見表2）。

圖2 準中1 區(qū)塊K2-Q 油氣成藏要素疊合

表2 準中1 區(qū)塊油氣富集與勘探區(qū)域關(guān)系

5 結(jié)論

1）受不同層序單元控制下的物源供給及古構(gòu)造、古地貌特點影響，準中1 區(qū)塊主要發(fā)育巖性圈閉。

2）盆1 井西凹陷中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖提供了充足的油源，在具走滑性質(zhì)的花狀油源斷層垂向溝通下，古隆起低勢區(qū)部位的巖性圈閉最有利于油氣富集；準中1 區(qū)塊深洼區(qū)巖性圈閉具有P 源巖供烴、花狀油源斷層垂向輸導、低勢區(qū)巖性圈閉富集的油氣成藏模式。

3）準中地區(qū)下一步油氣勘探應重點考慮油源斷裂與古構(gòu)造匹配良好的巖性圈閉發(fā)育區(qū)。

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