李劍,李謹(jǐn),謝增業(yè),王超,張海祖,劉滿倉,李德江,馬衛(wèi),毛丹鳳,曾旭
(1.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083;2.中國石油天然氣集團(tuán)有限公司天然氣成藏與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北廊坊065007;3.廣東石油化工學(xué)院,廣東茂名 525000;4.中國石油塔里木油田公司,新疆庫爾勒 841000)
秋里塔格構(gòu)造帶位于塔里木盆地庫車前陸盆地沖斷帶前鋒并與前緣隆起帶交接的部位,東西長300 km,南北寬25 km,勘探面積5 200 km2,構(gòu)造帶中西段勘探程度低,是庫車地區(qū)油氣勘探重要的接替領(lǐng)域。秋里塔格構(gòu)造帶地表和地下地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地震資料品質(zhì)差,圏閉落實(shí)困難,構(gòu)造帶的中西段天然氣勘探長期未取得突破。通過持續(xù)攻關(guān)認(rèn)為,中秋—東秋段與克拉蘇構(gòu)造帶的鹽下沖斷構(gòu)造同屬于一個構(gòu)造帶,在斷層的下盤(中秋段)發(fā)育一個類似克深構(gòu)造帶的逆沖疊瓦構(gòu)造,油氣成藏條件好,在此基礎(chǔ)上部署了中秋 1風(fēng)險井,在白堊系巴什基奇克組獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流,使秋里塔格構(gòu)造帶由戰(zhàn)略接替領(lǐng)域轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的規(guī)模增儲上產(chǎn)領(lǐng)域[1]。前人對于秋里塔格構(gòu)造帶油氣成藏研究主要集中在秋里塔格構(gòu)造帶東段和西段(以下分別簡稱為東秋段和西秋段)[2-4],對秋里塔格構(gòu)造帶中段(以下簡稱中秋段)幾乎沒有涉及。本文在對秋里塔格構(gòu)造帶與鄰近地區(qū)天然氣地球化學(xué)特征對比基礎(chǔ)上,針對中秋段中秋 1井開展系統(tǒng)的油氣源對比,明確中秋1構(gòu)造油氣來源,分析中秋1圈閉油氣成藏過程,對秋里塔格構(gòu)造帶下一步的油氣勘探與開發(fā)提供理論依據(jù)。
秋里塔格構(gòu)造帶處于塔里木盆地庫車前陸沖斷帶前鋒,處于與前緣隆起帶交接部位,根據(jù)構(gòu)造變形特征自東向西劃分為東秋、中秋、西秋、佳木4段(見圖1a)。秋里塔格構(gòu)造帶東西不同段構(gòu)造特征明顯不同,中秋—東秋段構(gòu)造樣式與克拉蘇構(gòu)造帶相似,發(fā)育逆沖疊瓦構(gòu)造,西秋—佳木段為低幅度雁行式斷裂構(gòu)造(見圖1b)[1]。中秋1井處于中秋段,2018年該井在白堊系巴什基奇克組(K1bs)砂巖獲工業(yè)油氣流,5 mm油嘴測試日產(chǎn)天然氣為33.4×104m3,原油為21.4 m3。氣藏地層壓力為120.72 MPa,壓力系數(shù)為2.0,地層溫度為146.35 ℃,屬于底水塊狀、高溫、超高壓背斜型凝析氣藏。
圖1 中秋1井位置及地震地質(zhì)解釋剖面圖
庫車坳陷侏羅系主要發(fā)育沼澤相含煤系沉積,三疊系以湖湘泥巖沉積為主,侏羅系—三疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度高、厚度大、連續(xù)性好,為秋里塔格構(gòu)造提供了良好的烴源巖條件[5-6];秋里塔格構(gòu)造主要儲集層是白堊系巴什基奇克組,為辮狀河三角洲沉積,其中佳木段—西秋段為中孔中滲儲集層,中秋段為低孔中滲儲集層,東秋段為特低孔低滲儲集層;秋里塔格構(gòu)造帶蓋層十分發(fā)育,古近系和新近系膏泥巖蓋層是主要蓋層,古近系膏鹽巖厚度中心處于西秋段秋探1井附近,最大厚度可達(dá)4 000 m,向西至中秋段逐漸減薄,于西秋2井附近尖滅;新近系吉迪克膏鹽巖厚度中心位于東秋5井附近,最大厚度可達(dá)3 000 m,向東至中秋段逐漸減薄,在東秋8井附近尖滅。中秋段處于兩套膏鹽巖疊覆區(qū)域,膏巖總厚度為60~200 m。
秋里塔格構(gòu)造帶中秋段勘探程度低,目前僅鉆探中秋1井。筆者采集了中秋1井天然氣和原油樣品,系統(tǒng)開展了地球化學(xué)分析。同時,對庫車坳陷東部侏羅系、三疊系烴源巖中正構(gòu)烷烴碳同位素組成進(jìn)行了分析,收集并整理了鄰區(qū)油氣田(迪那、迪北、大北、克拉2、克深、牙哈、博孜)天然氣相關(guān)數(shù)據(jù)。
秋里塔格構(gòu)造帶發(fā)現(xiàn)的天然氣主要分布在白堊系及古近系,天然氣以甲烷為主,含量為81.6%~92.3%,乙烷含量為3.8%~10.6%,干燥系數(shù)(C1/C1—6)為0.83~0.95,均為濕氣。天然氣中非烴氣體含量較低,主要為N2,含有少量 CO2,N2和 CO2總含量一般低于 5%。中秋1井天然氣甲烷含量為92.3%,乙烷含量為4.58%,與東秋段相近,較西秋段高;中秋 1井天然氣中干燥系數(shù)為0.94,與迪北氣田相當(dāng),低于克拉、克深、大北氣田,明顯高于牙哈、博孜、迪那氣田(見表1)。庫車坳陷天然氣干燥系數(shù)分布的差異與天然氣熱演化程度、烴源巖母質(zhì)類型、油氣藏改造等因素有關(guān)[7-8]。
中秋1井甲烷碳同位素組成(δ13C1)為-32.6‰,乙烷碳同位素組成(δ13C2)較重,達(dá)-22.5‰,丙烷碳同位素組成(δ13C3)為-20.7‰,丁烷碳同位素組成(δ13C4)為-20.6‰,碳同位素組成系列呈正序分布(δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4)(見表 1)。根據(jù)戴金星等、宋巖等提出的天然氣成因類型鑒別標(biāo)準(zhǔn)[9-10],中秋1井天然氣與鄰近氣田天然氣樣品均為腐殖型氣煤型氣(見圖2)。
天然氣碳同位素組成系列呈正序分布的有中秋 1井、迪那、迪北、博孜等氣田,牙哈氣田天然氣出現(xiàn)δ13C3>δ13C4局部倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,大北、克拉 2、克深等氣田天然氣碳同位素組成系列倒轉(zhuǎn)程度大,出現(xiàn)δ13C2>δ13C3>δ13C4局部倒轉(zhuǎn)(見表1)。一般情況下,導(dǎo)致天然氣組分碳同位素組成系列發(fā)生倒轉(zhuǎn)的因素有熱演化程度、母質(zhì)來源、混合作用等[11]。相對母質(zhì)來源、天然氣混合等因素而言,熱演化程度是庫車坳陷天然氣碳同位素組成系列發(fā)生倒轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。根據(jù)戴金星等提出的通過甲烷碳同位素組成計(jì)算天然氣成熟度的經(jīng)驗(yàn)公式[12],計(jì)算博孜、迪那、中秋 1井、迪北、牙哈、大北、克拉2、克深等氣田天然氣成熟度分別在0.8%,1.0%~1.1%,1.3%,1.1%~1.4%,1.2%~1.4%,1.8%~6.1%,2.8%~3.4%,2.7%~5.3%,對比發(fā)現(xiàn)碳同位素組成系列在Ro值大于 1.4%后,δ13C3、δ13C4開始出現(xiàn)輕微的局部倒轉(zhuǎn),在Ro值大于2.0%后,倒轉(zhuǎn)程度增大,普遍出現(xiàn)δ13C2>δ13C3>δ13C4倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。中秋1井天然氣成熟度在1.3%左右,碳同位素組成系列呈正序分布,表明其熱演化程度適中,尚未達(dá)到倒轉(zhuǎn)的程度。
中秋1井與迪那、牙哈、克深、克拉2等氣田天然氣中的輕烴均含有較多的芳烴、環(huán)烷烴(見圖 3a、圖4),顯示出腐殖型母質(zhì)來源特征[13-15]。中秋1井天然氣輕烴中芳烴相對含量明顯低于迪那、大北、克拉2、克深等氣田,與牙哈氣田相當(dāng),但高于博孜氣田(見圖 4),總體表現(xiàn)出隨天然氣成熟度增高,輕烴中芳烴含量逐漸增大的趨勢。迪北氣田阿合組氣藏中C6—7輕烴中含有較高的正構(gòu)烷烴,苯和甲苯含量相對較低,顯示出腐泥型母質(zhì)來源特征(見圖3d),這與其主要來源于三疊系湖相泥巖有關(guān)[16]。
中秋 1井原油密度為 0.806 7 g/cm3(20 ℃條件下),含蠟量為6%,運(yùn)動黏度(50 ℃條件下)為1.128 mm2/s。原油中飽和烴含量為 73.83%,芳烴含量為17.87%,飽和烴/芳烴值為4.13,瀝青質(zhì)和非烴含量較低,分別為1.49%和0.11%,屬于輕質(zhì)油。
中秋1井原油中C6—7輕烴譜圖見圖3b,輕烴組成中以苯含量最高,其次為甲苯,甲基環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、環(huán)己烷含量依次降低。值得注意的是,中秋1井原油中甲苯、正辛烷等化合物豐度遠(yuǎn)高于中秋 1井天然氣(見圖3a),顯示高碳數(shù)的輕烴組分更易賦存于原油中??傮w而言,中秋 1井原油與天然氣輕烴分布特征相似,均含有較多的芳烴,顯示兩者的輕烴具有腐殖型母質(zhì)來源特征。
續(xù)表 秋里塔格構(gòu)造帶及鄰近地區(qū)氣田天然氣地球化學(xué)信息表
圖 2 δ13C1-δ13C2-δ13C3烷烴氣類型鑒別圖版
中秋 1井原油飽和烴氣相色譜中正構(gòu)烷烴分布以C18為主峰,CPI(碳優(yōu)勢指數(shù))和OEP(有機(jī)質(zhì)的奇偶碳比值)分別為1.09、1.03,輕重比(nC21-/nC22+)值為 3.72,低碳數(shù)正構(gòu)烷烴占優(yōu)勢,指示水生生物來源。Pr/Ph 值為 1.1,Pr/nC17值為 0.15、Ph/nC18值為 0.13,指示有機(jī)質(zhì)類型屬于Ⅱ型,處于偏還原環(huán)境中;中秋1井原油三環(huán)萜烷系列化合物含量較高,五環(huán)萜烷的含量明顯偏低,推測與原油較高的熱演化程度有關(guān)。中秋1井原油中三環(huán)萜烷以C23為主峰,大體呈正態(tài)分布特征,C27、C28和 C29規(guī)則甾烷呈“V”型分布,C27甾烷與C29甾烷比值為1.01,兩者含量相近(見圖5),伽馬蠟烷與C30藿烷比值為0.18,總體表現(xiàn)出微咸水湖相水生生物輸入的特點(diǎn)。
中秋 1井原油中菲含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于甲基菲含量(見圖6),菲/甲基菲值達(dá)2.24,推測中秋1井中過高的菲含量與高演化階段有關(guān)。在高演化階段由于熱力作用增強(qiáng),甲基菲脫甲基作用明顯,會導(dǎo)致菲的相對豐度急劇增大。根據(jù)Radke等提出的甲基菲指數(shù)(MPI1)公式[17]以及MPI1與鏡質(zhì)體反射率之間的兩段式經(jīng)驗(yàn)估算公式[18],估算中秋 1井原油成熟度(Rc):當(dāng)Ro值為0.65%~1.35%時,計(jì)算中秋1井Rc值為0.49%,處于未熟階段;當(dāng)Ro值為1.35%~2.00%時,中秋1井Rc值為2.22%,處于過熟階段。兩種計(jì)算結(jié)果差異巨大,說明采用甲基菲指數(shù)難以準(zhǔn)確判斷中秋1井原油成熟度。
觀察中秋1井原油芳烴組成中4個甲基菲化合物的分布特點(diǎn),發(fā)現(xiàn) 9-甲基菲、1-甲基菲的相對含量較3-甲基菲、2-甲基菲高,且9-甲基菲含量異常高(見圖6)。不同沉積環(huán)境和生源烴源巖中的甲基菲分布特征對比顯示,淡水湖沼相原油要比半咸水—咸水湖相、海相原油富集 2-甲基菲、3-甲基菲[19-21]。由此認(rèn)為,中秋1井原油芳烴中9-甲基菲含量異常高與沉積環(huán)境和母質(zhì)來源有關(guān),指示母質(zhì)來源于微咸水—咸水沉積環(huán)境下水生生物,與飽和烴生物標(biāo)志物所指示的生源特點(diǎn)一致(見圖5)。
圖3 中秋1井及鄰近地區(qū)氣田天然氣、原油輕烴色譜圖
圖4 中秋1井及鄰近地區(qū)天然氣中C6—7輕烴三角圖組成
金剛烷類化合物的形成一般不受有機(jī)質(zhì)輸入和烴源巖沉積環(huán)境的影響,化合物性質(zhì)穩(wěn)定,不易受熱力、生物降解、運(yùn)移過程中的色層作用影響,可作為判別高成熟原油裂解產(chǎn)物的有效指標(biāo)[22-25]。中秋1井原油中檢測到豐富的單金剛烷、雙金剛烷系列化合物,其單金剛烷成熟度(MAI)為 62.6%,雙金剛烷成熟度(MDI)為40.6%,根據(jù)金剛烷指標(biāo)與成熟度之間的關(guān)系,得出中秋1井原油成熟度約為1.3%(見圖7),與天然氣成熟度相近,均處于高成熟階段。
4.1.1 生物標(biāo)志物判識原油來源
庫車坳陷侏羅系以發(fā)育沼澤相含煤沉積為主,生物標(biāo)志物中三環(huán)萜烷以 C19為主峰,C20、C21、C23三環(huán)萜烷呈現(xiàn)逐漸遞減、C27甾烷、C28甾烷、C29甾烷倒L分布。Pr/Ph值為1.48~4.83,處于氧化環(huán)境。伽馬蠟烷/C30藿烷值為0.08~0.09,屬于淡水沉積環(huán)境(見圖8a)。三疊系以湖相泥巖沉積為主,生物標(biāo)志物中三環(huán)萜烷呈正態(tài)分布、C27甾烷、C28甾烷、C29甾烷呈V形分布,顯示存在較多的水生生物輸入,貧重排甾烷、相對富含伽馬蠟烷,伽馬蠟烷/C30藿烷值為0.16~0.24,顯示水體為微咸水環(huán)境(見圖 8b)[16],Pr/Ph值為0.86~2.01,處于偏還原環(huán)境。
圖5 中秋1井原油中甾萜烷系列化合物分布特征
圖6 中秋1井原油菲、甲基菲色質(zhì)圖譜
圖7 秋里塔格構(gòu)造帶及鄰近地區(qū)不同油氣田中原油成熟度[5, 24-25]
前已述及,中秋1井原油中三環(huán)萜烷以C23為主峰,大體呈正態(tài)分布特征,C27、C28和C29規(guī)則甾烷呈“V”型分布(見圖5),伽馬蠟烷/C30藿烷值為0.18,Pr/Ph值為 1.10,與三疊系湖相泥巖生物標(biāo)志物特征一致;中秋 1井原油芳烴中 9-甲基菲、1-甲基菲含量高,同樣指示來源于微咸水—咸水湖相水生生物。
4.1.2 正構(gòu)烷烴碳同位素組成判識原油來源
通過中秋 1井原油正構(gòu)烷烴碳同位素組成與庫車坳陷侏羅系—三疊系烴源巖正構(gòu)烷烴碳同位素組成對比,可判識中秋1井原油來源。由圖9可以看出,庫車坳陷侏羅系烴源巖正構(gòu)烷烴碳同位素組成分布為-27.2‰~-23.5‰,三疊系烴源巖正構(gòu)烷烴碳同位素組成明顯較輕,分布為-31.6‰~-28.2‰,中秋1井原油正構(gòu)烷烴碳同位素組成為-31.6‰~-29.8‰,與三疊系烴源巖分布特征相近,指示中秋 1井原油主要來源于三疊系湖相泥巖。
綜上所述,中秋1井原油生物標(biāo)志物特征、穩(wěn)定碳同位素組成特征均與庫車坳陷三疊系湖相泥巖匹配。值得注意的是,中秋1井原油C6—7輕烴中芳烴含量高,指示存在煤系貢獻(xiàn),由此推測中秋 1井原油主要來源于三疊系湖相泥巖,混有侏羅系煤系所產(chǎn)輕烴的貢獻(xiàn)。
通過對比巖石熱解輕烴與天然氣輕烴特征,可判識中秋1井天然氣來源[14,16]。庫車坳陷侏羅系主要發(fā)育煤系,三疊系烴源巖以湖相泥巖為主,其烴源巖熱解產(chǎn)物中輕烴分布差異明顯(見圖10),侏羅系泥巖和煤在300 ℃和500 ℃時,巖石熱解輕烴均表現(xiàn)為C6—7芳香烴含量高(大于30%),C6—7支鏈烷烴含量低的特點(diǎn)(小于 10%);三疊系泥巖在 300 ℃和 500 ℃時,巖石熱解輕烴則表現(xiàn)為C6—7芳香烴含量相對低(小于50%),C6—7支鏈烷烴含量相對高的特點(diǎn)(大于 15%)[16],由此,可用來進(jìn)行氣源對比研究。
圖8 庫車坳陷侏羅系煤系、三疊系湖相泥巖中甾-萜烷系列化合物分布特征
圖9 中秋1井原油及庫車坳陷侏羅系—三疊系烴源巖中正構(gòu)烷烴碳同位素組成對比圖
圖10 庫車烴源巖熱模擬輕烴與中秋1井天然氣輕烴組成對比圖
本文選用輕烴中 C6—7芳烴、C6—7支鏈烷烴占 C6—7輕烴的相對比例來判識天然氣來源,將C6—7芳香烴含量大于 30%、C6—7支鏈烷烴含量小于 10%視為侏羅系煤系來源;C6—7芳香烴含量小于 50%、C6—7支鏈烷烴含量大于15%視為三疊系湖相泥巖來源。中秋1井天然氣 C6—7芳香烴含量為 36.1%,C6—7支鏈烷烴含量大于11.9%,處于侏羅系煤系和三疊系湖相泥巖生烴貢獻(xiàn)的過渡區(qū)(見圖10),據(jù)此認(rèn)為中秋1井天然氣同時有侏羅系和三疊系的貢獻(xiàn)。
將中秋1井原油輕烴投在圖10上可以發(fā)現(xiàn),中秋1井原油中C6—7芳香烴含量明顯高于中秋1井天然氣,處于侏羅系煤系生烴貢獻(xiàn)區(qū)。前文油源對比指出中秋1井原油主要來源于三疊系湖相泥巖,然而其原油輕烴中含有較高的C6—7芳烴,高含量的C6—7芳烴通常來源于煤系,顯然不是來源于三疊系湖相泥巖。
中秋1井原油中高含量的C6—7芳烴應(yīng)主要來源于侏羅系煤系。首先,庫車坳陷侏羅系煤系沉積規(guī)模大,厚度為400~700 m;其次,從天然氣成熟度與烴源巖成熟度的匹配關(guān)系上看,中秋 1井天然氣處于高成熟階段,新近紀(jì)庫車組沉積期以來,三疊系烴源巖熱演化程度基本大于2.0%,處于過成熟階段,侏羅系烴源巖熱演化程度基本大于1.3%,處于高—過成熟階段[2,5-6]?,F(xiàn)今氣藏中的天然氣成熟度值在1.3%左右,與侏羅系烴源巖匹配。新近紀(jì)康村組沉積期以來,侏羅系煤系大量生成高含芳烴的凝析氣、干氣,向三疊系烴源巖生排烴形成的油藏中大規(guī)模充注,侏羅系天然氣中芳烴大量溶解在三疊系生成的原油中,導(dǎo)致現(xiàn)今原油中C6—7芳烴含量較高。同時,也間接指示了中秋 1井圏閉中天然氣大部分來源于侏羅系煤系。
中秋1井天然氣主要來源于庫車坳陷侏羅系煤系,原油主要來源于三疊系湖相泥巖,儲集層為白堊系巴什基奇克組砂巖,直接蓋層為古近系庫姆格列木群的泥巖和膏泥巖,具有“早油晚氣”的成藏特點(diǎn)。
秋里塔格構(gòu)造帶西接拜城凹陷南緣,東鄰陽霞凹陷,中秋 1井所處中秋段恰好位于拜城凹陷和陽霞凹陷之間,兩個凹陷廣泛發(fā)育侏羅系、三疊系烴源巖。根據(jù)庫車坳陷井-震資料,中秋段侏羅系烴源巖厚度可達(dá)200 m,三疊系烴源巖厚度可達(dá)100 m,烴源巖厚度大,分布穩(wěn)定。三疊系—侏羅系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ型為主,存在部分Ⅱ型處于成熟—高成熟階段[2,5-6],總生氣強(qiáng)度為(50~100)×108m3/km2,烴源巖條件優(yōu)越。
中秋1圈閉縱向上主要發(fā)育2套儲集層:古近系吉迪克組底部砂巖和白堊系巴什基奇克組砂巖(見圖11)。吉迪克組底部儲集層沉積相類型主要為濱淺湖相,儲集層厚度為273 m,砂巖與膏巖、泥巖互層明顯,單層砂巖厚度為1~2 m,砂巖累計(jì)厚度113 m,砂地比約為 41%;巴什基奇克組沉積相類型主要是辮狀三角洲沉積前緣亞相,巖性以砂巖為主,儲集層厚度為248 m,砂地比可達(dá)86%,橫向分布穩(wěn)定,縱向砂體疊置連片。儲集層巖性以長石巖屑砂巖、巖屑砂巖為主,孔隙主要為粒間溶孔,其次為粒間孔,少量微孔隙及粒內(nèi)溶孔,孔隙度主要為 8%~18%,平均孔隙度為12.8%,滲透率主要為(1.4~3.8)×10-3μm2,平均滲透率為 2.06×10-3μm2,屬于低孔中滲儲集層[1]。對比兩套儲集層的砂巖厚度和孔滲條件,確定白堊系巴什基奇克組砂巖是主要儲集層。
中秋1圈閉發(fā)育2套區(qū)域蓋層:新近系吉迪克組膏泥巖蓋層、古近系泥巖和膏泥巖蓋層,古近系膏泥巖蓋層既是區(qū)域蓋層,同時也為直接蓋層。由測井、地震等資料分析,新近系吉迪克組中上部膏泥巖由中秋至西秋段有逐漸減薄的趨勢,在中秋 1井處厚度為967 m,古近系膏泥巖蓋層則是由西秋段向中秋段逐漸減薄,在中秋1井該套蓋層厚度為138 m(見圖11)。鑒于中秋 1井未鉆取巖心,新近系吉迪克組中上部膏泥巖物性特征參考臨近區(qū)東秋5井?dāng)?shù)據(jù),東秋5井新近系吉迪克組膏泥巖平均孔隙度為3.1%,平均滲透率為0.07×10-3μm2,蓋層品質(zhì)良好;而古近系膏泥巖蓋層位于新近系吉迪克組膏泥巖之下,且壓實(shí)作用更強(qiáng),因此古近系膏泥巖是主要蓋層,封閉油氣能力更強(qiáng)。
圖11 中秋1井儲蓋組合柱狀圖
根據(jù)中秋 1井儲、蓋發(fā)育特征分析,該區(qū)域存在兩套儲蓋組合,分別是新近系吉迪克組膏泥巖與吉迪克組底部砂礫巖段—蘇維依組鹽內(nèi)砂巖儲集層、古近系庫姆格列木組膏泥巖與白堊系巴什基奇克組儲集層。由于吉迪克組—蘇維依組儲集層砂地比相對較低、物性條件較差,且油氣難以沿活動斷裂穿蓋層運(yùn)移到該套儲集層內(nèi),不是有利儲蓋組合;古近系庫姆格列木組膏泥巖與白堊系巴什基奇克組儲集層形成優(yōu)質(zhì)的儲蓋組合,由于活動斷裂難以將塑性膏泥巖錯斷,能夠有效地抑制巴什基奇克組內(nèi)油氣垂向散失。此外,古近系膏鹽層可起到滑脫作用,吸收鹽下構(gòu)造應(yīng)力,補(bǔ)償部分構(gòu)造變形的影響,使白堊系巴什基奇克組內(nèi)疊瓦狀斷背斜型圈閉保存良好,為油氣聚集提供良好的圈閉條件。
基于中秋1構(gòu)造演化史研究,結(jié)合中秋1圈閉油氣來源和烴源巖生烴演化特征[2,5-6],分析中秋1圈閉油氣成藏過程:①吉迪克組沉積早期,三疊系與侏羅系烴源巖Ro值分別小于 0.7%和0.5%,處于未成熟—低成熟階段,可生成少量低熟輕質(zhì)油,但此時中秋段白堊系圈閉尚未形成;吉迪克組沉積中期至晚期,伴隨地層持續(xù)沉積和構(gòu)造運(yùn)動的影響,侏羅系烴源巖仍處于低成熟階段,生成少量輕質(zhì)油,而三疊系烴源巖Ro值為0.7%~1.3%,開始大量生成輕質(zhì)油和凝析油[26],沿活動斷裂運(yùn)移至同期形成的白堊系圈閉中成藏;②康村組沉積期,三疊系烴源巖Ro值為1.3%~2.0%,開始生成凝析氣和干氣,侏羅系烴源巖Ro值為 0.7%~1.3%,大量生成輕質(zhì)油和凝析油,與此同時白堊系圈閉在構(gòu)造擠壓作用下,幅度增大,烴源巖生成的油氣沿活動斷裂運(yùn)移至白堊系中秋 1圈閉、秋里塔格構(gòu)造帶斷層下盤圏閉以及克拉—克深地區(qū)白堊系圏閉中;③庫車組沉積期,在強(qiáng)構(gòu)造擠壓運(yùn)動作用下,白堊系圈閉幅度增大,且接近定型,與此同時三疊系和侏羅系烴源巖Ro值均大于1.3%,進(jìn)入大量生成凝析氣和干氣的階段,生成的天然氣沿活動斷裂在中秋 1圈閉、斷層下盤圈閉白堊系內(nèi),以及克拉—克深地區(qū)白堊系圏閉中充注成藏,并伴有對早期聚集油藏的大規(guī)模氣侵作用。上述分析表明,中秋 1圈閉形成時期早于或等于烴源巖大量生排烴時期,且活動斷裂溝通烴源巖和圏閉,為油氣運(yùn)移提供了輸導(dǎo)通道。
中秋 1圏閉油氣成藏具有“早油晚氣”的特點(diǎn),在早期大量生油階段(吉迪克沉積中期—晚期、康村組沉積期)和晚期大量生天然氣階段(庫車組沉積期),烴源巖生成的油氣沿活動斷裂運(yùn)移至膏巖鹽蓋層之下斷背斜圈閉中聚集成藏,構(gòu)成“源-斷-圈-蓋”四元耦合控藏模式,有利于中秋 1圏閉油氣運(yùn)聚成藏。中秋構(gòu)造帶白堊系斷層下盤存在一系列構(gòu)造圈閉,其成藏要素與中秋 1圏閉具有相似性,是中秋構(gòu)造帶下一步有利勘探目標(biāo)(見圖12)。
圖12 中秋1井油氣成藏剖面示意圖
中秋 1井天然氣和原油均處于高成熟階段,天然氣為煤型氣,主要來源于侏羅系煤系,原油主要來源于三疊系湖相泥巖。中秋 1油氣藏具有“早油晚氣”的成藏特征,原油主要充注時期為吉迪克沉積期至康村組沉積期,以三疊系湖相泥巖生烴貢獻(xiàn)為主;天然氣充注主要發(fā)生在庫車組沉積期,以侏羅系煤系生烴貢獻(xiàn)為主,晚期侏羅系生成的煤型氣對早期形成的油藏構(gòu)成大規(guī)模氣侵。中秋 1圈閉形成時期早于或等于三疊系—侏羅系烴源巖生排烴期,活動斷裂溝通烴源巖和圏閉,為油氣運(yùn)移提供輸導(dǎo)條件,“源-斷-圈-蓋”時空有效匹配,中秋構(gòu)造斷層下盤圈閉與中秋 1圏閉成藏條件相似,有望成為下步勘探方向。