瑪湖凹陷中淺層油氣成藏特征

劉海艷，李德華，裴家學(xué)，高建軍，崔宇晶

（中國(guó)石油遼河油田分公司，遼寧 盤(pán)錦 124010）

1 研究概況

瑪湖凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地西北部，是中央坳陷的次一級(jí)負(fù)向構(gòu)造單元。準(zhǔn)噶爾盆地從石炭紀(jì)開(kāi)始到第四紀(jì)，經(jīng)歷了石炭紀(jì)海相、二疊紀(jì)前陸盆地、三疊紀(jì)—白堊紀(jì)陸內(nèi)坳陷盆地、古近紀(jì)—新近紀(jì)準(zhǔn)南再生前陸盆地四個(gè)階段，造就了總體上向南傾的構(gòu)造格局，為中國(guó)西北部地區(qū)典型的大型疊合含油氣盆地[1-2]。在海西、印支、燕山、喜山等運(yùn)動(dòng)的影響下，瑪湖凹陷經(jīng)歷了伸展、擠壓沖斷、克拉通內(nèi)坳陷、弱伸展、壓扭等演化階段?，敽枷葜袦\層整體是一個(gè)西高東低的單斜構(gòu)造，地層分布穩(wěn)定，厚度變化較大。中淺層地層包括三疊系百口泉組、克拉瑪依組、白堿灘組、侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、頭屯河組等層系。筆者研究的主要目的層系為八道灣組，上部為灰色中、細(xì)砂巖與泥巖互層，偶見(jiàn)煤層，中部大套泥巖與泥質(zhì)粉砂巖發(fā)育，下部為含礫不等粒砂巖、細(xì)砂巖與砂礫巖等，煤層發(fā)育。

2 烴源巖特征

2.1 烴源巖品質(zhì)

瑪湖凹陷主要發(fā)育三套烴源巖，分別位于深層下二疊統(tǒng)佳木河組（P1j）、風(fēng)城組（P1f）和上二疊統(tǒng)下烏爾禾組（P2w）[3-4]。其中佳木河組烴源巖為泥質(zhì)巖類，平均厚度為120m，有機(jī)碳含量平均為0.56%，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ1-Ⅲ型，Ro值為1.18%～1.9%。風(fēng)城組主要巖性為黑灰色泥巖、白云質(zhì)泥巖，平均厚度為150m，其殘余有機(jī)碳含量平均為1.26%，有機(jī)質(zhì)類型多為Ⅰ-Ⅱ型，Ro值為0.85%～1.16%，為研究區(qū)主力烴源巖。下烏爾禾組為暗色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，平均厚度75m，殘余有機(jī)碳含量平均為0.7%～1.4%，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅲ型，處于成熟—高成熟演化階段。

2.2 油源對(duì)比分析

在生物標(biāo)志化合物中，三環(huán)二萜烷C20、C21、C23的分布是反映母質(zhì)來(lái)源的一個(gè)良好指標(biāo)[5-9]，因?yàn)槠涫艹墒於?、運(yùn)移效應(yīng)和生物降解的影響較小，且在研究區(qū)原油中含量較高，所以作為瑪湖凹陷原油分類的首選指標(biāo)。

三套烴源巖的三環(huán)二帖烷分別具有以下特征：（1）二疊系風(fēng)城組烴源巖的油一般呈較大斜率的上升型分布。（2）下烏爾禾組烴源巖的油則呈C20＞C23的不對(duì)稱山峰型分布。（3）風(fēng)城組和下烏爾禾組混源，呈 C23＞C20的“山谷型”分布。（4）風(fēng)城組和佳木河組混源，呈 C20＞C23的“山谷型”分布。

圖1 瑪中4井生物標(biāo)志物分布特征

圖2 艾湖12井生物標(biāo)志物分布特征

表1 瑪中4井和艾湖12井原油地化參數(shù)

通過(guò)油源對(duì)比認(rèn)為（圖1-2、表1），瑪中4井百口泉組原油來(lái)自風(fēng)城組，白堿灘組原油來(lái)自風(fēng)城組和佳木河組混源，艾湖12井八道灣組原油來(lái)自下烏爾禾組，百口泉組原油來(lái)自風(fēng)城組和佳木河組混源，展示了瑪湖凹陷油氣成藏具有多源多期的復(fù)雜特點(diǎn)[10]。同時(shí)，原油具有較高的伽瑪蠟烷和β-胡蘿卜烷，它的存在主要由于缺氧的、含鹽湖相沉積環(huán)境中的藻類有機(jī)質(zhì)，指示有機(jī)質(zhì)沉積于咸水—半咸水的沉積環(huán)境。

3 儲(chǔ)層特征

瑪湖凹陷中淺層儲(chǔ)層巖性主要為厚層砂礫巖、薄層中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖等（圖3、圖4），以辮狀河三角洲前緣水下分流河道為主，具有砂體發(fā)育、條帶狀疊置分布的特征。其中八道灣組一段儲(chǔ)層發(fā)育，縱向上可分為5套砂層組，由下而上儲(chǔ)層巖性從厚層塊狀砂礫巖逐漸變化至互層狀中、細(xì)砂巖。儲(chǔ)層孔隙度平均值為13.63%，滲透率平均值為7.71mD，孔隙類型以剩余粒間孔為主，其次為粒內(nèi)溶孔，屬于低孔、低滲儲(chǔ)層（圖5、圖6）。

圖3 艾湖 15井，J1b1，2353.10m，細(xì)砂質(zhì)中砂巖，50×，原生粒間孔、粒內(nèi)溶孔、高嶺石晶間孔

圖4 瑪 12井，J1b1，2562.56m，中砂巖，25×，剩余粒間孔

圖5 瑪湖凹陷八道灣組一段儲(chǔ)層孔隙度直方圖

圖6 瑪湖凹陷八道灣組一段儲(chǔ)層滲透率直方圖

4 油氣成藏特征

研究認(rèn)為，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣三疊系具有三疊紀(jì)末和白堊紀(jì)末兩期油氣成藏，而二疊系具有二疊紀(jì)末、三疊紀(jì)末和白堊紀(jì)末期三期油氣成藏。海西、印支期走滑斷裂斷距大，能夠斷穿風(fēng)城組烴源巖，具有溝通深層油源向淺層調(diào)整運(yùn)移的作用。印支、燕山、喜山期斷裂斷至中淺層，以高角度走滑斷裂為主，斷距小，斷裂與構(gòu)造、巖性圈閉相匹配，宏觀上控制油氣成藏。所以，中淺層儲(chǔ)層與深層油氣藏具有“接力成藏”的特征。而且，由于深層斷裂和淺層斷裂的共同輸導(dǎo)溝通作用，使得不同烴源巖和不同成熟度的油氣互相混合，混源油氣較普遍。

瑪湖凹陷艾湖成藏帶艾湖12塊八一段儲(chǔ)層巖性為厚層砂礫巖和薄層中細(xì)砂巖、粉砂巖，以發(fā)育辮狀河三角洲前緣水下分流河道沉積微相為主，以下二疊統(tǒng)風(fēng)城組為主的烴源巖沿著深斷裂、不整合面運(yùn)移到三疊系百口泉組等層位，又沿著中淺層斷裂調(diào)整到白堿灘二三段、八道灣組一段等層位，在物性好的砂體中聚集，形成良好的油氣藏?？v向上，八道灣組二段大套泥巖作為蓋層，八道灣組一段側(cè)向和上傾方向被辮狀河三角洲泥巖或致密砂巖所遮擋，形成巖性圈閉，為油氣大面積成藏提供了良好的條件。

5 結(jié)論

1）瑪湖凹陷在海西、印支、燕山、喜山等運(yùn)動(dòng)的影響下，經(jīng)歷了伸展、擠壓沖斷、克拉通內(nèi)坳陷、弱伸展、壓扭等演化階段。

2）中淺層的油氣主要來(lái)自深層下二疊統(tǒng)佳木河組、風(fēng)城組、下烏爾禾組三套烴源巖，其中，風(fēng)城組主要巖性為黑灰色泥巖、白云質(zhì)泥巖，平均厚度為150m，其殘余有機(jī)碳含量平均為1.26%，有機(jī)質(zhì)類型多為Ⅰ-Ⅱ型，Ro值為0.85%-1.16%，為研究區(qū)主力烴源巖。

3）瑪中4井百口泉組原油來(lái)自風(fēng)城組，白堿灘組原油來(lái)自風(fēng)城組和佳木河組混源，艾湖12井八道灣組原油來(lái)自下烏爾禾組，百口泉組原油來(lái)自風(fēng)城組和佳木河組混源。由于深層斷裂和淺層斷裂的共同輸導(dǎo)溝通作用，不同烴源巖和不同成熟度的油氣互相混合，油氣混源較普遍，展示了瑪湖凹陷油氣成藏具有多源多期的復(fù)雜特點(diǎn)。

4）縱向上，八道灣組二段大套泥巖作為蓋層，八道灣組一段側(cè)向和上傾方向被辮狀河三角洲泥巖或致密砂巖所遮擋，形成良好的圈閉，為油氣大面積成藏提供了良好的條件。