西秋構造帶鹽下構造圈閉及其天然氣成藏條件

張朝軍賈承造鄒才能胡云揚

1.提高石油采收率國家重點實驗室·中國石油勘探開發研究院 2.中國石油勘探開發研究院 3.中國石油天然氣股份有限公司

西秋構造帶鹽下構造圈閉及其天然氣成藏條件

張朝軍1,2賈承造3鄒才能2胡云揚2

1.提高石油采收率國家重點實驗室·中國石油勘探開發研究院 2.中國石油勘探開發研究院 3.中國石油天然氣股份有限公司

張朝軍等.西秋構造帶鹽下構造圈閉及其天然氣成藏條件.天然氣工業,2010,30(8):1-3.

傳統的觀點認為庫車前陸盆地西秋構造帶鹽下為大單斜背景下的低隆起,構造帶中部不存在較大幅度的隆升。而通過對該區鉆井、地震、重力、電法等多種資料的分析研究,認為該區存在大型鹽下背斜構造:①鹽下連續性很強的地震反射波組解釋為以砂泥巖為主的巖層更合理;②新的構造解釋模型與鄰區克拉蘇和東秋—迪那構造帶相似;③重力、電法資料均顯示西秋構造帶核部存在鹽下中生界隆升,證實存在鹽下大型構造。該鹽下構造規模較大,構造圈閉比較完整,鄰區的鉆井顯示古近系和白堊系發育優質砂巖儲層,古近系膏鹽的封蓋條件好,油氣聚集和保存條件優越,有望形成大型整裝氣田。建議加大對該區的油氣勘探力度,開展地震資料處理,在中戈壁區部署高密度寬線地震聯絡測線,落實鹽下構造圈閉,并進行風險勘探目標的論證工作。

庫車前陸盆地 西秋構造帶 鹽構造 構造圈閉 地震解釋 電法解釋 重力異常

DO I:10.3787/j.issn.100020976.2010.08.001

1 概況

西秋構造帶(目前稱為西秋里塔格構造帶,簡稱西秋構造帶)橫亙于庫車前陸盆地拜城凹陷南部,規模巨大,中段是與克拉蘇構造帶非常類似的復背斜,分別稱作南、北秋里塔格構造帶(圖1)。由于該區陡峭的山地地表條件、較難標定的地震資料、厚度多變的鹽構造發育[126]、復雜的斷裂系統、古隆起的存在和較低的勘探程度等,制約著地震解釋的準確性和構造模型的合理性。筆者通過地質、鉆井、地震和重磁電等資料的研究,認為西秋構造帶鹽下存在中生代地層卷入隆升,南北秋里塔格間的中部戈壁區下有大型鹽下構造圈閉顯示,具有良好的油氣勘探前景。希望這一認識對推動庫車前陸盆地的油氣勘探進程能夠產生一定的積極意義。

2 西秋構造帶存在鹽下構造的主要依據

2.1 鹽下存在連續性很強的地震反射波組

西秋構造帶是庫車前陸沖斷帶地表條件最為復雜的地區,常規的地震資料難以獲得陡峻山體部位的信號。近年來隨著山地地震技術攻關和寬線地震資料的采集,獲得了信噪比較高的地震剖面。筆者通過對構造帶中段寬線地震資料的構造解釋,發現鹽下存在一組連續性很好的地震強發射,斷裂不太發育,由此推斷該反射應當以脆性巖層為主,也就是以砂泥巖為主的一套地層(圖2)。從秋參1井、卻勒地區的探井以及羊塔克鉆井資料來看,只有鹽下的古近系下部和白堊系存在一套砂泥巖地層。因此,該強波組及其以下的地層解釋為古近系砂泥巖段和中生界組合更符合巖石力學原理。

圖1 西秋構造帶構造位置圖

圖2 過西秋構造帶地震解釋剖面圖

2.2 新的構造解釋模型與鄰區相似

庫車地區的勘探實踐表明,膏鹽層塑性增厚部位往往發育在地表背斜的核部,鹽下背斜通常位于地表背斜的翼部或者地表向斜以下,無論克拉蘇構造帶還是東秋迪那構造帶都具備這樣一個特征。大宛齊鹽拱實際上是喀桑托開背斜向西的延伸部分,并非特殊,這和秋參1井以南的鹽拱是一個模式。西秋構造帶的構造樣式和克拉蘇及東秋迪那構造帶非常接近,過東秋6井和迪那3井的地震剖面鹽下構造形態與西秋構造帶有較強的類似性,北翼也有反沖斷層。而北翼的反沖斷層正是造成西秋構造帶復雜性的原因之一,也正由于北翼斷裂導致地層重復才使核部鹽下構造北翼的隆升,促成地表形成復背斜,這和克拉蘇構造帶極其相似。從克拉蘇及迪那構造帶的構造形態不難想到西秋的鹽下地層已經大幅度卷入隆升,強波組反射正是鹽下古近系砂泥巖和中生界的反映。這表明南、北秋里塔格之間的中部戈壁區以下發育有大型鹽下構造圈閉,有望成為新的勘探靶區。

2.3 重力資料顯示西秋構造帶核部存在鹽下隆升

中國石油東方地球物理勘探有限公司(以下簡稱東球公司)對西秋構造帶開展了多次非地震勘探工作。重力資料顯示,西秋構造帶存在明顯的重力異常高,呈現出帶狀分布,無論是低通濾波還是帶通濾波重力異常圖上都反映出這一特征[7]。通過消除地表和淺層構造的影響處理出的剝皮剩余重力異常,更為精細地呈現鹽下構造的構造格局。通過地震資料、鉆井資料和重力資料疊合標定后,筆者發現西秋2井以北存在明顯的重力異常高,呈北東東向長垣式帶狀展布,反映出鹽下地層隆升。換言之,重力異常高證實了鹽下背斜的存在。

2.4 電法資料同樣顯示西秋構造帶核部存在鹽下隆升

分析發現,西秋的CEM P剖面均顯示出西秋構造帶的深部存在隆升格局[8]。由東球公司采集的CEM P資料,顯示有明顯的中生界抬升,比塔北隆起中生界的海拔還要高,與地震資料非常吻合。中國石油川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司山地分公司對西秋構造帶的地震時間剖面進行了時深轉換,消除地表起伏及速度影響后的深度剖面與重力資料及CEM P資料吻合度更高,進一步證實中生界隆升和鹽下背斜的存在。

3 鹽下構造圈閉的天然氣聚集保存條件

拜城凹陷是庫車前陸盆地的主力生烴凹陷,油氣資源豐富。從氣源和油氣運移角度分析,西秋構造帶位于油氣向塔北羊塔克氣田運移的路徑上,具有優先聚集的有利條件。由于西秋構造帶的鹽下構造圈閉更為完整,氣藏受到破壞和分隔的程度小,來自拜城生烴凹陷的天然氣可能集中聚集,形成整裝氣田的概率很高。

鄰近的羊塔克地區鉆探資料顯示,白堊系砂巖物性優于克拉2氣田,儲層孔隙度多超過20%,滲透率高達500 mD;秋參1井古近系砂巖儲層測井孔隙度最大值為15.6%,白堊系巴什基奇克組砂巖儲層測井孔隙度最大值為21.2%,平均孔隙度16.1%,表明西秋地區儲層物性非常優質。此外,西秋構造帶主力儲層位于對天然氣的封存能力很強的古近系區域性鹽席蓋層以下,具有良好的保存條件,古近系膏鹽席與古近系砂巖、白堊系優質砂巖儲層一起組成了良好的儲蓋組合,為天然氣的聚集與保存創造了有利條件(圖3)。

圖3 鹽下構造圈閉天然氣成藏預測剖面圖

按照新的解釋方案,鹽下構造形態完整,規模較大,古近系和白堊系砂巖目的層埋深在5 500 m左右,鉆探難度較小。參照克拉2、羊塔克、迪那、牙哈及英買7等地區的儲量豐度和儲層資料,預測西秋構造帶鹽下構造的儲量豐度應為(29～35)×108m3/km2,測算出西秋鹽下構造的天然氣資源量超過1 000×108m3。可見,西秋構造帶鹽下構造的天然氣資源潛力較大、勘探前景廣闊。一旦獲得突破,有望帶動整個西秋構造帶的勘探。

4 主要認識和勘探建議

1)地震資料、重力和電法資料均顯示西秋構造帶中段中生代地層卷入隆升的可能性很大、存在鹽下構造圈閉;且該構造圈閉規模較大、形態完整,天然氣聚集保存條件優越,大型整裝氣田值得期待。

2)建議加大對西秋構造帶的油氣勘探力度,開展地震資料處理,在中戈壁區部署高密度寬線地震聯絡測線,落實鹽下構造圈閉,進行風險勘探目標的論證。

致謝:本研究工作得到了中國石油塔里木油田公司周新源、王招明、楊海軍、王清華以及中國石油勘探開發研究院梁狄剛、宋建國、宋巖、趙孟軍,中國石油天然氣股份有限公司羅光文,中國石油西南油氣田公司戴彈申和王蘭生的大力支持和幫助;此外,中國石油東方地球物理公司楊書江,中國石油塔里木油田公司謝會文、李勇、劉云祥、吳超等提供了很多技術支持和幫助,在此一并致謝!

[1]張朝軍,田在藝.塔里木盆地庫車坳陷第三系鹽構造與油氣[J].石油學報,1998,19(1):62-10.

[2]趙文智,許大豐,張朝軍,等.庫車凹陷構造變形層序劃分及在油氣勘探中的意義[J].石油學報,1998,19(3):1-5.

[3]湯良杰,賈承造,金之鈞,等.塔里木盆地庫車前陸褶皺帶中段鹽相關構造特征與油氣聚集[J].地質論評,2003,49(5):501-506.

[4]鄔光輝,劉玉魁,羅俊成,等.庫車坳陷鹽構造特征及其對油氣成藏的作用[J].地球學報,2003,24(3):249-253.

[5]陳書平,湯良杰,賈承造,等.庫車坳陷西段鹽構造及其與油氣的關系[J].石油學報,2004,25(1):30-34.

[6]管樹巍,陳寧華,徐峰,等.庫車坳陷秋里塔格褶皺帶幾何學和運動學特征與油氣圈閉[J].石油學報,2003,24(6):30-34.

[7]劉云祥,楊書江.庫車坳陷卻勒—西秋地區高精度重磁力、CEM P勘探成果報告[R].涿州:中國石油東方地球物理勘探有限公司,2005.

[8]楊書江,李同彬.西秋構造帶CEMP勘探成果報告[R].涿州:中國石油東方地球物理勘探有限公司,2007.

(修改回稿日期 2010-06-13 編輯 羅冬梅)

國家科技重大專項“中西部前陸盆地構造地質與沉積儲層特征”(編號:2008ZX050032001)。

張朝軍,1970年生,高級工程師,博士;現從事構造地質與石油地質研究工作。地址:(100083)北京市海淀區學院路20號中國石油勘探開發研究院石油地質實驗研究中心。E-mail:zcj@petrochina.com.cn