洪浩爾舒特凹陷海北構造油氣成藏條件分析

崔俊峰

（長江大學地球物理與石油資源學院，湖北 武漢430100）

（中國石油勘探開發研究院廊坊分院，河北 廊坊065007）

陳 驥 （中國地質大學 （北京）地球科學與資源學院，北京100083）

楊桂茹 （中國石油勘探開發研究院廊坊分院，河北 廊坊065007）

劉會紡，曾 婷，鄭扶軍 （中石油華北油田分公司勘探開發研究院，河北 任丘062552）

洪浩爾舒特凹陷位于內蒙古自治區錫林郭勒盟西烏旗西南，構造上隸屬二連盆地烏尼特坳陷，是在海西褶皺基底上發育起來的一個中生代沉積的半地塹凹陷，具單斷半地塹結構，南斷北超［1］，其東南以邊界大斷層與大興安嶺隆起相接，西北以斜坡向蘇尼特隆起過渡。凹陷總體呈北東走向，長80km，寬10～18km，面積約1100km2。凹陷基底為古生界變質巖系及中生界侏羅系上統的火山巖－火山碎屑巖系，其蓋層為中生界白堊系下統的沉積巖系。早白堊世是該凹陷湖盆發育的唯一時期，主要沉積一套巴彥花群地層，自下而上可分為阿爾善組 （K1ba）、騰格爾組 （騰一段K1bt1、騰二段K1bt2）及賽漢塔拉組 （K1bs）［4］。凹陷南部陡坡主要聚油構造帶 （除東次洼槽海流特構造帶外）勘探程度相對較低，通過對油氣成藏過程綜合分析，認為陡坡油氣優勢運移方向比較集中，油氣充注量規模可觀［2］。近年來，在中洼槽陡帶海北構造圍翼連續部署鉆探了洪37井、洪63井、洪61井等，其中在洪37井騰一段下部5.6m的砂礫巖段常規試油喜獲日產16.9t的高產工業油流。

1 構造特征

洪浩爾舒特凹陷分為東、中、西3個次洼。中次洼面積500km2，白堊系最大埋深達3500m，是3個次洼中面積、埋深最大的洼槽。凹陷在演化過程中，呈現出東、西部構造活動活躍，中部相對穩定的特點。在阿爾善組沉積期間，東南邊界烏套海斷層裂陷活動不均衡，西部沉降幅度大，中東部沉降幅度小，西部沉積的地層最厚，成為全凹的沉降中心，中東部也各具有一個次級沉降中心。在騰一段沉積時期，西部抬升，東部下降，中次洼東部和東次洼沉降幅度最大，為當時的沉降中心，中次洼西部為次級沉降中心，從而形成東、中、西3個次級洼槽［6］。筆者所研究的海北構造位于中洼槽中部陡帶，是在阿四段沉積期火山劇烈活動時形成，后期又持續穩定抬升的斷鼻構造。主要目的層是沉積于海北構造圍翼火山巖臺地下方的騰一段構造層。

2 沉積相分析

以洪37井為例進行沉積相分析。洪37井 （見圖1）是位于洪浩爾舒特凹陷中次洼海北構造東翼的典型探井，在下白堊統騰一段和阿爾善組頂部共3次連續取心，取心井段為1575～1577.57m、1597～1605m、1853～1855m。根據巖芯、錄井、測井資料分析，可以鑒別出騰一段與阿爾善組的5次取心井段主要發育為扇三角洲相的扇三角洲前緣亞相沉積以及次生扇，為淺湖相沉積，具體可劃分出水下分流河道、河口壩、扇面河道、水下分流間灣等沉積微相。

圖1 洪浩爾舒特凹陷洪37井綜合柱狀圖

1451.4m～1457.93m 砂泥互層，總體上泥包砂，向上砂體厚度變大，變形層理發育，可見泥巖撕裂屑，具有重力流搬運特征，指示次生扇；1575～1577.57m巖性為粉砂巖，水平紋層發育，上部可見沖刷面，自然電位呈齒形結構，指示水下分流河道及河口壩；1597～1605m砂巖，礫巖夾少量泥巖，塊狀層理發育，雜基支撐，磨圓度中等，分選差，成分成熟度低，可見多個沖刷面，具近緣快速堆積特征，自然電位呈齒形結構，指示水下分流河道及河口壩；1853～1855m巖性為砂巖，礫巖，有氧化色，塊狀層理，雜基支撐，見沖刷面，分選性很差，磨圓度較差。巖屑含量高說明成分成熟度低，具近源快速堆積的特點，指示扇面河道；1980～1984m塊狀層理，雜基支撐，局部顆粒支撐，有一定的分選磨圓，成分成熟度低，可見沖刷充填構造，水攜特征明顯，指示水下分流河道及間灣。

3 主構造區發育物性較好的儲集層

洪浩爾舒特凹陷陡帶緊鄰大興安嶺隆起，與二連盆地現今發現的其他聚油凹陷相比，具有得天獨厚的特有物源供給條件。該凹陷中次洼陡帶發育2組近于平行的NE向邊界斷層和二臺階斷層，這兩組斷層分別控制著來自陡帶的物源沉積和油氣分布。海北鼻狀構造在平面上處于近NNE向的洪37西斷層與邊界斷層相交部位 （見圖2），物源口主要分布在兩條斷層相交的調節帶處，正好位于構造高點，因此，物源在構造古梁形成分水嶺，在其兩翼形成古水道，水流攜帶大量泥砂沉積在鼻狀構造翼部，而在二臺階斷層下降盤常常沉積一套水下、遠物源、近油源的湖相儲集體，在二臺階斷層上降盤至邊界斷層沉積一套含煤屑、薄煤層的平原相儲集體。這些儲集體與二臺階斷層和洪37西斷層等因數有機結合形成構造巖性圈閉。這些依附在鼻狀構造圍翼的圈閉具有較好的構造背景和油氣成藏條件，是油氣勘探的有利區帶。

陡帶海北構造東翼洪37井區，目的層騰一段沉積早期，來自洪5南方向的大型扇三角洲前緣在地質作用下，在二臺階斷層下降盤和火山巖臺地下方發生滑塌沉積，在構造圍翼形成多個滑塌扇疊置的扇群；目的層阿爾善組沉積晚期，同樣來自洪5南的大型扇三角洲在古隆起圍翼的水下斜坡背景下，形成3個較大型水下扇沉積 （見圖3）。這些扇體形成的砂巖儲集體具有相同的特征：緊鄰生油洼槽，分選好，磨圓度高，同時處于水體以下，泥巖蓋層發育，具有良好的儲集物性，是巖性地層油藏的有利勘探區。

4 主要油源層和供油方式

洪浩爾舒特凹陷中洼槽干酪根元素組成范氏圖 （見圖4）和巖石熱解Tmax－IH （Tmax為熱解最大值峰溫，IH為熱解氫指數）關系圖 （見圖5）表明，中次洼槽暗色泥巖母質類型較好，以Ⅱ型為主。

圖2 洪浩爾舒特凹陷中次洼阿爾善組頂面構造圖

圖3 洪浩爾舒特凹陷中次洼騰一段沉積相圖

1）阿爾善組 阿爾善組母質類型最好，主要為Ⅱ2－Ⅱ1型。干酪根H／C在1.0左右，在元素組成范氏圖上主要在Ⅱ1型區間，IH多在350mg／g以上，最大值達到 了 460mg／g，在 熱 解 Tmax－IH關系圖上數據點大部分落在Ⅱ1型區間。可溶有機質飽／芳比也較高，在1.5左右。5α－C27－／5α－C29比值較高，最高達54%。

2）騰一段 騰一段母質類型次之為Ⅱ2型。干酪根H／C接近1.0，IH 達在300mg／g左右，飽／芳比基本在1.2左右，在熱解Tmax－IH關系圖及元素組成范氏圖上位于Ⅱ2型區間。

圖4 中次洼槽生油巖元素組成范氏圖

圖5 中次洼槽生油巖Tmax－IH關系圖

3）騰二段 騰二段母質類型最差，主要為Ⅱ2型偏Ⅲ型。干酪根H／C在0.9左右，在元素組成范氏圖上落在Ⅱ2型區間，IH數在220mg／g左右，在熱解Tmax－IH關系圖上數據點也分布在Ⅱ2型區間。

總體來看，中次洼槽阿爾善組暗色泥巖為Ⅱ2－Ⅱ1型母質，騰一段的母質類型以Ⅱ2型為主，TOC（總有機碳含量）值在1%～5%，為好烴源巖，而騰二段暗色泥巖為Ⅱ2偏Ⅲ型母質，TOC值在1%～3%，烴源巖品質較差。

通過對洪浩爾舒特凹陷中次洼地層進行劃分對比和三維地震剖面分析，認為地層間明顯存在4個大的地層不整合面，分別是阿爾善組沉積早期、阿爾善組沉積末期、騰一段沉積末期和騰二段沉積末期。區域上騰一段和阿爾善組是2套主力烴源巖層，油氣主要集中在這2套地層中。從已鉆井洪37井、洪63井的錄井情況看，油氣顯示集中段也主要分布在阿爾善組上部和騰一段下部，處于阿爾善組沉積末期形成的不整合面上下。平面上，該區域規模較大的、延伸于生油洼槽中的斷層較少，很難形成斷層輸油方式。同時陡帶扇體具有數量多，規模小特征，致使儲集砂體互不連通，油氣輸導能力較差。另外經油源對比，洪37井騰一段原油主要來自洼槽內的騰一段烴源巖，同時少量混入了阿爾善組成熟度較高的烴源巖所生原油，分析為下部阿爾善組油氣通過不整合面上儲于騰一段下部。據此認為，中洼陡帶油氣以沿不整合面運移方式為主。

5 油氣運聚成藏時間及成藏條件

依據洪37井鏡質體反射率、總烴／TOC、“A”／TOC（“A”表示氯仿瀝青 “A”含量）、生物指標甾、萜等資料推測洪浩爾舒特凹陷中洼槽成熟門限在1300～1500m左右。即在騰二段沉積末期，洼漕中心的騰一段烴源巖就已開始進入生油高峰階段，并開始油氣初次運移，騰二段沉積后洼漕中心騰一段的烴源巖全部進入生油高峰階段，是油氣大量生成、運移的階段。構造演化分析表明海北構造群形成于阿爾善組沉積末期，后期具有較好的穩定性和繼承性，形成時間早于騰一段洼槽油氣開始大量生成、運移和聚集的時間，油氣沿不整合面向海北構造群運聚的時間相對較早，加之該區儲集砂體分布受封閉性較好的斷層和火山巖臺地控制，深入湖湘泥巖之中，對油氣的后期保存起到一定作用。因此，緊鄰生油洼槽的海北構造群有較好的成藏條件，具有形成規模油氣藏的勘探潛力。

6 結 語

海北構造處于中洼槽中部陡帶，具備雙向供油條件。該構造正好處于規模較大的陡帶物源口，在古地形地貌以及局部斷層的控制下，主扇體前緣受多期地質作用，在構造圍翼發生多期、多次滑塌，形成物性較好的儲集扇群，特別是騰一段下部的儲集砂體深入主要烴源巖之中，位于阿爾善組沉積末期的區域不整合面之上，具有好的成藏條件。該構造圍翼形成的扇群，雖然單個砂體規模較小，但群砂疊置，總體上具有較大規模，是下一步勘探的有利方向。