巴音戈壁凹陷地質特征及勘探潛力分析

高庚,李艷杰 (中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院,黑龍江大慶 163712)

巴音戈壁凹陷地質特征及勘探潛力分析

高庚,李艷杰 (中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院,黑龍江大慶 163712)

巴音戈壁凹陷位于塔木察格盆地巴音桑布爾坳陷,經歷了多期的構造變形,地質條件復雜。利用地震和鉆井資料對巴音戈壁凹陷石油地質條件(地層特征、沉積特征、構造特征、烴源巖評價、儲蓋組合)和勘探潛力進行分析。研究表明,該研究區的銅缽廟組和南屯組為2套成熟烴源巖,主要發育扇三角洲、扇三角洲前緣沉積相帶,儲層以砂巖、粉砂巖、含礫砂巖為主,物性較好,具有較好的儲層條件;主要發育3種生儲蓋組合類型,即自生自儲型成藏組合、下生上儲型成藏組合、上生下儲型成藏組合,其中自生自儲型是主要的成藏組合;巴音戈壁凹陷的北次凹洼槽成藏潛力較大,南次凹洼槽成藏潛力較小。

巴音戈壁凹陷;地質特征;勘探潛力

塔木察格盆地位于蒙古國東部,向北延伸進入中國,與海拉爾盆地同屬一個中生代沉積盆地[1-3]。巴音戈壁凹陷位于塔木察格盆地巴音桑布爾坳陷,勘探面積4800km2,基底最大埋深為4500m。目前,通過重力、鉆井及地震資料解釋,初步搞清了該凹陷的地質結構、構造單元分布、沉積蓋層的厚度,但對主力生烴洼槽以及有利的油氣分布區帶認識不清,這嚴重制約了下一步的勘探工作。為此,筆者對巴音戈壁凹陷石油地質條件和勘探潛力進行分析,以便為該研究區的勘探開發提供科學依據。

1 石油地質條件

1.1 地層特征

通過對巴音戈壁凹陷地震和鉆井資料進行分析,并與塔木察格盆地南貝爾凹陷東洼和西洼地層巖性、電性及地震反射特征進行對比,將巴音戈壁凹陷地層自下而上劃分為基巖、銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組和伊敏組,上述結構在凹陷內均有發育且分布穩定(見圖1)。

圖1 巴音戈壁凹陷地質結構圖

1.2 沉積特征

巴音戈壁凹陷的特點是東西向較窄陡,南北向相對狹長,其中主要發育2套物源體系,即緩坡物源和陡坡物源。銅缽廟組時期,水體較淺,湖盆較小,在緩坡帶主要發育一些扇三角洲、扇三角洲前緣,陡坡帶主要發育一些近岸水下扇。同時,由于斷裂活動劇烈,銅缽廟組時期沉積總體上呈快速堆積的特點,沉積物顆粒較粗,分選較差。南屯組時期,隨著斷裂的繼續發育,湖盆進一步擴大,在緩坡帶,主要發育扇三角洲前緣、湖底扇、淺湖、深湖-半淺湖,在陡坡帶,主要發育近岸水下扇、深湖-半深湖,局部發育一些湖底扇(見圖2)。

圖2 巴音戈壁凹陷沉積相圖

圖3 塔木察格盆地巴音戈壁凹陷構造單元劃分圖

1.3 構造特征

巴音戈壁凹陷在早白堊世地史發展時期,表現為強烈的不均衡構造運動,在早白堊世左旋剪切-拉張構造運動的控制下,形成了巴音戈壁凹陷獨特的地質結構,其南部為西斷東超的斷槽式結構,北部為東斷西超的斷槽式結構,由于多期構造運動強烈,形成凹隆相間的構造格局[4]。由中部斷裂隆起帶分隔,形成南北2個次凹:北次凹為東斷西超結構,劃分為巴北斜坡帶、巴北洼槽帶、巴北陡帶3個三級構造帶;南次凹為西斷東超結構,劃分為巴南斜坡帶、巴南洼槽帶、巴南陡帶3個三級構造帶(見圖3)。

巴音戈壁凹陷經歷斷陷-斷坳轉換和坳陷構造發育階段,其中銅缽廟組-南屯組為斷陷階段,斷陷期內部發生了多次斷裂、擠壓、褶皺和局部剝蝕,構造活動較強烈,尤其是南屯組沉積末期的構造運動,受拉張斷裂的控制,凹陷內形成與之相伴生的眾多斷鼻、斷塊構造,這為油氣聚集提供了圈閉條件。從大磨拐河組開始,沉積范圍擴大并進入斷坳轉換階段,構造活動明顯減弱,在持續、穩定沉降的構造背景下,該凹陷沉積了厚度達1000m以上的地層。該時期沉積穩定、斷裂活動減弱、地層厚度大,這樣既為下伏烴源層提供了熱演化條件,又為早期形成的油氣藏創造了良好的保存條件。晚白堊紀為坳陷演化階段,斷裂活動進一步減弱,對白堊紀已形成的油氣藏未起到改造和破壞作用。

從上述構造演化特征可以看出,該研究區在斷坳演化階段和坳陷演化階段均表現出弱的斷裂活動,這對油氣藏的后期保存非常有利。

1.4 烴源巖評價

巴音戈壁凹陷目前的探井證實,巴音戈壁凹陷具有一定的生油能力,主要烴源巖發育在銅缽廟組和南屯組地層中。北次凹的T22-A井鉆遇較發育的暗色泥巖,其中大磨拐河組見深灰、黑灰色泥巖282m,以黑灰色為主,總有機碳含量(TOC)平均2.07%;“A”(氯仿瀝青“A”含量)平均1.65%,Ⅲ1型干酪根,鏡質體反射率(Ro)0.53%～0.75%;南屯組見黑灰色、灰黑色泥巖186m,以黑灰色為主,部分灰黑色,TOC平均2.42%,“A”平均9.9%,Ⅰ2、Ⅱ型干酪根,Ro0.58%～0.78%,達到了成熟階段;銅缽廟組見深灰、灰黑色泥巖夾層(累計厚143m),TOC平均2.159%,“A”平均0.1204%,Ro平均0.85%,為成熟的中等烴源巖。

1.5 儲蓋組合

1)儲層條件 鉆井揭示巴音戈壁凹陷南屯組、銅缽廟組扇三角洲、湖底扇等沉積相帶砂巖、砂礫巖發育,南屯組砂巖厚度一般20～90m,孔隙度8%～32%,銅缽廟組砂巖、凝灰質砂巖、砂礫巖厚度一般160～350m,孔隙度9%～21%,儲層厚度大,物性較好,具備較好的儲集條件。

2)蓋層條件 根據巴音戈壁凹陷實鉆情況,認為大磨拐河組是斷陷湖盆發育時期,發育深湖相的灰色、深灰色泥巖,厚度大、封蓋性能好。南屯組處于湖盆發育中期,沉積中心區泥質巖類較發育,可以作為下伏銅缽廟組的局部蓋層。結合塔南凹陷類比分析可知[8],銅缽廟組和南屯組是有利儲層。

3)生儲蓋組合 根據對巴音戈壁凹陷烴源巖、儲層及蓋層條件的初步分析,認為該研究區形成3種生儲蓋組合類型,即自生自儲型成藏組合、下生上儲型成藏組合、上生下儲型成藏組合,其中自生自儲型是主要的成藏組合。

2 勘探潛力分析

研究認為[5-6],繼承性發育的主生烴洼槽控制油氣分布,且主要生烴洼槽附近的構造帶或局部構造是有利的油氣聚集帶。巴音戈壁凹陷結構總體上是一個內部發育多個壘-塹相間分布的二級構造帶。由于巴音戈壁凹陷地質結構的特殊性,主要生烴洼槽在凹陷南、北部的分布位置不同。在北次凹,主要生烴洼槽分布在凹陷的東部;在南次凹,主要生烴洼槽分布在凹陷的西部。

北次凹具有東、西2側物源體系,發育近岸水下扇和扇三角洲沉積體系,配合東斷西超的地質結構,因而具備形成構造巖性油藏的地質條件。同時,北次凹完鉆的T22-A井揭示銅缽廟組發育有黑灰色泥巖、深灰色泥巖且見到油氣顯示,說明北次凹洼槽勘探潛力較大。因此,應以資源評價為基礎,分3個層次實施鉆探:針對陡坡帶,通過追蹤物源方向來尋找有利儲層;針對斜坡帶,通過刻畫斜坡物源體系來探索巖性-構造油藏;針對洼槽帶,通過巖性油藏勘探以進行有效儲層預測。

南次凹的T21-H井采用電磁熱采工藝試油,在南屯組1625～1640m井段獲得含水工業油流(日產油4.32m3、日產水3.12m3),塔21-E井在南屯組和銅缽廟組均鉆遇烴源巖,但該井和高部位的T21-F井均未鉆遇油層,說明南次凹洼槽成藏潛力較小。建議開展老井復查,對南次凹的勘探潛力作進一步評價。

3 結論與建議

1)巴音戈壁凹陷地層自下而上劃分為基巖、銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組和伊敏組,其中銅缽廟組和南屯組為2套成熟烴源層,主要發育扇三角洲、扇三角洲前緣沉積相帶,以砂巖、粉砂巖、含礫砂巖為主,物性較好,具有較好的儲層條件。

2)巴音戈壁凹陷內主要存在3種生儲蓋組合類型,即自生自儲型成藏組合、下生上儲型成藏組合、上生下儲型成藏組合,其中自生自儲型是主要的成藏組合。

3)巴音戈壁凹陷的北次凹洼槽成藏潛力較大,南次凹洼槽成藏潛力較小。下一步的勘探方向應尋找有利沉積相帶,并結合構造背景開展構造-巖性及巖性油氣藏勘探。

[1]王顯東,賈承造,蒙啟安,等.塔南斷陷陡坡帶南屯組巖性油藏形成與分布的主控因素[J].石油學報,2011,32(4):565-571.

[2]方石,謝榮祥,苗長盛,等.塔南凹陷南屯組油藏類型及其分布特征[J].吉林大學學報(地球科學版),2012,42(增刊1):8-15.

[3]單敬福,紀友亮,金利紅,等.塔南-南貝爾凹陷南屯組沉積相特征[J].中南大學學報(自然科學版),2013,44(1):241-249.

[4]王玉華,蒙啟安,張革,等.塔南凹陷油氣成藏條件與富集規律[J].大慶石油地質與開發,2009,28(5):13-17.

[5]王英民,金武弟,劉書會,等.斷陷湖盆多級坡折帶的成因類型、展布及其勘探意義[J].石油與天然氣地質,2003,24(3):199-203.

[6]張君龍.塔南凹陷東部構造帶南屯組儲層宏觀非均質性對油氣分布的影響[J].吉林大學學報(地球科學版),2011,41(2): 351-357.

[編輯] 李啟棟

TE121.1

A

1673-1409(2014)16- 0005- 03

2013-11-04

高庚(1979-),男,碩士,工程師,現主要從事石油地質方面的研究工作。