西藏比如盆地生储盖条件分析

刘蓓蓓

(中国地质大学资源学院,湖北武汉 430074）

西藏比如盆地生储盖条件分析

刘蓓蓓

(中国地质大学资源学院,湖北武汉 430074）

根据野外地质调查资料和采样测试分析,对比如盆地的生油岩、储集层、盖层条件及其生储盖组合特征进行了分析。认为盆地中发育的主要烃源岩有两套,岩石类型主要为板岩,有机质类型好,热演化程度高,以生气为主;储集层主要为碎屑岩,岩性以含砾砂岩、粉砂岩、中—细砂岩为主,属于低孔、低渗型;盖层较发育,岩性主要为泥晶灰岩、板岩,厚度大;最有利的生储盖组合型式为中上侏罗统拉贡塘组自生自储自盖式。

比如盆地;生储盖组合;西藏

1 地质概况

比如盆地位于冈底斯—念青唐古拉地块东段,呈近东西向长条状展布,以古生界中浅变质岩系褶皱为基底发展起来的中生代残留盆地。盆地北界以班公错—怒江结合带南界断裂为界;南部边界为冈底斯弧背断隆北侧断裂。盆地面积约5.34 ×104km2(图 1）[1]。

2 烃源岩分析

中、新生代比如盆地的烃源层自下而上发育上三叠统确哈拉群(T3qh）板岩和碳酸盐岩、中下侏罗统希湖群(J1-2xh）板岩、中上侏罗统拉贡塘组(J2-3l）泥页岩、下白垩统多尼组(K1d）泥页岩和上白垩统竟柱山组(K2j）页岩五套烃源层。

根据岩性划分,盆地发育了三类烃源岩:板岩、泥(页）岩和碳酸盐岩。中生代烃源岩总厚度可达8 908.52 m。其中板岩可能烃源岩厚达7 591.54 m,泥页岩可能烃源岩厚达317.38 m,碳酸盐岩类可能烃源岩厚达999.6 m[1]。

图1 比如盆地大地构造位置Fig.1 Tectonic settings in Biru Basin

2.1 上三叠统确哈拉组

据实测剖面样品测试数据和前人数据[1-3],上三叠统确哈拉群烃源层主要为一套滨浅海相板岩、灰岩,残余有机碳含量平均0.41%,残余生烃潜量平均0.04 mg/g,变质程度相对较高[2];热演化成熟度比较高,Ro为2.55%～3.25%,处于过成熟阶段。

2.2 中下侏罗统希湖群

下中侏罗统希湖群为一套深水相泥质烃源岩沉积,由于经历浅变质,其残余有机碳含量平均0.38%,中等—好烃源岩样品约占30%;残余生烃潜量为0～0.06 mg/g,平均0.01 mg/g,氯仿沥青“A”为 0.37%～2.6%,平均 0.98%。综合其有机质丰度指标,希湖群板岩为中—差烃源岩。但中下侏罗统希湖群烃源岩 Ro为 2.39%～3.02%,处于过成熟阶段,生烃潜力不大[1]。

2.3 中、上侏罗统拉贡塘组

中、上侏罗统拉贡塘组在盆地内广泛发育,烃源岩主要为半深海—深海相深灰—灰黑色板岩,其次为灰黑色泥页岩及灰岩。根据野外地质调查其厚度为277～1 960 m,平均约578 m,具有西薄东厚的特点。根据本次样品实测有机碳和收集的有机碳数据共279个数据,其残余有机碳含量在0.02%～1.58%之间,平均0.69%,原始有机碳含量在0.09%～6.01%之间,平均1.39%,中等—好烃源岩样品占92%;残余生烃潜量在0～1.29 mg/g之间,平均0.07 mg/g,原始生烃潜量在0～42.57 mg/g之间,平均2.29 mg/g;氯仿沥青“A”为 0.17%～6.52%,平均 0.922%,有机质类型以Ⅱ1—Ⅱ2为主,Ro为 1.63%～3.02%,平均2.37%,处于高—过成熟状态。

2.4 下白垩统多尼组

下白垩统多尼组主要分布在比如白嘎和洛隆—边坝一带[4],其烃源岩主要为三角洲相灰黑泥岩、黑色泥板岩。多尼组(K1d）烃源岩累计厚度约905 m;其中多尼组下段(K1d1）烃源岩累计厚度约563 m;上段(K1d2）烃源岩累计厚度约322 m。多尼组残余有机碳含量在0.19%～1.89%之间,平均 0.71%,原始有机碳含量在 0.43%～3.56%之间,平均1.27%,中等—好烃源岩样品约占95%;残余生烃潜量为0～0.04 mg/g,平均0.57 mg/g,原始生烃潜量为0～3.2 mg/g,平均0.57 mg/g;氯仿沥青“A”为 0.33%～0.49%,平均0.4%,有机质类型以 Ⅱ—Ⅲ为主,Ro为1.85%～2.59%,平均 2.22%,处于高—过成熟状态。

2.5 下白垩统竟柱山组

下白垩统竟柱山组主要为一套冲积相及河湖相紫红色砂砾岩夹泥页岩沉积,湖相沉积范围很窄,大范围为冲积相和河流相沉积,因此下白垩统竟柱山组总体上为差烃源层[1]。

综合分析,比如盆地主力烃源岩为中、上侏罗统拉贡塘组(J2-3l）板岩,含粉砂质(泥）板岩,辅助烃源岩为下白垩统多尼组(K1d）板岩、泥板岩。盆地烃源岩厚度大、有机质丰度较高、类型较好,生烃储量不可低估。但其热演化程度,处于高成熟—过成熟(以过成熟为主）阶段,生油潜力枯竭,而生气潜力较大。

3 储集层分析

比如盆地储集岩类型主要为碎屑岩,局部发育碳酸盐岩和少量为火山岩。其中碎屑岩储层岩性以含砾砂岩、粉砂岩、中—细砂岩为主;碳酸盐岩主要为结晶灰岩、生物碎屑灰岩以及泥晶灰岩。盆地储集层发育层位,从古生界到新生界中均有分布,但主要分布于中生界海相地层中[5]。比如盆地储集岩主要为中上侏罗统拉贡塘组含砾砂岩和下白垩统多尼组中—细砂岩。

3.1 中上侏罗统拉贡塘组

由于班公错—怒江洋盆自西向东呈剪刀式关闭,至晚侏罗世末期,洋盆仅限于东段安多—丁青一带[6-12]。因此,这种沉积格局使得比如盆地西部以浅海沉积为主,而东部以半深海—深海沉积为主。拉贡塘组储集层以次深海—深海斜坡—盆底环境下浊流砂岩为主。拉贡塘组浊积扇砂岩层底界清晰,岩层中水平层理、平行层理、小型沙纹交错层理等较发育,顶界可渐变过渡到粉砂岩、粉砂质板岩,发育鲍马序列。

拉贡塘组储层厚度为500～3 133 m,平均厚1 085 m,储层分布具有东厚西薄的特点。储层孔隙度0.7%～15.9%,平均3.81%。渗透率0.04×10-3～2.35 ×10-3μm2,平均 0.62 ×10-3μm2,属于低孔、低渗致密储层。但是在局部地区也有孔渗性较好的储层,例如那曲、达仁卡一带发育一套储集层平均孔隙度4.5%,最高可达15.9%。这套储层为浅海陆棚相碎屑岩沉积,物性好,厚度相对较薄,厚度只有248.9 m[5]。

3.2 下白垩统多尼组

多尼组储集岩岩性岩相受侏罗纪特提斯关闭的影响,比如盆地的下白垩统多尼组主要表现为海退沉积序列,并由中晚侏罗世的半深海—深海相沉积演变为滨海—前滨相沉积。因此,本组可作为储集岩的滨海相砂岩,三角洲砂岩和前三角洲浊积砂岩均较发育,是盆地储集岩相对较发育且类型较丰富的一个层位。

多尼组储层主要岩性为石英砂岩、粉砂岩,厚度一般为147～1 950 m,平均厚约950 m,主要分布于盆地的比如、洛隆—边坝一带。储层孔隙度1.1%～8.8%,平均3.08%。渗透率为0.01×10-3～13.30 ×10-3μm2,属于低孔、低渗致密储层。

综上所述,盆地储层总体表现为低孔、低渗的储积特征,中上侏罗统拉贡塘组在低孔渗条件的背景下也有相对较好的储层。

4 盖层条件分析

比如盆地内的盖层比较发育,岩性主要为泥晶灰岩、板岩、粉砂岩等,厚度大。

中上侏罗统拉贡塘组盖层主要为浅海陆棚相粉砂质泥质板岩,盖层单层厚度大,最大单层厚度达325 m,累计厚度一般为2 000～4 350 m,区域分布稳定,以东那边坝、洛隆、白嘎乡一带泥质岩发育最佳,厚度分别达到 500、1 000、3 000 m之多(图2）。据高瑞祺微观分析,渗透率在0.023 7×10-3～0.003 ×10-3μm2之间 ,突破压力为 14 MPa,可封1 000 m以上的油柱,综合分析为较好的盖层,此区域为本套封盖层最佳的封盖区。

多尼组盖层主要为三角洲相板岩、泥页岩,累计厚度一般为335～4 502 m,盖层主要分布在比如和洛隆—边坝一带(图3）。由于多尼组广泛暴露于地表,伴随着新生代以来的喜马拉雅运动和青藏高原隆升,造成区域性和局部性的差异隆升[6,11-16],导致盖层多被破坏,仅局部地区保存较好。

5 生储盖组合特征

生储盖组合是控制油气形成及分布的重要条件。比如盆地在在其形成演化过程中发育了多套砂岩—泥岩(板岩）互层韵律,根据野外地质剖面出露地层在纵向上的岩性组合及其变化,比如盆地主要有两套生储盖组合:中上统拉贡塘组自生自储和下白垩统多尼组自生自储(图4）。

5.1 拉贡塘组生、储、盖配置条件

图2 西藏比如盆地中上侏罗统拉贡塘组盖层等值线分布Fig.2 The contour map of J2-3l cap rocks in Biru Basin

图3 西藏比如盆地下白垩统多尼组盖层等值线分布Fig.3 The contour map of K1d cap rocks in Biru Basin

图4 比如盆地中生代地层生储盖组合示意Fig.4 Source-reservoir-cap rock assemblage of Mesozoic strata in Biru Basin

拉贡塘组(J2-3l）纵向上有着良好的生、储、盖配置条件。主要目的层侏罗系中上统拉贡塘组(J2-3l）均有较好的生烃能力,尤其是地处半深海—深海相的拉贡塘组(J2-3l）深灰、灰黑色以及黑色板岩发育,并夹有多套浊积岩,而且优质烃源岩都发育于下部,浊积砂岩则主要发育在中上部,上部泥质岩也同样发育,形成一系列的下生上储式亚组合。

5.2 多尼组生、储、盖配置条件

下白垩统多尼组发育由海退—海进的沉积旋回。主要由下段底部的前滨相—潮汐砂泥坪相—三角洲前三角洲相沉积,因此,下部主要发育前滨相深灰—灰黑色泥岩(烃源岩）,上部三角洲砂岩(储集岩）,前三角洲泥质(板）岩,可作为其盖层,从而,构成多尼组完整的生、储、盖组合。同时,前滨相、滨海相和前三角洲相,均为砂泥互层沉积,故在多尼组大的生、储、盖组合中,在纵向上又可构成多套次一级的生、储、盖组合。

6 结论

(1）比如盆地烃源岩厚度大,有机质类型好,但是普遍处于高—过成熟阶段,生气潜力明显好于生油;储集层孔渗性均较差,拉贡塘组储层物性相对较好,为盆地主力储集层;盖层相对储层较发育,厚度大,区域分布相对稳定。

(2）比如盆地主要划分两套生储盖组合,分别是中上统拉贡塘组自生自储和下白垩统多尼组自生自储,其中前者是盆地评价区最好的组合。

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Analysis of source-reservoir-cap rock assemblage in Biru Basin

Liu Beibei
(Faulty of Earth Resource,China University of Geosciences,Wuhan430074）

On the basis of the field geologic survey data and analysis of test samples,the paper systematically studies the conditions of the source rocks,reservoir,and cop rocks.There are two sets of source rocks in Biru basin.The rock type of the source rocks is mostly slate with high maturity of organic matter and high degree of thermal evolution.The main rock type of reservoirs is clastic rock including conglomeratic rock,siltstone,and middle-fine grained sandstone with low porosity and low permeability.Thick cap rocks developed widely here,including micrite,limestones,mud stone/shale and slate.The most favorable sourcereservoir-cap assemblage is the Jurassic gas reservoir assemblage with self generating,self storing and self sealing.

Biru Basin;source-reservoir-cap rock assemblage;Tibet

TE122.2

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2010.01.031

1008-2336(2010）01-0031-05

2009-10-26;改回日期:2009-12-03

刘蓓蓓(1985—）,女,硕士在读,主要从事石油地质研究。E-mail:totopea@gmail.com。