准噶尔盆地白家海凸起侏罗系油气分布特征与成藏规律研究

吴 坚,黄 芸

(中石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,新疆乌鲁木齐830000)

谭思哲

(中国海洋石油上海分公司勘探开发研究院,上海200000)

郑 勇

(中石化河南油田分公司勘探开发研究院,河南南阳473132)

准东北部地区位于准噶尔盆地中央隆起带东段,包括东道海子北凹陷、白家海凸起、阜康凹陷、沙帐断褶带、五彩湾凹陷。白家海凸起为中央坳陷东部一个北东向展布的三级正向构造单元。凸起南面为阜康凹陷,北面为东道海子北凹陷,东北面为五彩湾凹陷,东南以沙西断裂为界与沙奇凸起和沙帐断褶带相邻,西面与莫索湾、莫北凸起紧邻。总面积约4000km2。

近十年来,通过对准东地区油气成藏规律的深入分析,强化三维地震、测井等新技术的应用,开展层序地层研究,在白家海凸起的滚动勘探开发中取得了显著成果,先后发现彩南油气田并在c31、c43、bj1井侏罗系地层油气勘探中获得重大突破,这些都表明准东北部地区具有十分巨大的油气资源潜力。虽然近年加快了白家海地区的油气勘探,也取得了许多研究成果[1～3],但总体来看,研究区勘探程度仍然较低,未取得重大突破。笔者系统地分析了该区油气分布规律,剖析了油气成藏机理,总结了油气成藏模式,旨在对白家海凸起今后的油气勘探开发提供参考。

1 油气藏分布特征

1.1 油气在平面上的分布规律

从已探明的储量区块及剩余出油气点的平面分布特征来看,工区已发现的油气藏主要集中在凸起主体部位 (图1),在平面上分布极不均匀。目前油气资源评价和预测表明,该区油气资源丰富,未发现油气藏地区具有良好的油气勘探前景。油气在平面上具有以下特征:

1)鼻隆区与斜坡区油气分布不均 从构造单元来看,研究区油藏主要分布于白家海凸起鼻隆区、沙奇凸起。而在c47-c36-c48井断裂带以南的广大斜坡区勘探程度相对较低。这些古隆起是油气运移的有利指向。

2)沿断裂分布 已发现的油气藏主要沿着断裂带分布,并且主要夹持于东道海子断裂带及c47-c36-c48断裂带之间。断裂既可以作为油气运移通道,又能形成与断裂有关的圈闭,这些要素有利于油气聚集成藏。

3)带状分布,朵体控藏 研究工区发育众多沉积坡折带,这些坡折带制约着沉积充填可容空间的变化,对沉积体系的发育和砂体的分布起着重要的控制作用[4,5]。坡折带之下,发育三角洲朵体,各个朵体在斜坡成串珠状分布 (图2)。朵体又发育三角洲水下分流河道砂体、三角洲前缘滑塌浊积扇砂体、河道砂体,油气在这些砂体之中聚集成藏。

图1 白家海凸起-阜北斜坡区油气勘探成果图

图2 白家海凸起-阜北斜坡坡折带分布与沉积模式示意图

1.2 油气纵向分布特征

研究区纵向上侏罗系各地层均有不同程度油气显示,从已发现油气藏分布特征来看,具有探明储量规模的油气藏主要分布在三工河组和西山窑组,而头屯河组和齐古组在断裂带附近虽然也发现有高产量的油气藏,但最终都没有能够上升为探明储量。这些分布特征,与不同层位的勘探程度有关外,更深层的影响因素应该为不同层位的成藏条件存在差异。油气在平面上具有以下特征:

1)中下侏罗统油气显示明显好于中上侏罗统 分析造成油气显示差异的原因主要表现在以下几个方面:①油源对比表明,研究工区侏罗系油藏主要来源于中下侏罗统煤系烃源岩,其生成的油气沿渗透性好的砂体顺层远距离侧向运移聚集成藏。②中下侏罗统三工河组、西山窑组以三角洲前缘砂体为储层,构造油藏为主要油藏类型;中上侏罗统石树沟群是河流相沉积为主,河道砂体规模小,砂体不连续。③中下侏罗统以以三工河组湖相泥岩及西山窑上部曲流河漫滩相粉砂质泥岩作为区域盖层,储盖组合好,更有利于油气的聚集。

2)油主要富集于三工河组,而气富集于西山窑组 分析原因为:天然气与油相比,分子小,重量轻,活动性强,对盖层条件要求高,但对储集条件要求低。西山窑组和三工河组储层相比,三工河组储层更发育,物性也优于西山窑组;盖层垂向封闭性上,西山窑组具有更强的封盖能力。西山窑组储层物性差、封盖能力强,有利于气的保存,从而导致气主要富集与西山窑组。

从上述的分析可知,目前已发现的油气藏和油气显示大部分均位于构造高部位及断裂带附近,这表明继承性的古隆起及断裂对油气聚集有重要的控制作用。而广大斜坡区,勘探程度低,探井少,这并不能说明这些地没有油气聚集。随着bj1井在三工河组测试产气43820m3/d,揭示阜北斜坡区具有良好的天然气勘探前景。

2 成藏规律

1)充足的油气源是油气成藏的物质基础 白家海凸起南邻阜康凹陷,北依东道海子北凹陷,生烃凹陷的烃源岩 (二叠系、三叠系湖相烃源岩和侏罗系炭质泥岩和煤系烃源岩)在一定时期大量生烃、排烃和聚烃,构成了白家海地区油气藏的物质基础。

2)良好的油气运移通道是侏罗系成藏的必要条件 白家海凸起整体表现为一个被2条北北东向展布的深大走滑断裂带所夹持的向西南倾伏的鼻状隆起,尤其是北部的东道海子断裂带,直接切入二叠系及石炭系烃源岩,为油气由下往上运移的高速通道 (图3),因此,在鼻隆区,断裂的垂向运移作用及隆起区对油气的汇聚作用是油气运移的主要方式;而广大斜坡区,渗透性好的砂体是油气远距离侧向运移的通道 (图4)。

3)岩性控藏,分带聚集 多期湖岸线和三角洲前缘相带迁移、叠置,在剖面上砂体呈迭瓦状,砂体间存在泥质分隔带 (图5),导致研究工区油藏在平面上呈条带状分布。

图3 油气沿断裂垂向运移模式图

图4 油气沿砂体侧向运移模式图

4)油气藏主要受燕山期及后期的喜山构造运动控制 受燕山Ⅱ、Ⅲ幕构造运动及喜山运动影响,白家海凸起逐渐呈北东向抬升,油气在朵体中的构造上倾方向调整二次成藏。

图5 侏罗系西山窑组西一段白家1-彩003井砂体对比格架图

3 油气成藏模式

整体上讲,白家海凸起油气成藏具有多源供烃,多次充注,多期成藏,晚期破坏调整,油藏类型多样的特点,成藏模式可概括为“多源供油,混合输导,多期成藏,坡折控藏”(图6)。

4 结 论

1)白家海地区油气分布特点表现为:平面上沿断裂分布,成条带状展布;纵向上油气主要分布中下侏罗统;构造部位上主要分布于凸起的主体部位。

2)不同地区油气分布的差异性缘于其油气成藏条件的不同,鼻隆区油气沿着断裂向上运移聚集于侏罗系构造圈闭中,断裂是控制油气藏形成的主要地质因素;斜坡区坡折带控制下的岩性圈闭是油气聚集的重要因素。

图6 油气成藏模式图

[1]常迈,刘震,梁全胜,等.准噶尔盆地阜东斜坡带中上侏罗统岩性圈闭形成条件及成藏主控因素分析[J].西安石油大学学报,2007,22(6):20-23.

[2]张琴,朱筱敏,张满郎,等.准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系层序地层格架的建立[J].沉积学报,2001,19(4):575-580.

[3]杨文孝.准噶尔盆地非构造油气藏成因类型及成藏主控因素[J].新疆石油地质,2005,26(15):481-484.

[4]王英民,刘豪.准噶尔大型坳陷湖盆坡折带的类型和分布特征[J].地球科学,2002,27(5):683-688.

[5]王英民,金武弟,刘书会,等.断陷湖盆多级坡折带的成因类型、展布及其勘探意义 [J].石油与天然气地质,2003,24(3):199-214.