春光探区新近系沙湾组成藏主控因素

朱景修，罗　曦

(中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132)

春光探区新近系沙湾组成藏主控因素

朱景修，罗曦

(中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132)

摘要：新近系沙湾组是春光探区主力勘探层系，油气藏类型有岩性油气藏、构造油气藏和复合油气藏，油气藏平面上具有小而多的特点，成排成带分布，纵向上呈现“立体”分布的特征。根据沙湾组沉积、输导体系等特征，分析了沙湾组油气成藏的主控因素，其中，石炭系顶不整合和“板砂”优势输导区控制油气的有利聚集带，多期河道砂体的分布控制了沙湾组岩性油气藏的“带状”分布格局，断层对油气成藏起着纵向输导和横向封堵的双重作用，距“板砂”的远近是影响沙二段油气藏充注程度的主要因素。

关键词：春光探区；沙湾组；油气成藏；主控因素；不整合断层

新近系沙湾组为车排子凸起春光探区最有利的勘探层系，从下往上分为三段。2005年排2井在沙湾组获高产工业油流，揭开了沙湾组勘探的序幕[1-2]。近10年来春光探区沙湾组不断取得勘探新发现，多位学者对该区的成藏控制因素进行了研究[3-6]。本文在前人研究的基础上，通过对沙湾组沉积特征、断层发育特征和输导体系等的综合研究，分析了春光探区沙湾组成藏主控因素，对于春光探区及其邻区的油气勘探具有一定的参考价值。

1区域地质概况

车排子凸起属于准噶尔盆地西部隆起的次一级正向构造单元，为一单斜构造，其西面和西北面以扎伊尔山为界，向东以红-车断裂带为界与昌吉凹陷和中拐凸起相接，南面为四棵树凹陷和伊林黑比尔根山[7-8]，地层具有东南厚、西北薄的楔状体特征[9]。春光探区位于车排子凸起中部，东部和南部紧邻昌吉凹陷和四棵树生烃凹陷，昌吉凹陷发育二叠系和侏罗系两套主力烃源岩，四棵树凹陷发育侏罗系一套主力烃源岩。车排子凸起长期处于隆升状态，位于油气有利指向区，昌吉凹陷和四棵树凹陷生成的油气从“东”、“南”两个方向向该区运移和聚集[10]，通过春光探区复式输导体系聚集成藏(图1)。

2油气藏类型及分布特征

2.1油气藏类型

春光探区沙湾组油气藏分布于新近系沙湾组一段和二段，发育的油气藏类型可以划分为岩性油气藏、构造油气藏和复合油气藏三大类。

图1　车排子凸起春光油田位置图

(1)岩性油气藏。岩性类圈闭是沙湾组最主要的圈闭类型，目前沙湾组发现的油气藏80%以上为岩性油气藏，可细分为砂岩上倾尖灭油气藏、砂岩透镜体油气藏。砂岩上倾尖灭油气藏是储集层沿上倾方向尖灭形成圈闭条件，油气聚集其中成藏，这类油气藏的砂岩上倾尖灭线与储集层顶面构造等高线相交，沙一段和沙二段广泛发育该类油气藏；砂岩透镜体油气藏是由不渗透地层包围的透镜状或不规则状储集层形成的油气藏，最常见的是泥岩中的砂岩透镜体，沙二段存在一些该类型的油气藏。

(2)构造油气藏。受喜山运动影响，研究区沙湾组发育多条3～4级正断层，发现了多个与断层有关的构造圈闭，形成了断鼻油气藏和断块油气藏。

(3)复合油气藏。春光探区沙湾组的复合油气藏有断层-岩性油气藏和断层-地层油气藏。断层-岩性油气藏的一侧被断层封堵，另一侧砂体尖灭，从而形成断层-岩性复合油气藏，这类油气藏在春光区块发育较少，春10油气藏即为断层-岩性油气藏；断层-地层油气藏是由断层和地层不整合面双重控制的油气藏，春23井区沙一段底部的油气藏就是典型的断层-地层油气藏。

2.2油气藏分布特征

沙湾组油气藏在整个研究区都有分布，集中分布在春光探区西北部，平面上成排成带分布，具有小而多的特征。纵向上，沙湾组分为沙一段、沙二段和沙三段，沙一段和沙二段是主要的储集层段，目前发现的油气藏均分布于沙一段和沙二段地层中。沙一段从下到上分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ砂组，沙二段从下到上分为Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ砂组。目前在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ砂组均有油气藏发现，集中分布在Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ砂组的岩性圈闭中，油气藏呈现“立体”分布的特征。

3成藏主控因素及成藏模式

3.1成藏主控因素

在对春光探区沙湾组沉积、输导体系等特征研究的基础上，通过对已知油气藏的解剖，明确了春光探区沙湾组成藏主控因素有以下四个方面。

3.1.1石炭系顶不整合和“板砂”优势输导区控制油气的有利聚集带

石炭系顶部的不整合是昌吉凹陷和四棵树凹陷油气长距离运移的通道，也是春光探区内油气运移的优势输导通道，石炭系顶部的不整合对沙湾组成藏的控制区域在“板砂”尖灭后北部区域，输导性能在春光探区北部区域存在差异性；春光探区西北部为不整合优势输导区，目前在西北部发现了春45井区和春23井区油气藏。在春光探区的西北部，沙湾组直接与石炭系接触，石炭系顶不整合为油气在沙湾组聚集成藏提供了良好的运移通道，油气通过石炭系顶部不整合面的横向输导，在春23井区沙一段底部形成冲积扇“沟谷”型油气藏。而中北部为非石炭系顶不整合优势输导区，目前中北部沙湾组圈闭均未成藏。

沙湾组的沙一段沉积了一套“板砂”，其厚度大(10～100 m)，分布稳定，成岩作用弱，储层物性表现为特高-高孔渗，是一套高效的油气横向输导层，尤其在白垩系、古近系地层尖灭后，“板砂”直接与石炭系接触，通过石炭系顶不整合长距离运移的油气也开始通过“板砂”大规模运移，为沙湾组的油气聚集提供良好的运移通道。而春光探区南部及东南部区域由于沉积了较厚的白垩系地层，不是“板砂”优势输导区，因此南部和东南部的沙湾组尚未发现油气藏，而在春光探区的“板砂”优势输导区发现了成排成带分布的油气藏(图1)。

3.1.2多期河道砂体的分布控制了沙湾组油气藏的“带状”分布格局

春光探区沙湾组沉积时期河流相发育，沙湾组一段为冲积扇-辫状河沉积体系，沙二段主要发育曲流河沉积体系，沙湾组纵向上呈现砂泥互层或泥包砂结构，具有良好的储盖组合条件[11]。春光探区沙湾组沉积时期，存在东北、西南和西北三个方向的物源，西北部物源区的冲积扇仅在沙一段分布，沟谷中沉积了物性较好的砂体，目前已发现了春23井区沟谷油气藏；东北和西南两支物源从沙一段到沙二段存在辫状河向曲流河的过渡，沙一段以辫状河为主，沙二段以曲流河为主，向东南部方向河流相发育，形成平面上连片的砂体；春光探区西北部不发育河流相，因此，向西北方向的河流相砂体的尖灭与现今构造配置可形成岩性圈闭，纵向上多期河道砂体向西北方向的侧缘尖灭形成多条砂体尖灭带，控制了沙湾组油气藏的“带状”分布格局。

目前，沙湾组发现的油气藏主要以岩性圈闭类油气藏为主，主要分布在沙一段和沙二段7个砂组自东南向西北方向的尖灭线上。2014年以来，通过地层精细对比，将沙一段和沙二段的7个砂组细分为21期河流相砂体，每一期河流相砂体均向西北方向尖灭，在尖灭带上存在成排成带分布的岩性圈闭目标。以沙一段Ⅱ砂组为例，Ⅱ砂组纵向上可分为4期河道砂体，从下到上分别命名为Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4，每一期河道砂体平面展布特征不同，在西北方向砂体尖灭带上发现了成排成带分布的油气藏(图2)。截至2014年底，沙湾组已发现该类成排成带分布的油气藏22个。

3.1.3 断层对油气成藏起着纵向输导和横向封堵的双重作用

春光探区受喜山运动影响较大，尤其是东部和北部，因此，研究区内断层发育，多数喜山期断层继承了早期白垩系和石炭系断层，形成了复杂的构造叠加现象，多数大断层断至石炭系，部分深部逆断层在喜山期活化反转为正断层，这些断层对春光探区的油气起着重要的纵向输导作用。由于喜山运动发生在四棵树凹陷和昌吉凹陷油气大规模运移时期，因此断层对油气的纵向调整起到了重要作用。沙湾组沙二段泥岩发育，呈现“泥夹砂”的特征，只有在断层纵向输导油气的情况下，圈闭才可能是“有效”的。断层两侧砂泥岩对接可以起到封堵作用，在断层活动期以后的静止期，在泥岩发育的区域，由于断层断开连续分布的砂体使砂岩与泥岩对接，断层又可以对油气起到横向封堵作用，形成断层遮挡油气藏。因此，在油气的成藏过程中，断层多具有早期“沟通油源”和晚期“遮挡油气”的双重作用。目前，春光探区沙二段的全部油气藏和沙一段Ⅲ、Ⅳ砂组的部分油气藏均受断层纵向输导作用的控制，成藏圈闭低部位均有断层存在。在泥岩发育的区域，断层断开储层后还可以形成断层遮挡油气藏，如排2-300井区的断鼻油气藏，排19-1井区的断块油气藏。

3.1.4 距“板砂”的远近是影响沙二段油气藏充注程度的主要因素

“板砂”是沙湾组一段高效的油气运移通道，油气在“板砂”侧向运移过程中，通过断层向上调整进入沙二段的圈闭聚集成藏。沙二段沉积相主要为曲流河沉积，砂体厚度薄，分布范围小，横向连通性差。因此，沙二段的圈闭是否能够成藏以及成藏后油气藏的充注程度均与其距离“板砂”的远近关系密切。从统计数据看，在圈闭面积大于含油面积的圈闭中，随着沙二段圈闭距“板砂”距离的增大，其含油高度依次减小，说明距离“板砂”近的圈闭油气充注程度高，油气优先在距“板砂”近的圈闭中聚集成藏。

沙二段圈闭含油性及油气藏充注程度与距“板砂”距离的这种相关性，实际上是由两者之间泥岩隔层的发育程度决定的。沙二段地层结构为“泥夹砂”结构，圈闭距离“板砂”越远，则其间泥岩隔层越厚，油气通过断层纵向调整进入圈闭成藏的难度越大，油气充注程度也越低。根据统计结果，目前已发现的油气藏与“板砂”优势输导通道的距离均小于50 m，而大于50 m的圈闭均告失利，这也是沙三段尚未发现油气藏的原因。

3.2油气成藏模式

春光探区除西南部以外，受喜山运动影响，新近系沙湾组断层发育，为油气的纵向运移提供了良好的通道。研究表明，厚砂层、不整合和断层构成了春光探区的复式输导体系[12]，油气通过复式输导体系在沙湾组圈闭中聚集成藏。在石炭系顶不整合优势输导区，油气通过石炭系顶不整合运移，在沙一段不整合面之上的有利圈闭聚集成藏(图3a)。在“板砂”优势输导区，“板砂”为优势输导通道，油气通过“板砂”横向输导在沙一段有利圈闭中成藏，春光探区中西部油气藏主要为该种成藏模式(图3a)；沙二段圈闭及部分沙一段顶部的圈闭先通过断层纵向输导，然后通过砂体横向输导成藏，春光探区东部油气藏主要为该种成藏模式(图3b)。

图3　春光探区沙湾组成藏模式图

4结论

(1)春光探区沙湾组油气藏类型可以划分为岩性油气藏、构造油气藏和复合油气藏三大类，岩性油气藏可细分为砂岩上倾尖灭油气藏、砂岩透镜体油气藏；构造油气藏可细分为断鼻油气藏和断块油气藏；复合油气藏包括断层-岩性油气藏和断层-地层油气藏。

(2)石炭系顶不整合和“板砂”优势输导区控制油气的有利聚集带，多期河道砂体的分布控制了沙湾组岩性油气藏的“带状”分布格局，断层对油气成藏起着纵向输导和横向封堵的双重作用，距“板砂”的远近是影响沙二段油气藏充注程度的主要因素。

(3)春光探区沙湾组一段油气藏主要通过砂体和不整合的横向输导成藏，沙湾组二段油气藏通过砂体横向输导和断层纵向输导成藏。

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编辑：党俊芳

文章编号：1673-8217(2016)03-0013-04

收稿日期：2014-12-22

作者简介：朱景修，高级工程师，1973年生，1995年毕业于西南石油学院石油地质专业，现从事油气勘探地质综合研究及管理工作。

中图分类号：TE122

文献标识码：A