塔东隆起带震旦系古油藏的发现及勘探意义

田小彬，李 强，王年梅，马新海，杨子成

(中国石油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163712)

0 引 言

目前震旦系碳酸盐岩油气藏主要分布在西伯利亚、非洲、东欧、印度、阿拉伯、澳大利亚及中国的华北、扬子、塔里木等克拉通盆地中，油气勘探和开发程度较低[1]。近年来四川盆地安岳气田高石梯-磨溪构造震旦系天然气勘探取得重大突破[2-4]，展示了古老克拉通盆地震旦系良好的勘探前景。前人从元古代航磁异常样式、岩石学特征、热构造事件特征、地层对比标志层、古气候学和生物学[5-8]等方面进行了研究。结果表明，从新元古代至二叠纪，扬子古板块与塔里木古板块靠近成为一个大陆。因此，同为古老克拉通盆地的塔里木盆地与四川盆地震旦系具有相同或相似的沉积古地理环境和石油地质条件，具有良好的油气勘探前景。塔里木盆地震旦系由于埋藏深度大、盆内钻井少，前人对震旦系的研究主要集中在野外露头剖面，而盆内震旦系发育特征、地层层序、沉积相与岩相古地理等方面研究较为粗略[9-27]，油气成藏前景不明。该文通过对塔东隆起带震旦系沉积特征进行研究，结合岩屑薄片观察以及碳氧同位素特征等，在震旦系发现了古油藏，沉积相与表生岩溶作用对古油藏的分布具有一定控制作用，明确了震旦系油气勘探前景。

1 震旦系地层与沉积特征

塔东隆起带位于塔里木盆地东北部，西接古城低凸起，北接满加尔凹陷，南部边界受车尔臣断裂控制，东部延伸至罗西台地，总体呈北东走向，是晚奥陶世开始形成、长期继承性发育的下古生界大型古隆起(图1)。

图1 塔东地区构造区划分及主要钻井井位

图2 塔东隆起带震旦系地震反射特征(剖面位置见图1)

1.1 地层特征

库鲁克塔格地区野外露头与塔东隆起带钻井资料表明，塔东地区震旦系自下而上可分为下震旦统扎摩克提组、育肯沟组，上震旦统水泉组、汉格尔乔克组。塔东隆起带汉格尔乔克组因遭受剥蚀而未钻遇该套地层，塔东1、塔东2、东探1井揭示上震旦统水泉组为一套台地—台前缓坡的细—粉晶白云岩，水泉组顶部与寒武系底界呈角度不整合接触，地层残留厚度变化较大，呈楔形结构特征，向NW方向快速变厚(图2)；满加尔凹陷内震旦系与寒武系接触关系由角度不整合逐渐变为平行不整合(或整合接触关系)，凹陷内地层厚度变化较小，分布稳定。

1.2 沉积特征

塔东地区3口钻遇震旦系水泉组白云岩的探井均位于塔东隆起带上。塔东2井钻遇24.0 m震旦系白云岩，发育有浅灰色中—细粒亮晶砂屑白云岩和灰至深灰色粉屑白云岩，沉积水体能量较强；塔东1井钻遇91.3 m震旦系白云岩(未穿)，发育有残余砂屑细晶白云岩和残余泡沫绵层显微晶白云岩，沉积水体能量相对较弱；东探1井钻遇799.0 m白云岩(未穿)，顶部发育有粉—细晶白云岩，中—下部为泡沫状绵层细晶白云岩和叠层石粉晶白云岩，沉积水体能量相对较低。东探1井中上部缓坡相地层在塔东1、塔东2井不发育。塔东隆起带水泉组下部地层以台地相为主，上部地层以中上缓坡相为主(图3)，震旦系水泉组早期沉积水体能量更高，沉积环境更有利于储层发育。

图3 塔东2—塔东1—东探1连井沉积相

2 古油藏的发现及其特征

为了研究东探1井震旦系水泉组沉积与古油藏特征，对岩屑进行了间隔5 m的连续取样，镜下多处发现沥青分布，其中，在下部台地相地层5 740～5 800 m处连续分布，具有储层沥青特征，证实东探1井震旦系发育较大规模古油藏。

2.1 纵向分布特征

从研究区东探1井震旦系沥青储层纵向分布特征来看，在上部缓坡相地层中只有1处见到沥青，沥青段主要集中分布于震旦系中下部台地相地层中(5 740～5 800 m)，该段之下台地相地层另有3处可见沥青分布(图4)。

图4 东探1井震旦系沥青分布综合柱状图

总体来看,下部台地相沥青含量远高于上部缓坡相。根据岩屑5 m等间距取样所测定的碳酸盐岩碳同位素曲线具有良好的旋回性，一般认为碳同位素负偏特征指示可能存在暴露面[19]。根据碳同位素曲线显示，东探1井震旦系内幕存在2个可能的暴露面，沥青段正好位于台地相的暴露面之下，表明沉积相与表生岩溶作用对早期储层发育具有一定的控制作用，进而控制了早期古油藏的聚集与现今沥青的分布。

2.2 赋存状态特征

根据研究区岩屑镜下薄片观察来看,沥青以分散状较均匀地分布于白云岩中，主要储存于白云岩晶间孔、微裂缝及溶孔中(图5)，具有储层沥青的典型特征。沥青镜下视面孔率为5%～15%，沥青含量相对较高，沥青连续分布最大高度约为60 m，说明当时古油藏充满度较高，油源充足，古油藏规模较大。

2.3 沥青来源推测

①从东探1井沥青纵向分布特征来看，除连续分布沥青段外，其上5 475 m处有1处沥青分布，其下有3处沥青分布(图4)。沥青纵向分布趋势由下向上逐渐减少。②前人对震旦系烃源岩研究表明：在南雅尔当山剖面观测到特瑞爱肯组烃源岩[10]；在库鲁克塔格野外露头发现震旦系—南华系烃源岩[9]。③塔东隆起带水泉组白云岩地震反射特征为中—弱振幅、差连续性，其下部为一套强振幅、连续性反射波组(图2b)，这套地震反射特征在塔东隆起带全区均有分布，虽无钻井揭示(东探1井、塔东1井均未钻穿震旦系)，推测其为育肯沟组砂泥岩可能性非常大，具有一定的生烃能力。④一般来说，通过有机质稳定碳同位素曲线的直接对比即可判断油源的相关性[20-21]。通过东探1井黑土凹组、西大山组泥质烃源岩与震旦系沥青可溶有机质(饱和烃、芳烃、非烃、沥青质)稳定碳同位素特征对比来看，黑土凹组可溶有机质δ13C值为-25%～27‰，西大山组可溶有机质δ13C值为-26%～27‰，震旦系沥青可溶有机质δ13C值为-27%～-29‰，震旦系沥青与黑土凹组、西大山组源岩可溶有机质碳同位素基本没有交集(西大山组1个点除外)，其相关性较小。综上研究可知，震旦系沥青烃源岩为黑土凹组与西大山组的可能性较小，来源为震旦系—南华系地层的可能性较大。

2.4 沥青成因分析

对部分含沥青的样品进行了沥青镜质组反射率测定，11个样品测试结果显示，等效镜质体反射率为2.65%～2.97%，热演化程度较高(一般氧化沥青Ro较低)，为原油裂解沥青可能性较大。

3 油气勘探意义

东探1井震旦系古油藏是首次在塔里木盆地内发现震旦系古油藏，震旦系古油藏的发现对塔东隆起带乃至塔里木盆地油气勘探具有重要意义。首先，塔东隆起带震旦系古油藏的发现表明,塔里木盆地震旦系具备良好的油气成藏条件与勘探前景，开拓了塔里木盆地除奥陶系、寒武系外又一新的碳酸盐岩勘探层系；其次，震旦系古油藏的发现指示震旦系下部地层可能发育潜在的有效烃源岩,塔里木板块震旦纪处于拉张环境，在其边缘和内部发育大陆裂谷盆地，具备发育优质烃源岩的大地构造环境；另外，东探1井震旦系沥青热演化程度高，表明沥青为原油裂解沥青，原油裂解的另一产物——裂解气是下步重点勘探的方向。

4 结 论

(1) 塔东隆起带震旦系水泉组发育碳酸盐岩台地—缓坡相沉积,下部台地相地层沉积环境更有利于储层发育。

(2) 东探1井震旦系水泉组台地相白云岩地层揭示60 m连续分布的储层沥青，沥青分布特征表明，震旦系发育古油藏且可能来源于震旦系—南华系烃源岩，沉积相带与岩溶作用对古油藏具有一定的控制作用。

(3) 东探1井震旦系古油藏的发现表明震旦系经历油气成藏，具备良好的油气成藏条件，开拓了塔里木盆地新的勘探层系，原油裂解气是震旦系下步重点勘探的方向。