巴喀油田構造特征及其油氣成藏意義

伏海蛟，湯達禎，許 浩，吳俊紅，陳曉智

(1.中國地質大學，北京 100083;2.中油吐哈油田分公司，新疆 鄯善 838202;3.中海油研究總院，北京 100027)

巴喀油田構造特征及其油氣成藏意義

伏海蛟1，湯達禎1，許 浩1，吳俊紅2，陳曉智3

(1.中國地質大學，北京 100083;2.中油吐哈油田分公司，新疆 鄯善 838202;3.中海油研究總院，北京 100027)

根據三維地震資料的精細解釋，系統分析巴喀地區的構造演化及構造樣式特征，認為燕山期、喜山期構造運動對巴喀地區構造演化起關鍵決定作用，主要發育斷褶－背斜構造和背沖式構造。針對研究區氣藏存在2種不同性質的氣源進行研究，認為下侏羅統地層的構造運動控制著該2種氣源聚集成藏，從而建立了巴喀地區下侏羅統的油氣成藏模式，為該區下一步勘探目標選取提供依據。

構造樣式;三維地震;構造運動;油氣成藏;下侏羅統;巴喀油田

引 言

吐哈盆地巴喀油田位于新疆維吾爾自治區的吐魯番地區鄯善縣境內，巴喀構造為1個受強烈壓實作用且被斷層復雜化的長軸背斜構造，位于吐魯番盆地臺北凹陷鄯善弧形背斜帶的最西端。截至2010年底，巴喀油田三維地震覆蓋面積達到201 km2，下侏羅統八道灣組共有試采井13口，日產氣為23.1×104m3/d，日產油為32.5 t/d。其中，8口單井日產量大于1×104m3/d，3口大于4×104m3/d，顯示了該區較好的勘探潛力。目前，勘探目標大多為構造圈閉，尚未清楚是否有優勢巖性圈閉存在。而對所采集氣體進行實驗分析后發現，下侏羅統氣藏存在2種不同類型的氣源。針對上述問題，在對巴喀地區三維地震資料進行新一輪構造精細解釋的基礎上，闡明了自侏羅紀以來對巴喀地區構造演化起關鍵決定作用的構造事件，系統分析構造運動對油氣成藏的影響，提出了巴喀地區早侏羅世的構造成藏模式。

1 構造精細解釋

1.1 層位標定

首先檢查聲波測井資料的質量，校正異常點，然后選擇在該區均勻分布的25口井，制作單井合成記錄［1］。在單井合成記錄的基礎上，制作聯井合成記錄，結合地震剖面進行粗框架地震剖面追蹤對比，檢查波組閉合情況。當存在不閉合情況時調整不閉合單井的合成記錄，以達到空間上全方位的統一，從而最終獲得西山窯組底界面、八道灣組一段煤層頂界面以及八道灣組二段頂界面在地震剖面上的層位標定。

1.2 層位與斷層解釋

層位解釋使用自動追蹤與手工解釋相結合的方法，首先讓工作站自動追蹤波峰相位反射層，然后手工逐線修改異常區，提高解釋精度及效率。

運用多套數據體聯合解釋斷層技術進行斷層解釋，從平面、剖面及空間等不同角度分別進行解釋［2］。在斷層精細解釋過程中，應用本征值相干體技術，不僅能自動識別出小斷層，而且還能消除人為因素的影響［3］。此外，在解釋過程中運用三維可視化技術［4］、頻譜分解技術、方差體技術以及地層傾角檢測技術，也可提高斷層解釋精度。

1.3 構造成圖

研究區位于山前構造帶，斷裂發育，構造較為復雜，僅依靠系統模塊自動成圖，容易產生誤差，在構造圖等值線的走向、斷層展布以及曲線的連接合理性等方面也難免存在問題。因此，采取人工干預手段，對存在問題的異常區進行手工修改，能使圖件更加合理、清晰，滿足精確制圖的需求［5－6］。

2 構造特征

2.1 盆地構造演化特征

吐哈盆地地勢北高南低，向西南傾斜，盆地北界為博格達山，南界為覺羅塔格山，西界為喀拉烏成山，東界為哈爾里克山［7］。根據大地構造特征進行分析，吐哈盆地位于北天山碰撞縫合帶與克拉美麗—麥欽烏拉碰撞縫合帶之間，屬于縫合帶間的多期疊合盆地。

圖1 巴喀地區構造演化(以八道灣組地層為例)

對整個研究區構造演化起關鍵決定作用的主要為燕山運動與喜馬拉雅運動(圖1)。燕山運動表現為逆沖褶皺作用，此階段形成的斷層具有斷開地層多、形成時間較長、活動期次多的特點，對油氣藏的形成起通道、封閉作用;新生代的喜馬拉雅運動是發生在吐哈盆地最為強烈的構造運動，對早期生成的油氣圈閉進行二次改造，打破原有的動態平衡，使油氣逸散或形成次生油氣藏。

2.2 盆地構造樣式及其形成機制

從整個吐哈盆地來看，盆地的構造樣式十分發育，表現出高幅度、與斷層伴生、成排成帶的雁行排列及平面上分布不均等特點。綜合分析研究區的構造樣式，將吐哈盆地分為基底卷入型、蓋層滑脫型 2 大類［8］。

斷褶－背斜構造樣式屬于基底卷入型的1種由于博格達山向盆地的擠壓作用，基底斷層傾斜延入淺層并向上逆沖，使上盤地層塊體高角度傾斜滑動，其垂直斷距下大上小，形成兩翼不對稱的斷背斜構造樣式(圖2)。

圖2 斷褶背斜構造樣式

背沖式構造樣式屬于蓋層滑脫型的1種，由于犁式逆沖斷層在其向前移動過程中，受到前方地層的阻擋而在前緣斷坡傾角增大處應力集中，形成反沖斷層(圖3)。

圖3 背沖式構造樣式

斷褶背斜構造樣式與背沖式構造樣式在柯柯亞地區先后發育，決定了研究區最終的構造格局研究區發育的基底卷入式斷層，與斷褶－背斜構造樣式伴生出現，從印支運動時期開始發育，燕山運動時期基本形成，最后定型于喜山運動時期;燕山運動時期，在斷褶－背斜構造發育的基礎上，博格達山發生逆沖作用。在擠壓應力作用下，地層以八道灣組煤層作為滑動面開始滑動，發育背沖式構造樣式，逆沖斷層與反沖斷層開始發育(圖4)。

圖4 斷層構造樣式在地震剖面上的展示(line1381)

3 構造與油氣成藏的關系

研究表明，研究區下侏羅統八道灣組是基底氣源通過斷層運移后的儲集層位，其所含的煤層為產氣能力較高的烴源巖，達到生烴門限以后，產生基底氣和煤型氣，2種不同類型的氣體在下侏羅統匯合，共同為八道灣組的氣藏提供氣源，兩者相互配合，整合統一。同時，基底氣和煤型氣的運移與聚集方式受構造運動的影響程度也不同，基底氣源的運移主要受斷層發育情況所控制，而煤型氣的運移則易受構造微裂縫的影響。按八道灣組地層在不同類型氣體聚集成藏過程中的作用將該煤層分為異生儲集式和自生自儲式。

3.1 異生儲集式

異生儲集式是指基巖中的烴源巖達到生烴門限以后，持續排烴，油氣沿斷層運移到八道灣組圈閉中儲集起來的過程?？驴聛啒嬙鞄幍牟└襁_山前構造帶中段，從東向西依次發育有恰勒坎核桃溝—鄯勒、照南—紅旗坎3大東西向展布的鼻隆區，控制了天然氣優勢運聚方向。同時，構造帶位于近凹低斷階區，構造變形相對較弱，圈閉形態完整，可以獲得連續性的油氣補給，成藏條件比較優越。

3.2 自生自儲式

研究表明，巴喀地區下侏羅統的油氣來源除基底烴源巖之外，還有部分來自于早侏羅世煤系經歷變質排烴作用的烴源巖，氣質類型為煤型氣。烴源巖干酪根類型以Ⅲ型為主，中、晚燕山期就已經達到生烴門限，成熟度在0.8% ～1.0%之間，生烴能力強，持續生排烴，主力生烴期為早喜山期。喜山期強烈的構造運動，產生大量的構造微裂縫，裂縫系統成為天然氣在烴源巖中的主要運移通道與儲集空間。由于煤系烴源巖自身又是研究區的良好蓋層，生成的天然氣除少量沿幾條北西西向逆沖斷層運移到上部儲集層外，大部分保存、聚集在烴源巖中。

斷層是整個吐哈盆地臺北凹陷垂向運移的通道，是構造油氣藏的控制因素，基底卷入式構造樣式與蓋層滑脫式構造樣式疊置在一起［10］，幾種斷裂形式互相配合，共同溝通深部氣源與構造高部位圈閉;裂縫系統為八道灣組煤型氣向其他優勢圈閉轉移提供優勢運移通道。此外，斷裂還溝通基底下侏羅統頂、中侏羅統頂等多個區域不整合面和砂礫巖儲層輸導層，為油氣沿不整合面、輸導層進行不同規模的縱橫向運移和聚集成藏提供了條件，從而形成巖性或者不整合等其他類型的油氣藏(圖5)?？傊?，下侏羅統八道灣組氣藏具備優越的成藏地質條件，是巴喀地區的主力產氣層。

4 結論

(1)在精細構造解釋的基礎上，分析了對研究區構造演化起關鍵作用的燕山運動和喜山運動與油氣成藏的關系。研究表明，燕山運動對油氣聚集較有利，而喜山運動則破壞原生油氣圈閉，易造成油氣逸散或形成次生油氣圈閉。

(2)巴喀地區主要發育斷褶－背斜構造與背沖式構造。斷褶背斜構造從印支運動時期開始發育，燕山運動時期基本形成，最后定型于喜山運動時期;背沖式構造是在斷褶－背斜構造的基礎上形成，發育于燕山期，地質體以八道灣組煤層為滑脫面滑動而形成。

(3)八道灣組煤層可作為烴源巖，晚燕山期就達到生烴門限，持續生排烴，生成煤型氣，并于早喜山期達到主力生烴期;氣源沿構造裂縫運移，在良好的生儲蓋條件下就近聚集，形成自生自儲式氣藏。

圖5 巴喀地區八道灣組構造成藏模式

(4)基底卷入式大斷層與蓋層滑脫作用產生的逆沖斷層和反沖斷層具有斷開地層多、形成時間較長、活動期次多的特點，為基底烴源巖產生油氣的初次與二次運移提供優勢運移通道，通過斷層運移到八道灣組的氣源與八道灣組煤層排烴生產的煤成氣混雜在一起，共同為斷背斜型、斷夾塊型、巖性型以及斷層－巖性型等類型油氣藏提供氣源。

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Baka oilfield tectonic characteristics and hydrocarbon accumulation implication

FU Hai－jiao1，TANG Da－zhen1，XU Hao1，WU Jun－hong2，CHEN Xiao－zhi3
(1．China University of Geosciences，Beijing 100083，China;2．Tuha Oilfield Company，PetroChina，Shanshan，Xinjiang 838202，China;3．CNOOC Research Centre，Beijing 100027，China)

The tectonic evolution and structural style in Baka area are systematically analyzed based on fine interpretation of 3D seismic data．It is believed that the Yanshan and Himalayan movements had played an important role in Baka tectonic evolution，where mainly developed fault－folded anticlinal structures and back－thrust structures．There are two different types of gas sources in the study area．Lower Jurassic tectonic movement controlled hydrocarbon accumulation from these two gas sources．On this basis，a hydrocarbon accumulation model has been established for the lower Jurassic in Baka area，thus providing knowledge for choosing exploration targets in this area．

structural style;3D seismic;tectonic movement;hydrocarbon accumulation;lower Jurassic;Baka oilfield

TE122.1

A

1006－6535(2012)02－0033－04

20110717;改回日期：20110820

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”(2008ZX05034)

伏海蛟(1987－)，男，2009年畢業于長江大學資源勘查工程專業，現為中國地質大學(北京)礦產普查與勘探專業在讀碩士研究生，從事油氣成藏機理與預測研究工作。

編輯張耀星