濱里海盆地S區塊鹽上層系構造及油氣成藏特征

王 馨，單中強，王 蘊

(中石化華東分公司石油勘探開發研究院，江蘇 南京 210011)

0 引言

濱里海盆地是世界上油氣資源最豐富的地區之一，預測遠景可采儲量為130×108t，面積為50×104km2，地跨哈薩克斯坦和俄羅斯聯邦2個國家，主要分布在哈薩克斯坦西部，約占盆地總面積的4/5，其余部分則屬俄羅斯聯邦的南部地區(錢桂華，2005)。目前已發現200多個油氣田，為哈薩克斯坦主要產油氣區，也是俄羅斯的重要產油氣區之一。S區塊位于濱里海盆地南部阿斯特拉罕—阿克糾賓斯克隆起帶和中央坳陷帶東部(圖1)，早二疊世晚期(孔谷期)，濱里海盆地沉積了一套巨厚的鹽巖地層。早二疊世孔谷期末，濱里海盆地開始整體沉降，來自周緣山系、地臺上的碎屑物質堆積形成巨厚的中生代、新生代碎屑巖沉積。快速沉積產生的重力作用，引起早二疊世孔谷期鹽巖的塑性流動變形上拱，形成了許多與鹽有關的背斜、斷鼻、斷塊等鹽構造。至中生代，伴隨鹽丘的上拱，產生了若干具同沉積性質的鹽間盆地(圖2)。期間，盆地整體又發生多次升降活動，經歷剝蝕和沉積缺失，存在多個不整合面，第三紀時盆地整體下降，第三系基本覆蓋整個盆地。因此，分析總結其鹽上層系構造及油氣成藏特征具有極其重要的意義，可為今后的勘探提供地質依據。

1 鹽上層系的構造特征

1.1 鹽上層系的斷裂特征

從S區塊構造演化史和不同層系現今斷裂分布的分析可知，區塊鹽上地層普遍發育拉張性正斷層，分布零星且局限，呈北東向，斷裂延伸3～8 km。對油氣的運移與聚集起到一定的控制作用。

晚三疊世時鹽體發生了首次大規模上拱作用，從而導致早侏羅世底界面上斷裂發育廣泛，多形成具拉張性質的正斷層，斷層發育，呈放射狀伸展(徐傳會等，2007)，受控于鹽丘，斷裂延伸2～6 km，且此時發育的斷裂也多處于活動期，若有油氣通過，斷層可對油氣起到較好的垂向運移作用。早侏羅世發育的斷裂也為油氣進入中侏羅世儲層，進而聚集成藏創造了有利的通道條件。

晚侏羅世時鹽體發生第二次大規模上拱作用，導致部分早侏羅世就已開始發育的斷裂，在早白堊世繼續處于活動期，而部分斷裂進入靜止期和裂縫閉合后期(多形成中侏羅世的油氣聚集)，該時期的斷裂對油氣運聚起到輸導和封閉兩種不同的作用。

幾次大規模的鹽構造活動中，侏羅紀及其之前所發育的大量斷層對鹽上形成含油層系具有一定貢獻，此后發育的斷層多為通天斷層，對油氣的聚集和成藏起破壞性作用。斷裂為S區塊鹽上層系地層油氣運移通道之一。

圖1 濱里海盆地構造單元劃分示意圖及研究區位置圖

圖2 濱里海盆地地質剖面圖

1.2 鹽上層系的構造類型

資料表明:孔谷階鹽在三疊紀期間活動性增 大，并在周邊的歷次碰撞事件中反復發生活動。鹽丘構造在盆地的整個中—新生代期間持續生長。根據其變形機制，鹽構造可劃分為4類:與垂向擠壓(刺穿)有關的披覆構造，與側向擠壓(靠近碰撞帶的地區)有關的背斜構造，由于不均衡的重力負荷形成的鹽流動構造，在與沉降相關的側向伸展作用條件下形成的底辟構造(鹽丘)(伊萬等，2007)。由于鹽的構造活動始終伴隨著鹽上層系的沉積過程，在鹽上層系中形成了形形色色與鹽丘構造相關的圈閉。按照構造所處的鹽巖位置，將S區塊鹽上層系構造分為3個大類:(1)鹽丘上部構造;(2)鹽檐構造;(3)鹽間構造。

(1)鹽丘上部構造(圖3)。位于鹽丘頂面之上，主要地層為白堊系、侏羅系和上三疊統等地層。斷層發育，構造類型主要為斷鼻和斷塊。由于構造對沉積的控制作用，在局部地區，鹽丘頂面構造也發育有側向相變砂巖透鏡體型和不整合面遮擋型地層圈閉。通過對S區塊已發現油藏和油氣構造分析，鹽丘上部構造以斷鼻構造形成的圈閉成藏為主，而構造破碎的斷塊成藏較差。

(2)鹽檐構造(圖3)。位于鹽頂面和鹽丘斜坡轉折部位，沿鹽窗邊部發育，僅見中三疊統地層。斷層不發育，構造軸向多呈背斜，側翼為地層遮擋。構造類型主要為背斜、斷背斜、斷鼻和斷塊。S區塊鹽檐構造除不整合構造不能成藏外，其他類型的鹽檐圈閉均能成藏。

(3)鹽間構造(圖3)。丘間盆地之內，四周被鹽側翼遮擋。主要地層為上二疊統—下三疊統地層，構造類型為鹽邊遮擋型斷鼻構造，地層超覆構造。目前，S區塊揭示的鹽間成藏圈閉僅見鹽邊遮擋型圈閉及地層超覆構造，油藏規模較小，物性普遍較差。

圖3 S區塊鹽上層系構造圖

2 油氣成藏特征

2.1 充足的油源

S區塊已發現油藏或含油氣構造的油氣主要來自鹽下層系晚古生代烴源巖(劉洛夫等，2002，2007;王連岱等，2004)。鹽上層系的烴源巖對鹽上層系的油藏貢獻很小或者沒有貢獻(王萍等，2010)。中—上泥盆統，中—下石炭統及下二疊統發育濱岸－海相頁巖和碳酸鹽巖是潛力巨大的優質烴源巖。但各層位有機質含量值變化范圍較大，石炭系碳酸鹽巖的有機質含量要比下二疊統泥巖高。烴源巖開始生油期為中、晚三疊世，生油高峰期為早、中侏羅世，開始生氣期為晚侏羅世和早白堊世，終止生烴時間在漸新世。

2.2 有利的儲蓋組合

鹽上層系發育5套儲蓋組合，自上而下分別為下白堊統、中—下侏羅統、上、中三疊統和下三疊統—上二疊統等5套儲蓋組合(圖4)。

(1)下白堊統儲蓋組合。儲層巖性為砂泥巖互層。泥巖灰色，團塊狀，不含鈣質;砂為微黃色，細粒，中等磨圓，分選差，富含炭質黏土條帶。蓋層下為白堊統上部發育的泥巖。

(2)中—下侏羅統儲蓋組合。儲層巖性特征以泥巖為主，夾細砂巖、粉砂巖及煤。共發育10層砂層，單層厚度1～21 m，孔隙較為發育，平均孔隙度為24.2%;發育泥巖11層，單層厚度為1～43 m。蓋層主要是中侏羅統上部大段的厚層泥巖，是區域性蓋層。下侏羅統儲層主要為大段砂巖夾泥巖，并含有少量黑色致密煤層，底部為大段礫石層。泥巖為灰色、淺灰色，質軟到中等硬度，黏性較好，無鈣質，偶有砂摻雜其中;砂巖為淺黃色，石英顆粒以細粒為主，較少中粒，次棱角—次磨圓狀，膠結物為鈣質、黏土質，膠結差，分選一般，儲層上部粒間孔隙發育，下部粒間孔隙欠發育。

(3)上三疊統儲蓋組合。上三疊統儲層主要以中細砂巖、粉砂巖為主，主要分布在鹽頂。據Kag-5井取芯巖芯描述，儲層上部粒間孔隙中等—好，下部粒間孔隙中等—差。測井解釋孔隙度范圍在26.1% ～31.7%之間，平均為29%。上覆泥巖為蓋層。

(4)中三疊統儲蓋組合。儲層主要發育在中三疊統中下部，巖性主要為石英砂巖、石英粉砂巖和砂礫巖，少量長石砂巖和巖屑砂巖，其沉積環境是半干旱條件下的沖積平原。儲集巖厚度在2～38 m之間，總體沉積特征表現為結構成熟度和成分成熟度不高、成巖作用弱、原生粒間孔隙發育的特點，孔隙度范圍值16.5% ～34.65%，主要分布區間18% ～26%，是良好的儲集層。蓋層主要為中三疊統上部的泥巖。

圖4 S區塊鹽上儲蓋組合圖

(5)下三疊統—上二疊統儲蓋組合。儲層主要發育在上二疊統中下部，巖性主要為石英砂巖、石英粉砂巖和砂礫巖，少量長石砂巖和巖屑砂巖，其沉積環境是半干旱條件下的沖積平原。儲集巖厚度在12～38 m之間，是良好的儲集層。蓋層主要為上二疊統上部的泥巖。

2.3 油氣運移模式多樣

通過對S區塊油氣藏綜合分析，發現有效鹽窗是鹽上層聚集成藏的關鍵，只有具備有效鹽窗，鹽下生油巖生成的油氣才能向上運聚，油氣運移通道往往不是單一的斷層、高滲砂層或不整合面，通常是其中2種或多種通道組合而成的。根據S區塊具體的構造及油氣成藏特征，將S區塊鹽上地層和鹽間地層的運移途徑分為以下3種主要類型(圖5):(1)鹽窗+鹽邊;(2)鹽窗+鹽邊+輸導層;(3)鹽窗+斷裂(張建球等，2010)。針對不同構造，此3種體系類型仍可能相互組合而構成更為復雜的油氣運移方式。

圖5 S區油氣運移模式圖

2.4 鹽上層系油氣藏的分布及特征

通過對S區塊已發現的油氣藏分析，認為該區塊鹽上層系從上到下發育，鹽丘上部發育中侏羅、下白堊統斷鼻斷塊和上三疊統—下侏羅統地層巖性等油藏;鹽丘鹽斜坡轉折部鹽檐構造背斜、斷鼻和斷塊油氣藏;上二疊統—下三疊統鹽間盆地內及其盆地邊緣的地層超覆油氣藏和鹽邊遮擋油氣藏等5種油藏(圖4)。在區域上受孔谷階鹽活動控制，平面展布分帶性強(張建球等，2010)，主要沿鹽丘頂及鹽丘邊緣分布(圖4、圖6)。

圖6 S區塊AS地區油田分布圖

3 結論

通過對S區塊鹽上層系的構造特征分析認為，鹽上斷層主要是受鹽體控制的拉張性斷層，鹽上斷層一方面可以成為油氣運移的通道，另一方面出露地表的斷層對油氣保存不利;按照構造所處的鹽巖位置，將S區塊鹽上層系構造分為三大類:鹽丘上部構造、鹽檐構造和鹽間構造。

該區具有充足的油源條件、有利的儲蓋組合、眾多的圈閉類型以及多樣的油氣運移模式，為油氣成藏提供了優越的條件。該區油氣藏的平面分布受鹽體控制。

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