二連盆地白云巖和阿三段成藏條件研究

陳彥君

（長江大學地球物理與石油資源學院，湖北 武漢430100）

（中石油華北油田分公司勘探開發研究院，河北 任丘062552）

張超文，孫 臣，曾 婷，尹 崢 （中石油華北油田分公司勘探開發研究院，河北 任丘062552）

二連盆地位于內蒙古自治區中部，東起大興安嶺隆起帶西至索倫山隆起，南北分別為溫都爾廟隆起和巴音寶力格隆起，面積約10×104km2，是一個在海西褶皺基底上發育起來的中生代斷陷盆地，區內共發育馬尼特、烏蘭察布、川井、騰格爾5個坳陷和蘇尼特隆起，包括21個凸起和51個凹陷［1］。

1 白云巖勘探領域

20世紀90年代玉門油田白云巖類油藏獲得突破，目前累計探明儲量超過1×108t［2］。二連探區的巴音都蘭凹陷和白音查干凹陷先后在白云巖類儲層中也獲得油氣發現，通過研究對比發現，白云巖類儲層具有較好的成藏條件，可以作為一個新的勘探領域進行研究和探索。

1.1 白云巖形成環境和類型劃分

從白云巖的形成條件而言，可將白云巖分為3類［3］。

1）第1類：原生白云巖 即原地沉積的白云巖，是在干燥炎熱的氣候 （28～35℃）下蒸發作用而成。鹽度高，水淺 （0～3m深的潮汐帶上），pH值高于8.3的咸化潟湖或海灣中形成，也可在陸上咸湖中形成，并常伴生有膏鹽層。

2）第2類：成巖白云巖 是在碳酸鈣沉淀過程中，被白云石交代而成，通常分布不連續，在石灰巖層中呈透鏡體狀或斑塊狀，有時也成層狀分布，延伸一定距離。

3）第3類：次生白云巖 或稱后生白云巖，分布局限，常見于斷裂構造帶。

1.2 白云巖地層分布

二連盆地的白云巖分布范圍較廣，在多個凹陷的鉆井中均見到了厚度不等的白云巖沉積地層，如巴音都蘭、額仁淖爾、白音查干、吉爾嘎朗圖、阿南－阿北、塔南、洪浩爾舒特、賽漢塔拉等凹陷。從地層橫向對比來看，縱向上主要分布于阿爾善組和騰一段地層中。就單個沉積凹陷來說，白云巖的分布主要集中在凹陷腹部較深部位。從凹陷的邊緣到沉積中心，巖石類型依次出現砂礫巖－泥－頁巖－白云巖，構成了較為典型的同心環狀巖相分布，類似于 “牛眼”式的鹽湖沉積模式。分布面積一般在數十平方千米。

1.3 二連盆地白云巖類儲層的類型及儲集性能

1）白云巖類的儲層類型 根據鉆井證實，二連盆地白云巖類的儲層主要有4類：白云巖、泥質白云巖、砂質白云巖和云質粉砂巖類。

2）儲集空間 儲集空間主要有4類：由原始沉積顆粒點狀－線狀接觸關系形成的原生晶間孔、失水收縮作用形成的水平紋層裂縫、由于有機酸溶蝕作用形成的溶蝕孔和斷裂等構造改造作用形成的高角度裂縫。這4類儲集空間不是孤立存在于地層中，往往是由2種或多種孔隙相互交織而形成復雜的孔隙組合。

二連探區的巴音都蘭凹陷巴I號構造阿四段就是典型的白云質巖類儲集體，其儲層從鈣質粉細砂巖與白云質泥巖互層漸變為粉砂質白云巖、白云巖。以巖性脆、裂縫發育為特征。巴10井、巴24井及巴28井巖芯觀察可以發現，裂縫主要以層間縫及構造縫形式出現，縫寬最大可達0.5mm，裂縫常見溶蝕現象。這些裂縫在平面上呈規律性變化，近巴Ⅰ號斷層的巴井10及巴24井2種裂縫皆發育，而遠離巴Ⅰ號斷層2側的巴28井、巴26井主要以層間縫為主而構造縫則較為少見。究其原因，是由于受巴Ⅰ號斷層持續活動的影響，碳酸鹽巖含量高的脆性地層發生剛性碎裂，形成構造應力縫。

鉆井資料表明，裂縫的含油性較好，油氣充填飽滿，且巖芯柱面上常見油氣外溢，是油氣的良好儲集空間。裂縫的縱橫向連通性較差，但通過儲層壓裂改造，可獲得較高的油氣產能。如巴24井阿四段1306.0～1309.2m，常規抽汲僅獲日產油0.64m3，而壓裂后抽汲獲日產油29.18m3。另外巴5井區也同樣發育有此類儲層。

1.4 勘探方向選擇

從現有資料來看，額仁淖爾凹陷吉格森構造白云巖沉積厚度大，油氣顯示活躍，具有較好的勘探前景。淖爾凹陷鉆遇白云質巖類的探井共計36口，層位為阿爾善組，從分布區域來看主要分布在凹陷東部洼槽區，呈同心橢圓狀，最大厚度為400m。

從沉積環境來看，阿爾善組沉積時期，在凹陷的南部淖47井以南和北部淖53井以北發育較大扇三角洲沉積扇體，而凹陷中間部位外源碎屑物較為缺乏，這樣就在凹陷中間部位水體較深部位形成一個相對較為封閉環境，此處發生化學沉積，形成厚層白云巖類的沉積，具有2個沉積中心，一個位于吉格森構造淖35井區，另一個位于額南構造淖47井區，最大厚度為400m。

從鉆井地層對比圖來看，位于洼槽較深部位的淖83井和淖23井厚度大，而吉格森斷層附近的淖35井地層厚度較薄。縱向上白云巖類的沉積具有明顯的三分特征：在阿爾善組沉積早期，由于水體中泥質含量較重而沉積一套厚度在100～200m的白云質泥巖，隨后隨著水體的加深和外源碎屑物質的極度匱乏，氣候環境以炎熱蒸發為主發生化學沉淀形成較厚層的白云巖和泥質白云巖，該套化學沉積層形成后，隨著環境的變化和外源碎屑物質的增加，水體中泥質含量相對增加，形成一套50～150m的白云質泥巖的機械沉積物。縱向上層序的三分性為油氣成藏奠定了良好的基礎。生油研究表明，當地層中泥質含量較高時形成良好的生油層，此類生油巖中由于富含有機質而具有很好的生油特性，泥質含量較低時，則可以作為油氣的儲集層，從而形成自生自儲和下生上儲式油藏。

1.5 方向選擇

額仁淖爾凹陷白云巖鉆井揭示情況多口井見到油氣顯示，縱向層段較為集中，只是由于儲層物性較為致密，一直未引起重視，其中3口井試油獲得低產油流 （見表1）。近年來隨著大角度位移井和水平井的鉆探加上酸化壓裂技術也取得了突破性進展，因此，在精細構造研究和層段選擇的基礎上，可以考慮通過鉆探水平井，進行酸化壓裂改造，可能獲得較高油氣產量。

2 阿三段礫巖體勘探領域

阿三段礫巖在二連盆地分布范圍較廣，從鉆井揭示的地層來看，二連盆地東北部的巴音都蘭、吉爾嘎朗圖、洪浩爾舒特、阿南－阿北、阿爾、迪彥廟、霍林河、高力罕、巴彥花等凹陷均有大范圍的分布。其中，阿南凹陷的蒙古林油藏就是典型的阿三段礫巖油藏。近兩年，巴音都蘭凹陷巴48井區油藏評價過程中也發現了該套油藏，初步形成了千萬噸級儲量規模［4］。因此，加強阿三段礫巖成藏機制的研究，有望取得新的勘探突破。

2.1 礫巖體形成機制

二連盆地由為數眾多的小型斷陷湖盆組成，阿爾善組沉積早期，湖盆范圍較小。由于地形較陡，搬運距離近，此時溫暖濕潤的氣候條件和兩岸豐富的物源為凹陷內沖積充填式沉積創造了良好的條件，沉積顆粒以礫石為主，母源特征以火山巖為主，分選度和磨圓度較低，往往呈厚層塊狀礫巖堆積形式沉積。

表1 額仁淖爾凹陷白云巖綜合成果表

2.2 礫巖油藏模式

礫巖油藏模式主要由其構造形態和油源的空間配置關系決定。主要有3種類型：一是地層超覆式油藏，該類油藏礫巖體超覆于下伏地層之上，油源來自凹陷較低部位而形成逐層超覆式油藏，如巴48阿三段油藏；二是地層不整合油藏，主要分布于地層不整合面附近，由于地層抬升剝蝕等作用而形成的巖性油藏，蒙古林油藏就是典型代表；三是上傾尖滅油藏，該類油藏的形成主要是礫巖體在地形較陡部位由構造較低部位向高部位尖滅形成的巖性油藏。

2.3 勘探方向

阿三段礫巖在二連盆地發育范圍非常廣泛，勘探空間較大。目前，二連盆地的阿南凹陷、巴音都蘭凹陷、烏里雅斯太凹陷和阿爾凹陷均找到了不同規模的礫巖油藏。研究發現在巴音都蘭南洼槽，該套層系分布范圍較大，還有繼續尋找礫巖油藏的地質條件。如巴9井區阿三段礫巖從地震反射特征來看，向南形成上傾尖滅特征，該套礫巖本身處于阿四段和阿三段2套成熟生油巖之中，應該具有較好的成藏條件。另外，巴音都蘭凹陷斜坡帶、吉爾嘎朗圖凹陷陡帶和額仁淖爾凹陷中南部、烏里雅斯太凹陷南洼槽陡帶等地區礫巖較為發育，在細化勘探單元和精細構造解釋的基礎上，加強礫巖成藏機理的研究，均有可能發現礫巖油藏。

3 結 論

（1）白云巖儲層雖然致密，但是由于其脆性大，容易形成裂縫和遭受地下水溶蝕作用形成的洞穴而形成油藏的儲集空間，故白云巖儲層油藏具備形成規模儲量的地質條件。

（2）阿三段礫巖體由于受成巖母質和構造作用的影響，大多也是形成裂縫油藏，另外，顆粒空隙也是油氣儲集空間。因此，加強二連盆地新領域的地質研究和勘探力度，將會獲得新的發現。