準噶爾盆地春光區(qū)塊古近系地層和巖性油氣藏的形成與勘探

O 張萌萌 錢樹（長江大學地球科學學院 湖北 430100）

準噶爾盆地春光區(qū)塊古近系地層和巖性油氣藏的形成與勘探

O 張萌萌 錢樹
（長江大學地球科學學院 湖北 430100）

春光區(qū)塊古近系已發(fā)現(xiàn)多個地層和巖性油氣藏。巖性油氣藏主要分布在辮狀河三角洲沉積朵體邊緣，儲集層為水下分流河道末端沉積；地層油氣藏主要分布在古近系底部不整合面之上，儲集層為水進水退砂體。結(jié)合油源、沉積儲層、油氣輸導和構(gòu)造條件分析，匹配于油氣充注期次，認為研究區(qū)古近系地層和巖性油氣藏勘探優(yōu)勢與風險并存。雖然地層和巖性圈閉發(fā)育時間早，類型多，但在緩坡沉積背景下，儲集層砂體厚度較薄，且地震資料有限，勘探目標落實難度較大。為提高其勘探成功率，三角洲前緣相變區(qū)的精細沉積相研究、砂體形態(tài)的精細雕刻與高精度地震資料的處理都亟需進行。

成藏條件；地層油氣藏；巖性油氣藏；古近系；春光區(qū)塊

引言

春光區(qū)塊位于車排子凸起地區(qū)，緊鄰小拐和紅山嘴油田，區(qū)塊面積1023km2。車排子凸起位于準噶爾盆地西北緣，構(gòu)造上車排子凸起與紅車斷裂帶是同屬于準噶爾盆地西部隆起的次一級構(gòu)造單元，其東面與昌吉凹陷及中拐凸起相接，南面為四棵樹凹陷及伊林黑比爾根山，西面及西北面為扎伊爾山，北面與克—夏斷褶帶相接。該凸起構(gòu)造形成與晚海西期，印支-燕山期持續(xù)隆升，喜山期才最終定型。總的來說，車排子凸起為一構(gòu)造簡單的緩坡，無典型的隆凹，斷裂發(fā)育較少，決定了凸起上背斜型等構(gòu)造圈閉不發(fā)育，以巖性類、地層類為主的非構(gòu)造圈閉成為該地區(qū)油氣勘探的必然選擇。

車排子地區(qū)的油氣勘探始于20世紀50年代，勘探程度已經(jīng)較高。本文主要對古近系的勘探潛力進行評價，從地層和巖性油氣藏形成的靜態(tài)地質(zhì)條件出發(fā)，結(jié)合油氣成藏的動態(tài)過程，對春光區(qū)塊古近系地層和巖性油氣藏的勘探條件進行評價，并指出其未來的勘探方向。

1.地質(zhì)條件評價

(1)油源條件

由于長期繼承性的隆升，車排子凸起本身不具備優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的條件，但與其緊鄰的四棵樹和昌吉兩大生油凹陷可為其提供充足的油源。對春光區(qū)塊內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的油氣進行油源對比分析，認為對春光區(qū)塊有貢獻的主力源巖為侏羅系和二疊系烴源巖，古近系和白堊系源巖的原油只在工區(qū)局部有顯示。

由于研究區(qū)距離油源較遠，油氣均經(jīng)過長距離的階梯狀運移，其運移方向與路徑較為復雜。因此，為確定油氣的運移路徑，首先對車排子地區(qū)油氣進行油源對比分析，認為研究區(qū)的油氣受昌吉和四棵樹兩大生烴凹陷的控制；對來自不同源巖的原油進行C2920S/(20S+20R)地化示蹤，認為研究區(qū)一直處于各凹陷油氣運移的優(yōu)勢方向上。此外，隨著古近系烴源巖熱演化成熟度的增加，其生烴潛力逐漸加大，供烴范圍必將擴大，對春光區(qū)塊的油氣成藏有顯著貢獻。因此研究區(qū)油源條件優(yōu)越，且長期處于油氣運移的優(yōu)勢方向上，是油氣聚集的有利區(qū)。

(2)巖性圈閉發(fā)育特征

春光區(qū)塊古近系沉積時，古地貌表現(xiàn)為北西高，南東低的格局，長期接受西北部物源供給。相較于其他類型圈閉，巖性圈閉具有很多優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：①形成時間較早，形成期次較多；②分布區(qū)域較廣，既可發(fā)育在水進期，亦可在水退期形成。而且與其他隱蔽性圈閉形成的控制因素不同，只要儲層物性和蓋層封閉性在演化上配套就可以形成巖性圈閉。且古近系埋藏較淺，只要低滲透的泥巖地層中被混入滲透性的砂巖體或者古河道被泥巖層覆蓋,就可形成巖性圈閉。古近系經(jīng)歷了兩次水進水退，分別對應于ESQ1和ESQ2兩個三級層序。在ESQ1水進期，湖平面上升，表現(xiàn)為退積樣式，湖相沉積范圍擴大，泥質(zhì)沉積覆蓋在早期辮狀河三角洲沉積之上，垂向上與儲集物性較好的水下分流河道、心灘等砂質(zhì)沉積疊置，若儲集層連通性較好即可形成大型巖性圈閉。水退期，湖平面下降，辮狀河三角洲沉積向湖泊推進，前緣水下分流河道向湖泊延伸較遠，河道末端砂體嵌入湖相泥質(zhì)沉積，在三角洲朵體邊緣形成大量巖性圈閉，測井相上表現(xiàn)為指狀砂形態(tài)。同樣的，ESQ2也經(jīng)歷了同樣的水進水退，其巖性疊置樣式與ESQ1相似，巖性圈閉發(fā)育模式也同于ESQ1。綜上所述，研究區(qū)古近系巖性圈閉較為發(fā)育，分布具有一定的規(guī)律性：平面上主要分布在辮狀河三角洲沉積和湖相沉積過渡帶；剖面上分布受控于湖泛面。

(3)地層圈閉發(fā)育特征

春光區(qū)塊形成于石炭系基底之上，經(jīng)歷了多期的構(gòu)造運動，且長期處于隆升狀態(tài)，地層持續(xù)遭受風化剝蝕，形成了多套區(qū)域性不整合面。其中，春光區(qū)塊古近系底界為一區(qū)域性不整合面，測井曲線上自然電位曲線與下伏地層表現(xiàn)出明顯的突變特征，較下伏地層大；巖性垂向上總體表現(xiàn)為退積的疊置樣式。地震剖面上，ESQ1底界面之下見削截反射特征，層序內(nèi)部連續(xù)性差-中等，界面之上見上超反射特征。在古近系內(nèi)部各層序界面之間還發(fā)育局部性不整合面，界面上下亦可見超削現(xiàn)象，但反射特征不明顯。眾多不整合面的發(fā)育為地層型圈閉的發(fā)育奠定了良好的地質(zhì)基礎。此外，對于源外成藏模式來說，不整合面是重要的側(cè)向輸導體系，所以研究區(qū)地層型圈閉能更有利的捕捉油氣。

(4)輸導體系特征

雖然春光區(qū)塊古近系內(nèi)地層和巖性油氣藏發(fā)育條件較為優(yōu)越，但是由于距離生油凹陷較遠，油氣需要經(jīng)過長距離的階梯狀運移方可到達。油氣的輸導條件決定著油氣藏的規(guī)模和分布。春光區(qū)塊油氣的輸導體系主要為斷裂和不整合面。受多期構(gòu)造運動影響，研究區(qū)發(fā)育多套斷裂體系和多套不整合面結(jié)構(gòu)。

對于深層的油源斷裂，前人已有大量的研究工作，并達成共識：紅車斷裂是昌吉凹陷重要的油源斷裂，艾卡斷裂是四棵樹凹陷油源垂向運移的重要通道。對于淺層斷裂對研究區(qū)油氣成藏的影響，目前大多數(shù)學者認為研究區(qū)油氣分布受控于斷裂，呈現(xiàn)“一斷一藏”的分布特征，即在油源相同的條件下，只有斷裂溝通的圈閉方可成藏，而沒有斷裂溝通的圈閉必不能聚集油氣。對研究區(qū)古近系典型油氣藏進行解剖，發(fā)現(xiàn)斷控理論在局部仍然存在。但在對研究區(qū)春110E井古近系油氣藏進行解剖分析，發(fā)現(xiàn)其油源復雜，接受昌吉和四棵樹凹陷雙向供烴，油藏剖面未見斷裂發(fā)育，其油氣的充注主要依靠滲透性砂體或不整合面的側(cè)向輸導。

為明確春光區(qū)塊滲透性砂體側(cè)向輸導有效性，以春110E井區(qū)古近系油氣藏為例，通過井震結(jié)合剖面對該井區(qū)砂體進行精細刻畫，認為春110E井區(qū)辮狀河三角洲前緣砂體較為發(fā)育，結(jié)合鄰井資料，測井解釋孔隙度為21．22～30．72%，滲透率118．0～886．0×10-3μm2，證實了春110E井區(qū)的儲集物性良好，連通性較好，油氣沿該套砂體可進行一定距離的側(cè)向運移。因此，滲透性砂體是古近系油氣充注的重要運移通道。

在油氣短距離運移和聚集過程中，斷裂和滲透性砂體是較好的選擇，而長距離側(cè)向運移時，區(qū)域性不整合面是油氣的優(yōu)勢通道。春光區(qū)塊由下而上發(fā)育多套不整合面，其中白堊系底部不整合面與斷穿白堊系至基底的油源斷裂良好的匹配是深部油氣由生烴凹陷進入研究區(qū)的前提條件；古近系底部不整合面與喜山期淺層斷裂的配置關系控制著地層型油氣藏的形成與分布。

2.油氣充注期次

春光區(qū)塊古近系主要發(fā)育地層和巖性圈閉，其形成時間都較早。巖性圈閉主要是儲集層巖性變化所形成的，在地層沉積過程或儲集層后期成巖演化過程中，這一變化都可發(fā)生。地層圈閉的形成與儲層縱向的沉積間斷有關，其形成時間與不整合面形成時間相一致。因此，研究區(qū)古近系地層和巖性圈閉的形成總是伴隨著該套地層沉積事件的發(fā)生，只要在其沉積過程中或沉積之后有存在油氣充注，即可成藏。

研究區(qū)古近系雖然從生標特征上看，應存在兩期油氣充注過程，表現(xiàn)為早期氧化降解的原油而其正構(gòu)烷烴相對完整。但流體包裹體僅發(fā)育一期，據(jù)此推測早期充注原油時地層埋深較小，儲層背景溫度較低，包裹體尚未出現(xiàn)氣液相分宜，導致無法對其成藏時間進行量化。對觀測到的一期充注過程，其對應均一溫度為50-60℃，時間上處于沙灣組沉積期。由此可說明，研究區(qū)古近系油氣充注時間與地層和巖性圈閉形成時間匹配較好。

3.勘探方向分析

四棵樹和昌吉兩大生油凹陷的雙向供烴為春光區(qū)塊提供了充足的油源，并且在目前構(gòu)造格局下，研究區(qū)將長期成為油氣的優(yōu)勢充注方向。沉積相演化過程表明，辮狀河三角洲前緣為研究區(qū)優(yōu)質(zhì)的儲集層發(fā)育相帶，在前緣與湖相過渡地帶為巖性圈閉發(fā)育的有利區(qū)，地層圈閉主要發(fā)育在古近系底部不整合面上下，儲集體為湖泛面變化形成的水進水退砂體。研究區(qū)各類油氣運移通道時空匹配較好：深層斷穿白堊系至基底的油源斷裂與白堊系底部不整合面的輸導組合為油氣由凹陷向凸起運移的重要輸導體系；淺層喜山期斷裂與古近系發(fā)育的滲透性砂體的輸導組合為油氣進入古近系圈閉的重要通道。輸導體系的橫向和垂向溝通保證了后期油氣充注的順利進行。研究區(qū)沙灣組沉積期是古近系油氣藏成藏的關鍵時刻。此外，侏羅系、古近系烴源巖仍處于生排烴高峰期，其生烴潛力較大，保證了研究區(qū)古近系的可持續(xù)性勘探開發(fā)。

春光區(qū)塊古近系地層和巖性油氣藏勘探雖然取得了一些突破性成果，但勘探過程中也存在部分失利井，目前仍處在探索階段，理論與技術上都存在著一定的不確定性，勘探優(yōu)勢與風險并存。主要表現(xiàn)在以下兩個方面：(1)由于研究區(qū)古近系屬于緩坡沉積體系，雖然地層巖性圈閉較為發(fā)育，但是儲集層砂體厚度較薄，在地震剖面上不易分辨，勘探目標落實難度較大。因此需要對研究區(qū)古近系進行精細沉積相研究，尤其是三角洲朵體邊緣的砂體，需要對其平面展布特征進行精細雕刻，并且要明確不同成因的砂體與儲集層性質(zhì)之間的關系，總結(jié)研究區(qū)地層巖性圈閉發(fā)育的模式，提高勘探成功率。(2)受地形地貌以及環(huán)境氣候的影響，研究區(qū)高分辨率地震采集和處理解釋技術還不能滿足勘探開發(fā)的需求,應加強錄井、測井與地震資料的結(jié)合,提高儲集層預測的準確度。

Formation and Exploration of Palaeogene Stratum and Lithology Oil and Gas Reservoir in Spring Block of Junggar Basin

Zhang Mengmeng, Qian Shu
（College of Earth Science,Yangtze University, Hubei, 430100）

Many stratum and lithology oil and gas reservoirs have been found in Spring block palaeogene. Lithology oil and gas reservoir are mainly distributed on the edge of delta sedimentary lobe of braided river and the reservoir is the end deposits of underwater distributary channel. The stratum oil and gas reservoirs are mainly distributed on the unconformity surface of paleogene bottom and the reservoir is the sand body of water-in and water-out. Take analysis by combining the oil source, sedimentary reservoir, oil and gas transportation and construction condition and match the oil and gas charging times, and then we think that the exploration advantages and risk of palaeogene stratum and lithology oil and gas reservoir coexist. Although the stratum and lithology circle has a early development time and various types, in the context of spatial distribution, the thickness of sand body in reservoir is thinner, and the seismic data is limited so the exploration target is diffi cult to carry out. In order to improve the success rate of exploration, the fi ne sedimentary facies study of front delta phase change region, fi ne carving and processing of sand body forms and high resolution treatment of seismic data are urgently needed.

reservoir forming conditions；stratum oil and gas reservoir；lithology oil and gas reservoir；palaeogene；Spring block

T

A

張萌萌（1989～），女，長江大學地球科學學院，研究方向：石油地質(zhì)。錢樹（1991～），男，長江大學地球科學學院，研究方向：沉積學。