準噶爾盆地烏夏斷裂帶復式油氣成藏特征

倪　振，丁　超，王貴文，劉荷沖

(中國石油新疆油田分公司風城油田作業區，新疆克拉瑪依 834000)

準噶爾盆地烏夏斷裂帶復式油氣成藏特征

倪振，丁超，王貴文，劉荷沖

(中國石油新疆油田分公司風城油田作業區，新疆克拉瑪依 834000)

摘要：通過綜合地質研究，認為準噶爾盆地烏夏斷裂帶為典型復式油氣聚集帶，油氣主要來源于二疊系佳木河組、風城組和下烏爾禾組烴源巖，三次油氣充注形成了三期油氣藏；油氣藏類型復雜多樣，具有多種儲蓋組合；斷裂、不整合面及連通性砂體構筑了油氣運移的立體輸導體系；烴源巖和生排烴中心、構造和沉積相帶、斷裂和不整合以及有利儲層是烏夏斷裂帶油氣分布的主控因素。烏夏斷裂帶復式油氣成藏特征及油氣分布主控因素的研究成果，對本區油氣勘探及滾動評價工作具有重要的指導意義。

關鍵詞：準噶爾盆地；烏夏斷裂帶；復式油氣藏；油氣藏類型；油氣分布主控因素

烏夏斷裂帶位于準噶爾盆地西北緣北東部，哈拉阿拉特山前，西起克百斷裂帶，東至陸梁隆起，南鄰瑪湖生油凹陷，是一個受多期構造疊加影響的斷褶帶，包括烏爾禾、風城、夏子街和紅旗壩四個探區。晚石炭世以來經歷了多期次不同構造體系的復合和疊加作用，構造上由北向南劃分為山前沖斷超覆帶、烏夏斷褶帶、南部單斜帶(圖1)[1-2]。通過綜合地質研究認為，烏夏斷裂帶具有油氣藏類型多、儲層類型多、儲蓋組合多以及多層組含油的“四多”特征，為典型的復式油氣聚集帶，是準噶爾盆地最為復雜和最具潛力的探區之一。

1區域地質特征

1.1構造特征

烏夏斷裂帶自石炭紀末期以來經歷了晚海西運動、印支運動、燕山運動的繼承發育，燕山末期最終覆蓋定型[3]。海西運動形成了盆地大型隆起、坳陷及大型斷裂帶的基本輪廓；印支運動在繼承了前一次構造運動的基礎上，形成了一些鼻狀構造、背斜及逆沖斷層；燕山運動引起抬升、剝蝕，產生大量小型張性正斷層。北部的山前沖斷超覆帶以沖斷推覆變形為主；中部烏夏斷褶帶以繼承性斷褶變形為主；南部單斜帶地層較為平緩，褶皺不發育。

該區主要發育北東向和北東東向兩組斷裂，北東向的斷裂數量相對較少，主要分布在烏爾禾、風城地區，北東東向斷裂則主要分布在夏子街和紅旗壩地區(圖1)。

1.2沉積及儲層特征

烏夏斷裂帶自下而上鉆遇的地層有二疊系佳木河組、風城組、夏子街組和下烏爾禾組，三疊系百口泉組、克拉瑪依組和白堿灘組，侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、頭屯河組和齊古組，白堊系和古近系、新近系沉積。

圖1　烏夏斷裂帶構造位置

二疊紀佳木河期以火山巖沉積為主，風城期濱淺湖相沉積占了主導地位，出現云質巖、凝灰巖和細粒碎屑巖[4]。夏子街期以扇三角洲相-湖泊相沉積為主，夏子街組發育砂礫巖、砂巖及云化砂巖等巖性。下烏爾禾期從盆地邊緣向盆地內部形成沖積扇-扇三角洲-湖泊相的沉積模式，巖性主要為砂礫巖與泥巖互層。

三疊系主要發育沖積扇、扇三角洲、湖底扇和湖泊相沉積，從百口泉組到白堿灘組整體為湖侵過程。百口泉組發育大套沖積扇及沖積平原沉積的砂礫巖；克拉瑪依組以扇三角洲和濱淺湖相沉積為主；白堿灘組以湖泊相沉積為主[5]。

侏羅紀八道灣期發育沖積扇-辮狀河-三角洲-湖泊沉積體系。三工河期和西山窯期發生湖侵，發育三角洲-扇三角洲-湖泊相沉積體系。頭屯河組和齊古組沉積時期開始逐漸湖退，以沖積扇、河流相及三角洲相沉積為主。

白堊系發育有沖積扇、辮狀河三角洲及湖相沉積，底部沉積了清水河組底礫巖、不等粒砂巖互層，上部主要為泥巖、粉砂巖等。

烏夏斷裂帶目前已在9個層組發現了油氣藏。儲層類型有碎屑巖、云質巖及火山巖，其中以砂礫巖和砂巖為主。儲層物性差異較大，整體表現為從老地層到新地層物性逐漸變好的趨勢[6](表1)。

表1　烏夏斷裂帶含油層系儲層巖性物性統計

2復式油氣成藏特征

2.1烴源巖與油氣充注

油源對比研究表明，瑪湖凹陷二疊系佳木河組、風城組和下烏爾禾組是烏夏斷裂帶的主力烴源巖，此外烏夏斷裂帶下伏的二疊系風城組也具備生烴條件[7-10]。

結合前人研究結果，佳木河組烴源巖在中晚二疊世逐漸成熟，并開始向外排烴進入二疊系儲層；三疊紀末，風城組的烴源巖成熟并大量生烴，運移至二疊系和三疊系有利部位聚集成藏；侏羅紀末-早白堊世，下烏爾禾組烴源巖開始生烴，同時佳木河組開始產生天然氣，形成本區第三期油氣藏[8-11]。

2.2儲蓋類型與組合

依據鉆井及地震資料，烏夏斷裂帶發育白堿灘組及三工河組兩大區域性泥巖蓋層(局部地區有缺失)。侏羅系齊古組及八道灣組各段頂部發育泥巖或砂質泥巖層厚度較大且橫向分布穩定的亦可作為局部區域的有利蓋層，與其下部的碎屑巖形成有效儲蓋組合。中下三疊統砂礫巖間的泥巖隔層(厚度大于3 m)也對碎屑巖儲層起封蓋作用。二疊系內部發育的致密火山巖、云質巖、泥巖及砂質泥巖也可作為局部封蓋層，對二疊系裂縫及孔洞發育的火山巖和云質巖以及孔隙發育的碎屑巖儲層起封堵作用。

2.3油氣輸導體系

油氣輸導體系是指連接源巖與圈閉的運移通道所組成的輸導網絡[12]。油氣運移是油氣成藏的一個要素，輸導體系在一定程度上控制著油氣運移的方向、方式及運移結果。

斷裂、不整合面及連通性砂體在油氣的疏導過程中相互溝通配合，共同構筑了烏夏斷裂帶油氣運、聚、散的立體輸導體系(圖2)。

本區在長期的構造演化中形成了多期斷裂體系，使得深部二疊系油氣能夠沿著開啟性的斷裂進行大規模、遠距離的垂向運移。由于斷裂的活動期與二疊系烴源巖的生、排烴高峰期相匹配，斷裂就成為油氣從二疊系向三疊系垂向運移的重要通道[13]。

烏夏斷裂帶侏羅系、三疊系和二疊系內共發育了P1f/P1j、P2x/P1f、P2w/P2x、T1b/P2w、J1b/T3b、J2t/J2x六個區域不整合。不整合面內部的底礫巖及淋濾帶往往是油氣側向運移的重要通道。通過區域構造研究，海西期及印支期形成的深大通源斷裂基本上僅斷至三疊系，無法將深部二疊系油氣直接運移至侏羅系或白堊系成藏。因此，侏羅系與三疊系間的不整合是三疊系之上油氣藏重要的運移通道。此外，不整合面對油氣的側向運移作用，使得油氣橫向分布范圍大大擴展(圖2)。

烏夏斷裂帶具有良好孔滲性能的砂體既是油氣聚集場所，也是重要的運移通道。當油氣進入滲透性砂體后，就會在其中從高勢區向低勢區運移和聚集。烏夏斷裂帶二疊系-侏羅系沖積扇、扇三角洲、水下扇、河流相等碎屑巖沉積廣泛發育。其中二疊系內部砂體厚度及范圍相對較小，且層間非均質性強，對油氣的疏導能力較差。三疊系克拉瑪依組和百口泉組及侏羅系八道灣組、齊古組的部分砂體平面連片性好，剖面上隔夾層較少，輸導和儲集性能較好。

2.4油氣藏類型

根據烏夏斷裂帶已探明油氣藏的主控因素，可劃分為構造油氣藏、地層油氣藏、巖性油氣藏、復合油氣藏4種類型(圖2)。

圖2　烏夏斷裂帶油氣成藏綜合模式圖

本區構造油氣藏最多，占探明油氣藏數量的55%，包括斷塊油氣藏、斷鼻油氣藏、斷背斜油氣藏及背斜油氣藏。其中由斷裂遮擋形成的斷塊油氣藏數量較多，如烏101井區百口泉組油藏；斷鼻油氣藏是斷層切割鼻狀構造形成的油氣藏，如烏36井區百口泉組油氣藏；斷背斜油氣藏受背斜和斷層雙重遮擋條件控制，如風3井區二疊系風城組油藏，油藏流體分布明顯受斷背斜的控制；目前探明的純背斜油氣藏只有夏72井區風城組層狀背斜油藏。已探明的地層油氣藏(如夏9井區三疊系油藏)和巖性油氣藏(如烏5井區克拉瑪依上亞組油藏)較少，僅占探明油氣藏的9%。由兩種以上因素控制的復合油氣藏，約占已探明油氣藏的36%，包括巖性-構造油氣藏(如重1井區塊齊古組油藏)、地層-巖性油氣藏(如夏9井區八道灣組油藏)和地層-構造油氣藏(如重43井區八道灣油藏)等類型。

3油氣分布主控因素分析

3.1烴源巖和生排烴中心對油氣分布的控制

烴源對于油氣成藏必不可少，沒有油氣來源就不能形成油氣藏，油氣來源不足就不能形成優質的油氣藏。烏夏斷裂帶紅旗壩地區距離瑪湖凹陷生烴中心較遠，并且其原地烴源巖不發育[14]。從目前的勘探結果來看，烏爾禾地區、風城地區及夏子街地區油氣聚集程度較高，而紅旗壩地區至今仍無工業油氣流井。由此可見，烴源巖和生排烴中心對油氣分布具有重要控制作用。

3.2構造和沉積相帶對油氣分布的控制

構造和沉積相帶控制著油氣藏的位置和分布范圍，有利構造與有利相帶的有機組合成為烏夏斷裂帶油氣富集的主要場所。

本區烏爾禾鼻凸區、夏子街鼻凸區及構造寬緩區是油氣聚集的主體區。此外，構造演化對生儲蓋組合及沉積相帶的展布也有一定程度的控制作用。逆掩斷裂普遍具有同生活動性質，對各類扇體的形成有明顯的控制作用[15-17]。

沉積相帶控制著砂體的發育，進而控制著儲集層的發育。本區發育的大量扇體及河流相沉積為油氣的聚集提供了良好的空間。

3.3斷裂和不整合對油氣分布的控制作用

多斷裂組合對油氣垂向疏導起到積極的作用[18]，油氣優先在通源斷裂兩側有利區域聚集。此外，斷裂也會對油氣藏產生一定的破壞作用。如烏爾禾地區的瀝青礦，就是三疊系及以下的原生油氣藏受斷裂切割破壞，輕質組分逸散而成。

不整合對油氣的分布也有重要的控制作用。不整合不僅是油氣區域性運移的良好通道，而且能形成與之相關的油氣藏[19-20]。淺層斷裂規模較小，控藏作用有限，但侏羅系底部不整合，對其鄰近的油氣藏具有重要的控制作用。

3.4有利儲層對油氣分布的控制作用

儲層的巖性、物性及非均質性對油氣的運移、分布、聚集及油氣藏的產能均有較大影響。烏夏斷裂帶二疊系油氣成藏部位與特殊巖性體(云質巖或火山巖)及孔縫發育儲層區帶密切相關。二疊系已探明油藏孔隙類型主要為晶間孔、溶蝕孔、微裂縫及氣孔，巖性主要為云質巖或火山碎屑巖?？梢?，孔縫發育的特殊巖相帶是二疊系油氣分布的有利區。

4結論

(1)烏夏斷裂帶是典型的復式油氣聚集帶，具有油氣藏類型多、儲層類型多、儲蓋組合多以及多層組含油的“四多”特征，油氣分布受烴源巖和生排烴中心、構造和沉積相帶、斷裂和不整合以及有利儲層等多種因素的控制。

(2)針對烏夏斷裂帶復式油氣成藏的特點，可采用立體勘探模式，縱向上兼顧多套儲層，油藏上下找油藏；橫向上兼顧多個井區，油藏之間找油藏，油藏外圍找油藏。

(3)二疊系油氣成藏與特殊巖性體及儲層孔縫發育程度密切相關，因此，加強孔縫發育特殊巖性體的識別及刻畫對于該區二疊系油氣勘探尤為重要。

(4)烏夏斷裂帶雖歷經50多年的勘探，但其復雜的沉積構造及油氣聚集規律仍有待進一步探索，圍繞烴源巖和生排烴中心，強化整體認識并建立宏觀模式、深化沉積研究及構造解釋、細化儲層分層分類研究對于本區勘探工作至關重要。

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編輯：吳官生

文章編號：1673-8217(2016)02-0045-04

收稿日期：2015-12-07

作者簡介：倪振，1987生，2011年畢業于西安石油大學地質學專業，現從事油氣勘探評價工作。

中圖分類號：TE112.33

文獻標識碼：A