杭錦旗錦58井區早石炭世古地貌特征對盒1段沉積作用的影響

高照普

（中國石化華北油氣分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450000）

杭錦旗區塊位于鄂爾多斯盆地北緣，橫跨伊盟隆起、伊陜斜坡、天環坳陷三個構造單元，錦58井區所屬十里加汗區帶在泊爾江海子斷裂帶以南地區，構造單元上位于鄂爾多斯盆地的伊陜斜坡與伊盟隆起結合部，總體上為平緩的向南西傾斜的單斜形態，局部發育低幅度鼻狀隆起，區內發育烏蘭吉林斷裂[1]。其二疊系下石盒子組氣藏為巖性氣藏，目前已開發的盒1、盒3段氣藏具有儲層物性好、產能高的特點，而盒1段氣藏又因其規模大，成為該區主力氣層。針對該氣藏，在古地貌研究基礎上，探討古地貌對沉積體系的控制作用[2]，為錦58井區外擴及發現更多此類氣藏提供勘探思路。

1 恢復古地貌常用方法

古地貌恢復已成為目前研究含油氣盆地層序地層和沉積特征的常用方法，對于盆地構造分析、沉積物搬運及分布特征以及后期油氣富集規律研究都具有重要意義，目前恢復古地貌常用方法主要有殘余厚度法、印模法、沉積模式法、層序地層分析法等[3，4]，不同方法適用于不同沉積構造特征，應根據各種地質特征選用最適用最準確的方法。

在結束了長期的抬升剝蝕后，鄂爾多斯盆地北部于晚石炭世至早二疊世期間地層平穩下降，開始接受新的沉積，在基底發育時期盆地中部古隆起由于海侵作用被海水淹沒，僅在公卡漢地區凸出海面呈孤島狀。二疊紀早期至三疊紀晚期，盆地從海相轉變到陸相，盆地北緣中央古隆起逐漸消失，全區進入廣覆型補償沉積時期[5，6]。由于錦58井區在早石炭世時期古地貌屬于被剝蝕狀態，依據其具體地質情況，并通過多種古地貌恢復方法的嘗試，最終決定采用上覆地層厚度—印模法來恢復其古地貌形態[7]。

2 古地貌特征

通過統計本區128口井下石炭系的地層厚度，用印模法繪制出研究區早石炭世古地貌（見圖1）。由于研究區位于鄂爾多斯盆地北部，臨近公卡漢凸起，古地貌最大高差可達340 m，坡降幅度較大。

圖1 杭錦旗區塊錦58井區早石炭世古地貌圖

根據古地貌起伏特征及石炭紀早期沉積厚度，本文將研究區古地貌劃分為3種古地貌單元：凸起、溝谷、斜坡，即呈現“一凸、一溝、一斜坡”特征：

凸起：位于研究區西北部的公卡漢凸起，是工區地形相對較高的部位，下石炭系地層厚度＜50 m，同時也是錦58井區下石盒子組碎屑巖儲層的物源區。

溝谷：為早石炭世長條狀低凹地區，位于研究區南部，是古地貌最低的部位，地層厚度＞280 m。

斜坡：為公卡漢凸起與溝谷之間具有一定坡度的地帶，位于研究區中北部，內部發育多條小的溝谷，呈隆凹相間狀展布，平均地層厚度在100 m～200 m。

圖2 錦58井區盒1段巖石成分三角分類圖

圖3 錦72井區盒1段巖石成分三角分類圖

3 古地貌對下石盒子組盒1段氣藏的控制作用

結合錦58井區已探明的盒1段氣藏分析認為，物源巖性、古地貌起伏特征、砂體展布、差異壓實等因素都是控制下石盒子組盒1段成藏的重要因素[8]。

3.1 古凸起為錦58井區提供優質物源

鉆井揭示出公卡漢凸起殘留中上元古界變質石英巖，母巖經過風化剝蝕后隨水流搬運至錦58井區，該井區盒1段巖性以石英砂巖和巖屑石英砂巖為主，粒度以粗粒為主，其次為中粒；儲層物性較好，是錦58井區主要的富氣層段。而相鄰的錦72井區由于物源來自北部、東北部的烏蘭格爾凸起的太古界花崗片麻巖，盒1段巖性以巖屑砂巖為主，儲層物性較差，產氣量較低（見圖2、圖3）。

3.2 古溝谷對油氣運移通道的控制

錦58井區上古生界天然氣主要來自下部山西組-太原組煤層，氣藏的平面分布受控于烴源巖的展布范圍，生烴結束后天然氣在側向和垂向上進行近距離運移并在下石盒子組成藏[9，10]。

研究表明，錦58井區油氣運移受南部古溝谷影響明顯，溝谷內山西組-太原組煤層平均厚度達24 m，遠大于其他區域，生烴強度大，下石盒子組盒1段辮狀河道直接覆蓋其上，這種巖層配置關系縮短了天然氣在垂向上的運移距離，使油氣運移所需動力閾值降低，為山西組-太原組烴源巖天然氣壓力的釋放起到促進作用，由于古溝谷處在構造低部位，該處碎屑巖沉積厚度較大，所以油氣在溝谷中的厚層儲層中垂向運移。由于河道砂體在橫向上相互連通、縱向上交錯疊置，而且儲層厚度大，物性較好，故對其下部運移上來的天然氣提供了聚集場所，并形成了良好的側向運移的通道條件，之后天然氣將在優勢儲層中聚集成藏[11]。

3.3 古斜坡區對沉積的控制作用

研究區盒1段主要發育沖積扇-辮狀河沉積，北部斜坡區發育沖積扇沉積體系，扇體上由東向西發育多條辮狀河道，河道中發育心灘，由于河道擺動遷移頻繁，心灘在側向上疊合連片，垂向上互相疊置，砂體較厚且展布面積較大，巖性基本上以含礫粗砂巖及中砂巖為主，儲層物性好。南部古溝谷區域及其他低洼區以辮狀河沉積為主，與北部相比，南部河道較穩定，砂體橫向上連通性較差，河道間出現分流間灣，沉積物粒度細，泥質含量高，孔滲特征相對沖積扇砂體明顯變差。目前錦58井區盒1段氣藏大部分高產井都分布在古地貌斜坡區沖積扇沉積體系中，而分布在古溝谷區域及其他低洼區發育的辮狀河道中的氣井則產氣量低，產水量大。

3.4 古地貌對構造特征的控制作用

根據前人研究，在早白堊世以前，研究區長期受中元古時期形成的古地貌影響，古構造表現為北西高，南東低的特征。在白堊世早期，鄂爾多斯盆地北緣東部受燕山運動影響發生了強烈的抬升隆起，經過燕山運動的改造，錦58井區構造形態最終形成了如今的南西低，北東高的平緩單斜地形[6]。

受古地貌地形高差的影響，對于臨近古地貌頂部的盒1段地層，在溝谷地區形成了沉積中心，其碎屑巖沉積物較厚，而在斜坡地帶則沉積物由低部位到高部位則逐漸減薄，由于差異壓實作用的影響，沉積厚度大的區域壓實作用強烈，容易形成現今地下的構造低部位，相應的，在斜坡帶上則形成構造高部位，受現今構造影響，在錦58井區東北部構造高部位的古斜坡帶上，發育較多鼻狀隆起，這些局部構造鼻狀隆起對盒1段天然氣的儲集成藏起著十分重要的作用，這里常形成氣藏高產區。

3.5 盒1段成藏模式及潛力預測

根據鉆井試氣成果，并結合古地貌特征對沉積物源、碎屑巖沉積過程、油氣運移及局部構造的分析，認為錦58井區上古生界下石盒子組盒1段氣藏主要受沉積相及儲層物性控制，是典型的巖性氣藏。氣藏分布在古地貌斜坡區，沖積扇扇體上發育的辮狀河心灘砂體為最有利儲集體，在斷層溝通氣源和儲層的前提下，天然氣通過古沖溝中的厚層砂體垂向運移、并由于河道砂體側向疊置關系而側向運移。斜坡區受燕山運動改造后，形成巖性上傾尖滅天然氣圈閉，在斜坡區由于差異壓實作用形成低幅度鼻狀隆起，天然氣運移過程中進入優勢儲層時便富集成藏。

在分析氣藏主控因素及產能影響因素基礎上，結合古地貌特征、儲層、構造、斷層等因素，總結錦58井區有利富集區位于古地貌斜坡區，發育巖性上傾尖滅圈閉，并且具有儲層厚度大、物性好的特點。而杭錦旗區塊位于鄂爾多斯盆地北緣，橫跨伊盟隆起，區內發育公卡漢凸起、崔家坡凸起、烏蘭格爾等凸起，其附近可能還有類似錦58井區地質特征的高產氣藏，所以錦58井區盒1段高產氣藏可以作為典型案例，對在各大凸起附近尋找類似巖性氣藏潛力區起到指導作用。

4 結論

（1）通過印模法可以準確地恢復研究區石炭紀早期古地貌特征，并劃分出三種基本地貌單元：凸起、斜坡區、溝谷。

（2）早石炭世古地貌對上覆地層的構造特征、物源供給、沉積物搬運、油氣運移通道以及氣藏分布特征等具有較強的控制作用，錦58井區盒1段天然氣高產區主要分布在古地貌斜坡區。

（3）錦58井區有利富集區位于古地貌斜坡區，發育巖性上傾尖滅圈閉，具有儲層厚度大、物性好的特點，針對研究區天然氣高產富集規律的研究，能對外擴區域各大凸起附近尋找類似巖性氣藏潛力區起到指導作用。

石化院質檢中心獲國家CMA證書

近日，中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院石油產品質量監督檢驗中心（下簡稱中心）順利取得國家檢驗檢測機構資質認定證書（CMA證書）。本次通過資質認定的共有2大類36個參數，其中包括國Ⅴ車用汽油、國Ⅴ車用汽油兩個產品以及研究法辛烷值、十六烷值、餾程、密度等參數。取得CMA證書標志著本中心已具備國家法律、行政法規規定的基本條件和能力，可向社會出具具有證明作用的數據和結果。通過檢驗檢測機構資質認定，使中心的檢驗檢測技術和質量管理水平進一步提高，保證了出具檢驗檢測報告的權威性和可靠性。

（摘自中國石油報第7163期）