塔里木盆地塔中隆起南坡油氣勘探領(lǐng)域

喬桂林，趙永強(qiáng)，沙旭光，周雨雙，羅 宇

(1.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214126； 2.中國石化 西北油田分公司 石油勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830011)

塔中南坡中石化探區(qū)已鉆9口探井，鉆探主要目的層集中在三大勘探領(lǐng)域：奧陶系臺(tái)緣—臺(tái)內(nèi)灘、潛山內(nèi)幕和寒武系鹽下。有多口井在奧陶系見到油斑、熒光、氣測異常等不同程度的油氣顯示，尤以鷹山組(O1-2y)潛山內(nèi)幕(TZ3、Z3井)和良里塔格組(O3l)臺(tái)內(nèi)灘(Z4井)顯示最好，但均未獲得油氣突破。南坡中石化探區(qū)鉆探工作已停滯多年，其主要原因在于對(duì)南坡是否具有規(guī)模性生烴潛力等認(rèn)識(shí)不清晰。前人對(duì)中央隆起區(qū)中下寒武統(tǒng)沉積演化及玉爾吐斯組(-C1y)烴源巖的分布做了一些研究[1-7]；塔中南坡研究主要集中在構(gòu)造樣式、儲(chǔ)層等方面[8-11]，而對(duì)其生烴潛力等成藏關(guān)鍵要素研究較少[12]。主要原因是中下寒武統(tǒng)在塘古巴斯坳陷埋深大于8 000 m，目前無鉆井揭示；而以中上奧陶統(tǒng)灰泥丘為代表的烴源巖(Z2、Z41、YB9等井)，其有機(jī)碳含量(TOC)普遍較低(<0.2%)。由此有人懷疑TC1井上奧陶統(tǒng)44個(gè)樣品TOC平均含量高達(dá)0.85%(中石油資料)是否與熱解分析導(dǎo)致誤差偏大有關(guān)。

本文通過分析中下寒武統(tǒng)沉積環(huán)境與烴源巖TOC的關(guān)系，利用最近新鉆井中上奧陶統(tǒng)地化分析成果，分析塔中南坡烴源巖的生烴潛力，解剖塔中隆起3個(gè)勘探領(lǐng)域油氣成藏富集主控因素以及南坡部分鉆井失利原因，提出南坡下步油氣勘探方向。

1 地質(zhì)概況

2 塔中南坡生烴潛力

2.1 中下寒武統(tǒng)生烴條件

圖1 塔里木盆地塔中隆起構(gòu)造位置示意及周緣地區(qū)斷裂系統(tǒng)

表1 塔里木盆地塔中隆起及鄰區(qū)地層系統(tǒng)與地震波組對(duì)應(yīng)關(guān)系

Table 1 Correlation of strata system and seismic wave groupin Central Tarim Uplift and adjacent area, Tarim Basin

圖2 塔里木盆地過塔中南坡主要鉆井地震剖面剖面位置見圖1。

圖3 塔里木盆地中央隆起—滿加爾坳陷主要鉆井寒武系沉積相、有機(jī)碳對(duì)比剖面

雖然塔中南坡中下寒武統(tǒng)烴源巖生烴條件差，但可能還具有一定的生烴潛力，其依據(jù)有：(1)伸入塘古巴斯坳陷內(nèi)NE向斷裂帶上鉆探的Z3、TZ3井奧陶系均見到良好油氣顯示。如Z3井4 424～4 440 m氣測全烴最高84.79%，C1最高45.7%，C1—C5齊全,持續(xù)61 min,分離器點(diǎn)火，火焰呈藍(lán)色，高2～4 m,持續(xù)9 min，H2S最高達(dá)500×10-6；TZ3井O1-2y組 4 191～4 310.2 m內(nèi)幕連續(xù)取心見4.83 m/1層油斑、84.57 m/7層熒光。而這些油氣由北向南運(yùn)移、翻越塔中Ⅱ號(hào)斷裂帶到南坡聚集的可能性較少。(2)Z3井天然氣中含H2S最高達(dá)500×10-6，ZS1、ZS5、LS2井油氣藏中H2S認(rèn)為是受到膏鹽巖的次生改造作用[13-15]。

2.2 中上奧陶統(tǒng)生烴條件

中上奧陶統(tǒng)是塔里木盆地主要烴源層系之一，如柯坪地區(qū)出露的中上奧陶統(tǒng)薩爾干、印干組黑色頁巖[16]和塔中隆起O3l臺(tái)緣灰泥丘相烴源巖。TZ12井O3l生物相宏觀藻層段的有機(jī)碳高達(dá)2.17%，在298個(gè)樣品中，TOC大于0.5%的占27%，平均1.09%(中石油資料)。但是塔中南坡TC1井卻爾卻克組(O3qr)巨厚灰色泥巖前后兩次測定的有機(jī)碳值存在較大差異：一次是利用巖屑熱解分析，泥巖TOC平均達(dá)0.81%(46個(gè))，灰?guī)rTOC平均0.46%(2個(gè))；另一次是利用巖心分析，泥巖TOC平均0.11%(49塊)，灰?guī)rTOC平均0.17%(41塊)，其有機(jī)質(zhì)豐度均較低(據(jù)TC1井單井評(píng)價(jià))。近期中石化鉆探的Z2、Z41、YB9井，運(yùn)用碳硫法對(duì)中上奧陶統(tǒng)烴源巖分析，其有機(jī)碳含量普遍很低。如塔中南坡臺(tái)緣鉆探的Z2井，O3s深灰色泥巖巖屑TOC在0.22%～0.51%，平均0.32%(7個(gè))；O3l灰色灰?guī)r巖心TOC都小于0.1%(74個(gè))，巖屑TOC在0.074%～0.64%，平均0.15%(58個(gè))。塘古巴斯坳陷西斜坡鉆探的YB9井，O3qr灰色泥巖TOC含量為0.16%～0.37%，平均0.25%(18個(gè))；O2yj灰色灰?guī)rTOC在0.07%～0.12%，平均0.09%(9個(gè))。滿加爾坳陷西斜坡鉆探的Z41井，O3qr灰黑色粉砂質(zhì)泥巖TOC在0.17%～0.31%，平均0.22%(4個(gè))；O2yj灰色灰?guī)rTOC為0.03%～0.14%，平均僅0.06%(8個(gè))。可見，快速沉積的中上奧陶統(tǒng)灰色泥巖、灰色灰?guī)r的有機(jī)碳含量普遍較低，生烴潛力差。

3 塔中南坡油氣勘探領(lǐng)域

3.1 靠近滑脫斷層白云巖潛山圈閉高部位油氣富集

3.2 斷裂對(duì)油氣藏具有控儲(chǔ)控藏控富作用

圖4 塔里木盆地塔中南緣潛山領(lǐng)域主要鉆井成藏主控因素分析

塔中南坡臺(tái)緣缺乏大型NE向走滑斷裂，油氣靠由北向南通過NE走滑斷裂運(yùn)移到南坡的可能性較少。在塔中南坡臺(tái)緣鉆探的Z2、TN1井，均在O3l組見到熒光顯示，但測試均產(chǎn)水(Z2井：5 521～5 533 m試油折產(chǎn)水1.63 m3/d)。Z2井失利的主要原因是鉆遇O3l臺(tái)緣(礁前)的“Y”斷裂帶外，儲(chǔ)層致密。如O3l第2回次5 527.50～5 536.2 m取心共見83條裂縫，96個(gè)中洞(φ=5～8 mm)和26個(gè)針孔；第5回次6 303.67～6 312.12 m取心共見19條裂縫，23個(gè)中洞。但孔洞多為孤立溶孔，少裂縫，部分充填方解石和有機(jī)質(zhì)或泥；鏡下見早期方解石膠結(jié)充填嚴(yán)重，晚期有少量溶蝕孔隙(孔隙度小于4%)和微裂縫。

Z2井以東，南坡臺(tái)緣受到NE向逆沖斷裂帶的改造，在卡4區(qū)塊已變成緩坡型臺(tái)緣，二維資料很難落實(shí)小型斷層。目前在Z3井北三維區(qū)地震剖面上O3l也見到“串珠狀”異常反射體，可能發(fā)育優(yōu)質(zhì)縫洞型儲(chǔ)層，是南坡潛在勘探領(lǐng)域。

3.3 寒武系鹽下油氣成藏富集有利區(qū)

圖5 塔里木盆地塔中隆起卡1區(qū)塊及鄰區(qū)奧陶系產(chǎn)油氣井累產(chǎn)量與走滑斷層距離面斷距的關(guān)系

圖6 塔里木盆地塔中隆起東段寒武系肖爾布拉克組頂面構(gòu)造

圖7 塔里木盆地塔中隆起ZS1—ZS5—Z4井寒武系中下統(tǒng)地層對(duì)比

4 結(jié)論

(1)塔中南坡中下寒武統(tǒng)與中央隆起可能具有相似沉積環(huán)境，發(fā)育一套蒸發(fā)臺(tái)地膏鹽坪—局限臺(tái)地云坪相沉積，生烴潛力比滿加爾斜坡盆地相沉積的深灰—黑色泥巖(頁巖)、深灰色泥質(zhì)灰?guī)r差；但Z3、TZ3等井奧陶系油氣顯示表明，南部塘古巴斯坳陷中下寒武統(tǒng)可能具備一定的生烴潛力。南坡中上奧陶統(tǒng)灰色泥巖有機(jī)碳含量普遍較低，生烴潛力差。

(2)縫洞型潛山油氣藏不受構(gòu)造圈閉幅度控制，油氣富集在潛山面頂部150 m以內(nèi)。儲(chǔ)層是油氣成藏的關(guān)鍵因素之一，白云巖潛山比灰?guī)r潛山縫洞型儲(chǔ)層更發(fā)育。靠近主滑脫斷層白云巖潛山是首選勘探目標(biāo)。

(4)近油源、通源斷裂發(fā)育、儲(chǔ)蓋配置較好的大型背斜構(gòu)造圈閉高部位是寒武系鹽下首選鉆探目標(biāo)。

致謝：本文在研究過程中得到中國石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院的大力支持，在此表示誠摯的感謝。