瑪湖凹陷中淺層油氣成藏特征

劉海艷，李德華，裴家學，高建軍，崔宇晶

（中國石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010）

1 研究概況

瑪湖凹陷位于準噶爾盆地西北部，是中央坳陷的次一級負向構造單元。準噶爾盆地從石炭紀開始到第四紀，經歷了石炭紀海相、二疊紀前陸盆地、三疊紀—白堊紀陸內坳陷盆地、古近紀—新近紀準南再生前陸盆地四個階段，造就了總體上向南傾的構造格局，為中國西北部地區典型的大型疊合含油氣盆地[1-2]。在海西、印支、燕山、喜山等運動的影響下，瑪湖凹陷經歷了伸展、擠壓沖斷、克拉通內坳陷、弱伸展、壓扭等演化階段。瑪湖凹陷中淺層整體是一個西高東低的單斜構造，地層分布穩定，厚度變化較大。中淺層地層包括三疊系百口泉組、克拉瑪依組、白堿灘組、侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、頭屯河組等層系。筆者研究的主要目的層系為八道灣組，上部為灰色中、細砂巖與泥巖互層，偶見煤層，中部大套泥巖與泥質粉砂巖發育，下部為含礫不等粒砂巖、細砂巖與砂礫巖等，煤層發育。

2 烴源巖特征

2.1 烴源巖品質

瑪湖凹陷主要發育三套烴源巖，分別位于深層下二疊統佳木河組（P1j）、風城組（P1f）和上二疊統下烏爾禾組（P2w）[3-4]。其中佳木河組烴源巖為泥質巖類，平均厚度為120m，有機碳含量平均為0.56%，有機質類型為Ⅱ1-Ⅲ型，Ro值為1.18%～1.9%。風城組主要巖性為黑灰色泥巖、白云質泥巖，平均厚度為150m，其殘余有機碳含量平均為1.26%，有機質類型多為Ⅰ-Ⅱ型，Ro值為0.85%～1.16%，為研究區主力烴源巖。下烏爾禾組為暗色泥巖、粉砂質泥巖，平均厚度75m，殘余有機碳含量平均為0.7%～1.4%，有機質類型為Ⅲ型，處于成熟—高成熟演化階段。

2.2 油源對比分析

在生物標志化合物中，三環二萜烷C20、C21、C23的分布是反映母質來源的一個良好指標[5-9]，因為其受成熟度、運移效應和生物降解的影響較小，且在研究區原油中含量較高，所以作為瑪湖凹陷原油分類的首選指標。

三套烴源巖的三環二帖烷分別具有以下特征：（1）二疊系風城組烴源巖的油一般呈較大斜率的上升型分布。（2）下烏爾禾組烴源巖的油則呈C20＞C23的不對稱山峰型分布。（3）風城組和下烏爾禾組混源，呈 C23＞C20的“山谷型”分布。（4）風城組和佳木河組混源，呈 C20＞C23的“山谷型”分布。

圖1 瑪中4井生物標志物分布特征

圖2 艾湖12井生物標志物分布特征

表1 瑪中4井和艾湖12井原油地化參數

通過油源對比認為（圖1-2、表1），瑪中4井百口泉組原油來自風城組，白堿灘組原油來自風城組和佳木河組混源，艾湖12井八道灣組原油來自下烏爾禾組，百口泉組原油來自風城組和佳木河組混源，展示了瑪湖凹陷油氣成藏具有多源多期的復雜特點[10]。同時，原油具有較高的伽瑪蠟烷和β-胡蘿卜烷，它的存在主要由于缺氧的、含鹽湖相沉積環境中的藻類有機質，指示有機質沉積于咸水—半咸水的沉積環境。

3 儲層特征

瑪湖凹陷中淺層儲層巖性主要為厚層砂礫巖、薄層中砂巖、細砂巖、粉砂巖等（圖3、圖4），以辮狀河三角洲前緣水下分流河道為主，具有砂體發育、條帶狀疊置分布的特征。其中八道灣組一段儲層發育，縱向上可分為5套砂層組，由下而上儲層巖性從厚層塊狀砂礫巖逐漸變化至互層狀中、細砂巖。儲層孔隙度平均值為13.63%，滲透率平均值為7.71mD，孔隙類型以剩余粒間孔為主，其次為粒內溶孔，屬于低孔、低滲儲層（圖5、圖6）。

圖3 艾湖 15井，J1b1，2353.10m，細砂質中砂巖，50×，原生粒間孔、粒內溶孔、高嶺石晶間孔

圖4 瑪 12井，J1b1，2562.56m，中砂巖，25×，剩余粒間孔

圖5 瑪湖凹陷八道灣組一段儲層孔隙度直方圖

圖6 瑪湖凹陷八道灣組一段儲層滲透率直方圖

4 油氣成藏特征

研究認為，準噶爾盆地西北緣三疊系具有三疊紀末和白堊紀末兩期油氣成藏，而二疊系具有二疊紀末、三疊紀末和白堊紀末期三期油氣成藏。海西、印支期走滑斷裂斷距大，能夠斷穿風城組烴源巖，具有溝通深層油源向淺層調整運移的作用。印支、燕山、喜山期斷裂斷至中淺層，以高角度走滑斷裂為主，斷距小，斷裂與構造、巖性圈閉相匹配，宏觀上控制油氣成藏。所以，中淺層儲層與深層油氣藏具有“接力成藏”的特征。而且，由于深層斷裂和淺層斷裂的共同輸導溝通作用，使得不同烴源巖和不同成熟度的油氣互相混合，混源油氣較普遍。

瑪湖凹陷艾湖成藏帶艾湖12塊八一段儲層巖性為厚層砂礫巖和薄層中細砂巖、粉砂巖，以發育辮狀河三角洲前緣水下分流河道沉積微相為主，以下二疊統風城組為主的烴源巖沿著深斷裂、不整合面運移到三疊系百口泉組等層位，又沿著中淺層斷裂調整到白堿灘二三段、八道灣組一段等層位，在物性好的砂體中聚集，形成良好的油氣藏。縱向上，八道灣組二段大套泥巖作為蓋層，八道灣組一段側向和上傾方向被辮狀河三角洲泥巖或致密砂巖所遮擋，形成巖性圈閉，為油氣大面積成藏提供了良好的條件。

5 結論

1）瑪湖凹陷在海西、印支、燕山、喜山等運動的影響下，經歷了伸展、擠壓沖斷、克拉通內坳陷、弱伸展、壓扭等演化階段。

2）中淺層的油氣主要來自深層下二疊統佳木河組、風城組、下烏爾禾組三套烴源巖，其中，風城組主要巖性為黑灰色泥巖、白云質泥巖，平均厚度為150m，其殘余有機碳含量平均為1.26%，有機質類型多為Ⅰ-Ⅱ型，Ro值為0.85%-1.16%，為研究區主力烴源巖。

3）瑪中4井百口泉組原油來自風城組，白堿灘組原油來自風城組和佳木河組混源，艾湖12井八道灣組原油來自下烏爾禾組，百口泉組原油來自風城組和佳木河組混源。由于深層斷裂和淺層斷裂的共同輸導溝通作用，不同烴源巖和不同成熟度的油氣互相混合，油氣混源較普遍，展示了瑪湖凹陷油氣成藏具有多源多期的復雜特點。

4）縱向上，八道灣組二段大套泥巖作為蓋層，八道灣組一段側向和上傾方向被辮狀河三角洲泥巖或致密砂巖所遮擋，形成良好的圈閉，為油氣大面積成藏提供了良好的條件。