柴达木盆地潜西地区成藏条件分析

柴达木盆地潜西地区成藏条件分析 柴达木盆地潜西地区成藏条件分析 2005年l2月西北油气勘探第l7卷第4期 柴达木盆地潜西地区成藏条件分析 石亚军陈启林张正刚陈迎宾张静 (中国石油勘探开发研究院西北分院) 摘要 柴北缘西段油气成藏主控因素分析结果表明,烃源岩,输导体系和圈闭是控制该区油气成 藏的主要条件.潜西地区石油地质条件的研究表明,潜西地区具有临近冷西次凹和赛什腾2 个生烃凹陷的条件,同时多期次的断裂和区域不整合面也为油源沟通提供了良好 的输导体系. 精细构造解释表明,潜西地区的构造背景北部高,南部低,是逐步过渡的一个单斜.受燕山运 动的影响,在其上于挤压应力作用下发生褶皱断裂,相互配置形成了可靠的圈闭.可见,潜西 地区是柴北缘下一步油气勘探值得重视的一个区域. 关键词烃源岩圈闭输导体系成藏条件潜西地区柴达木盆地 柴达木盆地北缘是一个以中,下侏罗统煤系地层为烃源岩的含油气系统….柴北缘西 段主要指南八仙断裂以西,鄂博梁构造带以北的盆地范围,区内的冷湖油田是我国解放初期 最早发现的油气田之一,至今已发现冷湖三号,冷湖四号,冷湖五号和南八仙等4个油气田, 此外在冷湖六号,冷湖七号及葫芦山一鄂博梁等构造上也获得油气显示.近年来勘探一直 未取得重大突破,说明柴北缘油气成藏条件十分复杂,人们对该地区地下油气运聚 成藏条件 认识还存在偏差,控制油气成藏与分布的主要因素及其作用还没有弄清楚,油气勘探面临风 险性.研究区潜西地区处于赛什腾凹陷西北段(图1),近临冷湖四,冷湖五号油田,地理位 置上隶属青海省海西州冷湖镇. 一 ,柴北缘西段油气成藏主要控制因素 1.烃源岩 烃源岩是油气形成的基础,有效烃源岩的分布是油气发现的先决条件,其发育程度 及分布决定了油气资源的潜力和勘探方向.在柴北缘西段,目前发现的油田都围绕中,下侏 罗统生烃中心分布【2.3J,其中鱼卡油田位于鱼卡生烃凹陷中心,其有效烃源岩的厚度为300 , 400m,有机质类型较好,综合为中等生油岩;冷西,伊北有效烃源岩厚度达800m以 上,有机质丰度高,生烃强度达中型油气田规模.冷湖西凹陷下侏罗统烃源岩在晚第三纪早 石亚军,男,1977年生,2003年毕业于兰州大学资源环境学院,获硕士学位,现主要从事石油勘探研究工作.地址: (73oo2o>甘肃省兰州市中国石油勘探开发研究院西北分院,电话:(0931)8686117. 西北油气勘探2005年 图1潜西地区地理位置示意图 期进入生烃门限,现仍处于生,排烃高峰期,以生,排油为主,因此其周边的冷湖三,冷湖四和 冷湖五号油田主要以油藏为主;伊北凹陷下侏罗统烃源岩在古新世就进入生烃门 限,渐新 中新世达到生排烃高峰,现今尺.世一演化到过成熟阶段,因此其东北的南八仙构造主要聚 集凝析油气和干气;伊北凹陷南部的鸭湖构造也产天然气,鸭参3井3096—5204m日产气 610m.鸭深1井在下油砂山组则日产气2O0m'. 2.输导体系 输导体系的疏导能力直接关系到油气运聚与成藏.前人研究认为断层是柴北缘油气输 导体系的要素之一l4】,同时不整合面和输导层也是重要因素,前者是油气垂向运移的最重 要通道,后两者是油气横向运移的主要通道,三者相互交叉连接,构成了从烃源岩到圈闭的 输导网络体系.在不同的地区输导体系的构成和各输导要素所起的作用各不相同.从成藏 模式图(图2)来看,在冷湖三号构造区,从昆特依生油凹陷排出的成熟油气首先进入下侏罗 统顶部的不整合面,横向向冷湖三号高部位运移,再通过不整合面与断裂组成的输导体系运 移到冷湖三号构造之中,形成各种类型的油气藏.在冷湖四,冷湖五号和南八仙地区,也主 要是由不整合和断裂构成输导网络系统,基底断层和中浅层滑脱断层是油气运移的主要通 道.这两个地区的油气以垂向运移为主,从而形成深,浅层原,次生2套油气藏.马海深浅 层构造气藏的油气都是通过不整合,断裂和砂岩疏导层三者构成的输导体系,由伊北凹陷运 移到马海下干柴沟组上段圈闭中聚集成藏的.从以上分析可知,输导体系的连通程度对形 成油气藏非常重要. 3.圈闭 圈闭的形成时期要先于或同步于油气大量运移时期,优先圈闭是使其成为有效圈闭的 重要条件】.研究认为柴北缘下侏罗统烃源岩大多在渐新世一中新世进入大量排烃期. 伊北凹陷下侏罗统烃源岩在古新世进入排烃期,早于这些时期或与之同步形成的圈闭都可 能捕获运移中的油气而形成油气藏,如冷湖三,四,五号油气藏,南八仙,马海的油气藏和冷 第l7卷第4期石亚军等:柴达木盆地潜西地区成藏条件分析 湖七号冷七1井,冷七2井区油气藏.相反的,位于中央坳陷区的鄂博梁?号,鄂博梁?号, 鸭湖构造处在凹陷之中或斜坡上,构造位置有利,但构造形成时间晚,而这些地区所在的下 侏罗统烃源岩大都在古新世开始生排烃,渐新世为大量排运烃期.因此,这些构造圈闭的形 成期与油气聚集成藏之间存在匹配问,油气充注程度十分有限,只获得低产气流.马海圈 闭尽管远离烃源岩区,但由于形成早,又有输导体系沟通,所以仍有油气聚集.鱼卡构造圈 闭虽然形成晚,于上新世末期形成,但该凹陷中侏罗统烃源岩此时也刚进人大量排油阶段, 二者同步,形成了鱼卡油田. 图2柴北缘主要油气田成藏模式图 (a)冷湖三号成藏模式图;(b)冷湖四号成藏模式图;(c)冷湖五号成藏模式图;(d)南八仙成 藏模式图;(e)马海成藏模式图;(f)鱼卡成藏模式图 二,潜西地区主要成藏条件分析 1.烃源岩分析 潜西地区邻近2个生烃中心,其中西南方向的冷西次凹已被钻井所证实,烃源岩主要以 小煤沟组的暗色泥岩为主,厚度达900余m,据地化分析】,有机质丰度较高,生烃潜量平均 值达5.79X10,.据笔者研究,靠东方向的赛什腾凹陷中侏罗统的油页岩,暗色泥岩及煤 也具有一定的生烃潜力,其中大煤沟组第七段的油页岩,泥岩为最好的生油岩,生烃潜量在 (2,6)X10,,达到中等一好的烃源岩,并且分布面积大(图3). 2.输导体系分析 (1)断裂输导体系断裂(主要指断层)是重要的输导层,它是油气垂向运移的主要途 径.影响断层输导体系有效性的因素有断层的性质,封闭性,发育规模,分布,断层活动期及 西北油气勘探200-5正 匦丑霞恒水齄n匦 - :liil0lIl:: ……….fI.III:jI8雕雕...l?I,l!『l1'f'_'I'l晕.!:. :;霎lliII:I:I:I:II'I'?::I. I . : :I= -:?I'?:I. { I l l l:I? ' I' ? IlII??jIII?' J l J I JI.: ? IIl? lll- llI lII? lllllIllIillI?I霹 拜??幕???I?II 圃口雾 lIl//II'-lilllIlIlI} ll暑l7囊:霹?mo氍4~,UIf'.一' 射霉l产;Il!}}蠛 -?略 I食骥 {'I'\.\一. i'I-},\0-?热硼 ?:.I?螽青?lI略-曩世I 一 l0皇?ll .1;I暑 . 羹fI蓍l:/ji杪-o?.I//oo,置曰酮蓍 -t,??II/. I:{?......ff/ :..:;/4.......-『螽Q馔I盥I一 如鞠lil{I聪I,.一_霞 8硼l鼹艄8酮f瓣/篁l匦i 旧蠢震鬻f阻器牛删旧露日冒阻赢|If甚;姗 第17卷第4期石亚军等:柴达木盆地潜西地区成藏条件分析27 其与油气运移期的关系,断层的产状,断层与其它输导层的时空配置关系等,其中最重要的 是断层的封闭性和时空配置关系.通常情况下断层是作为第?级次输导层或输导体系的, 往往起瓶颈作用.在潜西地区发育多条断层(图4),主要断开下第三系路乐河组至侏罗系 大煤沟组,是沟通侏罗系油源的重要通道,也是汇集大煤沟组油源第?级次输导层,在整个 输导体系中起瓶颈作用;第1级次输导层是夹于侏罗系大煤沟组储集层输导层.因此断层 的封闭性,形成时间和活动期成为运移成藏的关键.通过精细地震解释,认为潜西地区的断 层以逆断层为主,其中潜西断层呈NNE向,主要发育于燕山早期,由于受燕山运动大规模的 挤压作用,断距大,后期下降盘沉降了较厚的侏罗系地层.赛西断裂是由近平行的2条断层 组成,相对冲断,所夹断块形成地垒,地垒两翼断层可成为油源断层,也可形成遮挡.在工区 中部一条NW向且向南呈弧形延伸的断裂发育至第三纪中晚期,其在大型鼻状构造的背景 上成为一条连接生油凹陷的重要油气通道,继而最终成为封堵油气的关键因素.其余若干 中小断层均是依附上述三大断层的派生断层. 图4潜西地区第三系底部(Tr)反射层深度图 (2)不整合输导体系我国中,新生代含油气盆地都发育不同规模的不整合,由其构成 的输导体系分布范围广,运移距离大,是油气区域性分布的重要运移通道.影响不整合输导 体系有效性的主要因素有:不整合面的性质,不整合面的岩性构成,上覆(遮盖)地层的性 质,不整合的发育规模,不整合形成时间和运移期的配置关系,与其它运移通道的时空配置 关系等.不整合面的倾角和分布面积控制油气运移速度,距离和聚集规模.潜西地区路乐 河组底部的不整合面与下伏地层呈削蚀接触,对下伏不同层系地层跨度大,有利于油气汇 西北油气勘探2005焦 集J,并且不整合面在全区普遍存在. 3.圈闭条件分析 地震资料分析表明,潜西地区第三系总的构造背景北部高,南部低,是逐步过渡的一个 单斜.在其上,由于受燕山运动的影响,于挤压应力作用下发生褶皱断裂.由于地层的压缩 变形作用,可形成圈闭,形成的机制主要有断块边缘的褶皱作用,断层的牵引作用及垂直断 层走向的缩短作用].地震解释的结果表明潜西地区相互配置形成了4个较可靠的 构造圈 闭(图4).同时本次研究中,通过波阻抗反演在路乐河组(E.+)发现一层异常体,综合分析 为岩性圈闭.其上部以泥质成分为主的蓝色层下夹有18ms(约40m)厚的以砂质为主的浅 色层(黄一淡红),判断为砂层组,边部尖灭,被泥质岩所包围,呈透镜体状,面积约19km. 其埋深与赛深2井主力油层组大致相当. 三,结论 本次研究分析认为,对现有油气藏的解释表明,柴北缘西段油气藏的主控因素主要为烃 源岩,输导体系(尤以断裂为主的输导体系)和圈闭.潜西地区具有临近冷西次凹和赛什腾 2个生烃凹陷的条件,同时多期次的断裂和区域不整合面也为油源沟通提供了良好的输导 体系.精细构造解释表明,潜西地区形成了相互配置可靠的圈闭,同时也发现岩性圈闭显 示,油气检测及储层反演结果也提供了良好的证据,可见潜西地区是柴北缘下一步油气勘探 值得重视的一个领域. 参考文献 王明儒,胡文义,彭德华.柴达木盆地北缘侏罗系油气前景.石油勘探与开发,1997,24(5):20,24 徐风银,彭德华,侯恩科.柴达木盆地油气聚集规律及勘探前景.石油,2003,24(4):1,6 姜振学,庞雄奇,罗群,等.柴北缘西部油气成藏的主控因素.石油与天然气地质,2004,25(6):692,695 高先志,陈发景.柴达木盆地北缘西段油气成藏机理研究.地球科学,2002,27(6):757,762 张卫海,查明,曲江秀.油气输导体系的类型及配置关系.新疆石油地质,2003,24(2):118,121 杨永泰,张宝民,李伟,等.柴达木盆地北缘侏罗系层序地层与沉积相研究.地学前缘,2000,7(3):145, 151 丁文龙,金之钧,丁艳红.逆断层和聚敛型扭断层下盘圈闭条件分析及勘探意义.江汉石油,2003, 25(1):30,34 (本文于2005年6月8日收到,修改稿于同年l1月21日收到) l234567