塔里木盆地震旦系石油地質(zhì)條件分析及有利區(qū)優(yōu)
導(dǎo)讀:綜合地質(zhì)分析,認為塔里木盆地深層南華-震旦系發(fā)育湖相烴源巖,上震旦統(tǒng)發(fā)育高能灘相白云巖儲層,上覆玉爾吐斯組泥頁巖,不僅可作為上震旦統(tǒng)白云巖區(qū)域蓋層,同時可以作為源巖
來源:未知
發(fā)布日期:2019-11-06 15:05【大 中 小】
目前,塔里木盆地已在新生界、中生界及古生界12個層系均取得重大突破,僅深層寒武-震旦系白云巖 未取得重大突破. 雅克拉潛山型凝析氣藏是盆內(nèi)的唯一發(fā)現(xiàn)震旦系白云巖油氣藏 ,其他地區(qū)亦僅有3口 鉆井(星火1井、塔東1、塔東2)鉆遇震旦系白云巖,上海昌吉就勘探和認識程度均非常低. 由于震旦系埋深大,露頭主要出露于盆地周緣,因此,前人關(guān)于震旦系研究主要基于露頭資料及早期品質(zhì)較差的地震資料,開展了震旦紀(jì) 構(gòu)造背景、沉積層序、儲層特征等方面的研究,并取得了較為統(tǒng)一的認識,認為塔里木盆地南華-震旦系整體 處于拉張背景,經(jīng)歷了“裂陷-坳陷”兩個主要階段,并指出上震旦統(tǒng)發(fā)育優(yōu)質(zhì)白云巖儲層,尤其是在阿克蘇 露頭區(qū)[5-10] . 但對震旦系白云巖生、儲、蓋條件縱橫向展布、配置情況及勘探潛力 研究程度薄弱,這主 要與前人資料掌握程度及資料品質(zhì)有關(guān). 近年來,隨著鉆井、露頭,地震資料的補充及勘探認識的不斷深入, 特別是四川盆地震旦系-寒武系安岳特大型碳酸鹽巖氣田的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn) ,在塔里木盆地迫切需要回答塔里 木盆地深層震旦系是否具有類似于四川盆地規(guī)模成藏、形成大油氣田的條件及震旦系白云巖勘探潛力到底 如何兩大問題. 筆者在綜合前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合全盆地最新區(qū)域骨架地震剖面、鉆井及周緣露頭等資 料,重點研究了上震旦統(tǒng)白云巖生、儲、蓋等石油地質(zhì)條件,綜合構(gòu)造演化分析,指出了塔里木盆地上震旦統(tǒng) 白云巖有利勘探方向.
1 地質(zhì)背景
塔里木盆地是我國西部最大的沉積盆地,面積約56萬km2 . 根據(jù)盆地基底性質(zhì)及大型斷裂發(fā)育特征將 盆地劃分為“四隆五坳”9個一級構(gòu)造單元,分別為塔北隆起、巴楚隆起、塔中隆起、東南隆起、庫車坳陷、北部 坳陷、塘古坳陷、東南坳陷及西南坳陷. 新元古代末期,受Rodinia 超大陸裂解影響,塔里木盆地整體處于伸展構(gòu)造背景. 因此,新元古代-至早 古生代,按照構(gòu)造應(yīng)力強弱,塔里木盆地構(gòu)造-沉積響應(yīng)主要分為三期,包括強伸展作用主導(dǎo)的裂陷期、弱伸 展作用主導(dǎo)的坳陷期、伸展后的相對安靜期. 強伸展作用主導(dǎo)的裂陷期基本對應(yīng)南華紀(jì),為大陸裂谷發(fā)育階 段,主要沉積一套冰磧巖、火山巖、砂泥巖混合沉積;弱伸展作用主導(dǎo)的坳陷期是應(yīng)力由強轉(zhuǎn)弱的過渡期,基 本對應(yīng)震旦系,構(gòu)造在沉積響應(yīng)上表現(xiàn)出明顯的對應(yīng)性,按照巖性組合,震旦系縱向可劃分為兩部分,下部 為一套濱淺海、半深海相碎屑巖沉積,以泥巖及砂巖為主,上部則為一套蓋帽碳酸鹽巖沉積,以白云巖及灰 巖發(fā)育為特征;伸展后主導(dǎo)的相對安靜期基本對應(yīng)寒武系,以底部泥頁巖及上部巨厚碳酸鹽巖沉積體系為 特征。
2 上震旦統(tǒng)白云巖石油地質(zhì)條件分析
Rodinian 超大陸聚合與裂解導(dǎo)致的構(gòu)造-沉積響應(yīng),奠定了震旦紀(jì)白云巖生、儲、蓋發(fā)育的時空及物質(zhì)基 礎(chǔ),使得南華-震旦系湖相烴源巖、震旦系白云巖儲層及下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組泥、頁巖橫向相互疊置,縱向相 互匹配,構(gòu)成一套優(yōu)質(zhì)的生儲蓋組合.
2.1 烴源巖/蓋層特征
震旦系白云巖成藏組合主要發(fā)育兩套烴源巖:南華-震旦系裂陷期及坳陷期湖相泥、頁巖,下寒武統(tǒng)底 部玉爾吐斯組泥巖、頁巖及硅質(zhì)泥巖,同時下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組泥頁巖還可以作為震旦系白云巖區(qū)域蓋層. 2.1.1 南華-震旦系湖相烴源巖 目前,東西伯利亞盆地及四川盆地均已發(fā)現(xiàn)與南華-震旦系烴源巖相關(guān)的 大型油氣田,并且證實,前寒武紀(jì)裂陷槽是形成優(yōu)質(zhì)烴源巖的基礎(chǔ). 塔里木盆地南華-震旦紀(jì)裂坳體系與東 西伯利亞盆地及四川盆地早期沉積演化類似,具備形成南華-震旦系烴源巖的物質(zhì)及時空基礎(chǔ). 盆內(nèi)南華-震旦系基本無鉆井,只有盆地周緣塔東北、塔西北及塔西南三個露頭區(qū)可見南華-震旦系,均 發(fā)育典型的裂谷層序,層序內(nèi)可見2~4期冰磧巖沉積. 研究指出,間冰期氣溫回暖,全球冰蓋大面積融化,浮 游生物,多細胞植物及菌類大量繁殖發(fā)育,加之穩(wěn)定的還原環(huán)境,后期保存形成南華-震旦紀(jì)特有的“間冰 期”烴源巖. 其中,庫魯克塔格地區(qū)雅爾當(dāng)山、照壁山露頭揭示,南華-震旦系烴源巖主要分布在“間冰期”水 泉組、育肯溝組及特瑞艾肯組. 在南區(qū)雅爾當(dāng)山剖面,南華系特瑞艾肯組以黑色頁巖及泥巖為主,TOC平均 值為2.96%,厚327 m;震旦系育肯溝組以黑色泥巖為主,TOC平均值為1.04%,厚26 m;水泉組以深灰、黑色 泥巖為主,TOC平均值為1.54%,厚15.3 m. 在北區(qū)照壁山剖面,特瑞艾肯組以黑色泥頁巖為主,TOC平均值 為2.96%,厚10~20 m;震旦系水泉組以深灰、灰色泥巖為主,TOC平均值為4.89%,厚165 m,均達到優(yōu)質(zhì)烴源 巖標(biāo)準(zhǔn). 在柯坪北部地區(qū)。
2.2 上震旦統(tǒng)白云巖儲層特征
塔里木盆地野外露頭及鉆井上海昌吉資料揭示,上震旦統(tǒng)發(fā)育高能灘相白云巖儲層,以疊層石、薄膜棉層巖、角 礫白云巖、砂屑白云巖為主,儲集物性好,孔隙度介于2.9%~8.1%,滲透率一般大于1.0×10-3 μm2 ,柯坪露頭 區(qū)約150 m . 與柯坪露頭區(qū)相比,塔東1井、塔東2井震旦系白云巖基質(zhì)孔隙度0.59%~2.25%,滲透率小于 0.01×10-3 μm2 ,表現(xiàn)出低孔低滲的特點,儲集物性差,說明規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲層主要發(fā)育在高能灘相,與古地貌的 控制作用密切相關(guān).
2.3 生儲蓋配置
受震旦紀(jì)古地貌控制,塔里木盆地上震旦統(tǒng)高能灘相白云巖褚層發(fā)育,儲層品質(zhì)好,分布面積廣,厚度 大,具規(guī)模儲層發(fā)育特征. 下覆南華系及震旦系裂-坳期湖相烴源巖品質(zhì)好,厚度大,生烴潛力大. 目前埋藏 深均超過6000 m,最大埋深可達上萬米,處于高成熟階段,以生氣為主. 其中南華系烴源巖大部分疊置分布 于上震旦統(tǒng)白云巖之下,可作為原地?zé)N源巖為上震旦統(tǒng)白云巖持續(xù)供烴. 震旦系白云巖主要分布于上震旦 統(tǒng)白云巖周緣的構(gòu)造下傾方向,兩者部分疊置,可構(gòu)成下生上儲,側(cè)生側(cè)儲的綜合運聚效果,運移效率高. 上 覆玉爾吐斯組泥頁巖分布穩(wěn)定,TOC含量高,廣泛分布于上震旦統(tǒng)白云巖之上,可作為直接和區(qū)域蓋層,實現(xiàn) 巖性及烴濃度封蓋雙重封蓋,封蓋條件好,同時可作為優(yōu)質(zhì)烴源巖上生下儲為上震旦統(tǒng)白云巖供烴,縱向上 構(gòu)成了一套良好的成藏組合。
3 上震旦統(tǒng)白云巖勘探有利區(qū)優(yōu)選
塔中為一繼承型古隆起,南華-震旦紀(jì)既已形成,并持續(xù)隆升,成藏條件最好,加之古隆起之上由于地貌 相對較高,震旦系及玉爾吐斯組向古隆起超覆沉積,塔中西北部圍斜地區(qū)可形成大型地層型油氣藏. 塔北地區(qū)受南天山洋閉合影響,中加里東期,塔北北部就已經(jīng)開始隆升,鼻狀構(gòu)造雛形已基本形成,后期 北部持續(xù)隆升,至古近紀(jì)基本定型,是油氣長期運聚指向區(qū),可探索背斜及斷鼻型構(gòu)造油氣藏,勘探規(guī)模大. 柯坪地區(qū)發(fā)育加里東海西期古隆起,喜山期受西昆侖沖斷帶及南天山的共同作用發(fā)生強烈隆升,發(fā)育 多排受蓋層滑脫型斷裂控制的鹽下隱伏構(gòu)造,埋藏淺(4500~6500 m),可探索構(gòu)造型油氣藏. 麥蓋提斜坡早期為塔西南古隆起北傾斜坡,加里東晚期-海西早期巴楚隆起隆升,構(gòu)造翻轉(zhuǎn),麥蓋提地區(qū) 成為南傾斜坡. 發(fā)上震旦統(tǒng)高能灘相沉積向北上傾方向相變?yōu)閮?nèi)緩坡低能相泥質(zhì)白云巖,下覆地層為下震旦 砂泥巖,可能已發(fā)生深變質(zhì)變得致密,上覆為下寒武統(tǒng)蒸發(fā)-半蒸發(fā)相膏質(zhì)云巖,可形成大型地層型油氣藏.。
4 結(jié)論與認識
1)塔里木盆地南華-震旦紀(jì)發(fā)育典型的“裂-坳”結(jié)構(gòu),裂谷及坳陷內(nèi)部發(fā)育間冰期湖相泥巖,品質(zhì)好、厚 度大,上震旦統(tǒng)廣泛發(fā)育一套受中緩坡相帶控制的高能灘相優(yōu)質(zhì)儲層,上覆玉爾吐斯組泥頁巖在盆地北部 地區(qū)大面積連片,分布穩(wěn)定,是良好的蓋層及源巖,縱向上構(gòu)成一套良好的生儲蓋配置.
2)塔中西北部、塔北北緣、柯坪及麥蓋提斜坡中段是上震旦統(tǒng)白云巖勘探四大有利區(qū). 塔中西北部、麥 蓋提斜坡可探索地層型油氣藏,塔北北緣及柯坪地區(qū)可探索背斜及斷鼻型構(gòu)造油氣藏.