准噶尔盆地腹部侏罗系油气分布特征及主控因素

闵飞琼,冯天舒,张　蕾

(1.中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院西部分院,山东 东营257015; 2.西南石油大学 地球科学与技术学院,四川 成都 610500; 3.中国石油大学胜利学院 油气工程学院,山东 东营 257000)



准噶尔盆地腹部侏罗系油气分布特征及主控因素

闵飞琼1,冯天舒2,张蕾3

(1.中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院西部分院,山东 东营257015; 2.西南石油大学 地球科学与技术学院,四川 成都 610500; 3.中国石油大学胜利学院 油气工程学院,山东 东营 257000)

通过对现今油气来源与分布及流体包裹体充注特征的系统性研究,明确不同源油气空间分布的主控因素,分析其成藏潜力。研究表明,烃源岩的发育范围及热演化程度是影响腹部“自生自储”成藏潜力的首要问题;有效的断—毯输导体系(断层)是“下生上储”油气成藏关键;成藏期超压演化控制油气充注与分布,同时超压演化对储层形成有效保护;成藏关键期古构造则控制油气有利聚集方向;侏罗系“自生自储”油气、2区块八道湾组侏罗系源的“自生自储”油气和1区块八道湾组中二叠统源的“下生上储”油气潜力大。

准噶尔盆地;侏罗系;油气分布;主控因素

准噶尔盆地腹部侏罗系油气资源量大,含油层系多。近年来,勘探实践证明腹部地区侏罗系来源“自生自储”油气显示良好。因此,针对腹部主力勘探层位——侏罗系,“下生上储”和“自生自储”油气分布特征和潜力是亟待研究的问题。准中区块二叠和侏罗系油气混源现象普遍,不同油源空间油气分布不清,各源油气分布的主控因素各异,潜力大小不一。本研究通过对现今油气来源与分布及古流体(包裹体)的充注特征的系统性研究,分析不同源油气分布的主控因素,明确各源油气成藏潜力,对指导准中油气勘探具有重要意义。

1　中部区块油气来源及分布特征

中部区块不同油源特征差异较大[1],不同源油气特殊的成藏特点决定了油气分布(图1)。中1区块为中二叠油源(P2w),存在下二叠油源(P1f),中二叠油源(P2w)纵向分布广泛,从J1s1到K1tg都有分布,但主要集中在J1s21泛连通砂体中,这种分布特征说明中部区块的泛连通砂体为油气的运移通道,古流体的(包裹体)也表明其强充注特征。中3区块油气空间分布区别于中1区块,主要以下二叠油源为主,中二叠油源主要分布在J2x煤上地层中,中下侏罗系的油源在J1s1有分布,说明昌吉凹陷侏罗系油气进入生烃门限。

中2区块油气来源相对简单,从现今的油气分布来看,中2成1井在J1b3见到的油气和侏罗系煤系烃源岩地球化学特征有很好的对应关系。中4区块以侏罗系油气为主,纵向上从白垩系底部块砂到J1b均见到油气显示,主要产油层位为头屯河组,试油为超压油气层。

2　油气分布主控因素

2.1烃源岩发育及演化

侏罗系油气在腹部均有分布,空间分布差异。研究发现,侏罗系油气分布与烃源岩分布和热演化叠合关系良好[2],主要分布在生烃门限范围内(>0.7%),生烃模拟和古含烃流体结果表明同期成藏[3],因此,工区存在有效烃源岩并进入生烃门限,即可形成属于“自生自储”同期油气藏。

中2区块侏罗系烃源岩热演化程度相对较低,偏煤系的JIb、J2x沼湖相煤和碳质泥岩进入生烃门限,属于低熟—成熟阶段,油气分布在八道湾组,并以煤系烃源岩为主;中3、4区块侏罗系烃源岩热演化程度高,JIb、J2x和J1s沼湖相煤和碳质泥岩及湖相泥岩均进入生烃门限,同时,湖相泥岩生烃门限较浅,油气纵向分布广泛,煤系和湖相油气均有发现;中1区块由于进入生烃门限较晚,热演化程度低,总体潜力评价较差。因此，中2区块八道湾组和中3、4侏罗系及白垩系底部成藏潜力较大。

图1　准噶尔盆地中部区块油气来源分布

2.2有效的断—毯输导体系

中1、3区块以中二叠(P2w)油气为主,且主要分布在J1s毯砂中,油气的上述分布与研究区特殊的输导体系有关。研究区二叠系烃源岩分布广泛且热演化程度高,含油气分布均在有效烃源岩范围内,生烃模拟和古含烃流体结果表明其为晚期成藏。只有发育有效的输导体系才可形成“下生上储”的晚期油气藏。腹部发育直通型和组合型两类断裂体系,可作为油气的垂向输导通道。地化证据证实了油气垂向运移特征,同时,断裂体系和毯砂对接关系较好,通过与低序级对接或者直接断开毯砂形成有效的输导体系,中1区块P2w油气主要分布在J1s毯砂中，印证了上述观点的正确性。

2.3关键成藏期超压演化控制油气充注

盆地腹部四个区块中生界地层现今3 800～5 500 m深度上开始发育超压,超压顶界面在区域上近似于一个向南倾斜的穿层曲面[4]。通过对比同期盐水包裹体与烃类包裹体计算古地层压力,恢复地史时期地层压力演化趋势,划分了早期超压积累阶段、中期超压释放阶段和晚期超压积累阶段[5],结合埋藏史、排烃史分析,地史时期地层压力的3个阶段与盆地腹部早二叠系P1f烃源岩、中二叠系P2w烃源岩和侏罗系烃源岩油气充注过程的3个阶段完全吻合,即超压为油气的运移提供动力。

强超压产生的水力破裂缝可作为油气垂向运移的“隐性”通道[5]。在这类油气输导格架中,烃源岩所生成的油气主要通过超压诱导的水力破裂缝运移,油气以垂向短距离的运移为主,具有幕式开启的特点。这也为中2、4区块侏罗系煤系烃源岩生烃期排烃时断裂不发育、储层严重致密化、构造圈闭不具备的不利成藏条件下提供了隐性输导通道,使岩性透镜体型油气藏的形成成为可能。

2.4超压演化与储层有效保护

随着有机质成烃演化,油气随压力的变化向外排放,储层也可能受到异常高压的影响。随深度增加,浅层储层砂岩物性逐渐减小,在超压层段,储层砂岩的物性存在较大变化空间,说明深部超压环境下储层砂岩依然具有较好的孔渗条件。异常高压对于储层的这种改造作用包含了早期超压对储层原始孔隙的保护和保存[6],同时也包括了晚期超压封存箱内有机质热演化反应形成的有机酸持续对储层的改造形成的次生孔隙,而现今孔渗条件较好的深部

优质储层则是腹部深层油气勘探的首要目标。

2.5成藏关键期古构造控制成藏背景

构造高部位(构造脊)长期处于油气运移指向上,是一种最有利的油气聚集区域,中部1、3区块主要成藏期K1末—K2时期,中部1区块征沙村地区古构造低隆起特征清晰,表明该时期车—莫古隆起形态仍存在,能够成为聚集昌吉凹陷和盆1井西凹陷油气的有利构造位置。超压、油源断层、古构造等成藏主控因素匹配关系良好,为深部二叠系油气运移成藏提供有利聚集场所。在二叠系油气主成藏期(K2),中部2、4区块为盆地腹部的深洼区,不具备古构造特征,这可能是二叠系油气未成藏的主要原因。对于中4区块侏罗系油气而言,油气成藏期相对中1、3较晚,属于同期成藏,研究区发育3大断裂带发育带形成3大鼻凸带是油气有利的聚集区带。

3　结　论

(1)中1区块为中二叠油源(P2w),存在下二叠油源(P1f),中二叠油源(P2w)纵向分布广泛。中3区块主要以下二叠油源为主,主要分布在J2x煤上地层中。中2区块油气来源侏罗系煤系烃源岩。中4区块以侏罗系油气为主。

(2)烃源岩的发育范围及热演化程度是影响中部2、4区块“自生自储”成藏潜力的首要问题;有效的断—毯输导体系(断层)是中1、3“下生上储”油气成藏关键;成藏期超压演化控制油气充注与分布,同时超压演化对储层形成有效保护;成藏关键期古构造则控制油气有利聚集方向。

[1]姜林,吴孔友,曲江秀. 准噶尔盆地莫索湾地区油源分析[J].西安石油大学学报(自然科学版),2005,20(2):25-31.

[2]邱楠生,查明,王绪龙. 准噶尔盆地热演化历史模拟[J].新疆石油地质,2000,20(1):38- 41.

[3]邱楠生,王绪龙,杨海波,等. 准噶尔盆地地温分布特征[J].地质科学,2001,36(3):350-358.

[4]曲江秀,查明. 准噶尔盆地异常压力类型及成因探讨[J].石油实验地质,2003,25(4):333-336.

[5]郝芳,姜建群,邹华耀,等. 超压对有机质热演化的差异抑制作用及层次[J].中国科学(D辑),2004,34(5):443- 451.

[6]郝芳,邹华耀,曾治平,等.沉积盆地超压系统演化与深层油气成藏条件[J].中国地质大学学报——地球科学,2002,27(5):610- 615.

[责任编辑]胡秋媛

2016-03-10

闵飞琼(1982—),女，湖北荆门人,中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院工程师,主要从事石油与天然气勘探研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2016.02.002

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1673-5935(2016)02- 0005- 02