徐劍良程緒彬吳蕾費(fèi)懷義鄧常念

1.川慶鉆探工程公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院 2.中國石油(土庫曼斯坦)阿姆河天然氣公司勘探部

阿姆河右岸區(qū)塊構(gòu)造演化與成藏條件

徐劍良1程緒彬1吳蕾2費(fèi)懷義1鄧常念1

1.川慶鉆探工程公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院 2.中國石油(土庫曼斯坦)阿姆河天然氣公司勘探部

徐劍良等.阿姆河右岸區(qū)塊構(gòu)造演化與成藏條件.天然氣工業(yè),2010,30(5):18-20.

前蘇聯(lián)針對土庫曼斯坦阿姆河右岸區(qū)塊做了大量工作,但所取得的地質(zhì)認(rèn)識(shí)尚不深入,尤其在區(qū)域構(gòu)造演化史、圈閉及斷裂形成機(jī)制與成藏關(guān)系等方面的認(rèn)識(shí)較少,加上該區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,導(dǎo)致鉆井勘探成功率低。針對上述問題,利用平衡剖面法和層拉平等技術(shù),結(jié)合區(qū)域構(gòu)造解釋成果對區(qū)塊的構(gòu)造發(fā)展史進(jìn)行了重新厘定;通過古構(gòu)造的恢復(fù)明確了區(qū)域構(gòu)造演化模式和碳酸鹽巖沉積構(gòu)造背景的差異;分析了古隆起對碳酸鹽巖礁灘相儲(chǔ)層的控制作用。進(jìn)而分析了阿姆河右岸區(qū)塊油氣成藏條件,初步明確了該區(qū)的油氣成藏模式。

土庫曼斯坦 阿姆河右岸 油氣藏形成 構(gòu)造演化 構(gòu)造解釋 碳酸鹽巖 沉積構(gòu)造 圈閉

阿姆河右岸區(qū)塊位于土庫曼斯坦境內(nèi),構(gòu)造上處于圖蘭地臺(tái)南部的阿姆河盆地北部斷階帶上,合同區(qū)有效勘探面積為14314km2。盆地發(fā)育經(jīng)歷了二疊紀(jì)—三疊紀(jì)裂陷期、侏羅紀(jì)—古近紀(jì)始新世裂后熱沉降期和漸新世—新近紀(jì)抬升改造3個(gè)階段,形成了現(xiàn)今的構(gòu)造格局。區(qū)內(nèi)絕大部分構(gòu)造圈閉均較有規(guī)律地分布在不同的隆起構(gòu)造帶上(圖1)。沉積蓋層從下向上分別由侏羅系、白堊系、古近系和新近系及第四系組成。其中,中下侏羅統(tǒng)濱海相碎屑巖為本區(qū)主力烴源巖,目的層為上侏羅統(tǒng)卡洛夫—牛津階碳酸鹽巖,上侏羅統(tǒng)提塘階巨厚鹽膏層為本區(qū)域性蓋層。

通過區(qū)域資料以及平衡剖面法,結(jié)合層拉平技術(shù)對阿姆河右岸區(qū)塊構(gòu)造演化進(jìn)行恢復(fù)后認(rèn)為[1-3],有3期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對該區(qū)現(xiàn)今構(gòu)造格局和成藏條件產(chǎn)生重要影響。

1 構(gòu)造發(fā)展史的3個(gè)關(guān)鍵階段

1.1 中石膏層沉積后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

在上侏羅統(tǒng)卡洛夫—牛津階沉積完畢之后,圖蘭地臺(tái)回返,中央卡拉庫姆隆起抬升,而阿姆河盆地區(qū)域則繼續(xù)沉降,由此形成了盆地區(qū)域內(nèi)封閉的海洋沉積環(huán)境。沉積了巨厚的鹽膏層。從地震剖面上可以清楚地反映出該套鹽膏層受擠壓后流動(dòng)變形的形態(tài),以往的認(rèn)識(shí)認(rèn)為[4],鹽膏層發(fā)生塑性流動(dòng)的擠壓力是由晚古近世開始的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用的結(jié)果。但通過平衡剖面和層拉平剖面技術(shù)清晰地反映出了在該套鹽膏層中部的中石膏沉積完畢之后即發(fā)生一期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),該期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅僅使鹽膏層發(fā)生塑性流動(dòng)而形變。更重要的是本區(qū)的構(gòu)造格局因此而改變,同時(shí)本區(qū)部分構(gòu)造圈閉也在此時(shí)形成。

由圖2-a可以看出,中石膏層揉皺作用強(qiáng)烈,同時(shí)上鹽層和上石膏層平穩(wěn)地超覆在中石膏層之上,且未發(fā)生如中石膏層的擠壓變形現(xiàn)象;從圖2-b可以明顯看出,在中石膏沉積之后構(gòu)造圈閉已經(jīng)形成,而在其后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過程中僅僅是受到改造作用。

1.2 晚白堊賽諾曼期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

之所以討論該期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樗潜镜貐^(qū)鹽上斷層形成的主要時(shí)期,土庫曼斯坦的專家認(rèn)為,本區(qū)較大規(guī)模的斷層,無論是正斷層還是逆斷層均為由鹽下向上生長的斷層,即均貫穿于鹽膏層上下。

而筆者通過構(gòu)造解析方法研究后認(rèn)為,鹽上斷層和鹽下斷層為不同時(shí)期的斷層,而鹽上的大斷層多以正斷層為主;正是因?yàn)辂}膏塑性流動(dòng)和形變的特性,使得鹽下斷層向上消失于鹽膏層,而鹽上斷層則向下滑脫于鹽膏層中。

圖1 阿姆河右岸區(qū)塊構(gòu)造圈閉分布圖

圖2 東部某剖面展示的該區(qū)構(gòu)造演化圖

1.3 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

即新阿爾卑斯構(gòu)造運(yùn)動(dòng),該期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對本區(qū)構(gòu)造的主要影響可概括為以下幾點(diǎn):①新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使全區(qū)抬升,較大地改變了區(qū)內(nèi)構(gòu)造背景。②擠壓作用使鹽層發(fā)生強(qiáng)烈流動(dòng)變形,碳酸鹽巖在擠壓力作用下形成一系列規(guī)模較小復(fù)背斜,并發(fā)育逆斷層。③區(qū)內(nèi)部分圈閉為后期由新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)擠壓、抬升作用而形成。④新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使部分基底斷層激活并使部分?jǐn)鄬有再|(zhì)發(fā)生改變。⑤新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使部分早期氣藏遭到破壞,油氣發(fā)生運(yùn)移,并重新聚集。⑥由此可見,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了盆地內(nèi)的油氣聚集,是影響本區(qū)成藏的第三個(gè)關(guān)鍵構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

圖2-b明顯地反映出了新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對本區(qū)構(gòu)造的改造作用。

2 圈閉的形成期次

在構(gòu)造發(fā)展史及構(gòu)造解析的基礎(chǔ)上,對區(qū)內(nèi)各區(qū)帶的重點(diǎn)圈閉的演化進(jìn)行研究,可以從圈閉的形成時(shí)間、形成機(jī)制、受改造作用程度等對圈閉進(jìn)行歸類,結(jié)合烴源巖主生排烴時(shí)間,進(jìn)而可對油氣聚集條件進(jìn)行分析,為區(qū)帶和圈閉評價(jià)提供重要依據(jù),其結(jié)果見表1。

由表1,區(qū)塊內(nèi)的圈閉可以歸為5種類型:①生物礁圈閉。其構(gòu)造圈閉為后期在生物礁背景上形成。②由基底古隆起繼承性發(fā)展而成的圈閉。此類圈閉形成時(shí)間最早。③中石膏沉積之后的第二次重要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所形成的圈閉。④第四類圈閉具有基底古隆起背景,但是由于后期沉積的加積作用而失去繼承性。⑤新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的圈閉,其形成時(shí)間最晚。根據(jù)上述5種情況,可結(jié)合本區(qū)烴源熱演化研究成果,分析構(gòu)造圈閉條件和生烴高峰的匹配關(guān)系,從而對不同區(qū)域的成藏模式作出評價(jià)。

表1 阿姆河右岸區(qū)塊圈閉成因歸類統(tǒng)計(jì)表

3 油氣成藏的配套條件

3.1 烴源巖主生烴期的確定

在盆地主要凹陷內(nèi)的中下侏羅統(tǒng)烴源巖埋深一般為4000～5000m,淺者也在2600m左右;地溫為130～190℃;鏡質(zhì)體反射率(Ro)為0.8%～2.5%,無疑已進(jìn)入成熟階段,部分甚至達(dá)到過成熟階段。阿姆河盆地各大坳陷的主力烴源巖的生烴時(shí)間和生烴高峰期普遍較早,基本都在新近紀(jì)之前。

3.2 成藏條件分析

以區(qū)塊中部的桑迪克雷隆起構(gòu)造帶為例,對本區(qū)成藏條件加以分析說明。該構(gòu)造帶是在基底隆起之上發(fā)展、受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響而定型的。且該構(gòu)造帶與碳酸鹽巖開闊臺(tái)地斜坡點(diǎn)礁相相疊置,在油氣大量生成時(shí)期該地區(qū)具有良好的生物礁圈閉和“大構(gòu)造圈閉”的聚氣條件。該構(gòu)造帶的生物礁以點(diǎn)礁為主,其規(guī)模小而分散,且該構(gòu)造帶后期受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響較大。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)一方面使本地區(qū)大幅度抬升,對原有圈閉進(jìn)行了改造,另一方面在隆起的主體部位(阿爾金—阿塞爾三維區(qū))基底斷層被激活,部分?jǐn)鄬右苍诖藭r(shí)產(chǎn)生,從而使該地區(qū)基本上由斷層控制了構(gòu)造的分布格局和油氣的聚集。

4 結(jié)論

通過對不同構(gòu)造帶內(nèi)圈閉的成藏條件分析,總結(jié)出了本區(qū)控藏模式和油氣富集規(guī)律,主要有以下認(rèn)識(shí):

1)臺(tái)地邊緣帶,大型堤礁控制了現(xiàn)今大型氣藏的存在;沿工區(qū)中南部分布的一系列古隆起對生物礁、灘的分布起到了控制作用。

2)中石膏沉積后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的構(gòu)造圈閉和生物礁圈閉為早期油氣聚集的最有利場所,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使部分古氣藏遭受破壞,油氣向高部位發(fā)生再次運(yùn)移,并聚集于定型的構(gòu)造圈閉中。

3)南部為生物礁(巖性)控藏為主;中北部則以構(gòu)造為主+巖性的控藏模式。

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DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.05.004

Xu Jianliang,born in1976,holds a Ph.D degree and is engaged in geologic research of carbonate reservoirs.

Add:No.83,Sec.1,Norty Jianshe Rd.,Chengdu,Sichuan600051,P.R.China

Tel:+86-28-86015023 E-mail:7334849@qq.com

Structural evolution and hydrocarbon pooling conditions in the Amu Darya Right Bank Block,Turkmenistan

Xu Jianliang1,Cheng Xubin1,Wu Lei2,Fei Huaiyi1,Deng Changnian1
(1.Geologic Ex ploration &Development Research Institute,Chuanqing Drilling Engineering Co.,L td., CN PC,Chengdu,Sichuan610051,China;2.Ex ploration Department,CN PC(Turkmenistan)A mu Darya River Gas Company,Beijing100101,China)

The former Soviet Union had performed a large amount of research on the Amu Darya Right Bank Block,Turkmenistan. However,the geologic understandings obtained were still limited,especially in the regional structural evolution history,forming mechanisms of traps and fractures,as well as their relationships with hydrocarbon pooling.In addition,the geologic conditions in the study area are quite complex,resulting in a low success rate of exploratory drilling.To solve these problems,balanced section and flattening techniques,in combination with the regional structural interpretation results,are used to redefine the structural development history of the study area.The regional structural evolution patterns and sedimentary structural settings of carbonates are defined through paleotectonic reconstruction.The controlling actions of paleohigh on carbonate reservoirs of reef and bank facies are analyzed.The conditions and patterns of hydrocarbon pooling in the study area are recognized.

Turkmenistan,Amu Darya Right Bank,structural evolution,hydrocarbon pooling pattern,structure interpretation,carbonates,sedimentary structure,trap

book=18,ebook=479

10.3787/j.issn.1000-0976.2010.05.004

2010-03-20 編輯 羅冬梅)

徐劍良,1976年生,博士;從事碳酸鹽巖油氣藏地質(zhì)研究工作。地址:(610051)四川省成都市建設(shè)北路一段83號(hào)。電話:(028)86015023。E-mail:7334849@qq.com

NATUR.GAS IND.VOLUME30,ISSUE5,pp.18-20,5/25/2010.(ISSN1000-0976;In Chinese)