李艷杰，張亞金

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

近幾年來，在中國(guó)石油探明儲(chǔ)量中，巖性、地層油氣藏已占60%以上。巖性油氣藏越來越受到相關(guān)學(xué)者的重視，也形成了一系列針對(duì)巖性油氣藏的成果[1-3]。巖性油氣藏的形成與分布在很大程度上受層序控制，近幾年來，陸相斷陷盆地層序地層學(xué)的相關(guān)研究成果在指導(dǎo)際相斷陷盆地巖性、地層油氣藏勘探方面取得了良好的效果[4-5]。塔南油田經(jīng)過多年的勘探實(shí)踐，隨著構(gòu)造油藏的發(fā)現(xiàn)，巖性油藏也是塔南凹陷貢獻(xiàn)儲(chǔ)量的主要領(lǐng)域,前人對(duì)塔南凹陷的油氣成藏規(guī)律進(jìn)行了研究[6-9]，但針對(duì)塔南凹陷巖性油氣藏的分布類型、空間分布特點(diǎn)及其成藏條件研究較少。為此，筆者對(duì)塔木察格盆地塔南凹陷南屯組層序地層特征及巖性油藏分布規(guī)律進(jìn)行了研究，以便為該研究區(qū)的勘探開發(fā)提供參考。

1 研究區(qū)概況

塔南凹陷位于塔木察格盆地中部斷陷的南部[10]，為一北東方向延伸的復(fù)雜箕狀斷陷，由西向東依次劃分為西部斜坡帶、西部次凹和西部潛山斷裂帶、中部次凹和中部斷裂潛山帶、東部次凹和東部斷鼻構(gòu)造帶。有利勘探面積3500km2，基底最大埋深4600m。目前塔南凹陷發(fā)現(xiàn)的油藏主要集中在銅缽廟組和南屯組。銅體廟組主要發(fā)育洪積相和扇三角洲相沉積，巖性為一套灰色含凝灰質(zhì)砂巖、砂礫巖與綠灰色凝灰質(zhì)含礫泥巖、灰色凝灰質(zhì)泥巖為主，油氣藏類型主要是構(gòu)造油氣藏；南屯組主要發(fā)育扇三角洲、近岸水下扇、遠(yuǎn)岸水下扇和深湖-半深湖相沉積。巖性主要為深灰、灰黑色泥巖、深灰色泥巖夾薄層灰色粉砂巖及粉砂巖、油藏類型主要是巖性油氣藏。筆者主要以南屯組為研究對(duì)象。

2 構(gòu)造特征

塔木察格盆地在海西造山帶的基礎(chǔ)上發(fā)生了劇烈的斷陷作用,經(jīng)歷了早白堊世盆地發(fā)育的全過程，構(gòu)造發(fā)育及演化可分為初始斷陷期、斷陷期、斷坳期、坳陷期等4個(gè)階段。塔南凹陷南屯組為強(qiáng)烈裂陷的沉積充填斷陷期，湖盆擴(kuò)大，湖水變深，斷陷湖盆發(fā)展到顛峰時(shí)期，地層厚度約為300～300m:在南屯組沉積初期，水體較淺，發(fā)育低位和水進(jìn)域扇體，形成良好的油氣儲(chǔ)集層；南屯組沉積后期，發(fā)育高位域扇體，塔南凹陷處于斷陷盆地向坳陷盆地轉(zhuǎn)變的過渡期，后期坳陷期地層穩(wěn)定發(fā)育，受構(gòu)造活動(dòng)影響較弱，形成了良好的封蓋條件。早期的北北東向、北東向控陷斷層同生發(fā)育，使得在南屯組在沉積時(shí)形成了多級(jí)的斷層坡折帶，控制了砂體的平面展布，并使得斷層控制下的扇體成為有利的巖性油藏發(fā)育區(qū)。

3 沉積層序特征

3.1 層序地層格架

圖1 塔南凹陷地層層序劃分方案圖

3.2 體系域

對(duì)于陸相層序地層學(xué)研究而言，一個(gè)完整的層序可劃分為若干個(gè)體系域。體系域被定義為同期沉積體系的組合。體系域識(shí)別的關(guān)鍵是其界面的識(shí)別，除了三級(jí)層序的頂?shù)捉缑嫱猓瑑?nèi)部還涉及2個(gè)關(guān)鍵的界面，分別是初始湖泛面和最大湖泛面，初始湖泛面對(duì)應(yīng)于首次超過坡折點(diǎn)的第一個(gè)上超點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的界面，最大湖泛面是一個(gè)層序中最大湖浸時(shí)形成的界面，是退積式準(zhǔn)層序組轉(zhuǎn)為進(jìn)積準(zhǔn)層序組時(shí)的界面[14]。南屯組SQ3層序可劃分為低位體系域(LST)、水進(jìn)體系域(TST)、高位體系域(HST)(見圖2)。

注：GR為自然伽馬,API； LLD為深側(cè)向電阻率,Ω·m；LLS為淺側(cè)向電阻率,Ω·m。圖2 塔南凹陷南屯組地層層序與沉積相柱狀圖

1)LST LST在油氣勘探中有著特殊的意義，在地層框架中，LST多發(fā)育巖性圈閉，包括扇三角洲、湖底扇[15]。在湖泊相層序中，LST形成于層序發(fā)育早期，底界與層序底界一致，頂界為初始湖泛面。層序SQ3湖水范圍較小，由于湖盆和周圍物源區(qū)的高差大，洪水期洪水?dāng)y帶大量物質(zhì)迅速入湖，在盆地的邊緣形成沖積扇或扇三角洲沉積體系，巖性以粗砂巖、含礫砂巖為主。

3)HST 湖泊層序中，HST底界面為最大湖泛面，沉積旋回類型以反旋回為主，沉積基準(zhǔn)面以退積為主，主要為三角洲沉積，巖性為淺灰色粉砂巖、砂巖與深灰色泥巖呈不等厚互層，剖面上表現(xiàn)為進(jìn)積式準(zhǔn)層序組(見圖2)。

3.3 沉積相特征

表1 塔南凹陷沉積相類型表

通過單井綜合分析、巖心觀察和測(cè)井資料，結(jié)合地震反射特征、構(gòu)造演化等資料，在研究區(qū)識(shí)別出三角洲、湖泊和水下扇3種沉積相，進(jìn)一步又可劃分出7種沉積亞相和13種沉積微相類型(見表1)，其中水下扇的中扇及三角洲前緣的河口壩是有利的儲(chǔ)集相帶，湖泊相是有利的烴源巖和蓋層發(fā)育相帶。

3.4 沉積體系縱向分布特征

塔南凹陷結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，斷裂的走向主要為北北東向和北東向，控制了沉積體系及相帶的展布，因此斷裂的復(fù)雜性導(dǎo)致了沉積相在平面和縱向上的分布差異，根據(jù)研究區(qū)的構(gòu)造特征，選取主干剖面進(jìn)行分析，確定沉積體系在縱向上在層序地層格架中的分布特征。層序SQ3-LST時(shí)期物源主要來自東部，在凹陷東部發(fā)育近岸水下扇沉積，遠(yuǎn)岸水下扇只是一小部分布在中央次凹及低隆帶，層序SQ3-TST時(shí)期東部扇體規(guī)模繼續(xù)增大，發(fā)育較好的近岸水下扇中扇沉積相帶，中部次凹遠(yuǎn)岸水下扇規(guī)模較SQ3-LST沉積時(shí)期大，自東向西主要發(fā)育近岸水下扇、遠(yuǎn)岸水下扇-半深湖，層序SQ3-HST時(shí)期主要發(fā)育三角洲-半深湖沉積體系(見圖3)。

圖3 塔南凹陷塔19-H井-19-Q井南屯組連井沉積相圖

3.5 沉積體系平面展布特征

1)SQ3-LST時(shí)期 物源自東向西供給，沿控盆斷裂形成了一系列的水下扇內(nèi)扇亞相沉積，并向西逐漸過渡為半深湖亞相沉積，但遠(yuǎn)岸水下扇僅在中央斷裂西側(cè)出現(xiàn)部分沉積，凹陷西部整體發(fā)育在深湖-半深湖沉積體系的基礎(chǔ)上，在南洼槽塔19-P井區(qū)發(fā)育一個(gè)大型的西南物源方向近岸水下扇沉積扇體，扇體發(fā)育規(guī)模較大；在西部最北端的西次凹，由于洼槽自身雙斷的構(gòu)造特點(diǎn)及洼槽周邊物源區(qū)發(fā)育，使得西次凹的沉積特點(diǎn)呈現(xiàn)了很強(qiáng)的獨(dú)立性，西次凹沿東、北、西3個(gè)方位向洼槽中心發(fā)育多個(gè)近岸水下扇沉積扇體，而在凹陷的東部，沉積體系的發(fā)育則整體受兩條控陷斷層及東部物源的控制。隨著南屯組湖泊擴(kuò)展體系域的發(fā)育，在東部次凹東側(cè)多個(gè)自東部物源區(qū)向洼槽展布的近岸水下扇沉積扇體從南向北呈裙?fàn)罘植迹润w從東部控陷斷層向西一直延伸到中央大斷裂處(見圖4(a))。

2)SQ3-TST時(shí)期 南屯組SQ3-TST時(shí)期，由于湖水面積的擴(kuò)大，在塔南凹陷東部次凹，扇體規(guī)模和數(shù)量又進(jìn)一步的擴(kuò)大，西部次凹各個(gè)扇體向洼槽周邊隆起區(qū)有所收斂；在湖泊水體的作用下，中次凹北洼槽塔19-J井區(qū)在深湖區(qū)發(fā)育了幾個(gè)遠(yuǎn)岸水下扇沉積扇體，該儲(chǔ)集體直接與烴源巖相鄰或伸入內(nèi)部，有利于油氣成藏。在南洼槽塔19-P井區(qū)發(fā)育的西南物源方向近岸水下扇沉積扇體，扇體發(fā)育規(guī)模更大，外扇一直延伸到南洼槽的中心，規(guī)模較大的東部及北部扇體直接進(jìn)入較深水體之中，可以優(yōu)先獲得油源，在中扇及外扇物性好的溝道內(nèi)均有工業(yè)油氣流發(fā)現(xiàn)，是該研究區(qū)的一個(gè)主要含油層位(見圖4(b))。

3)SQ3-HST時(shí)期 南屯組SQ3-HST時(shí)期，發(fā)生大規(guī)模的水退，凹陷逐漸由斷陷期向坳陷期轉(zhuǎn)化，主要發(fā)育淺湖相沉積環(huán)境，該時(shí)期的沉積體系在凹陷東部、南部欠發(fā)育，東側(cè)陡斷帶物源已趨于消亡，只形成小規(guī)模的扇三角洲沉積體系，西北部控陷斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，沿北東-南西長(zhǎng)軸方向物源向南推進(jìn)，在西部次凹及中部次凹北洼槽發(fā)育有大規(guī)模的三角洲沉積體系。三角洲平原亞相主要分布于西部次凹北部，三角洲內(nèi)前緣呈東、西2個(gè)朵葉體自北東向西南方向展布，西部朵葉體主要分布于西次凹，塔19-B、塔19-W、塔19-D井鉆遇，都沒見油氣顯示。東部朵葉體沿分隔塔南凹陷中、西部的大斷層自北東向西南方向展布，三角洲內(nèi)前緣最南端到塔19-V、塔19-K井一線。在東部朵葉體三角洲內(nèi)前緣中，又發(fā)育了一個(gè)較大的河口壩，河口壩也呈北東方向展布。在東部朵葉體三角洲內(nèi)前緣、河口壩中有工業(yè)油氣流發(fā)現(xiàn)(見圖4(c))。

圖4 塔南凹陷SQ3沉積微相、油藏及有利區(qū)疊合圖

4 南屯組儲(chǔ)蓋組合特征

巖性油藏含油氣性除受外部沉積條件和烴源巖的控制外，另一重要影響因素是砂巖體自身?xiàng)l件。在陸相斷陷湖盆中，扇三角洲巖性油氣藏是油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要領(lǐng)域。不同的砂體類型可形成不同的巖性油氣藏。南屯組SQ3-LST、TST沉積時(shí)期在東部次凹近岸深水環(huán)境發(fā)育較大型的近岸水下扇，可形成滑塌濁積的砂巖透鏡體油藏[16]，陡坡帶與斷層匹配可形成斷層-巖性油氣藏。在塔南凹陷中部次凹TST沉積時(shí)期，北洼槽以深水環(huán)境下一套小型遠(yuǎn)岸水下扇砂體為主，可在斜坡部位形成上傾尖滅巖性油藏、在洼槽區(qū)形成砂巖透鏡體巖性油藏。南屯組SQ3-HST沉積時(shí)期時(shí)期受北部強(qiáng)物源的供給，在西部次凹、塔南凹陷中部次凹北洼槽發(fā)育大型三角洲前緣砂體，這些砂體類型為巖性油藏的形成提供了有利的儲(chǔ)集條件，可形成構(gòu)造-巖性油藏。塔南凹陷南屯組共有22井獲工業(yè)油流井，經(jīng)鉆井揭示巖性油藏主要形成于各種有利沉積相帶控制的各種砂體(如近岸水下扇中扇、遠(yuǎn)岸水下扇和三角洲前緣的河口壩)砂體中。

烴源巖是形成油氣藏的基礎(chǔ)，烴源巖的分布往往控制著油氣區(qū)的范圍[17]。塔南凹陷發(fā)育銅缽廟組、南屯組二套生油源巖。南屯組沉積時(shí)期形成了凹陷統(tǒng)一的匯水體系，下部沉積了一套較厚的深灰、灰黑色泥巖，具有分布廣、埋藏深、厚度大的特點(diǎn)，最厚處在中次凹南洼槽的塔19-P井一帶，推測(cè)達(dá)到550m，南屯組烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度最高，源巖有機(jī)碳的含量為0.129%～5.22%，平均值為2.108%；氯仿瀝青“A”為0.0012%～0.4480%，平均0.0854%，生油潛量在0.06～25.48mg/g，平均為5.08mg/g；烴源巖評(píng)價(jià)屬于中等～生油巖。南屯組發(fā)育的烴源巖為巖性油藏的形成提供了較好的生油條件。

5 巖性油藏分布規(guī)律

塔南凹陷南屯組巖性油藏分布與構(gòu)造活動(dòng)、沉積體系類型、有利儲(chǔ)層和儲(chǔ)蓋組合的配置等因素有關(guān)，根據(jù)上述研究，結(jié)合現(xiàn)有的勘探成果，對(duì)南屯組各個(gè)沉積時(shí)期巖性油藏的分布規(guī)律及有利區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

5.1 SQ3-LST時(shí)期

南屯組SQ3-LST時(shí)期，在凹陷邊緣地區(qū)發(fā)育的低水位體系域沉積砂體受次級(jí)斷層的控制和調(diào)節(jié)作用，同時(shí)，在凹陷的中心往往側(cè)邊為大面積烴源巖分布，形成旁生側(cè)儲(chǔ)或自生自儲(chǔ)式組合。巖性油藏主要分布在西次凹和東次凹：西次凹分布在深洼槽中，油藏類型為斷層-巖性油藏；東次凹分布在二、三級(jí)斷階帶內(nèi)，油藏類型為斷層-巖性油藏。

5.2 SQ3-TST時(shí)期

南屯組SQ3-TST時(shí)期，隨著湖盆水體的不斷擴(kuò)大，物源的供給逐漸減少，總體呈現(xiàn)退積式，在塔南凹陷距離盆緣邊界較遠(yuǎn)處發(fā)育遠(yuǎn)岸水下扇，主要以自生自儲(chǔ)式組合為主。巖性油藏各次凹分布如下：西次凹主要分布在洼槽的周邊，呈環(huán)洼分布的特點(diǎn)，油藏類型斷層-巖性油藏、砂巖上傾尖滅油藏；中次凹北洼槽為砂巖上傾尖滅油藏和斷層-巖性油藏；東次凹油藏類型為的二、三級(jí)斷階帶內(nèi)形成的斷層-巖性油藏和砂巖透鏡體油藏。

5.3 SQ3-HST時(shí)期

南屯組SQ3-HST時(shí)期，水體變淺，湖盆收縮，塔南凹陷的沉積體系由低位、水進(jìn)域時(shí)期以東部物源為主的近岸水下扇～湖泊轉(zhuǎn)變?yōu)橐詵|北部物源為主的三角洲～湖泊沉積體系，巖性油藏主要分布在中次凹的北洼槽，油藏類型為斷層-巖性和砂巖上傾尖滅油藏。

6 結(jié)論

1)塔南-凹陷銅缽廟組、南屯組和大磨拐河組共劃分出4個(gè)三級(jí)層序，自下而上分別為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4，其中南屯組SQ3層序又可劃分3個(gè)體系域:SQ3-LST(低位體系域)，SQ3-TST(水進(jìn)體系域)，SQ3-HST(高位體系域)。

2)塔南凹陷南屯組主要發(fā)育近岸水下扇、遠(yuǎn)岸水下扇及三角洲沉積。巖性油藏主要形成于各種有利沉積相帶控制的近岸水下扇中扇、遠(yuǎn)岸水下扇和三角洲前緣的河口壩砂體中。

4)南屯組SQ3-LST時(shí)期，巖性油藏主要分布在西次凹和東次凹，油藏類型為斷層-巖性油氣藏；南屯組SQ3-TST時(shí)期，塔南凹陷巖性油藏各次凹都有分布，油藏類型為斷層-巖性油氣藏、砂巖上傾尖滅油藏、砂巖透鏡體油藏；南屯組SQ3-HST時(shí)期，巖性油藏主要分布在中次凹的北洼槽，油藏類型為斷層-巖性和砂巖上傾尖滅油藏。

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