王 勇，楊道慶，郭軍參，陳麗麗，張 輝

(中石化河南油田分公司，河南 鄭州 450046)

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春光探區(qū)油氣輸導體系及對成藏的控制作用

王 勇，楊道慶，郭軍參，陳麗麗，張 輝

(中石化河南油田分公司，河南 鄭州 450046)

春光探區(qū)雖然為源外地區(qū)成藏，但是具有垂向上多層系含油、平面油氣分布廣泛的特征，這與油氣輸導體系具有密切聯(lián)系。研究表明，春光探區(qū)發(fā)育了厚砂層、不整合和斷層3類輸導體系；3類輸導體系相互配置，形成了高效的網(wǎng)毯輸導體系。確定了從生烴凹陷到春光探區(qū)的長距離油氣輸導格架和內(nèi)部3類短距離輸導格架，最終建立了春光探區(qū)油氣輸導模式。長短距離輸導格架綜合配置形成的復式輸導體系控制春光探區(qū)的油氣成藏。

輸導體系；不整合；成藏控制；斷層；輸導模式；油氣運移；春光探區(qū)

引 言

輸導體系作為連接圈閉和油源的“橋梁和樞紐”，在油氣成藏中扮演相當重要的角色。關于輸導體系的分類，根據(jù)運移主輸導層類型并結合影響油氣運移的主要地質(zhì)要素和作用，大致可歸納為不整合、厚砂層、斷裂3類。油氣從源到圈閉的運移路徑，并不是某一輸導體系獨立承擔，更多的是由多種類型輸導體系共同構成一個復雜的輸導體系[1]。

春光探區(qū)所在的車排子凸起是典型的源外地區(qū)成藏，油氣分別來自東部昌吉凹陷和西南部四棵樹凹陷的烴源巖。對于春光探區(qū)來說，昌吉凹陷二疊系烴源巖供烴距離為65～140 km，四棵樹凹陷侏羅系烴源巖供烴距離為40～70 km，而目前在春光探區(qū)多個層系已發(fā)現(xiàn)多個油藏，所以一定有一套高效的油氣輸導體系將油氣運移至春光探區(qū)聚集成藏。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

春光探區(qū)構造上隸屬于準噶爾盆地西部隆起車排子凸起，其西面和北面鄰近扎伊爾山，南面為四棵樹凹陷，向東以紅—車斷裂帶與昌吉凹陷以及中拐凸起相接。車排子地區(qū)經(jīng)歷了強烈隆升、緩慢沉降、快速沉降3次構造運動后，形成了目前的地層展布特征：基底為石炭系，自下而上發(fā)育了侏羅系、白堊系、古近系、新近系及第四系，缺失了二疊系、三疊系，各時代地層厚度較薄，向西北尖滅；石炭系以上地層除侏羅系呈溝谷充填分布局限外，其他地層連片分布，并且每個層系地層都與下伏地層呈角度不整合接觸(圖1)。

圖1 春光探區(qū)主要地層接觸關系

春光探區(qū)油氣成藏具有多油源、多層系含油、多種油氣藏類型和多期成藏的特點[2-3]。目前已在新近系沙灣組、古近系、白堊系和侏羅系發(fā)現(xiàn)多個油氣藏。春光探區(qū)所在的車排子凸起構造較為簡單，主要發(fā)育巖性地層油氣藏；巖性油藏和斷層巖性油藏主要發(fā)育在新近系沙灣組中；地層類油藏主要發(fā)育在古近系、白堊系和侏羅系。

2 油氣輸導體系特征

2.1 不整合輸導體系

不整合輸導體系是油氣大規(guī)模長距離運移的重要通道，尤其是斜坡區(qū)及隆起區(qū)的不整合疊置大大提高了油氣平面匯集的強度[4-8]。研究認為，春光探區(qū)具有輸導作用的4個不整合為沙灣組底部不整合、古近系底部不整合、白堊系底部不整合和石炭系頂部不整合(圖1)。

沙灣組底部不整合起輸導作用的區(qū)域集中在厚砂層尖滅以后的西北區(qū)域。古近系底部不整合輸導作用較大，來自南部四棵樹凹陷侏羅系烴源巖的油氣可以通過該不整合運移到春光探區(qū)。在春光探區(qū)內(nèi)白堊系被抬升剝蝕，分布范圍較局限，輸導能力不強。石炭系巖性雖然為較致密的凝灰?guī)r，但是由于其與各上覆地層的沉積間斷時間長，頂部長期遭受剝蝕風化，使得其在大氣淡水的淋濾作用下發(fā)育風化殼，物性得以明顯改善。露頭和鉆井取心觀察，石炭系頂部不整合上下油氣顯示豐富，并且在各層系與石炭系頂部不整合接觸區(qū)域都發(fā)現(xiàn)了油氣藏，所以可以確定石炭系頂部不整合是春光探區(qū)側向油氣輸導的優(yōu)勢通道。

2.2 厚砂層輸導體系

春光探區(qū)新近系沙灣組一段發(fā)育辮狀河沉積，巖性主要為砂礫巖和含礫中粗砂巖，厚度為10～100 m，單層厚度大而集中，中間泥巖隔層薄，分布范圍小，埋深淺、成巖差。根據(jù)鉆井取心分析，該層為一套特高孔高滲性儲集層，其向東與車排子地區(qū)最重要的油源斷裂——紅車斷裂相交，向南與艾卡斷裂相交，可以作為良好的油氣輸導道。顆粒包裹烴定量熒光分析(QGF)能很好地指示油氣，砂體中QGF值大于3.76，證明砂體起到了油氣輸導作用。沙一段厚砂體QGF值均大于3.76，并且在沙一段各砂組砂體尖滅帶均發(fā)現(xiàn)巖性油藏，所以沙一段厚砂體起到了油氣橫向運移輸導作用。

石炭系基巖地層形成的下切谷內(nèi)廣泛分布著厚層侏羅系砂礫巖，砂體物性較好，橫向上具有連續(xù)性，下切谷之上發(fā)育一套厚層泥巖，構成了很好的封蓋層，并且實鉆證明下切谷侏羅系砂體內(nèi)油氣顯示豐富，因此它是油氣的重要橫向輸導通道。

2.3 斷層輸導體系

斷層在油氣藏的形成與保存中具有雙重作用，既可以作為遮擋物阻止油氣運移，使之聚集成藏，又可以作為油氣運移的通道，使油氣散失或引起油氣在地下的再分配作用[9-10]。車排子凸起東部的紅車斷裂和南部的艾卡斷裂為二級控帶的油源斷裂，2個斷裂帶中的包裹體存在多種性質(zhì)、多種熒光類型的流體，反映2個斷裂帶是多期次流體(包括含油氣流體)運移的優(yōu)勢通道。春光探區(qū)內(nèi)發(fā)育的斷層多位為三級—五級的正斷層，雖然級別低，但是斷層開啟期與2次主要的油氣運移時期(白堊紀和新近紀)相匹配，對油藏的形成和調(diào)整起到的了重要作用。

3 油氣輸導格架和輸導模式

結合昌吉凹陷和四棵樹凹陷烴源巖的生烴能力、生烴時期以及大量生油階段的綜合分析，確定春光探區(qū)油氣運移時期主要有2個時期。來自昌吉凹陷二疊系烴源巖的油氣運移主要發(fā)生在古近紀之前，此時春光探區(qū)主要發(fā)育有石炭系基底之上的侏羅系和白堊系地層，油氣運移方向為自東南向西北運移。來自昌吉凹陷和四棵樹凹陷侏羅系烴源巖的油氣運移時期主要發(fā)生在新近紀，此時的喜山運動造成古構造的變化，形成了新的斷層，這都有利于2個凹陷侏羅系油氣的運移，同時也會造成古油藏的破壞和再次運移。通過綜合研究，建立了春光探區(qū)油氣輸導格架，并將輸導格架分為2部分，首先是油源區(qū)到春光探區(qū)的長距離輸導格架，然后是春光探區(qū)內(nèi)部短距離輸導格架。

3.1 從生烴凹陷到春光探區(qū)的長距離輸導格架

來自昌吉凹陷二疊系、侏羅系烴源巖的油氣通過紅車斷裂帶縱向運移至車排子凸起，再通過石炭系頂不整合及侏羅系溝谷砂體長距離運移至春光探區(qū)。來自四棵樹凹陷侏羅系烴源巖的油氣也主要通過石炭系頂不整合與侏羅系溝谷砂體配置運移，部分油氣通過艾卡斷裂帶縱向運移至古近系，再通過古近系底不整合運移至春光探區(qū)(圖2)。

3.2 春光探區(qū)內(nèi)部短距離輸導格架

短距離輸導格架可以劃分為3種類型：由不整合和砂體配置運移的輸導體系、由斷層和砂體配置運移的輸導體系和由砂體運移的輸導體系(圖3)。侏羅系為砂體運移的輸導體系；白堊系底部和頂部為不整合和砂體配置運移的輸導體系，中部為斷層和砂體配置運移的輸導體系；古近系主要為不整合和砂體配置運移的輸導體系；新近系沙灣組在春光探區(qū)西北部以不整合和砂體配置運移的輸導體系為主，其他區(qū)域為斷層和砂體配置運移的輸導體系。

圖2 春光探區(qū)油氣長距離輸導格架模式

3.3 春光探區(qū)油氣輸導模式

不整合、斷裂、沙灣組一段和侏羅系溝谷厚砂體經(jīng)過有效配置和組合，形成春光探區(qū)“網(wǎng)毯式”輸導體系[11-12]，共同支持遠距離油氣高效輸導和快速成藏?？偟膩碚f，春光探區(qū)輸導體系相對復雜，屬于側向復式輸導體系。綜合以上研究建立了春光探區(qū)3種油氣輸導模式：基于侏羅系烴源巖的沙灣組、古近系板砂橫向復式輸導體系，主要控制了新近系沙灣組和古近系的巖性油藏分布；基于二疊系和侏羅系烴源巖的白堊系—古近系—沙灣組底部的縱向復式輸導體系，主要控制了白堊系和古近系的地層油藏分布。基于侏羅系烴源巖的石炭系不整合橫向復式輸導體系主要控制了沙灣組一段溝谷油藏和部分古近系巖性油藏分布。

4 復式輸導體系對油氣成藏的控制作用

油氣通過長距離輸導格架從生烴凹陷運移至春光探區(qū)，在春光探區(qū)內(nèi)部的運移主要通過3個短距離輸導格架完成。長短距離輸導格架綜合配置形成的復式輸導體系控制著春光探區(qū)的油氣成藏。厚砂層輸導體系前文已經(jīng)詳細闡述，其控制著沙灣組、古近系巖性油藏和侏羅系地層巖性油藏的形成。油氣沿沙灣組一段厚砂層運移至砂體尖滅帶附近聚集成藏，所以沙灣組各砂組尖滅帶是有利勘探區(qū)帶，目前已在沙灣組各砂組尖滅帶發(fā)現(xiàn)多個巖性和斷層巖性油藏，都平行于砂體尖滅線成排分布。侏羅系地層巖性油藏是油氣沿侏羅系厚砂層運移，在侏羅系溝谷地層尖滅帶聚集成藏。

圖3 春光探區(qū)短距離輸導格架模式

不整合-砂體輸導體系控制著白堊系和古近系地層類油藏的形成。春光探區(qū)白堊系和古近系為辮狀河三角洲沉積，砂體不連片發(fā)育，油氣主要通過不整合和砂體配置進行橫向運移，在白堊系和古近系各砂組的地層超覆或剝蝕帶聚集成藏，形成地層不整合油藏，并且顯示出沿地層尖滅線成排成帶的分布規(guī)律。

斷層-砂體輸導體系是那些遠離橫向優(yōu)勢輸導通道(厚砂層、不整合)的巖性地層圈閉成藏的主控因素。例如沙灣組二段和白堊系中部都發(fā)育灘壩砂體形成的巖性圈閉，是有利勘探區(qū)帶?？碧浇Y果表明，凡是有斷層縱向溝通橫向優(yōu)勢輸導通道的巖性圈閉均能成藏。油氣通過斷層-砂體短距離輸導格架從沙灣組一段厚砂層和白堊系底部不整合橫向優(yōu)勢輸導通道縱向運移至上部的巖性圈閉聚集成藏(圖4)。

圖4 春光探區(qū)斷層控制油藏分布模式

復式輸導體系也使春光探區(qū)形成了多層系含油的立體成藏模式。以春10井區(qū)為例，白堊紀末期油氣通過石炭系頂部不整合運移至春10井區(qū)白堊系地層超覆帶，形成白堊系地層油藏。在新近紀初期，該油藏被喜山期形成的眾多三級斷層破壞，油藏的輕質(zhì)組分被斷層運移至古近系和新近系，并通過厚砂層橫向運移在砂體尖滅帶聚集成藏，殘余組分遭受降解形成了白堊系次生稠油油藏。最終形成了春10井區(qū)白堊系、古近系、沙灣組立體成藏的格局。

5 結 論

(1) 油氣主要通過石炭系頂不整合和侏羅系溝谷砂體配置形成的長距離輸導格架運移至春光探區(qū)，在內(nèi)部的運移主要通過不整合和砂體配置、斷層和砂體配置和砂體3個短距離輸導格架完成。

(2) 長短距離輸導格架綜合配置形成了春光探區(qū)3種油氣輸導模式：基于侏羅系烴源巖的沙灣組、古近系板砂橫向復式輸導體系，基于二疊、侏羅系烴源巖的白堊系—古近系—沙灣組底部的縱向復式輸導體系，基于侏羅系烴源巖的石炭系不整合橫向復式輸導體系。

(3) 春光探區(qū)復式輸導體系控制著油氣成藏：厚砂層輸導體系控制著沙灣組巖性油藏的分布格局；不整合-砂體輸導體系控制著白堊系、古近系地層油藏的分布格局；斷層-砂體輸導體系是遠離橫向優(yōu)勢輸導通道的巖性地層圈閉成藏的主控因素。復式輸導體系也使春光探區(qū)形成了多層系含油的立體成藏模式。

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編輯 張 雁

20141024；改回日期：20150203

中國石油化工股份有限公司重大科技攻關項目“春光區(qū)塊油氣成藏特征及目標評價”(P12020)

王勇(1980-)，男，高級工程師，2002年畢業(yè)于江漢石油學院勘察技術與工程專業(yè)，2008年畢業(yè)于中國石油大學(北京)礦物學、巖石學、礦床學專業(yè)，獲博士學位，現(xiàn)從事石油地質(zhì)勘探工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.02.006

TE122.2

A

1006-6535(2015)02-0027-04