范小軍，潘 磊，李 鳳，李吉選，厚東琳，郝景宇

(中國石化勘探分公司，四川 成都 610041)

西藏倫坡拉盆地古近系油藏成藏機(jī)理及有利區(qū)帶預(yù)測

范小軍，潘 磊，李 鳳，李吉選，厚東琳，郝景宇

(中國石化勘探分公司，四川 成都 610041)

西藏倫坡拉盆地古近系始新統(tǒng)牛堡組-漸新統(tǒng)丁青湖組的早期勘探發(fā)現(xiàn)了良好的油氣，展示了較好的勘探潛力，但單井測試多為低產(chǎn)，分析認(rèn)為成藏機(jī)理及主控因素認(rèn)識不夠制約了早期勘探。為弄清倫坡拉盆地古近系油藏成藏機(jī)理，明確有利區(qū)帶，通過地質(zhì)與物探聯(lián)合分析，認(rèn)為倫坡拉盆地具有多套扇三角洲前緣砂巖體目的層系、有利生儲蓋組合、繼承性古隆起(古斜坡)、立體輸導(dǎo)體系、構(gòu)造與成藏匹配好等有利成藏條件。油藏具“近源聚集、多期成藏、中淺層晚期破壞、中深層原地富集”成藏富集規(guī)律，評價落實了6個有利勘探區(qū)帶，采用有機(jī)碳法計算資源量達(dá)數(shù)億噸，資源豐度較高，具有形成中型油田的資源潛力，其中長山巖性區(qū)帶成藏條件優(yōu)越，估算資源量上億噸，同時該區(qū)正好是丁青湖組中下部油頁巖發(fā)育區(qū)，采用體積豐度法計算出其資源量3倍于常規(guī)資源量。總體上長山巖性區(qū)帶為常規(guī)與非常規(guī)有利油氣勘探區(qū)的疊合部位，展現(xiàn)出廣闊的勘探前景。

成藏條件；成藏機(jī)理；有利區(qū)帶；古近系；倫坡拉盆地

西藏倫坡拉盆地地理位置主要位于西藏自治區(qū)班戈縣境內(nèi)，構(gòu)造位置主要位于北部羌塘地塊與南部拉薩地塊的結(jié)合帶上，沿班公湖-怒江縫合帶東西向展布古近系陸相殘留盆地[1-4]。倫坡拉盆地古近系始新統(tǒng)牛堡組-漸新統(tǒng)丁青湖組經(jīng)歷了兩輪勘探，發(fā)現(xiàn)了多個稠油藏及常規(guī)油藏(圖1)，提交了近800×104t石油控制儲量，但單井測試多為低產(chǎn)，近期研究認(rèn)為成藏條件、機(jī)理及主控因素認(rèn)識不夠制約了早期勘探，利用地質(zhì)與物探結(jié)合的手段，在盆地成藏條件評價基礎(chǔ)上，對典型油藏進(jìn)行解剖，理清了成藏機(jī)理及明確了成藏主控因素，同時通過“構(gòu)造勘探”向“巖性勘探”思路轉(zhuǎn)變，評價落實了有利勘探區(qū)帶，明確了有利勘探方向。

圖1 西藏倫坡拉盆地構(gòu)造區(qū)劃

1 成藏條件

1.1 烴源巖

通過烴源巖綜合評價指標(biāo)體系的分析，結(jié)合前人研究成果[5-7]，倫坡拉盆地的烴源巖主要分布在中央坳陷帶蔣日阿錯、江加錯、爬錯三大生烴凹陷(圖1)，主力烴源巖為半深湖-深湖相的古近系始新統(tǒng)牛堡組二段(牛二段)及牛三下亞段，漸新統(tǒng)丁青湖組僅底部小部分達(dá)到烴源巖標(biāo)準(zhǔn)，有效烴源巖巖性以灰、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，下部牛一段基本為一套紅層，不發(fā)育烴源巖，而牛堡組上覆丁青湖組雖然為一套以半深湖-深湖相沉積為主的湖相沉積，但是由于未成熟，大部分無法作為有效烴源巖。按照烴源巖的評價標(biāo)準(zhǔn)來看，牛二、牛三段烴源巖單層厚度達(dá)30 m以上，最大有效烴源巖厚度可達(dá)1 000 m以上(位于蔣日阿錯凹陷)；有機(jī)碳含量平均可達(dá)0.70%，最大可達(dá)2.34%，氯仿瀝青“A”含量最大可達(dá)1.639%，轉(zhuǎn)化率平均可達(dá)27.38%，總體豐度達(dá)到較好-好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)；從干酪根掃描電鏡組分看，干酪根類型大部分為Ⅰ型，其次為Ⅱ1型；從顯微組份看，除松棵爾地區(qū)丁二段1個樣品為Ⅲ型外，其余均Ⅰ型。井下樣品中，大部分干酪根類型定為Ⅰ型，其腐泥質(zhì)組份(包括菌類藻質(zhì)體、類脂組、腐泥基質(zhì))的含量均超過90%，兩個Ⅱ1型樣品的腐泥質(zhì)組份也在50%左右，生油巖母質(zhì)類型較好；從成熟度分析，牛二段、牛三段總體處于生油高峰期，為倫坡拉盆地的成藏提供了優(yōu)質(zhì)的烴源條件。

1.2 儲層

前人研究[8-12]、鉆井、地震等資料綜合分析表明，倫坡拉盆地經(jīng)歷了牛堡期斷陷、丁青湖期坳陷以及丁青湖期末期以來的3個演化階段，控制了盆地的充填及沉積分布，其中牛堡組往盆地東部逐漸變薄，缺失牛一段沉積；丁青湖組主要分布于盆地中東部，西部大部分已被剝蝕，地層分布具“蹺蹺板”特征，盆地總體沉積格局具典型的“斜對稱結(jié)構(gòu)”，發(fā)育“緩坡扇三角洲、陡坡水下扇”的沉積，根據(jù)鉆井、地震及地表露頭等多方面的資料分析，認(rèn)為倫坡拉盆地南北部邊緣均有沉積物源，盆地西南部蔣日阿錯南、東北部達(dá)玉山早期發(fā)育控盆正斷層，主要發(fā)育近岸水下扇，在北部鉆井的推覆體地層中有所揭示，巖性以灰色礫巖、砂礫巖、中-粗砂巖為主，間夾在厚層的湖泊相泥巖中，孔隙度最大可達(dá)到32.6%，儲層物性較好，而西北部鄂加卒、東南部長山地區(qū)北部斜坡帶主要發(fā)育扇三角洲體系，如長山地區(qū)CH10井、XL2鉆井主要鉆遇了扇三角洲平原亞相沉積，巖性以灰色、棕色雜礫巖為主，夾灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖，物性相對較差，平均孔隙度多小于10%。北部Z1井鉆遇前扇三角洲亞相沉積，巖性以灰色細(xì)砂巖、灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主，牛堡組儲層單層厚度最大可達(dá)9.5 m，測井解釋孔隙度最大可達(dá)19%以上，滲透率最大達(dá)296.1×10-3μm2，該井測試獲得低產(chǎn)工業(yè)油流。扇三角洲前緣亞相的優(yōu)質(zhì)砂體早期鉆井未能鉆遇。分析認(rèn)為正南邊的長山地區(qū)北部斜坡帶牛堡組扇三角洲前緣可能發(fā)育更為優(yōu)質(zhì)的砂巖體儲層。

1.3 蓋層

對已經(jīng)完鉆的50余口鉆井資料統(tǒng)計分析表明(表1)，倫坡拉盆地古近系除發(fā)育牛二段、牛三段直接蓋層外，也發(fā)育丁青湖組穩(wěn)定的區(qū)域蓋層，該套區(qū)域蓋層厚度較大，具有一定埋深、可塑性強(qiáng)，是一套連續(xù)沉積的泥頁巖，泥頁巖單層最厚達(dá)52.9 m，累積厚度最大可達(dá)975 m，平面上主要分布于江加錯、爬錯凹陷之間，次為蔣日阿錯凹陷，對牛堡組的油氣藏來說是一套良好的區(qū)域性封蓋層。此外，該套蓋層也是油頁巖礦產(chǎn)潛在有利層位。

1.4 輸導(dǎo)體系

斷裂是油氣運(yùn)移的重要通道，盆地在斷-拗演化過程中形成了大量的斷層及伴生的裂縫，北部逆沖推覆斷層帶早期發(fā)育東西走向的正斷層，現(xiàn)今主要發(fā)育逆沖推覆斷層及派生的小逆沖斷層。盆地南部隆起沖斷帶以逆斷層為主，同時派生反沖斷層和殘留正斷層，主體走向北西西。盆地內(nèi)由于差異性隆升作用的影響形成了一系列張扭性正斷層，兩條北北東走向的主控斷層江Fn1斷層和蔣Fn1斷層把中央坳陷明顯地分成了蔣日阿錯、江加錯、爬錯三大凹陷，這些大量發(fā)育的斷層及成巖作用[13-14]新產(chǎn)生的大量的微裂縫與砂巖儲集體一起形成了裂縫加滲透性砂巖體的輸導(dǎo)模式，有效地增強(qiáng)了輸導(dǎo)效率。

1.5 發(fā)育古隆起

據(jù)地震資料解釋分析認(rèn)為，倫坡拉盆地東南部長山地區(qū)在隆升前期已經(jīng)表現(xiàn)為古隆起的性質(zhì)。倫坡日地區(qū)靠近長山，早期可能也處于古隆起邊緣，長山地區(qū)地層厚度明顯較盆地內(nèi)部薄，且具有豐富的油氣苗顯示。因此，可以認(rèn)為長山地區(qū)早期已經(jīng)存在古構(gòu)造，是油氣運(yùn)移優(yōu)勢指向所在，并且形成過油藏，總體上繼承性古隆起有利于油藏的運(yùn)聚。

表1 西藏倫坡拉盆地古近系牛堡組-丁青湖組蓋層宏觀發(fā)育特征

1.6 良好的成藏組合與多元化油藏類型

根據(jù)倫坡拉盆地構(gòu)造特征分析，長山地區(qū)基底主要是中生界-古生界，基巖以上主要發(fā)育古近系牛堡組與丁青湖組，其中丁青湖組多遭受剝蝕。長山古隆起處多出露丁二段，而往北部斜坡帶，出露地層主要為丁三段-第四系，保存條件逐漸變好，結(jié)合前人對倫坡拉盆地油源的分析[15]，研究認(rèn)為倫坡拉盆地主要發(fā)育三種成藏組合樣式(圖2)：①牛二段自生自儲型常規(guī)油藏；②牛三段自生自儲-下生上儲混合型常規(guī)油藏；③丁青湖組自生自儲型。丁青湖組中下部沉積了一套以湖相沉積為主的油頁巖，具典型的源內(nèi)富集模式。

圖2 西藏倫坡拉盆地生、儲、蓋關(guān)系

綜合倫坡拉盆地的構(gòu)造格局、構(gòu)造樣式、沉積體系及圈閉發(fā)育模式的研究，認(rèn)為該區(qū)可能發(fā)育構(gòu)造、地層、巖性和復(fù)合等四大類型圈閉，其中以構(gòu)造、巖性兩類圈閉較發(fā)育，各類圈閉適時成藏，形成多元化油藏(圖3)。

2 成藏規(guī)律及主控因素

2.1 油藏分布特征

牛堡組-丁青湖組油藏縱向分布具有明顯的分帶

性，中淺層(1 500 m以上)以低蠟高硫的稠油、重質(zhì)油為主，中深層(1 500 m以下)主要為高蠟低硫的正常油藏(表2)，平面上油氣藏主要集中在盆地南北部構(gòu)造圈閉中(圖1)，總體油藏具“縱向分帶、橫向分區(qū)”特征。

2.2 成藏期次與關(guān)鍵事件

根據(jù)烴源巖成熟度史分析，牛二段烴源巖部分在牛三段末期即開始生烴，大量生烴期為丁青湖組沉積中晚期，牛三下亞段烴源巖在丁青湖組沉積早期開始生烴，大量生烴期為丁青湖組沉積中晚期。油氣藏形成存在早、晚兩期，漸新世末的區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動為油氣成藏提供了區(qū)域構(gòu)造背景(圖4)。結(jié)合研究區(qū)構(gòu)造演化、圈閉識別評價結(jié)果顯示[16]，倫坡拉盆地牛堡組主要發(fā)育構(gòu)造圈閉和巖性圈閉兩大類，巖性圈閉從牛二段中晚期就開始形成，而構(gòu)造圈閉大部分都是在始新世末盆地斷-拗轉(zhuǎn)換過程中發(fā)展起來的，可見烴源巖生排烴史與圈閉演化史匹配較好，牛二段圈閉可捕獲牛二段烴源巖排出的油氣，牛三段圈閉可以捕獲牛二段、牛三段的混合油氣。

圖3 西藏倫坡拉盆地圈閉及油藏類型

表2 西藏倫坡拉盆地古近系牛堡組-丁青湖組原油物理性質(zhì)

Table 2 Physical properties of oil from the Paleogene Niubao-Dingqinghu Formation of Lunpola Basin in Tibet

區(qū)帶井名深度/m密度/(g·cm-3)粘度(50℃)/(mm2·s-1)凝固點(diǎn)/℃含蠟量/%含硫量/%北部逆沖帶HX5井丁青湖組0.94403180.40265.522.24HX6井丁青湖組0.9210230.50-21.18NQ2井丁青湖組0.929966.50-416.62～17.211.41～1.51中央坳陷帶XL1井XL5井XL5井HX16井Z1井Z1井Z1井Z1井Z1井Z1井牛堡組0.9212197.6037.28.780.86牛堡組0.8893～0.93941895.92～2709.3838.6～45.01.03～1.28牛堡組0.8852631.931.50.15牛堡組0.8990144.23(80℃)29.03.290.60牛堡組0.8915527.900.41牛堡組0.8771181.7328.78.310.68牛堡組0.8976165.8429.0牛堡組0.8755151.67238.67.300.76牛堡組0.882453.7137.526.920.27牛堡組0.892957.5233.313.860.31

圖4 西藏倫坡拉盆地埋藏史、烴源巖熱史及構(gòu)造演化史示意圖

圖5 西藏倫坡拉盆地油氣成藏模式(東部)

2.3 成藏富集模式

在前述研究基礎(chǔ)上，結(jié)合盆地的構(gòu)造演化史研究[17-18]，以盆地東部地區(qū)南部沖斷隆起帶長山地區(qū)及北部逆沖帶紅星梁斷裂帶發(fā)現(xiàn)的油藏為例，對倫坡拉盆地的油藏富集規(guī)律進(jìn)行了深入分析，認(rèn)為牛二段烴源巖始新世末進(jìn)入生烴門限，油氣以裂縫加滲透性巖層的方式向牛二段、牛三段圈閉進(jìn)行供烴，盆地南部長山地區(qū)由于發(fā)育繼承性古隆起，中央坳陷帶生烴凹陷的油氣沿著Xl2井與CH10井之間的正斷層、裂縫、滲透性砂巖體往長山古隆起運(yùn)移，長山地區(qū)斜坡帶扇三角洲前緣巖性體除垂向上可以捕獲自身牛二段烴源巖生成的油氣外，同時也捕獲了生烴中心的油氣，到丁青湖沉積中晚期，牛三段、牛二段烴源巖均達(dá)到生烴高峰，油氣仍然可以往南部古隆起運(yùn)移形成古油藏，而以上兩個階段盆地北部原型盆地期陡岸帶圈閉緊鄰生烴中心，可就近捕獲生烴中心的油氣。Z1井測試獲工業(yè)油流很好地證實了北部推覆體下部隱伏構(gòu)造的油氣富集規(guī)律；漸新世末期受南北擠壓應(yīng)力的影響，南北兩帶相繼逆沖推覆。北部早期生烴凹陷轉(zhuǎn)為推覆帶成為新古高點(diǎn)，原型盆地斷陷期盆地北部XL8井區(qū)形成的古油藏調(diào)整到淺層形成瀝青塞，同時盆地南部隆升作用加強(qiáng)形成隆起背斜，該期南部長山地區(qū)牛堡組油藏由于沖斷褶皺作用(背斜形態(tài)仍然完整)，牛堡組的油藏沿著微裂縫、不整合面、滲透性巖層向上覆丁青湖組調(diào)整運(yùn)移，而北部Z1井地區(qū)古油藏仍然位于斷裂下盤隱伏構(gòu)造，未受到破壞得以保存下來。但由于儲層發(fā)育程度一般，捕獲油氣的量有限，故測試為低產(chǎn)油水同層；晚中新世以來受青藏高原強(qiáng)烈隆升的影響，倫坡拉盆地進(jìn)一步全面抬升，受南北逆沖推覆及剝蝕作用的影響，盆地邊緣古油藏被進(jìn)一步調(diào)整和破壞，形成油氣的散失，同時中淺層的油藏經(jīng)過一定程度的水洗、氧化和生物降解形成稠油藏，而中深層早期原生正常油藏保存較好(圖5)。

2.4 成藏主控因素

牛堡組-丁青湖組油藏主要來自牛二段、牛三下亞段烴源巖，已發(fā)現(xiàn)的稠油、正常油藏主要分布于凹陷及其周緣的有效砂體圈閉，均在烴源巖的有效供烴范圍內(nèi)，烴源巖是成藏的基礎(chǔ)，控制了油氣藏的運(yùn)移方向；儲層是成藏的關(guān)鍵，儲層的時空展布控制了油藏的分布與規(guī)模，而儲層發(fā)育往往受到巖性的控制；輸導(dǎo)體系的發(fā)育程度直接影響了油氣藏的運(yùn)聚、調(diào)整的效率；構(gòu)造與成藏的良好匹配是油氣藏運(yùn)聚并得以保存下來的重要保障?？傮w來看，倫坡拉盆地牛堡組-丁青湖組成藏具有“近源聚集、多期成藏、中淺層晚期破壞、中深層原地富集”成藏富集規(guī)律。

3 有利區(qū)帶

根據(jù)評價思路及指標(biāo)，按照層系對倫坡拉盆地構(gòu)造沉積條件、烴源巖條件、儲層發(fā)育情況、保存條件、圈閉發(fā)育情況等成藏要素進(jìn)行評價，同時結(jié)合前人研究[19-20]，認(rèn)為倫坡拉盆地牛堡組成藏條件優(yōu)越，始新統(tǒng)牛堡組油氣成藏組合是倫坡拉盆地勘探潛力最大的一套成藏組合，倫坡拉盆地可劃分Ⅰ類有利區(qū)、Ⅱ類較有利區(qū)及Ⅲ類區(qū)共計6個有利區(qū)帶(表3;圖6)，面積達(dá)上千平方公里。采用有機(jī)碳法計算資源量達(dá)數(shù)億噸，資源豐度較高。具有形成中型油田的資源潛力，其中長山巖性區(qū)帶可能發(fā)育牛堡組扇三角洲前緣有利相帶，東部沾化凹陷沙四段該類儲層測井解釋孔隙度一般為10%～15%，滲透率一般為0.5×10-3～60×10-3μm2,部分單井日產(chǎn)可達(dá)10～30 t,故認(rèn)為該巖性區(qū)帶為倫坡拉盆地古近系常規(guī)油氣勘探的最有利區(qū)帶，區(qū)帶資源量達(dá)上億噸。此外，該區(qū)正好是丁青湖組中下部油頁巖發(fā)育區(qū)，采用體積豐度法計算出其油頁巖資源量3倍于常規(guī)資源量。故總體上長山巖性區(qū)帶為常規(guī)與非常規(guī)有利油氣勘探區(qū)的疊合部位，勘探前景較好。

表3 西藏倫坡拉盆地區(qū)帶評價

4 結(jié)論

1) 倫坡拉盆地古近系始新統(tǒng)牛堡組-漸新統(tǒng)丁青湖組成藏條件優(yōu)越，油藏具“近源聚集、多期成藏、中淺層晚期破壞、中深層原地富集”成藏富集規(guī)律，常規(guī)勘探主要以尋找中深層的正常油藏為勘探目標(biāo)。

2) 評價落實了6個有利勘探區(qū)帶，資源量達(dá)數(shù)億噸，資源豐度較高，具有形成中型油田的資源潛力，長山巖性區(qū)帶為常規(guī)與非常規(guī)有利油氣勘探區(qū)的疊合部位，勘探前景較好。

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(編輯 張亞雄)

Hydrocarbon accumulation mechanism and play fairways of the Paleogene in Lunpola Basin,Tibet

Fan Xiaojun，Pan Lei，Li Feng，Li Jixuan，Hou Donglin，Hao Jingyu

(SINOPECExplorationCompany,Chengdu,Sichuan610041,China)

Early exploration in Lunpola Basin shows a good exploration potential within the Paleogene Eocene Niubao and Dingqinghu Formations.However,most of the single well test results are low.The poor understanding of hydrocarbon accumulation mechanisms and their main controlling factors affects the early exploration.In order to clarify the accumulation mechanisms and predict play fairways,a comprehensive study was performed by integrating the geological and geophysical data.It is believed that Lunpola Basin has many good reservoir forming conditions such as multiple sets of fan delta front sandstone systems,favorable source-reservoir-cap rock assemblage,inherited palaeohigh(ancient slope),ste-reoscopic carrier systems and good timing of structure and hydrocarbon accumulation.Hydrocarbon accumulation in Lunpola Basin features in close proximity to the source rocks,multi periods of charging,damage of reservoirs with mid-shallow depth in late stage,in-situ enrichment of hydrocarbons in middle-deep layers.Six play fairways are identified in Lunpola Basin,their resource potential is estimated to be up to several hundred million tons based on calculation with the organic carbon method,and the resource abundance is relatively high,thus it has the potential to form mid-sized oil field.Especially,the Changshan litho-logic play has very favorable reservoir forming conditions and its resource potential is estimated to be up to 100 million tons.In addition,the oil shale is developed in the middle and lower Dingqinghu Formation within the play and its resource volume is three times as large as that of the conventional resources based on calculation with volume abundance method.As a whole, conventional and unconventional plays overlap in the Changshan lithologic zone,thus its exploration potential is huge.

reservoir forming condition,accumulation mechanism,play fairway,Paleogene,Lunpola Basin

2014-07-07;

2015-05-07。

范小軍(1982—)，男，工程師，石油地質(zhì)。E-mail：york111888@126.com。

國土資源部油氣中心項目(1211302108021-1)。

0253-9985(2015)03-0362-08

10.11743/ogg20150303

TE132

A