準(zhǔn)噶爾盆地西緣沙二段油氣主控因素與成藏模式探討

準(zhǔn)噶爾盆地西緣沙二段油氣主控因素與成藏模式探討

車輛尾生高度是準(zhǔn)噶爾盆地西部高度的二次構(gòu)造單元。西部和北部與加萊山接壤。南部有兩座山凹陷，東部有紅色車裂，與長(zhǎng)吉塌陷和中灣突出物相連（圖1）。它在西北部的加萊山高大挺拔，從東南到安集海附近逐漸消失。該凸起形成于晚海西運(yùn)動(dòng)早期,印支-燕山運(yùn)動(dòng)期強(qiáng)烈隆升,喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期進(jìn)入緩慢沉降階段,發(fā)育著石炭系與下白堊統(tǒng),下白堊統(tǒng)與古近系,古近系與新近系之間的多個(gè)區(qū)域不整合面,下白堊統(tǒng)以上地層向北西方向逐層超覆,地層總厚度一般為1~2km.該區(qū)油氣勘探始于20世紀(jì)50年代初,現(xiàn)今已鉆探井20余口,主要集中在東邊的三維地震工區(qū)內(nèi),發(fā)現(xiàn)了新近系沙灣組沙二段灘壩砂、沙一段板砂、古近系大型地層圈閉、下白堊統(tǒng)溝谷充填圈閉、石炭系基巖潛山等多個(gè)勘探領(lǐng)域。鉆探表明,該區(qū)油藏具有多油源、多層系、多類型、多品位的特點(diǎn),油質(zhì)上稀下稠,新近系沙灣組以稀油油藏為主,古近系、白堊系、石炭系均為稠油油藏。2005年3月,排2井在新近系沙灣組1013.4-1017.3m井段獲得高產(chǎn)油流,用4mm油嘴控制放噴,折算日產(chǎn)油62.79m3,揭開(kāi)了沙灣組淺層大規(guī)?？碧降男蚰?隨后甩開(kāi)鉆探的排8、排206等7口探井均在同一層系獲高產(chǎn)油流,現(xiàn)已控制含油面積約70km2,提交三級(jí)地質(zhì)儲(chǔ)量近5000×104t,建成30×104t產(chǎn)能規(guī)模。1沙一方稀油氣藏成藏沙灣組沙二段淺層稀油油藏群分布在擠壓湖進(jìn)體系域內(nèi)的多套退積湖擴(kuò)灘壩砂體的上傾尖滅部位。平面上油氣沿古湖岸線附近的弧形突出部位分布,具成帶成排展布的特點(diǎn)(圖2)。油藏沿北南平行排列的古湖岸線分布(如排2、排8油藏群分別聚集在1號(hào)和2號(hào)古湖岸線附近)。另外,在凸起區(qū)的北西上傾構(gòu)造高部位,由于沙灣組埋深小于1km,分布有近北東向展布的大型稠油環(huán)帶,目前排6、排18等井均已鉆遇。據(jù)排6井蒸汽熱采試油資料,地面原油密度0.9807g/cm3,地面原油粘度214000mPa·s,凝固點(diǎn)38℃,含硫0.32%,含蠟23.18%.沙二段稀油油藏具有相同的油氣成藏特征,并且油層埋藏淺,油質(zhì)好,產(chǎn)能高。如排2井油藏,探明含油面積8.4km2,油層埋深一般為1km左右,油層厚度受透鏡狀灘壩砂體控制,為中間厚四周薄,厚度變化在2~5m的砂巖巖性油藏。根據(jù)測(cè)試成果,排2井油藏為正常溫壓系統(tǒng),原油密度平均0.8070g/cm3,粘度平均1.67mPa·s,含蠟量平均6.95%.油藏溶解氣量很低,原始?xì)庥捅葹?m3/m3.天然氣相對(duì)密度為1.080,輕烴組分含量低,不含甲烷;氮?dú)夂枯^高,為85.94%.排2井油藏日產(chǎn)量穩(wěn)定在800t以上,單井日產(chǎn)量平均20t.排2井油藏具有“強(qiáng)振幅、中低頻率、高吸收系數(shù)”的地震屬性。2車排子地區(qū)油氣運(yùn)聚規(guī)律對(duì)該區(qū)20余口完鉆井進(jìn)行了跟蹤分析,認(rèn)為沙二段油氣富集主要受以下4種因素控制。(1)湖擴(kuò)灘壩砂體沉積微相車排子地區(qū)具有類前陸盆地前隆-隆后斜坡帶的構(gòu)造層序格架特征,沙灣組層序表現(xiàn)為“二元”體系域結(jié)構(gòu),即松弛低位體系域和擠壓水進(jìn)體系域,缺失高位體系域。其中,擠壓水進(jìn)體系域在初始湖泛面之上發(fā)育沙二段湖進(jìn)退積型灘壩砂。灘壩砂在沿岸走向上呈斑塊狀分布并連片延伸,垂直岸線方向?yàn)橹虚g厚向兩側(cè)減薄的透鏡狀,在上傾方向上超疊覆,寬度局限、厚度變化快。排2、排8井均鉆遇沙二段湖進(jìn)灘壩體,巖性為中粗粒砂礫巖,分選、磨圓較好,成分和結(jié)構(gòu)成熟度相對(duì)較高,砂體埋藏淺,膠結(jié)疏松,成巖性差,屬高孔高滲儲(chǔ)集層,排2、排8井油層段孔隙度分別為34%和30%,滲透率分別達(dá)3625×10-3μm2和2000×10-3μm2,對(duì)形成排2、排8井區(qū)富集高產(chǎn)油藏起到了決定性作用。(2)“網(wǎng)毯式”油氣輸導(dǎo)體系車排子凸起發(fā)育的地層本身不具備生烴能力,油源對(duì)比表明,新近系沙二段稀油主要來(lái)自東面昌吉凹陷和南面四棵樹(shù)凹陷的侏羅系中低熟煤系烴源巖,屬雙向混源油。油氣從四棵樹(shù)、昌吉2個(gè)凹陷充注到排2、排8井區(qū)成藏運(yùn)移距離較遠(yuǎn),分別達(dá)到40~70km、60~100km,由垂向通源斷層以及不整合面、砂層共同構(gòu)成的復(fù)式階梯輸導(dǎo)體系是成藏的先決條件。紅車斷裂及其伴生斷層為油氣從深洼區(qū)向凸起區(qū)的運(yùn)聚提供了重要的通道,與該區(qū)發(fā)育著的多個(gè)不整合面及沙一段厚層板砂,共同組成了油氣側(cè)向運(yùn)移通道網(wǎng)。凸起區(qū)多期發(fā)育的垂向通源斷裂較好地溝通了油氣與湖相灘壩砂體,構(gòu)成了有效的縱向運(yùn)聚通道網(wǎng)。該凸起發(fā)育前白堊紀(jì)、白堊紀(jì)、新近紀(jì)3個(gè)期次的斷裂體系,斷裂平面上疊合分布,以北西向展布為主,多為下逆上正的陡傾斷層,傾角60~70°,延伸距離短,但溝通層系多,由基底石炭系向上一直斷至新近系塔西河組,對(duì)油氣成藏起著關(guān)鍵性作用。鉆探表明,“有藏必有斷”,如排2、排8、排206井油藏;“無(wú)斷必?zé)o藏”,如排16井。(3)湖相泥巖的側(cè)向封擋湖進(jìn)濱岸灘壩砂發(fā)育在初始湖泛面之上,向西或西北方向上超疊覆,在上傾方向與濱淺湖相泥巖直接接觸,加之單個(gè)砂體彼此連通性較差,有利于形成多個(gè)有效的儲(chǔ)油圈閉。排2、排8井油藏灘壩砂側(cè)向上與湖相厚層泥巖相接觸,形成封閉性良好的巖性圈閉,油氣運(yùn)聚其中富集成藏。排9、排17等井由于油氣側(cè)向封擋條件差,未形成有效的圈閉,導(dǎo)致鉆探失利。(4)長(zhǎng)期發(fā)育的古構(gòu)造脊地震剖面清楚顯示,車排子地區(qū)存在4個(gè)繼承性發(fā)育的古構(gòu)造脊(圖3)。它們的出現(xiàn)與石炭系起伏不平的基底形態(tài)密切相關(guān),均存在基底隆起背景,平面上近南北向平行展布,其形成時(shí)間早,發(fā)育時(shí)間長(zhǎng),定型時(shí)間晚,由海西運(yùn)動(dòng)晚期至喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期長(zhǎng)期繼承性發(fā)育,對(duì)油氣的多期運(yùn)聚起著重要的控制作用。最東側(cè)的古構(gòu)造脊距離油源最近,隆起幅度最大,對(duì)油氣成藏的控制最為明顯,來(lái)自南部四棵樹(shù)凹陷的油氣沿古構(gòu)造脊向北運(yùn)移,遇到側(cè)向封擋良好的灘壩砂圈閉即可成藏,形成多排近東西條狀帶分布的淺層稀油油藏群,排2、排8井鉆探成功與此密切相關(guān)。在古構(gòu)造脊西側(cè),因受古構(gòu)造脊的阻隔,加之距離油源較遠(yuǎn),油氣供給較為困難,這應(yīng)該是排10井、排11井失利的重要原因。3成藏模式及成果整體上講,車排子凸起油氣成藏具有多源供烴,多次充注,多期成藏,早期破壞,晚期富集,油藏類型多樣,多層含油油質(zhì)下稠上稀的特點(diǎn),成藏模式可概括為“遠(yuǎn)源供油,階梯輸導(dǎo),多期成藏”(圖4)。沙灣組沙二段作為車排子地區(qū)目前的唯一工業(yè)性產(chǎn)層,也是發(fā)現(xiàn)稀油的唯一層段,其成藏模式表現(xiàn)為“遠(yuǎn)源、晚期聚集、多因素控藏”模式。油源來(lái)自于南部四棵樹(shù)凹陷和東部昌吉凹陷侏羅系煤系烴源的雙向供給,運(yùn)移距離長(zhǎng),至少在40km以上;儲(chǔ)集體為膠結(jié)疏松、成巖性很差的灘壩砂體,儲(chǔ)集物性極佳;成藏期較晚,為喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)中晚期,埋深大于1km的油藏保存較好,基本未遭受破壞,大體保持了原生油藏的面貌,以低氣稀油的形式富集成藏;埋深小于1km的構(gòu)造高部位,地層剝蝕嚴(yán)重,地下水較為活躍,氧化、生物降解作用較強(qiáng),形成粘度很高的稠油環(huán)帶。油氣富集成藏既受沉積微相、垂向斷裂控制,也與古構(gòu)造脊和湖相泥巖的側(cè)向封堵密切相關(guān),具有多因素控制,“網(wǎng)毯式”成藏的特征。4打造細(xì)開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)(1)沙灣組沙二段發(fā)育了多個(gè)古湖岸線和多套上超疊覆的灘壩砂,決定沙二段淺層高產(chǎn)油藏具有成帶成排分布的特點(diǎn)。尋找古湖岸線附近的湖進(jìn)灘壩砂是擴(kuò)大勘探成果的關(guān)鍵,南部3號(hào)灘壩砂帶將是下步甩開(kāi)鉆探的有利目標(biāo)。(2)沙二段油層埋藏淺,油