伏海蛟，湯達(dá)禎，許 浩，吳俊紅，陳曉智

(1.中國地質(zhì)大學(xué)，北京 100083;2.中油吐哈油田分公司，新疆 鄯善 838202;3.中海油研究總院，北京 100027)

巴喀油田構(gòu)造特征及其油氣成藏意義

伏海蛟1，湯達(dá)禎1，許 浩1，吳俊紅2，陳曉智3

(1.中國地質(zhì)大學(xué)，北京 100083;2.中油吐哈油田分公司，新疆 鄯善 838202;3.中海油研究總院，北京 100027)

根據(jù)三維地震資料的精細(xì)解釋，系統(tǒng)分析巴喀地區(qū)的構(gòu)造演化及構(gòu)造樣式特征，認(rèn)為燕山期、喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對巴喀地區(qū)構(gòu)造演化起關(guān)鍵決定作用，主要發(fā)育斷褶－背斜構(gòu)造和背沖式構(gòu)造。針對研究區(qū)氣藏存在2種不同性質(zhì)的氣源進(jìn)行研究，認(rèn)為下侏羅統(tǒng)地層的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制著該2種氣源聚集成藏，從而建立了巴喀地區(qū)下侏羅統(tǒng)的油氣成藏模式，為該區(qū)下一步勘探目標(biāo)選取提供依據(jù)。

構(gòu)造樣式;三維地震;構(gòu)造運(yùn)動(dòng);油氣成藏;下侏羅統(tǒng);巴喀油田

引 言

吐哈盆地巴喀油田位于新疆維吾爾自治區(qū)的吐魯番地區(qū)鄯善縣境內(nèi)，巴喀構(gòu)造為1個(gè)受強(qiáng)烈壓實(shí)作用且被斷層復(fù)雜化的長軸背斜構(gòu)造，位于吐魯番盆地臺(tái)北凹陷鄯善弧形背斜帶的最西端。截至2010年底，巴喀油田三維地震覆蓋面積達(dá)到201 km2，下侏羅統(tǒng)八道灣組共有試采井13口，日產(chǎn)氣為23.1×104m3/d，日產(chǎn)油為32.5 t/d。其中，8口單井日產(chǎn)量大于1×104m3/d，3口大于4×104m3/d，顯示了該區(qū)較好的勘探潛力。目前，勘探目標(biāo)大多為構(gòu)造圈閉，尚未清楚是否有優(yōu)勢巖性圈閉存在。而對所采集氣體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析后發(fā)現(xiàn)，下侏羅統(tǒng)氣藏存在2種不同類型的氣源。針對上述問題，在對巴喀地區(qū)三維地震資料進(jìn)行新一輪構(gòu)造精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，闡明了自侏羅紀(jì)以來對巴喀地區(qū)構(gòu)造演化起關(guān)鍵決定作用的構(gòu)造事件，系統(tǒng)分析構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對油氣成藏的影響，提出了巴喀地區(qū)早侏羅世的構(gòu)造成藏模式。

1 構(gòu)造精細(xì)解釋

1.1 層位標(biāo)定

首先檢查聲波測井資料的質(zhì)量，校正異常點(diǎn)，然后選擇在該區(qū)均勻分布的25口井，制作單井合成記錄［1］。在單井合成記錄的基礎(chǔ)上，制作聯(lián)井合成記錄，結(jié)合地震剖面進(jìn)行粗框架地震剖面追蹤對比，檢查波組閉合情況。當(dāng)存在不閉合情況時(shí)調(diào)整不閉合單井的合成記錄，以達(dá)到空間上全方位的統(tǒng)一，從而最終獲得西山窯組底界面、八道灣組一段煤層頂界面以及八道灣組二段頂界面在地震剖面上的層位標(biāo)定。

1.2 層位與斷層解釋

層位解釋使用自動(dòng)追蹤與手工解釋相結(jié)合的方法，首先讓工作站自動(dòng)追蹤波峰相位反射層，然后手工逐線修改異常區(qū)，提高解釋精度及效率。

運(yùn)用多套數(shù)據(jù)體聯(lián)合解釋斷層技術(shù)進(jìn)行斷層解釋，從平面、剖面及空間等不同角度分別進(jìn)行解釋［2］。在斷層精細(xì)解釋過程中，應(yīng)用本征值相干體技術(shù)，不僅能自動(dòng)識(shí)別出小斷層，而且還能消除人為因素的影響［3］。此外，在解釋過程中運(yùn)用三維可視化技術(shù)［4］、頻譜分解技術(shù)、方差體技術(shù)以及地層傾角檢測技術(shù)，也可提高斷層解釋精度。

1.3 構(gòu)造成圖

研究區(qū)位于山前構(gòu)造帶，斷裂發(fā)育，構(gòu)造較為復(fù)雜，僅依靠系統(tǒng)模塊自動(dòng)成圖，容易產(chǎn)生誤差，在構(gòu)造圖等值線的走向、斷層展布以及曲線的連接合理性等方面也難免存在問題。因此，采取人工干預(yù)手段，對存在問題的異常區(qū)進(jìn)行手工修改，能使圖件更加合理、清晰，滿足精確制圖的需求［5－6］。

2 構(gòu)造特征

2.1 盆地構(gòu)造演化特征

吐哈盆地地勢北高南低，向西南傾斜，盆地北界為博格達(dá)山，南界為覺羅塔格山，西界為喀拉烏成山，東界為哈爾里克山［7］。根據(jù)大地構(gòu)造特征進(jìn)行分析，吐哈盆地位于北天山碰撞縫合帶與克拉美麗—麥欽烏拉碰撞縫合帶之間，屬于縫合帶間的多期疊合盆地。

圖1 巴喀地區(qū)構(gòu)造演化(以八道灣組地層為例)

對整個(gè)研究區(qū)構(gòu)造演化起關(guān)鍵決定作用的主要為燕山運(yùn)動(dòng)與喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)(圖1)。燕山運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為逆沖褶皺作用，此階段形成的斷層具有斷開地層多、形成時(shí)間較長、活動(dòng)期次多的特點(diǎn)，對油氣藏的形成起通道、封閉作用;新生代的喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)是發(fā)生在吐哈盆地最為強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，對早期生成的油氣圈閉進(jìn)行二次改造，打破原有的動(dòng)態(tài)平衡，使油氣逸散或形成次生油氣藏。

2.2 盆地構(gòu)造樣式及其形成機(jī)制

從整個(gè)吐哈盆地來看，盆地的構(gòu)造樣式十分發(fā)育，表現(xiàn)出高幅度、與斷層伴生、成排成帶的雁行排列及平面上分布不均等特點(diǎn)。綜合分析研究區(qū)的構(gòu)造樣式，將吐哈盆地分為基底卷入型、蓋層滑脫型 2 大類［8］。

斷褶－背斜構(gòu)造樣式屬于基底卷入型的1種由于博格達(dá)山向盆地的擠壓作用，基底斷層傾斜延入淺層并向上逆沖，使上盤地層塊體高角度傾斜滑動(dòng)，其垂直斷距下大上小，形成兩翼不對稱的斷背斜構(gòu)造樣式(圖2)。

圖2 斷褶背斜構(gòu)造樣式

背沖式構(gòu)造樣式屬于蓋層滑脫型的1種，由于犁式逆沖斷層在其向前移動(dòng)過程中，受到前方地層的阻擋而在前緣斷坡傾角增大處應(yīng)力集中，形成反沖斷層(圖3)。

圖3 背沖式構(gòu)造樣式

斷褶背斜構(gòu)造樣式與背沖式構(gòu)造樣式在柯柯亞地區(qū)先后發(fā)育，決定了研究區(qū)最終的構(gòu)造格局研究區(qū)發(fā)育的基底卷入式斷層，與斷褶－背斜構(gòu)造樣式伴生出現(xiàn)，從印支運(yùn)動(dòng)時(shí)期開始發(fā)育，燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期基本形成，最后定型于喜山運(yùn)動(dòng)時(shí)期;燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期，在斷褶－背斜構(gòu)造發(fā)育的基礎(chǔ)上，博格達(dá)山發(fā)生逆沖作用。在擠壓應(yīng)力作用下，地層以八道灣組煤層作為滑動(dòng)面開始滑動(dòng)，發(fā)育背沖式構(gòu)造樣式，逆沖斷層與反沖斷層開始發(fā)育(圖4)。

圖4 斷層構(gòu)造樣式在地震剖面上的展示(line1381)

3 構(gòu)造與油氣成藏的關(guān)系

研究表明，研究區(qū)下侏羅統(tǒng)八道灣組是基底氣源通過斷層運(yùn)移后的儲(chǔ)集層位，其所含的煤層為產(chǎn)氣能力較高的烴源巖，達(dá)到生烴門限以后，產(chǎn)生基底氣和煤型氣，2種不同類型的氣體在下侏羅統(tǒng)匯合，共同為八道灣組的氣藏提供氣源，兩者相互配合，整合統(tǒng)一。同時(shí)，基底氣和煤型氣的運(yùn)移與聚集方式受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響程度也不同，基底氣源的運(yùn)移主要受斷層發(fā)育情況所控制，而煤型氣的運(yùn)移則易受構(gòu)造微裂縫的影響。按八道灣組地層在不同類型氣體聚集成藏過程中的作用將該煤層分為異生儲(chǔ)集式和自生自儲(chǔ)式。

3.1 異生儲(chǔ)集式

異生儲(chǔ)集式是指基巖中的烴源巖達(dá)到生烴門限以后，持續(xù)排烴，油氣沿?cái)鄬舆\(yùn)移到八道灣組圈閉中儲(chǔ)集起來的過程?？驴聛啒?gòu)造帶所處的博格達(dá)山前構(gòu)造帶中段，從東向西依次發(fā)育有恰勒坎核桃溝—鄯勒、照南—紅旗坎3大東西向展布的鼻隆區(qū)，控制了天然氣優(yōu)勢運(yùn)聚方向。同時(shí)，構(gòu)造帶位于近凹低斷階區(qū)，構(gòu)造變形相對較弱，圈閉形態(tài)完整，可以獲得連續(xù)性的油氣補(bǔ)給，成藏條件比較優(yōu)越。

3.2 自生自儲(chǔ)式

研究表明，巴喀地區(qū)下侏羅統(tǒng)的油氣來源除基底烴源巖之外，還有部分來自于早侏羅世煤系經(jīng)歷變質(zhì)排烴作用的烴源巖，氣質(zhì)類型為煤型氣。烴源巖干酪根類型以Ⅲ型為主，中、晚燕山期就已經(jīng)達(dá)到生烴門限，成熟度在0.8% ～1.0%之間，生烴能力強(qiáng)，持續(xù)生排烴，主力生烴期為早喜山期。喜山期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生大量的構(gòu)造微裂縫，裂縫系統(tǒng)成為天然氣在烴源巖中的主要運(yùn)移通道與儲(chǔ)集空間。由于煤系烴源巖自身又是研究區(qū)的良好蓋層，生成的天然氣除少量沿幾條北西西向逆沖斷層運(yùn)移到上部儲(chǔ)集層外，大部分保存、聚集在烴源巖中。

斷層是整個(gè)吐哈盆地臺(tái)北凹陷垂向運(yùn)移的通道，是構(gòu)造油氣藏的控制因素，基底卷入式構(gòu)造樣式與蓋層滑脫式構(gòu)造樣式疊置在一起［10］，幾種斷裂形式互相配合，共同溝通深部氣源與構(gòu)造高部位圈閉;裂縫系統(tǒng)為八道灣組煤型氣向其他優(yōu)勢圈閉轉(zhuǎn)移提供優(yōu)勢運(yùn)移通道。此外，斷裂還溝通基底下侏羅統(tǒng)頂、中侏羅統(tǒng)頂?shù)榷鄠€(gè)區(qū)域不整合面和砂礫巖儲(chǔ)層輸導(dǎo)層，為油氣沿不整合面、輸導(dǎo)層進(jìn)行不同規(guī)模的縱橫向運(yùn)移和聚集成藏提供了條件，從而形成巖性或者不整合等其他類型的油氣藏(圖5)。總之，下侏羅統(tǒng)八道灣組氣藏具備優(yōu)越的成藏地質(zhì)條件，是巴喀地區(qū)的主力產(chǎn)氣層。

4 結(jié)論

(1)在精細(xì)構(gòu)造解釋的基礎(chǔ)上，分析了對研究區(qū)構(gòu)造演化起關(guān)鍵作用的燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)與油氣成藏的關(guān)系。研究表明，燕山運(yùn)動(dòng)對油氣聚集較有利，而喜山運(yùn)動(dòng)則破壞原生油氣圈閉，易造成油氣逸散或形成次生油氣圈閉。

(2)巴喀地區(qū)主要發(fā)育斷褶－背斜構(gòu)造與背沖式構(gòu)造。斷褶背斜構(gòu)造從印支運(yùn)動(dòng)時(shí)期開始發(fā)育，燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期基本形成，最后定型于喜山運(yùn)動(dòng)時(shí)期;背沖式構(gòu)造是在斷褶－背斜構(gòu)造的基礎(chǔ)上形成，發(fā)育于燕山期，地質(zhì)體以八道灣組煤層為滑脫面滑動(dòng)而形成。

(3)八道灣組煤層可作為烴源巖，晚燕山期就達(dá)到生烴門限，持續(xù)生排烴，生成煤型氣，并于早喜山期達(dá)到主力生烴期;氣源沿構(gòu)造裂縫運(yùn)移，在良好的生儲(chǔ)蓋條件下就近聚集，形成自生自儲(chǔ)式氣藏。

圖5 巴喀地區(qū)八道灣組構(gòu)造成藏模式

(4)基底卷入式大斷層與蓋層滑脫作用產(chǎn)生的逆沖斷層和反沖斷層具有斷開地層多、形成時(shí)間較長、活動(dòng)期次多的特點(diǎn)，為基底烴源巖產(chǎn)生油氣的初次與二次運(yùn)移提供優(yōu)勢運(yùn)移通道，通過斷層運(yùn)移到八道灣組的氣源與八道灣組煤層排烴生產(chǎn)的煤成氣混雜在一起，共同為斷背斜型、斷夾塊型、巖性型以及斷層－巖性型等類型油氣藏提供氣源。

［1］李承楚，王宏偉.勘探地震學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2005，27(1)：10 －15.

［2］薛成剛，王玲歌，熊家林.構(gòu)造精細(xì)解釋在CB油田滾動(dòng)開發(fā)中的應(yīng)用［J］.斷塊油氣田，2002，9(1)：43－45.

［3］張永華.高精度三維地震在泌陽凹陷北部復(fù)雜斷塊群勘探中的應(yīng)用［J］.煤田地質(zhì)與勘探，2005，4(26)：227－280.

［4］劉建軍，李文戰(zhàn)，孫義領(lǐng)，等.三維可視化構(gòu)造建模技術(shù)在沁水煤層氣田樊狀區(qū)塊的應(yīng)用［J］.中國煤層氣2010，7(6)：27 －34.

［5］馬東洲，施澤進(jìn)，王長城，等.川南管渡構(gòu)造茅口組精細(xì)構(gòu)造解釋與有利儲(chǔ)層分布［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，2009，36(2)：133 －137.

［6］張偉，姚清洲，蔡剛.松遼盆地QSN地區(qū)構(gòu)造解釋及斷裂特征［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010 12(15)：66－69.

［7］陳紹藩，王建永，黃國龍，等.吐哈盆地形成及其演化［J］. 世界核地質(zhì)科學(xué)，2004，21(3)：125 －131.

［8］楊克繩.從地震信息看吐哈盆地構(gòu)造特征與油氣勘探［J］.海相油氣地質(zhì)，2001，6(1)：7 －18.

［9］吳紅華，戴福貴，楊津.擠壓斷裂構(gòu)造樣式地震解釋［J］.地學(xué)前緣，2010，17(5)：361－372.

［10］趙挺，程海生，陸英.下?lián)P子區(qū)中、古生界典型構(gòu)造樣式與油氣勘探選區(qū)［J］.復(fù)雜油氣藏，2010，3(2)：8－12.

Baka oilfield tectonic characteristics and hydrocarbon accumulation implication

FU Hai－jiao1，TANG Da－zhen1，XU Hao1，WU Jun－h(huán)ong2，CHEN Xiao－zhi3
(1．China University of Geosciences，Beijing 100083，China;2．Tuha Oilfield Company，PetroChina，Shanshan，Xinjiang 838202，China;3．CNOOC Research Centre，Beijing 100027，China)

The tectonic evolution and structural style in Baka area are systematically analyzed based on fine interpretation of 3D seismic data．It is believed that the Yanshan and Himalayan movements had played an important role in Baka tectonic evolution，where mainly developed fault－folded anticlinal structures and back－thrust structures．There are two different types of gas sources in the study area．Lower Jurassic tectonic movement controlled hydrocarbon accumulation from these two gas sources．On this basis，a hydrocarbon accumulation model has been established for the lower Jurassic in Baka area，thus providing knowledge for choosing exploration targets in this area．

structural style;3D seismic;tectonic movement;hydrocarbon accumulation;lower Jurassic;Baka oilfield

TE122.1

A

1006－6535(2012)02－0033－04

20110717;改回日期：20110820

國家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”(2008ZX05034)

伏海蛟(1987－)，男，2009年畢業(yè)于長江大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)為中國地質(zhì)大學(xué)(北京)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)在讀碩士研究生，從事油氣成藏機(jī)理與預(yù)測研究工作。

編輯張耀星