塔河油田志留系油氣成藏特征研究

王勛杰

(1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油 長城鉆探工程有限公司，北京 100101)

塔河油田志留系油氣成藏特征研究

王勛杰1,2

(1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油 長城鉆探工程有限公司，北京 100101)

塔河油田志留系發(fā)育3種油氣藏類型，分別為地層油氣藏、巖性油氣藏以及復合油氣藏。研究認為塔河油田志留系油氣藏經(jīng)歷多期成藏和改造過程，油氣成藏可以概括為“多期充注、多期調整、晚期定型”。構造及斷裂發(fā)育程度控制了油氣的運聚及分布，志留系斷裂活動期次和油氣充注期次一致，斷裂的發(fā)育程度控制了志留系油氣運聚；河口砂壩和潮汐水道等相帶發(fā)育的優(yōu)質儲層控制著油氣的富集；油氣主要富集在志留系剝蝕尖滅線附近形成的圈閉中。塔河油田構造地層類型油氣藏以在塔河南部地區(qū)為有利區(qū)，志留系原生油氣藏主要分布在托普臺地區(qū)。

成藏特征；油氣藏類型；主控因素；志留系；塔河油田

塔河油田構造主體位于沙雅隆起阿克庫勒凸起，該區(qū)志留系受海西早期影響，志留系頂部剝蝕嚴重，區(qū)內僅發(fā)育柯坪塔格組和塔塔埃爾塔格組2套地層[1]。近年來，塔河奧陶系油藏的勘探過程中，位于塔河地區(qū)的多口井，連續(xù)鉆遇志留系，累計視厚度從幾十米至500多米；有多口井鉆遇較好油氣顯示，并解釋出油層。測試井有十余口，其中S112-2井在志留系柯坪塔格組5 286～5 289 m井段射孔后獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流，其產(chǎn)油量約為80 m3/d，產(chǎn)氣量約為1 200 m3/d，無水期累產(chǎn)原油2.9×104t，目前該井區(qū)已累產(chǎn)油十余萬噸，這些油氣發(fā)現(xiàn)預示著塔河油田志留系的油氣勘探前景廣闊。但針對塔河地區(qū)的勘探與研究重點主要集中在奧陶系和三疊系，志留系缺乏系統(tǒng)深入的研究工作，這就阻礙了該區(qū)志留系的勘探部署進程。在總結吸收前人研究成果基礎上[2-10]，針對該區(qū)志留系的成藏特點進行了系統(tǒng)研究工作，并結合研究成果，對該區(qū)志留系下一步的勘探領域和方向提出了建議，對于擴大該區(qū)油氣勘探成果，增儲上產(chǎn)，尋找塔河地區(qū)新的儲量后備基地具有重要的現(xiàn)實意義。

1 油氣藏類型

根據(jù)該區(qū)志留系的圈閉類型，結合油氣藏分析認為塔河油田志留系主要發(fā)育3種油氣藏類型(表1) 。

從取得的勘探成果來看，在柯坪塔格組上段中形成的構造—地層復合油氣藏、地層不整合遮擋等類型油氣藏最為有利，這2類油氣藏主要分布在北部的尖滅線附近。托普臺地區(qū)斜坡部位上分布的地層超覆油氣藏、巖性油氣藏成藏條件較好，是值得下一步勘探的油藏類型[11]。

表1 塔河地區(qū)志留系油氣藏類型統(tǒng)計

Table 1 Statistics of Silurian reservoir types in Tahe Oil Field

2 典型油氣藏解剖

2.1 油氣藏基本特征

塔河油田南部S112-2井志留系油氣藏位于塔河油田登記區(qū)南端，柯坪塔格組上段中發(fā)育的砂巖是其油氣產(chǎn)層。該套儲集砂體主要分布于S112-2井區(qū)和S114-1井區(qū)及托甫臺一帶，TP2、TP3、TP301、TP4、TP7等井均有揭示，以發(fā)育潮坪相的砂脊砂體和潮汐三角洲相潮道砂體為特征，儲層物性較好，但砂體厚度較薄。該砂巖孔隙度分布范圍為0.9%～16.6%，平均7.9%；滲透率為(0.0019～39.8)×10-3μm2，平均1.4×10-3μm2，低孔低滲型儲層?？紫额愋椭饕菤堄嗔ｉg孔隙和溶蝕粒間孔，局部砂巖見巖屑內溶孔。

2.2 儲蓋組合及圈閉類型

該油氣藏為柯坪塔格組上段砂巖與上覆泥巖構成的儲蓋組合。通過鄰井對比并結合地震資料，認為S112-2井志留系柯坪塔格組砂巖段發(fā)育構造—巖性圈閉，其底封為下伏志留系泥巖，頂封及側封為砂泥巖互層段灰質膠結的致密砂巖。由此可見，控制柯坪塔格組上段油氣聚集的主要因素是巖相或巖性因素，考慮到柯坪塔格組地層尖滅為圈閉的重要邊界，因而可定為地層—巖性、構造—巖性復合圈閉。

2.3 油氣成藏模式

加里東期，阿克庫勒凸起已具雛型，滿加爾凹陷中部中下奧陶統(tǒng)烴源巖在此時已經(jīng)進入生油門限；沙雅隆起也開始發(fā)育，成為油氣運移的有利指向區(qū)，該時期形成的油氣運聚至此成藏。加里東晚期運動使沙雅隆起進一步擴大，早期形成的志留系油氣藏當然也遭到強烈改造和破壞，現(xiàn)今的奧陶系淺部瀝青灰?guī)r和志留系瀝青砂巖就是部分古油藏遭到破壞的最好佐證。

海西早期運動對塔北隆起改造最強烈，隆起軸部泥盆系—志留系地層剝蝕殆盡，局部地區(qū)出露下奧陶統(tǒng)，石炭系直接與奧陶系不整合接觸。

海西晚期，隨著上覆地層的沉積，中下寒武統(tǒng)的烴源巖在滿加爾凹陷進入過成熟階段，以生干氣為主，分布在盆地北部阿—滿地區(qū)的中下奧陶統(tǒng)烴源巖已經(jīng)成熟，以生油為主，可以為志留系提供正常原油。海西末期構造運動使沙雅隆起沿早期的斷裂進一步斷褶隆升，志留系油氣藏再次遭受破壞。

燕山晚期，白堊系沉積之后，上奧陶統(tǒng)臺緣斜坡灰泥丘相的烴源巖在白堊紀末期就部分處于成熟生烴階段，開始生油。喜馬拉雅期，尤其是晚古近紀，巨厚的古近系沉積覆蓋其上，導致上奧陶統(tǒng)烴源巖進入大量生油階段。此時志留系地層埋藏較深，儲蓋組合配置較好。伴隨沙雅隆起的再次抬升，海西早期形成的不整合面(T60)由南傾轉為北傾，但志留系仍然保持原來的構造面貌，即北高南低，始終處于構造的相對高部位，是油氣運移聚集的指向區(qū)，喜馬拉雅期生成的油氣繼續(xù)向該油氣藏中運移聚集，形成了早、晚期混合充注、調整油氣藏(圖1)。

3 成藏主控因素

3.1 構造及斷裂對油氣成藏具有重要控制作用

塔河油田南部是塔北殘余古隆起的一部分，古隆起形成、發(fā)育、定型過程和后期構造作用控制著志留系地層沉積和構造特征。塔北殘余古隆起自古生界古隆起形成以來，多次隆起上升，古生界遭受強烈剝蝕，部分隆起高部位古生界被嚴重剝蝕，殘余的志留系與上覆地層配置形成油氣藏。

圖1 塔河油田志留系油氣成藏模式

塔河地區(qū)志留系構造高部位主要位于塔河南部，在塔河南地區(qū)，油氣顯示井多數(shù)位于構造高部位，低部位的油氣顯示井不多，且與斷裂存在有關。

根據(jù)志留系斷裂分布特征和延伸方向，結合奧陶系斷裂特征，認為志留系斷裂分布和展布主要受控于下伏奧陶系的加里東中晚期斷裂。通過對塔河地區(qū)志留系斷層活動期次分析認為，逆斷層活動期多為加里東中晚期(或海西早期)—海西晚期；正斷層活動期為印支、燕山期和喜馬拉雅期。通過流體包裹體分析認為，塔河地區(qū)志留系在加里東晚期、海西期、印支期、燕山期及喜馬拉雅期均有油氣充注，這與斷裂活動期次一致；同時志留系油氣主成藏期為加里東晚期、海西晚期和喜馬拉雅期[12]，說明斷裂對志留系油氣運聚具有重要控制作用。

總體而言，塔河地區(qū)志留系油氣運聚和分布主要受到所處的構造位置及斷裂發(fā)育程度的控制。塔河油田深大斷裂帶是奧陶系油氣充注的優(yōu)勢通道，同時溝通斷裂是志留系油氣成藏的關鍵。通源斷裂的空間展布控制志留系油氣的垂向運移距離和平面分布范圍。塔河油田志留系的油氣聚集成藏更易發(fā)生于斷裂較發(fā)育地區(qū)，目前的勘探成果即是如此，如S112-2井油藏就位于斷裂發(fā)育地區(qū)(圖2)。

3.2 優(yōu)質儲層控制了油氣富集

塔河地區(qū)志留系剝蝕嚴重，但是局部地區(qū)塔塔埃爾塔格組下段和柯坪塔格組上段保存好，局部地區(qū)柯坪塔格組上段的砂巖與上覆石炭系的泥巖組成儲蓋組合形成油氣藏。同時沙雅隆起南部柯坪塔格組中段暗色泥巖和下段砂巖組合成良好的儲蓋組合(圖3)。

該區(qū)志留系主要發(fā)育濱岸、下切水道等沉積相帶，儲集砂體以中細砂巖為主，砂巖中各種層理發(fā)育，儲集性能較好，同時巖心上可觀察到瀝青砂巖、油氣沿層理面分布。統(tǒng)計結果可以看出，含有油氣的砂巖孔隙度普遍高于不含油氣的砂巖孔隙度，這也進一步說明優(yōu)質儲層對油氣運移聚集的控制。

圖2 塔河地區(qū)南部沙112-2井區(qū)過井地震剖面

圖3 塔河地區(qū)志留系含烴類砂巖孔隙度直方圖

3.3 圈閉對油氣富集的控制

S112-2井油氣藏的圈閉為地層尖滅—構造復合型，表明被海西早期破壞成的稠油經(jīng)喜馬拉雅期的油氣充注可以重新形成正常油氣藏。塔河南地區(qū)自海西期以來志留系一直呈南東傾，上覆石炭系為一套致密的礫巖及(鹽)泥巖地層，剝蝕尖滅線附近是形成構造地層復合圈閉的有利地區(qū)，也是喜馬拉雅期油氣運移的指向區(qū)。喜馬拉雅期生成的正常油氣運移到這些圈閉中形成油氣藏，是正常油富集的有利場所。

4 塔河油田志留系勘探方向

塔河地區(qū)志留系油氣資源量為0.846 9×108t，具有較大的油氣勘探潛力，綜合分析認為在塔河地區(qū)存在以下2種勘探區(qū)。

4.1 與尖滅線配合的地層型油氣藏勘探區(qū)

該勘探區(qū)主要位于塔河南地區(qū)，在這個地區(qū)存在志留系砂巖和石炭系泥巖構成的儲蓋組合，這套儲蓋組合配置較好，同時塔河南地區(qū)北部志留系剝蝕尖滅，與尖滅線配合可以形成地層尖滅圈閉；該區(qū)志留系南傾，油氣向北運移。該區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了S112-2井、AT19井油氣藏，說明該領域具有較好的成藏條件，是尋找志留系正常油氣藏的有利勘探地區(qū)。

4.2 地層超覆及巖性油氣藏勘探區(qū)

該勘探區(qū)位于塔河西部的托普臺地區(qū)，這個地區(qū)為一個單斜構造，在這種構造背景下志留系可以形成地層超覆圈閉和巖性圈閉。該區(qū)多口井在志留系具有良好油氣顯示，S108、S117等井獲得低產(chǎn)稠油，是早期原生油氣藏勘探的有利地區(qū)[13-16]。

5 結論

(1)塔河油田志留系具有3種油氣藏類型，其中以柯坪塔格組上段地層中發(fā)育的靠近剝蝕尖滅線形成的地層油氣藏最為有利。

(2)塔河油田志留系油氣藏經(jīng)歷多期成藏和改造過程，油氣成藏可以概括為“多期充注、多期調整、晚期定型”。

(3)油氣成藏主要受以下因素控制：構造控制了油氣的運移指向；斷裂發(fā)育程度控制了油氣的分布，志留系斷裂活動期次和油氣充注期次一致，斷裂的發(fā)育程度控制了志留系油氣運聚；河口砂壩和潮汐水道等相帶發(fā)育的優(yōu)質儲層控制著油氣的富集；志留系剝蝕尖滅線附近形成的圈閉是正常油富集的有利場所。塔河油田構造地層類型油氣藏以在塔河南部地區(qū)為有利區(qū)，志留系原生油氣藏主要分布在托普臺地區(qū)。

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(編輯 黃 娟)

Reservoir characteristics of Silurian in Tahe Oil Field

Wang Xunjie1,2

(1.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,PetroChina,Beijing100083,China;2.CNPCGreatDrillingCompany,Beijing100101)

The Silurian oil and gas reservoir types include stratigraphic, lithologic and compound ones in the Tahe Oil Field. Studies indicate that the Silurian reservoirs have experienced multiple stages of hydrocarbon accumulation and reconstruction, which can be concluded as “multiple stages of hydrocarbon charging, multiple stages of adjustment, late-stage formation”.The generation degree of structures and faults controlled the migration and distribution of oil and gas. The active stage of fractures in Silurian matched with hydrocarbon charging stage, and the generation degree of fractures controlled the migration and accumulation of oil and gas in Silurian. The favorable reservoirs of channel mouth bar and tidal channel facies determined the enrichment of oil and gas. The traps adjacent to the Silurian erosional pinch-out line are the gathering places of normal oil. The southern Tahe Oil Field is favorable for tectono-stratigraphic reservoir exploration. The Tuoputai area of the Tahe Oil Field is favorable for primary pool exploration.

reservoir characteristics; reservoir type; controlling factor; Silurian; Tahe Oil Field

1001-6112(2014)02-0171-05

10.11781/sysydz201402171

2013-07-16；

2014-01-20。

王勛杰(1973—)，男，博士，高級工程師，從事地質及地球物理研究。E-mail: wangxunjie@cnlc.cn。

國家科技重大專項(2011ZX05002-003-004)資助。

TE122.3

A