盆地油藏带特征及勘探范文

《地质科技情报杂志》2016年第一期

摘要：

羌塘盆地与油气资源丰富的特提斯域西段具有类似的构造沉积演化特征和石油地质条件，隆鄂尼—昂达尔错古油藏带的发现不仅证实了盆地存在大规模油气聚集成藏过程，而且显示盆地砂糖状白云岩储层可能具有良好的油气勘探前景。以青藏高原羌南坳陷布曲组地表油藏带作为了解羌塘盆地油气成藏过程的窗口，通过精细的剖面控制油藏带含油层，利用含油层距布曲组顶底岩性转换界面垂直距离作为含油层对比标志，查明油藏带含油层并非同一层位，其层位在区域上表现为东高西低的分布特征，进一步明确了羌南坳陷油气勘探的目标层位，同时意味着羌南坳陷布曲组整套地层经历过油气运移和充注过程，而储层的有效性决定了油气的富集与成藏过程。盆地含油层空间分布特征表明：在有利封盖条件下，有利储集相带发育地区将会取得油气勘探突破。

关键词：

砂糖状白云岩；油藏带；油气勘探；布曲组；羌塘盆地；青藏高原

羌塘盆地各类油气显示大约有150处，自上二叠统热觉茶卡组至新近系唢呐湖组均有分布，显示类型以干沥青为主，次为软沥青、炭质沥青、气苗、稠油、液态油、油页岩、油浸灰岩和喷水带气等，其中羌南坳陷布曲组古油藏带液态油气显示最显著［1－2］。前人针对油藏带开展了大量研究，取得了系列成果，但是研究主要关注油藏带油气来源、油藏带储集层特征和成因［3－7］，而关于油藏带本身空间展布则缺乏系统研究。笔者所在项目组近年来一直针对羌塘盆地油气勘探工作开展了大量的野外油气地质调查，本文在野外地质调查基础上，对盆地大量实测油藏带剖面资料展开系统分析，确定了油藏带空间展布，即具有东西分区、上下分带和东高西低的特征。诚然地表大量油藏带的暴露对于羌南坳陷油气藏保存具有一定影响，但是本文研究成果表明，区域上的暴露剥蚀不均和空间上多个油藏带的并存，对于构造改造破坏后形成的残留盆地油气保存创造了一定条件。参考我国西北地区油气勘探历史，这些地表及浅埋深的油层很可能是地下油层的自然延伸或者是受构造活动抬升至近地表所致，地表见有油泉、油砂的地区，是地下可能存在油气藏的最直接证据，中国西北地区柴达木盆地、吐哈盆地及准噶尔盆地的勘探实践更是证明了这一点［8－10］。

1地质背景

羌塘盆地位于青藏高原北部，其大地构造位置处于巨型特提斯—喜马拉雅构造域的中段。盆地北部以可可西里—金沙江缝合带为界，南部以班公湖—怒江缝合带为界［11－13］，东西以侏罗纪地层尖灭为界。盆地南北宽约250km，东西长640km，面积约18×104km2，是我国第二大海相沉积盆地。盆地为发育在前古生代结晶基底之上的以中生代海相沉积为主的复合型残留盆地，其在沉积特征、演化历史、构造活动特征以及含油气特征等方面独具特色，与油气含量丰富的特提斯域西段如波斯湾盆地，具有类似的构造沉积演化特征和石油地质条件［14－15］。羌塘盆地根据深部物探资料及地表地质资料可以进一步划分为羌北坳陷、西部隆起、中央隆起、羌南坳陷和东部隆起5个一级构造单元（图1）。侏罗系是羌塘盆地发育最全、分布最广的海相沉积层系，也是羌塘盆地最具有潜力的勘探目标。

羌塘盆地最好的烃源岩发育在侏罗系，侏罗系烃源岩不仅厚度大而且品质好，其中上侏罗统索瓦组、中侏罗统布曲组、下侏罗统曲色组均发育优质烃源岩［16－17］。尽管羌塘盆地具有良好的烃源岩和生油气条件，但盆地储层的储集性能整体偏差，不管是碎屑岩储层还是碳酸盐岩储层，大多为低孔低渗储层，有些甚至为特低孔、特低渗储层［18－19］。因此，对于羌塘盆地的油气勘探，能否找到优质储层是盆地油气勘探的关键石油地质问题之一。国内外大量勘探实践已经证实，白云岩是海相碳酸盐岩油气藏的重要储集层。我国古生界油气藏的大多数储层都是白云岩，而灰岩储层一般只有与裂缝、溶蚀洞缝配套才能形成良好的储层。如塔里木盆地奥陶系风化壳储层是油气赋存的主要类型，但储集性能好的储层都是白云岩［20］；四川盆地的二叠系主要是灰岩储层，但裂缝是主要的储存空间，四川盆地下古生界尽管尚未获得大的突破，但钻遇工业油气流的储层也主要是白云岩［21－22］；渤海湾盆地下古生界和前寒武系的碳酸盐岩储层普遍具有较好的储集性能，但最有利的储层也是白云岩储层［23］。羌塘盆地勘探实践也证明羌南坳陷广泛发育的砂糖状白云岩也具有极好的储集物性，是一套极好的储集层（表1），也是目前羌塘盆地普遍见到液态油气显示的储集体。这是青藏高原油气勘探工作的一个重大突破，显示了该区白云岩储层可能具有良好的油气勘探前景，为在羌塘盆地总体低孔低渗、胶结致密储层发育的背景上寻找有利储集相带提供了新的线索［25－26］。

羌塘盆地南部的隆额尼－昂达尔错地区，是目前地质调查工作中发现白云岩最发育的地区，根据地面调查和遥感解译，这一地区见有30多个白云岩带，且全部充油，总面积约2000km2，为油气富集提供了有利的储集层，因此具有油气聚集和成藏的有利条件。古油藏带经构造抬升暴露地表遭到破坏，目前地表仅见大量砂糖状含油白云岩，白云岩呈层状产出，层厚差异性较大，以粗晶白云石为主，可见浸润状液态油气显示，岩石表面因油浸而呈黄褐色、黑灰色，残留有油斑、油迹，局部见黑灰色干油砂，岩石敲开后可闻到浓烈的油气味，荧光显示明显，以亮—极亮的荧光强度为主，颜色为黄白色和浅绿色，表现出轻质油的特征（图2）。含油白云岩层常常与介壳灰岩层或鲕粒灰岩层伴生，早期部分学者认为白云岩分布于碳酸盐岩台地边缘礁滩相中，属于混合水白云岩化成因［27］，但随着阴极发光、包裹体、激光碳氧同位素等分析手段的综合研究，高温深埋白云岩化成因越来越受到重视。

2羌南坳陷油藏带空间展布

2．1油藏带平面展布调查发现，羌塘盆地油藏带分布于中侏罗统布曲组，且主要集中分布在羌南坳陷的3个区块：隆鄂尼区块、昂达尔错区块以及塞仁区块（图1）。在隆鄂尼区块，分布有南北2个油藏带，其中北油藏带主要位于隆鄂尼、孔日热跃、牙尔根一带；南油藏带主要位于格鲁关那、德如日一线，在地表呈近东西向产出。该区块油藏带多呈层状产出，常与介壳灰岩、鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩和核形石灰岩相伴生；砂糖状白云岩储集层新鲜面多呈黄褐色、深褐色，风化面呈深黑色，砂糖状结构，白云石晶粒十分发育，以中、粗粒晶为主，中、厚层块状构造，岩石多疏松，风化后多呈砂粒状；敲击油气味十分浓，常污手，含油饱和度较高，地表出露厚度较大。隆鄂尼油藏带共4个含油层，地表出露累计视厚度119m；格鲁关那油藏带地表出露14个含油层，累计视厚度超过27m；德如日油藏带共出露3个含油层，累计视厚度84m。昂达尔错区块油藏带主要集中分布于日尕尔保－巴格底加日－晓嘎晓那一线，近东西向产出，尤其以巴格底加日油藏带最好，野外露头极佳，地表可见2层巨厚含油层，含油层出露厚度大，地表出露累计视厚度超过94m，含油饱和度高。含油层以砂糖状白云岩和介壳白云岩为主，白云石晶粒发育，以中－粗粒晶为主。此外，中国石油大庆油田分公司曾在2006年对该区块东部的日尕尔保进行过羌D2井的钻孔勘探，并在该井中发现过巨厚的含油层，油气显示十分明显，以浸润状液态油气显示为主，主要见于砂糖状晶粒白云岩或白云岩化灰岩斑块中，岩心表面因油浸而呈黄褐色、黑灰色，残留有油斑、油迹，局部见黑灰色干油砂，岩心打开后可闻到浓烈的油气味，荧光显示明显，含油层多达101层，累积厚度150m，笔者通过含油层生物标志化合物特征，结合油源对比研究，初步查明这些含油层可以进一步划分成2个油藏带［29］。塞仁区块油藏带主要分布于扎东来玛、昂罢存冬、塞仁以及北部的姜日玛日足、宗木以及巴各塞玛尔果等地。该油藏带基本仍呈南北分带的趋势，南部的扎东来玛、昂罢存冬、塞仁等地油层层位稳定，且厚度巨大，含油饱和度高，而北部的姜日玛日足、宗木以及巴各塞玛尔果等地的油藏出露零星，多呈透镜状产出，在数百米范围内就急剧尖灭。

2．2含油层剖面对比羌南坳陷隆鄂尼－昂达尔错地区油藏带地表含油层精细剖面横向对比研究表明，该古油藏带并非传统意义上的位于同一个层位，而是分布在布曲组地层的上、中、下段。布曲组上段含油层主要分布于研究区西部的隆鄂尼区块，其主要特征是在布曲组含油白云岩之上直接覆盖夏里组厚度极大的薄层紫红色泥岩夹粉砂岩，构成很好的储盖组合。以隆鄂尼LP01剖面为代表（图3－A），其顶部含油层之上即为上覆夏里组砂泥岩沉积，夏里组为一套厚度达48m的砂泥层，具有较好的封盖能力，使得布曲组上部含油层能够有效聚集和保存，构成羌南坳陷布曲组上段含油层位。布曲组中段含油层主要分布于研究区中部的昂达尔错区块，以巴格底加日剖面（AP01）和扎仁西剖面（ZP01）为代表。巴格底加日剖面控制了2个含油层，累计厚度79．48m，油层的顶部和底部为大套介壳灰岩、微晶灰岩，其顶部油层距上覆夏里组地层的垂直距离大于300m，而底部含油层距下伏莎巧木组地层的垂直距离大于200m，显示出油层主要出露于布曲组的中部，构成羌南坳陷布曲组中段含油层（图3－B）。另外，扎仁西剖面（ZP01）控制了1个含油层，出露视厚度68．57m，其顶部由于露头出露较差，未控制油藏全部出露厚度，该剖面起点基本位于莎巧木组与布曲组界线附近，剖面含油层出露层位距底部莎巧木组地层的垂直距离为208．87m，油层底部岩性为大套紫红色、深灰色鲕粒灰岩、介壳灰岩、生物碎屑灰岩和微晶灰岩，基本位于布曲组中下部层位。布曲组下段含油层主要分布于研究区东部的塞仁区块，以昂罢存咚剖面（SP01）和赛仁剖面（SP02）为代表，尤其昂罢存咚剖面最为典型。在昂罢存咚剖面中，剖面第一层为莎巧木组灰黑色泥质粉砂岩，厚度约7．47m的布曲组灰黑色砂糖状白云岩含油层直接覆盖其上，显示含油层位于布曲组底部层位，构成羌南坳陷布曲组下段含油层位（图3－C）。同样，在赛仁剖面中，在第5层距下伏莎巧木组真厚度48．25m处开始出现含油层，显示了含油层基本位于布曲组下部层位。综上所述，羌南坳陷布曲组含油层的赋集层位不仅仅局限于布曲组的顶部，在布曲组的中部、甚至靠近莎巧木组的底部也同样发育含油层，并且不同地区含油层位不同，在东部赛仁地区油藏带含油层主要位于布曲组的底部层位，在中部的昂达尔错区块含油层主要分布于布曲组的中部层位，在西部隆鄂尼区块含油层则主要赋存于布曲组的上部层位，存在上下分带和东低西高的变化趋势，构成羌南坳陷布曲组上段、中段和下段含油层位（图4），意味着羌南坳陷布曲组整套地层都经历过油气运移和充注过程，而储集体的有效性决定了油气的富集与成藏过程，因此羌南坳陷油气勘探的核心问题是寻找和预测有效储集体的分布，目前基本可以确定布曲组砂糖状白云岩是羌南坳陷油气勘探的目标。另外，地表含油层在研究区的差异性出露，体现出盆地的构造剥蚀存在明显的差异性，区域上的暴露剥蚀不均给盆地创造出局部良好的有利油气保存单元。在多个层段油藏带并存的情况下，很可能在这些有利油气保存单元取得油气勘探的突破。

3结论

（1）野外石油地质调查结果表明，羌南坳陷液态油气显示基本上分布于砂糖状白云岩之中，并且砂糖状白云岩具有较好的储集物性，是羌南坳陷油藏带的主要储集层，也是盆地内油气勘探的目标层位。（2）通过油藏带精细剖面的空间对比分析，查明羌南坳陷油藏带具有东西分区、上下分带和东高西低的特征，即在平面上分为隆鄂尼区块、昂达尔错区块和赛仁区块；在纵向上分为下段含油层、中段含油层和上段含油层；在隆鄂尼区块地表主要出露上段含油层，在昂达尔错区块地表主要出露中段含油层，在赛仁区块地表主要出露下段含油层。（3）羌南坳陷地表见有油泉、油砂的地区，是地下可能存在油气藏的最直接证据，这些地表及浅埋深的油层很可能是地下油层的自然延伸或者是受构造活动抬升至近地表所致。盆地内油藏带分布规律显示盆地具有区域上的暴露剥蚀不均和空间上多个油藏带并存的特征，该特征对于相对暴露的羌南坳陷油气勘探相当有利，即在有力遮挡条件发育的地区，如较好的封盖层及封堵性好的断层发育地带，很有可能取得油气勘探的突破。

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作者：季长军 伊海生 夏国清 谢拓 尹青 李启来 金 峰 单位：中国地质科学院 成都理工大学 中国石油辽河油田辽兴油气开发公司