巴喀油田构造特征及其油气成藏意义

伏海蛟，汤达祯，许 浩，吴俊红，陈晓智

(1.中国地质大学，北京 100083;2.中油吐哈油田分公司，新疆 鄯善 838202;3.中海油研究总院，北京 100027)

巴喀油田构造特征及其油气成藏意义

伏海蛟1，汤达祯1，许 浩1，吴俊红2，陈晓智3

(1.中国地质大学，北京 100083;2.中油吐哈油田分公司，新疆 鄯善 838202;3.中海油研究总院，北京 100027)

根据三维地震资料的精细解释，系统分析巴喀地区的构造演化及构造样式特征，认为燕山期、喜山期构造运动对巴喀地区构造演化起关键决定作用，主要发育断褶－背斜构造和背冲式构造。针对研究区气藏存在2种不同性质的气源进行研究，认为下侏罗统地层的构造运动控制着该2种气源聚集成藏，从而建立了巴喀地区下侏罗统的油气成藏模式，为该区下一步勘探目标选取提供依据。

构造样式;三维地震;构造运动;油气成藏;下侏罗统;巴喀油田

引 言

吐哈盆地巴喀油田位于新疆维吾尔自治区的吐鲁番地区鄯善县境内，巴喀构造为1个受强烈压实作用且被断层复杂化的长轴背斜构造，位于吐鲁番盆地台北凹陷鄯善弧形背斜带的最西端。截至2010年底，巴喀油田三维地震覆盖面积达到201 km2，下侏罗统八道湾组共有试采井13口，日产气为23.1×104m3/d，日产油为32.5 t/d。其中，8口单井日产量大于1×104m3/d，3口大于4×104m3/d，显示了该区较好的勘探潜力。目前，勘探目标大多为构造圈闭，尚未清楚是否有优势岩性圈闭存在。而对所采集气体进行实验分析后发现，下侏罗统气藏存在2种不同类型的气源。针对上述问题，在对巴喀地区三维地震资料进行新一轮构造精细解释的基础上，阐明了自侏罗纪以来对巴喀地区构造演化起关键决定作用的构造事件，系统分析构造运动对油气成藏的影响，提出了巴喀地区早侏罗世的构造成藏模式。

1 构造精细解释

1.1 层位标定

首先检查声波测井资料的质量，校正异常点，然后选择在该区均匀分布的25口井，制作单井合成记录［1］。在单井合成记录的基础上，制作联井合成记录，结合地震剖面进行粗框架地震剖面追踪对比，检查波组闭合情况。当存在不闭合情况时调整不闭合单井的合成记录，以达到空间上全方位的统一，从而最终获得西山窑组底界面、八道湾组一段煤层顶界面以及八道湾组二段顶界面在地震剖面上的层位标定。

1.2 层位与断层解释

层位解释使用自动追踪与手工解释相结合的方法，首先让工作站自动追踪波峰相位反射层，然后手工逐线修改异常区，提高解释精度及效率。

运用多套数据体联合解释断层技术进行断层解释，从平面、剖面及空间等不同角度分别进行解释［2］。在断层精细解释过程中，应用本征值相干体技术，不仅能自动识别出小断层，而且还能消除人为因素的影响［3］。此外，在解释过程中运用三维可视化技术［4］、频谱分解技术、方差体技术以及地层倾角检测技术，也可提高断层解释精度。

1.3 构造成图

研究区位于山前构造带，断裂发育，构造较为复杂，仅依靠系统模块自动成图，容易产生误差，在构造图等值线的走向、断层展布以及曲线的连接合理性等方面也难免存在问题。因此，采取人工干预手段，对存在问题的异常区进行手工修改，能使图件更加合理、清晰，满足精确制图的需求［5－6］。

2 构造特征

2.1 盆地构造演化特征

吐哈盆地地势北高南低，向西南倾斜，盆地北界为博格达山，南界为觉罗塔格山，西界为喀拉乌成山，东界为哈尔里克山［7］。根据大地构造特征进行分析，吐哈盆地位于北天山碰撞缝合带与克拉美丽—麦钦乌拉碰撞缝合带之间，属于缝合带间的多期叠合盆地。

图1 巴喀地区构造演化(以八道湾组地层为例)

对整个研究区构造演化起关键决定作用的主要为燕山运动与喜马拉雅运动(图1)。燕山运动表现为逆冲褶皱作用，此阶段形成的断层具有断开地层多、形成时间较长、活动期次多的特点，对油气藏的形成起通道、封闭作用;新生代的喜马拉雅运动是发生在吐哈盆地最为强烈的构造运动，对早期生成的油气圈闭进行二次改造，打破原有的动态平衡，使油气逸散或形成次生油气藏。

2.2 盆地构造样式及其形成机制

从整个吐哈盆地来看，盆地的构造样式十分发育，表现出高幅度、与断层伴生、成排成带的雁行排列及平面上分布不均等特点。综合分析研究区的构造样式，将吐哈盆地分为基底卷入型、盖层滑脱型 2 大类［8］。

断褶－背斜构造样式属于基底卷入型的1种由于博格达山向盆地的挤压作用，基底断层倾斜延入浅层并向上逆冲，使上盘地层块体高角度倾斜滑动，其垂直断距下大上小，形成两翼不对称的断背斜构造样式(图2)。

图2 断褶背斜构造样式

背冲式构造样式属于盖层滑脱型的1种，由于犁式逆冲断层在其向前移动过程中，受到前方地层的阻挡而在前缘断坡倾角增大处应力集中，形成反冲断层(图3)。

图3 背冲式构造样式

断褶背斜构造样式与背冲式构造样式在柯柯亚地区先后发育，决定了研究区最终的构造格局研究区发育的基底卷入式断层，与断褶－背斜构造样式伴生出现，从印支运动时期开始发育，燕山运动时期基本形成，最后定型于喜山运动时期;燕山运动时期，在断褶－背斜构造发育的基础上，博格达山发生逆冲作用。在挤压应力作用下，地层以八道湾组煤层作为滑动面开始滑动，发育背冲式构造样式，逆冲断层与反冲断层开始发育(图4)。

图4 断层构造样式在地震剖面上的展示(line1381)

3 构造与油气成藏的关系

研究表明，研究区下侏罗统八道湾组是基底气源通过断层运移后的储集层位，其所含的煤层为产气能力较高的烃源岩，达到生烃门限以后，产生基底气和煤型气，2种不同类型的气体在下侏罗统汇合，共同为八道湾组的气藏提供气源，两者相互配合，整合统一。同时，基底气和煤型气的运移与聚集方式受构造运动的影响程度也不同，基底气源的运移主要受断层发育情况所控制，而煤型气的运移则易受构造微裂缝的影响。按八道湾组地层在不同类型气体聚集成藏过程中的作用将该煤层分为异生储集式和自生自储式。

3.1 异生储集式

异生储集式是指基岩中的烃源岩达到生烃门限以后，持续排烃，油气沿断层运移到八道湾组圈闭中储集起来的过程。柯柯亚构造带所处的博格达山前构造带中段，从东向西依次发育有恰勒坎核桃沟—鄯勒、照南—红旗坎3大东西向展布的鼻隆区，控制了天然气优势运聚方向。同时，构造带位于近凹低断阶区，构造变形相对较弱，圈闭形态完整，可以获得连续性的油气补给，成藏条件比较优越。

3.2 自生自储式

研究表明，巴喀地区下侏罗统的油气来源除基底烃源岩之外，还有部分来自于早侏罗世煤系经历变质排烃作用的烃源岩，气质类型为煤型气。烃源岩干酪根类型以Ⅲ型为主，中、晚燕山期就已经达到生烃门限，成熟度在0.8% ～1.0%之间，生烃能力强，持续生排烃，主力生烃期为早喜山期。喜山期强烈的构造运动，产生大量的构造微裂缝，裂缝系统成为天然气在烃源岩中的主要运移通道与储集空间。由于煤系烃源岩自身又是研究区的良好盖层，生成的天然气除少量沿几条北西西向逆冲断层运移到上部储集层外，大部分保存、聚集在烃源岩中。

断层是整个吐哈盆地台北凹陷垂向运移的通道，是构造油气藏的控制因素，基底卷入式构造样式与盖层滑脱式构造样式叠置在一起［10］，几种断裂形式互相配合，共同沟通深部气源与构造高部位圈闭;裂缝系统为八道湾组煤型气向其他优势圈闭转移提供优势运移通道。此外，断裂还沟通基底下侏罗统顶、中侏罗统顶等多个区域不整合面和砂砾岩储层输导层，为油气沿不整合面、输导层进行不同规模的纵横向运移和聚集成藏提供了条件，从而形成岩性或者不整合等其他类型的油气藏(图5)。总之，下侏罗统八道湾组气藏具备优越的成藏地质条件，是巴喀地区的主力产气层。

4 结论

(1)在精细构造解释的基础上，分析了对研究区构造演化起关键作用的燕山运动和喜山运动与油气成藏的关系。研究表明，燕山运动对油气聚集较有利，而喜山运动则破坏原生油气圈闭，易造成油气逸散或形成次生油气圈闭。

(2)巴喀地区主要发育断褶－背斜构造与背冲式构造。断褶背斜构造从印支运动时期开始发育，燕山运动时期基本形成，最后定型于喜山运动时期;背冲式构造是在断褶－背斜构造的基础上形成，发育于燕山期，地质体以八道湾组煤层为滑脱面滑动而形成。

(3)八道湾组煤层可作为烃源岩，晚燕山期就达到生烃门限，持续生排烃，生成煤型气，并于早喜山期达到主力生烃期;气源沿构造裂缝运移，在良好的生储盖条件下就近聚集，形成自生自储式气藏。

图5 巴喀地区八道湾组构造成藏模式

(4)基底卷入式大断层与盖层滑脱作用产生的逆冲断层和反冲断层具有断开地层多、形成时间较长、活动期次多的特点，为基底烃源岩产生油气的初次与二次运移提供优势运移通道，通过断层运移到八道湾组的气源与八道湾组煤层排烃生产的煤成气混杂在一起，共同为断背斜型、断夹块型、岩性型以及断层－岩性型等类型油气藏提供气源。

［1］李承楚，王宏伟.勘探地震学［M］.北京：石油工业出版社，2005，27(1)：10 －15.

［2］薛成刚，王玲歌，熊家林.构造精细解释在CB油田滚动开发中的应用［J］.断块油气田，2002，9(1)：43－45.

［3］张永华.高精度三维地震在泌阳凹陷北部复杂断块群勘探中的应用［J］.煤田地质与勘探，2005，4(26)：227－280.

［4］刘建军，李文战，孙义领，等.三维可视化构造建模技术在沁水煤层气田樊状区块的应用［J］.中国煤层气2010，7(6)：27 －34.

［5］马东洲，施泽进，王长城，等.川南管渡构造茅口组精细构造解释与有利储层分布［J］.成都理工大学学报自然科学版，2009，36(2)：133 －137.

［6］张伟，姚清洲，蔡刚.松辽盆地QSN地区构造解释及断裂特征［J］.重庆科技学院学报：自然科学版，2010 12(15)：66－69.

［7］陈绍藩，王建永，黄国龙，等.吐哈盆地形成及其演化［J］. 世界核地质科学，2004，21(3)：125 －131.

［8］杨克绳.从地震信息看吐哈盆地构造特征与油气勘探［J］.海相油气地质，2001，6(1)：7 －18.

［9］吴红华，戴福贵，杨津.挤压断裂构造样式地震解释［J］.地学前缘，2010，17(5)：361－372.

［10］赵挺，程海生，陆英.下扬子区中、古生界典型构造样式与油气勘探选区［J］.复杂油气藏，2010，3(2)：8－12.

Baka oilfield tectonic characteristics and hydrocarbon accumulation implication

FU Hai－jiao1，TANG Da－zhen1，XU Hao1，WU Jun－hong2，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

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2008ZX05034)

伏海蛟(1987－)，男，2009年毕业于长江大学资源勘查工程专业，现为中国地质大学(北京)矿产普查与勘探专业在读硕士研究生，从事油气成藏机理与预测研究工作。

编辑张耀星