准噶尔盆地南缘小渠子地区勘探目标选择*

2014-06-07 05:59彭天令张化龙姜元刚

西南石油大学学报(自然科学版) 2014年4期

关键词：芦草准噶尔盆地仓房

彭天令，张化龙，夏雨，郭忠，姜元刚

中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆乌鲁木齐 830013

准噶尔盆地南缘小渠子地区勘探目标选择*

彭天令，张化龙，夏雨，郭忠，姜元刚

中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆乌鲁木齐 830013

针对小渠子地区构造形态落实不清楚的问题，在以往构造认识的基础上，充分利用地震、钻井、地面地质等资料，重新解释该区地震剖面。研究认为，西马庄背斜不存在，是妖魔山背斜向西南倾伏的鼻状构造；北小渠子背斜圈闭面积和闭合度明显增加，是有利勘探目标。综合分析该区烃源条件、构造演化、油气热演化、储盖组合及保存条件，认为构造成因是控制油气藏的关键因素。燕山期，南部掀斜作用使小渠子南部的二叠系、三叠系、侏罗系拗陷转变为隆起区，乌鲁木齐向斜中的相当一部分油气持续向南运移，其中的一部分通过断裂运移至南小渠子背斜带，是该区至今末获得较大突破的重要原因。南小渠子背斜具有形成早、发育时间长、圈闭面积大、闭合度高、储层物性较好的优越性，二叠系红雁池组、芦草沟组自生自储组合是下一步的勘探目标。北小渠子背斜具有良好的生、储、盖组合，虽然上仓房沟群、小泉沟群储层物性条件差，对成藏不利，但下仓房沟群中下部及以下地层未钻揭，其储层条件及成藏条件是下步研究目标。

准噶尔盆地；构造；背斜；成藏；勘探目标

彭天令，张化龙，夏雨，等．准噶尔盆地南缘小渠子地区勘探目标选择[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2014，36（4）：79–85．

Peng Tianling,Zhang Hualong,Xia Yu,et al．Exploration Target Selection in Xiaoquzi Region，Southern Margin of Junggar Basin[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（4）：79–85．

1 区域概况

小渠子地区位于乌鲁木齐市西南，东至乌拉泊，西至阿克屯背斜，北至头屯河镇，南临伊林黑比尔根山。区域上为博格达褶皱山系西南方向的延伸部位。

20世纪50年代以来，在该区实施了大量的地质和物探工作，完成了1：20万重磁普查，在露头区完成了1：5万地面地质详查。1985年—1989年开展了地震概查工作，部署地震测线37条，测网密度4 km×8 km～3 km×4 km。1998年，对工区10条地震剖面进行重新处理，大部分剖面达到了预期效果。2002年，针对北小渠子背斜部署地震测线8条，为重查背斜起到了重要作用。

以往认为，区内分布了妖魔山背斜、西马庄背斜、南小渠子背斜、煤系背斜、北小渠子背斜、西山背斜、喀拉扎背斜等7个局部构造（图1）[1-9]，其中西马庄背斜本次研究后被取消，地面和井下油气显示十分活跃。露头区，乌鲁木齐向斜南翼和妖魔山背斜在二叠系、三叠系，西山背斜、喀拉扎背斜在侏罗系多处见油砂、液体油苗和沥青，并在南小渠子北断裂前锋两处见油气苗。区内钻井27口，其中地质浅井有24口，相对较深探井有3口（小1井，小2井，小3井），小1、小2井在三叠系、上二叠统多个层段见良好的油气显示，小3井油气显示相对较差，在侏罗系、三叠系、侏罗系见显示。3口井试油均未获得突破。

图1 准噶尔盆地南缘小渠子地区构造纲要示意图[1]Fig.1 The schematic map of the structure outline at the Xiaoquzi area，southern margin of Junggar Basin[1]

2 构造特征

2.1 区域构造特征

小渠子地区区域上属博格达褶皱山系西南方向延伸部位，博格达山系向西南倾伏，同北西西向展布的伊林黑比尔根山斜交，其特殊的区域构造背景，决定了该区构造特征的复杂性。现今该区可划分出4排构造（图1），这些构造由南向北，从北东向排列转变为近东西向排列，构造幅度依次降低，轴部出露地层也呈现出由老到新的变化。

靠近山前的第一排构造，同博格达山走向一致，西北以二叠系尖灭线为界，东南以芨芨槽子断裂为界，是新近系覆盖下的、由石炭系组成且北西倾的单面断山，简称芨芨槽子凸起，这排构造分隔了南缘山前断褶带与柴窝堡凹陷。

南小渠子背斜、妖魔山背斜组成第二排构造，北东向延伸，这排构造由两条相向逆断裂，即妖魔山南断裂和南小渠子北断裂夹持。背斜带绝大部分区域缺失侏罗系，仅在北翼下倾靠近断裂部位，残存零星的下侏罗统。

第三排构造由北小渠子背斜、煤系背斜构成，北东东向延伸，与第二排构造小角度斜交。南以南小渠子北断裂为界，北以北小渠子北断裂为界。轴部出露侏罗系三工河组。与第一排构造相比，此排构造位置明显降低，保存了完整的二叠系、三叠系及下部分侏罗统。

第四排构造由喀拉扎背斜、西山背斜组成，这排构造位于山前断褶带前缘地带，同第三排构造以向斜间隔，呈近东西向展布。轴部出露侏罗系西山窑组、三工河组。

受博格达山和南部伊林黑比尔根山活动差异的影响和控制，小渠子地区在多次构造运动中，均处于应力最集中的枢纽地带，几排构造与断裂，形成向北东方向逐渐收敛，向西南方向撒开的大型帚状构造，收敛部位在煤系背斜南侧—妖魔山背斜一线，而帚状构造西南方向撒开部位，受博格达山挤压作用相对减弱，为宽缓背斜构造，背斜之间以相对舒缓的向斜间隔（图1）。帚状构造群充分反映出小渠子地区受博格达山和伊林黑比尔根山不均衡压应力作用的结果[2]。

2.2 局部构造特征

2012年，在以往解释成果的基础上，重新解释了2002年度的剖面。与前期成果相比，出现两个较大变化：（1）2002年度的测线主要针对北小渠子背斜而部署实施，沿背斜轴向部署了两条联络测线（NS200201、NS200202），NS200201测线沿背斜轴向分布，NS200202测线分布于背斜南翼，与构造轴向平行。联络测线的应用，基本落实了沿构造轴向背斜高低起伏的变化。本次解释基本查清了北小渠子背斜的构造形态，且圈闭面积明显增大（图2，图3）。（2）第二排构造中以往解释的西马庄背斜不存在。这是因为近似于南北向分布的N8731线与北东向分布的第二排构造斜交，可以落实此排构造断褶的形态，但北东东向分布的N8734线，则位于断褶北翼较低部位，与断褶近似平行，N8734剖面中部微隆起形态只是第二排构造由北东向向近东西向转折的围斜，并未形成圈闭，而1998年则解释为北东东向两端回落的背斜，定名为西马庄背斜（图2），实际上是构造轴部没有联络测线控制造成的误导，其构造特征应是妖魔山背斜向西南下倾的一部分，为鼻状构造（图3）。下面详述南小渠子背斜和北小渠子背斜的局部构造特征。

图2 准噶尔盆地南缘小渠子地区仓房沟群顶界构造图（1999年）[7]Fig.2 The top tectonic map of the Cangfanggou group in Xiaoquzi Area，Southern margin of Junggar Basin（1999）[7]

2.2.1 南小渠子背斜

与1999年成果相比，背斜形态变化不大。该背斜是一形态宽缓的背斜构造，为相向逆断裂夹持断背斜，显示层位为石炭系、二叠系和三叠系，背斜北翼陡、南翼缓（图4）。

南小渠子背斜具有圈闭面积大，闭合度高，遭受剥蚀程度强烈的特征，背斜高部位缺失中上三叠统、中生界、古近系、新近系中下部地层，仅在北翼低部位残存一点下侏罗统，新近系独山子组（N2d）直接覆盖于二叠系克拉玛依组（T2k）、三叠系黄山街组（T3hs）、郝家沟组（T3hj）及残存的侏罗系之上，为明显的角度不整合接触。

图3 准噶尔盆地南缘小渠子地区仓房沟群顶界构造图（2012年）[9]Fig.3 The top tectonic map of the Cangfanggou group in Xiaoquzi Area，Southern margin of Junggar Basin（2012）[9]

图4 小渠子地区构造样式与油气成藏模式示意图Fig.4 The map of the architectural patterns and hydrocarbon accumulation models in Xiaoquzi Area

2.2.2 北小渠子背斜

由于重新解释了2002年度地震剖面，北小渠子背斜构造轴向由原来的北东东向变化为近东西向，圈闭面积和闭合度明显增加，1999年的小渠子地区构造图上，北小渠子背斜的圈闭面积和闭合度分别为1.9 km2、50 m（图2）；而在2012年的构造图上，圈闭面积和闭合度分别为61.7 km2、380 m（图3）。

该背斜位于南小渠子背斜北侧、南小渠子北断裂的下盘，同喀拉扎背斜、西山背斜以向斜间隔，为近东西向展布、东西两个高点构成的圈闭。背斜由南倾逆断裂南小渠子北断裂、北小渠子北断裂夹持，背斜北翼由高点向北过渡，逐渐变陡，在低部位被北小渠子北断裂切割；南翼在较高部位被南小渠子北断裂切割，因此，高点距断裂很近。北小渠子背斜具有构造形态完整、地层发育全的特征，保存了完整的二叠系、三叠系、侏罗系八道湾组及三工河组下部地层（图4）。

3 含油气分析

3.1 邻井油气显示和试油分析

南小渠子背斜完钻小1、小2井及10口地质浅井，3口井在二叠系、三叠系见显示，小1井最好的显示层位是二叠系乌拉泊组（P2wl），在井段2 764.00～2 765.75 m取芯，含油级别分别为油浸、油斑和油迹。小2井在三叠系上仓房沟群（T1ch）底部995.05～998.59 m取芯，见褐黄色原油外渗，显示为富含油、油斑、油迹。

二叠系红雁池组（P2h）取芯 5段，3段有良好的油气显示：1 025.05～1 029.15 m个别裂缝见黑褐色原油外渗，见富含油、油浸、油迹显示；1 037.82～1 039.60 m见油浸、油斑显示，见黑褐色原油斑状外渗；红雁池组下部1 115.29～1 118.99 m见富含油显示。

小1井在二叠系石人子沟组（P1s）、乌拉泊组（P2wl）、井井子沟组（P2j）试油3层，均产水，石人子沟组产水量较高，产水65.5 m3/d（表1）。小2井在上仓房沟群（T1ch）试油2层，均为水层。

表1 小渠子地区试油成果数据表Tab.1 The oil test results in Xiaoquzi Area

小 3井试油 10层，仅在三叠系烧房沟组（T1s）2 494～2 514 m见少量油，产油0.002 t/d，黄山街组（T3hs）见少量气，产气10 m3/d，其他皆为水层和干层。

3.2 钻探效果分析

如此丰富的油气显示，但一直未获工业油气流，是什么原因呢？

构造成因是控制油气藏形成的关键，资料表明，小渠子地区芦草沟组、红雁池组烃源岩地化指标好，有机质丰度高[1]，芦草沟组于侏罗纪早期达到生烃高峰，红雁池组于侏罗纪中期达到生烃高峰，同早期形成的南小渠子背斜运聚配置关系极佳[7]。影响油气成藏的重要因素是燕山期构造运动，这个阶段的构造运动表现十分剧烈，强烈地断褶活动，一方面增加了圈闭的规模，聚集油气的规模有所增加，另一方面对早期形成的油气藏造成一定的破坏，尤其是南部的掀斜作用，具有隆升幅度高，持续时间长的特点（图5），使南小渠子背斜—妖魔山背斜以南凹陷生成的油气持续涌向南涌出地面，如乌鲁木齐向斜南翼地面上多处见沥青、含油砂岩[7-11]。这样，必然会影响到南小渠子背斜及北小渠子背斜的油气聚集规模；此构造运动阶段南小渠子背斜和妖魔山背斜断褶强烈，构造幅度及圈闭面积明显增加，同时遭受强烈剥蚀，以致两背斜高部位几乎缺失了整个中生界，独山子组（N2d）直接超覆沉积于石炭系、二叠系、三叠系及残存的侏罗系之上，就地层而言，南小渠子背斜仓房沟群储层缺失区域性盖层，保存条件不太有利（图4）。

图5 N8626测线地震地质解释剖面图Fig.5 The seismic geological interpretation of N8626

小2井油气显示最丰富的层段是上仓房沟群底部和红雁池组，但并未对油气显示佳层试油，而是对上仓房沟群中下部试油（表1），试油结论均为水层。因此，小2井的含油情况并未搞清楚，如此，南小渠子背斜油气成藏评价还不能下结论。

北小渠子背斜钻井6口，其中地质浅井5口，三叠系、侏罗系均有油气显示，小3井在侏罗系八道湾组发生井喷，见稠油块和气体显示。该井试油10层，并未获得突破。邻区含油气前景广阔，西北侧发现了齐古油田，东侧柴窝堡凹陷钻探柴参1井（地矿部），在二叠系芦草沟组（P2l）3 024～3 115 m井段获低产气流，产气1.3×104m3/d。

储层是影响北小渠子背斜油气成藏的重要因素。如北小渠子背斜保存了较完整的二叠系、三叠系及下侏罗统，具备完整的生、储、盖组合，但小3井物性资料表明，上仓房沟群（T1ch）和小泉沟群（T2−3xq）储层物性极差，渗透率很低，为低孔、渗透率极低储层，很难形成规模油气藏[1，3]。

3.3 含油气分析

构造成因是控制油气成藏的关键因素[7，12-13]。燕山期，南部的掀斜作用，二叠系、三叠系、侏罗系的拗陷转变为隆起区，使第二排构造以南区域的相当一部分油气持续向南运移，其中的一部分通过断裂运移至南小渠子背斜带，是小渠子地区至今末获得较大突破的重要原因之一[7]。

第二排构造高部位缺失中上三叠统、中生界、古近系、新近系下部地层，上仓房沟群（T1ch）的保存条件不利，但其下的红雁池组（P2h）、芦草沟组（P2l）保存相对较完整，这两套地层是灰黑色、深灰色泥岩、油页岩夹砂岩的沉积组合，尤其是芦草沟组油页岩十分发育。因此，芦草沟组和红雁池组具有自生自储及古生新储的优势，预测不同阶段生成的油气在南小渠子背斜红雁池组有利层段及上仓房沟群（T1ch）底部成藏（图4），如小2井红雁池组中下部和仓房沟群底部多处见富含油、油浸、油斑丰富的油气显示就是很好的证据。南小渠子背斜具有形成早，发育时间长、圈闭面积大、闭合度高、储层物性较好的优越性，从保存条件考虑，二叠系红雁池组、芦草沟组自生自储、古生新储组合是下一步勘探的主要目标区之一。

北小渠子背斜具有良好的生、储、盖组合，尤其是对2002年度剖面的重新解释，背斜圈闭面积和闭合度都明显增加，虽然上仓房沟群（T1ch）、小泉沟群储层物性条件差，成藏不利。但深层下仓房沟群（P2ch）中下部及红雁池组（P2h）、芦草沟组（P2l）并未钻揭。资料表明，南小渠子背斜红雁池组物性相对较好，为中孔低渗透储层，在二叠纪沉积时期，二叠系各组地层向南明显增厚，其沉积中心靠近南缘山前，从物源在南侧、地层厚度由南向北减薄分析，芦草沟期和红雁池期，北小子渠子背斜比南小子渠子背斜的埋深相对较浅，其地层压实效应相对减弱，推测位于北侧的北小子渠子背斜红雁池组和芦草沟组的物性有变好的趋势。因此，北小渠子背斜红雁池组、芦草沟组是今后有利勘探目标之一。

4 结论

（1）构造成因是控制油气藏的关键因素。燕山期，南部的掀斜作用使二叠系、三叠系、侏罗系的拗陷转变为隆起区，第二排背斜构造以南区域相当一部油气持续向南运移，一部分通过断裂运移至南小渠子背斜带，是小渠子地区至今末获得较大突破的重要原因。

（2）南小渠子背斜具有形成早、发育时间长、圈闭面积大、闭合度高、储层物性较好的优越性，从保存条件考虑，二叠系红雁池组、芦草沟组自生自储组合是下一步勘探的主要目标区之一。建议针对目的层，对小2井红雁池组油气显示层1 025～1 030 m、1 034～1 042 m井段及下仓房沟群底部992～996 m井段试油，力争取得突破。

（3）北小渠子背斜具有良好的生、储、盖组合，虽然上仓房沟群、小泉沟群储层物性条件差，成藏不利，但深层下仓房沟群及以下地层并未钻揭，其储层条件及成藏条件是今后进一步研究的目标。

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编辑：杜增利

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

Exploration Target Selection in Xiaoquzi Region，Southern Margin of Junggar Basin

Peng Tianling,Zhang Hualong,Xia Yu,Guo Zhong,Jiang Yuangang
Research Institute of Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，CNPC，Urumqi，Xinjiang 830013，China

Aimed at the fuzzy problems of the structural configuration of the Xiaoquzi region clear，and based on the previous understanding of the structure，we reexplain the seismic section in this region by making use of some geological data，such as earthquake，well drilling，ground and so on.The study shows that the anticline in the Xima village does not exist，and it is a nose structure with the anticline of the Demon Mountain pitching to the southwest.The new structural map shows that there are obvious rise in the area of trap and closure of the anticline in the north of the Xiaoquzi region，which is a favorable exploration target.A comprehensive analysis of the source condition，tectonic evolution，the evolution of the oil，gas and heat evolution，facies reservoir-capping assemblage and preservation condition，reveals that tectonic genesis is the key factor controlling the oil-gas reservoir.In Yanshanian，due to the tilt of the south area，the depressions in the Permain，Triassic and Jurassic systems turned into uplifts，which made part of the oil and gas in the syncline of Urumqi move to south area，and part of oil and gas migrate to the anticlinal zone in the south of the Xiaoquzi through fault.That is the important reason why there is no breakthrough in the Xiaoquzi region.The anticline of the south Xiaoquzi region was formed early，and has developed for a very long time.There is a big area of trap with high closure and good reservoir property.The anticline of the north Xiaoquzi region is a good assemblage of production，reserve and coverage，especially with the rise of the area of trap and closure；although the upper Cangfanggou group and the little spring group have bad conditions for reserve and reservoir forming，the middle and lower part of the lower Cangfanggou group and the stratum below are not drilled，so the reservoir conditions and reservoir forming conditions are our further study target.

Junggar Basin；structure；anticline；formation；exploration target

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2013.07.10.01.html