童 庆 刘艳娜 张 伟 戴寿清
(1. 中国石油东方地球物理公司研究院, 河北 涿州 072750;2. 中国石油集团哈萨克斯坦公司PK项目, 哈萨克斯坦 克孜洛尔达州 120001)
南图尔盖盆地West-Tuzkol油田成藏规律研究
童 庆1刘艳娜1张 伟1戴寿清2
(1. 中国石油东方地球物理公司研究院, 河北 涿州 072750;2. 中国石油集团哈萨克斯坦公司PK项目, 哈萨克斯坦 克孜洛尔达州 120001)
West-Tuzkol油田油藏特征复杂,单砂体厚度薄、储层横向变化快,油气分布规律不明确,成藏主控因素研究不成熟。研究该区的油气成藏规律,是指导下一步油气勘探的关键。通过对该区油气生、储、盖、圈、运、保等成藏条件进行研究,并结合地震地质及目前钻探情况综合分析,指出了研究区油气藏主要分布在古隆起区域,储层主要为白垩系砂层,分布规律受构造、岩性双重控制,而储量丰度主要受储层品质控制。
West-Tuzkol油田; 古隆起; 储层; 成藏规律
南图尔盖盆地处于乌拉尔山缝合线和天山缝合线转折端的剪切带上,整体呈南北展布的大型长轴构造,在元古代变质岩和古生界沉积岩基底上发育,以侏罗系-白垩系沉积为主的中、新生代断-拗复合型盆地[1-2]。West-Tuzkol油田位于南图尔盖盆地Aksay凸起上,缺失中下侏罗统地层,白垩系地层直接披覆于基地凸起之上。West-Tuzkol区域构造特征如图1所示。其东西两个凹陷内侏罗系到白垩系分布齐全,两凹内中下侏罗系地层被Aksay凸起分割,并逐层超覆在凸起上,这种凸凹相间构造格局是南图尔盖盆地南部的有利勘探区。近年来该区钻探取得了一定突破,发现了多个小油藏,其中,单井试油获得了上百方的高产工业油流。前期认为研究区主要为白垩系构造油气藏,各井之间不连通,油藏规模较小。但随着钻井和认识的不断加深,其油藏岩性复杂,单砂体厚度薄,储层横向变化快,油水关系复杂的特点越来越明显。对研究区内油气生、储、盖、圈、运、保等成藏条件进行研究,并结合地震地质和目前钻探情况进行综合分析,确定该区的有利勘探区域,为下一步滚动勘探开发指明方向。
1.1烃源岩条件
研究区West-Tuzkol油田位于南图尔盖盆地阿克塞(Aksay)凸起上,其东西两侧为阿雷斯库姆(Aryskum)凹陷、阿克沙布拉克(Akshabulak)凹陷。在早中侏罗纪时期,构造活动强烈,断层普遍发育,属于盆地形成的初始阶段 —— 断陷期。在晚侏罗时期,受到东西张性应力的影响,控制盆地的正断层开始活动,形成了“东断西超”和“一隆二凹”的盆地雏形。但由于盆地刚刚形成,整体的沉降幅度并不大,地形仍比较平缓,整体的沉积环境以泥沼为主,形成了盆地底部的煤系烃源岩[2]。
图1 West-Tuzkol区域构造特征
来自晚侏罗时期的沼泽泥岩以及中侏罗湖盆鼎盛时期的湖相泥岩,有机碳丰度大,成熟度适中,具有很强的生烃潜力,是研究区主要的烃源岩。研究区烃源岩分布见图2。其中,晚侏罗为煤系地层烃源岩,主要形成天然气,而中侏罗的湖相泥岩,为腐泥型,能够形成天然气和石油。在平面上,烃源岩主要发育于北部凹陷区,厚度较大,是主要的油气来源。
图2 研究区烃源岩分布图
West-Tuzkol地区白垩系地层披覆沉积在高低不平的基底上。在白垩纪时期,研究区地形平缓,盆地以热沉降为主,区块接受大面积的冲积。主要表现为多期次河道砂体发育,泥岩累积厚度大,具有很强的封堵能力,储盖互层发育,因此,油气显示主要集中在该层,而上部由于和下部砂体不连通及受泥岩地层封堵的影响,基本无油气显示[1]。该区储层岩性以中细砂岩为主,分选磨圆好,胶结差 — 中等,成熟度较高,储层物性较好,孔隙度在20%~30%,渗透率在0.1~1.0 μm2,为中高孔、中高渗储层。主力储层具有“泥包砂(粉砂),砂泥互层”的特点。平面上多期次河道砂体发育,但各砂体之间的横向连通性差、可对比性差。南部地形高,沉积储层薄,且由于钙质胶结严重导致物性变差,油气富集程度比北部差;北部地貌单元地形相对平缓,沉积河道砂体范围广,储层物性好,油气富集。
1.3构造特征
(1) 基底构造特征。West-Tuzkol油田基底长期处于暴露状态,受风化淋滤以及后期河道侵蚀,形成了多条北东向的切谷,地貌高低不平。研究区基底构造特征如图3所示,基底地貌形态对后期白垩系的沉积产生了重要的影响,主要表现在白垩系地层披覆沉积在高低不平的基底上,在局部形成了一系列的小背斜构造。
(2) 白垩系构造特征。白垩系地层地势较平缓,受后期走滑反转作用的影响,在West-Tuzkol油田形成了长轴走向为北东 — 南西向的鼻隆构造格局。研究区白垩系构造特征如图4所示,构造幅度低,继承性沉积使各层构造形态比较类似,局部发育微幅度构造小圈闭,构造趋势总体为南高北低。总体上继承了基底的构造形态,南高北低,局部发育小规模鼻隆,南部高部位部分地层被剥蚀。
图3 研究区基底构造特征
研究区东西两侧生油凹陷在古近纪生烃达到高峰时,凹陷构造及沉积体系基本定型。结合区域构造体系分析,认为凹陷主要具有3个油气运移通道,即西部不整合面、中部断裂带及东部不整合面,油气运移模式如图5所示。而在研究区内油气沿基底不整合面、油源断层等侧向运移,油气向上达到凹陷的边缘,进入了发育于古隆起的白垩纪砂体。若白垩纪砂体直接和基底古隆起对接则会聚集在白垩系构造圈闭、岩性圈闭中,若白垩纪泥岩直接和基底古隆起对接则会聚集在基岩构造圈闭中。进入白垩纪砂体中的油气可分为2个部分:(1)在合适的构造圈闭、构造岩性中聚集成藏;(2)遇小断裂继续向高部位运移,在晚白垩系成藏。但由于该时期构造作用较弱,研究区断裂不发育,断裂难以将下部油气运移至晚白垩系地层,因此晚白垩系油藏规模较小。
1.5古隆起影响油气分布
根据对研究区白垩系储层、构造及油气运移条件的认识,认为研究区油气藏受到构造、岩性的双重控制,油气主要运聚在古隆起区域的河流相砂体中。根据潜山的古地形特征,大体可以划分为7个地貌单元(图6)。在不同的地貌单元内,河道砂体之间不连通,而同一个地貌单元,由于河道的快速变迁,沉积了不同期的砂体。由于砂体连通性差,该类型受控于构造作用显著,形成了多个构造背景下的岩性油藏,油水关系复杂,基本没有统一的油水界面。
图4 研究区白垩系构造特征
图5 油气运移模式图
图6 构造单元划分图
在油气的平面分布上,砂体发育区的储层物性较好,该区单井产量高。反之,泥岩含量较高且砂体欠发育区,单井产量较低。因此,储层特征决定了研究区的油气丰度,即沉积环境控制了油气丰度。由于研究区储层很薄,目的层多数含油单砂体厚度为2~3 m,砂岩厚度变化快,连通性差,地震分辨率不够,导致砂体识别困难,在现有的地震资料基础上很难准确预测其平面展布。因此,将井震结合进行精细的沉积相研究对下部勘探具有重要的指导意义。
2.1古隆起区油气集中分布
白垩系油藏的形成,主要与古地貌、岩性有关。古地貌控制了沉积储层,沉积储层控制着油藏的形成。研究认为,古隆起对沉积体分布及油藏形成的作用方式并不相同,归纳为构造背景下的沉积相控藏,总体表现为古隆起区域普遍具有含油性。
2.2古隆起区上覆砂岩是油气聚集的主要场所
研究区白垩系油藏油气富集受古地形、储层物性、构造、储盖组合共同控制。古隆起区地形高,油气沿基底不整合面运移到古隆起区不同构造单元。白垩系砂岩直接覆盖在古隆起基底之上,接受油气充注,同时横向运移到不同砂体,因此,古隆起区上覆砂岩是油气聚集的主要场所。同时白垩纪油气富集程度受到物性控制,南部砂体泥质含量高,油气富集程度比北部差;北部地貌单元地形相对平缓,受河流及湖泊的双重作用,沉积砂体范围广,储层物性好,油气富集。纵向上,由于早白垩系主要以泥岩、粉砂岩为主,储层物性差,故成藏较少,油气藏主要集中在储层物性较好的基底上覆的砂岩储层,主要受岩性控制。
(1) West-Tuzkol油田两侧凹陷具有良好的烃源岩条件,晚侏罗时期的沼泽泥岩及中侏罗湖盆鼎盛时期的湖相泥岩为其主力成熟烃源岩。West-Tuzkol油田油气藏集中分布在古隆起区,该区普遍含油性,其基底上覆的厚度为2~3 m的薄砂岩是其油气聚集的主要场所。
(2) 古隆起区为研究区主要油气聚集区,其上覆的地层具有良好的成藏匹配条件,主要成藏模式为构造背景下的岩性油气藏,同时具有典型的一砂一藏的薄砂体成藏模式,因此,古隆起区为该区下步油气勘探的有利区带。
[1] 田作基,徐志强,郑俊章,等.图尔盖盆地阿雷斯库姆坳陷石油地质特征和成藏模式[J].新疆石油地质,2010,31(1):107-109.
[2] 孔祥宇,殷进垠,张发强.哈萨克斯坦南图尔盖盆地油气地质特征及勘探潜力分析[J].岩性油气藏,2007,19(3):48-53.
[3] 燕庚,孔令洪.层序地层格架下的岩性圈闭识别与描述技术:哈萨克斯坦南图尔盖盆地实例[J].石油地球物理勘探,2013,48(增刊1):145.
[4] 于浩业,赵卫军,欧亚平,等.鲍金根地堑断裂坡折带油气藏特征及有利勘探区[J].新疆石油地质,2016(4):494.
[5] 孙铁军,李庆华,王立,等.哈萨克斯坦南图尔盖盆地构造特征研究[J].石油地球物理勘探,2008,43(增刊2):168-173.
[6] 郑俊章,周海燕,黄先雄.哈萨克斯坦地区石油地质基本特征及勘探潜力分析[J].中国石油勘探,2009,14(2):80-86.
[7] 于兴河,姜辉,李胜利,等.中国东部中、新生代陆相断陷盆地沉积充填模式及其控制因素:以济阳坳陷东营凹陷为例[J].岩性油气藏,2007,19(1):39-45.
[8] 曾允孚,田景春,赵志超,等.东营凹陷北带沙河街组沙砾岩体的成因类型及其储集性研究[J].岩相古地理,1994,14(1):1-10.
[9] 张建林.地层不整合对油气运移和封堵的作用[J].油气地质与采收率,2005,21(2):26-29.
[10] 马中良,曾溅辉,张善文,等.砂岩透镜体油运移模拟过程及成藏主控因素分析[J].岩性油气藏,2008,20(1):69-74.
[11] 杨国权,高荣涛,雷凌,等.河流相储集体的精细解释与描述[J].石油地球物理勘探,2005,40(3):314-317.
Abstract:The reservoir characteristics of West-Tuzkol oilfield is very complex, because of the thin single sand body, the fast lateral change of reservoir, and the unclear oil-gas distribution. The study on main control factors for reservoir formation is not yet mature. So analyzing the reservoir-forming rule in this area is the key to guide the further oil-gas exploration. This paper studies the reservoir forming conditions, including source rock, reservoir, cap rock, trap, migration channel, preservation conditions and so on in this area. Combining with the research of geology, geophysics and drilling, the paper shows that the reservoirs mainly develop in the paleoup lift area; most of reservoirs are formed by sandstone of Cretaceous; the distribution rule is dual controlled by structure and lithology; the reserves abundance is mainly controlled by reservoir quality.
Keywords:West-Tuzkol Oilfield; Paleoup lift; reservoir; reservoir-forming rule
ResearchontheReservoir-FormingRuleAboutWest-TuzkolOilfieldinSouthTurgayBasin
TONG Qing1LIU Yanna1ZHANG Wei1DAI Shouqing2
(1.Geographical Research Institute of BGP, Zhuozhou Hebei 072750, China;2.PetroChina Kazakhstan Company, Kyzlord Kazakhstan 120001, Kazakhstan)
P618.13
A
1673-1980(2017)05-0017-04
2017-04-30
中国石油集团海外油气开发重大科技专项“中国石油海外油气开发关键技术研究与应用”(2011E-2506)
童庆(1980 — ),男,硕士,工程师,研究方向为地震资料解释。