准噶尔盆地西缘春光探区岩性油气藏成藏主控因素

高山林，王勇，杨双，李连生

(1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083；2.中国石化河南油田分公司，河南 南阳 473132)

1 概况

准噶尔盆地西缘是盆地油气最富集地区，目前发现的油气储量占到盆地的73%。春光油田位于准噶尔盆地西部车排子凸起，西北临近扎伊尔山，南面为四棵树凹陷，向东以红车断阶带与昌吉凹陷相接（图1）。车排子凸起基底为石炭系，凸起主体部位缺失二叠系、三叠系沉积。从下至上依次发育侏罗系、白垩系、古近系、新近系及第四系[1-2]。春光探区探明储量近4×107t，含油气层系包括石炭系、侏罗系、白垩系和新近系，以岩性类油气藏为主，另发育少量地层及构造油气藏。

前人对车排子地区成藏特征从不同角度进行了一定程度研究，沈扬等认为春光探区为源外成藏，高效的侏罗系烃源岩与红车断裂、沙一段厚砂层及小断层的良好匹配控制成藏[3]；刘传虎等从输导体系角度分析车排子地区主控因素，认为断裂、不整合、骨架砂体及构造脊控制成藏[4]；陈祥等针对春光探区新近系沙湾组的岩性油气藏特征开展了研究，认为岩性油藏主要通过不整合面、厚层砂岩及断层进行输导成藏[2]；王勇等根据春光原油地化特征分为三类，并分析了其油气来源[5]。随着勘探的深入，岩性圈闭已成为春光探区主要的勘探目标，油气藏识别难度越来越大，已有的岩性油气藏成藏模式不能完全满足勘探的需求，本文在梳理前人理论认识与勘探成果的基础上，通过系统细分春光探区岩性油气藏的成藏主控因素，以期为春光探区勘探思路的深化提供参考。

图1 研究区及周缘构造单元划分图Fig.1 Tectonic unit division map of study area and its adjacent

2 油气成藏特征

2.1 油气源特征

春光探区不具烃源岩发育的有利条件，为典型的源外成藏[2-5]，其东部和南部紧邻昌吉凹陷和四棵树生烃凹陷，长期处于隆起状态，为油气运聚的有利指向区。四棵树凹陷及昌吉凹陷共存在4套潜在烃源岩，主要发育在古近系安集海河组、白垩系吐谷鲁群、中下侏罗统、中下二叠统之中。根据盆地模拟结果，中下二叠统烃源岩在中二叠世末期进入大量生油阶段，晚二叠世—三叠纪早期进入生油高峰，三叠纪中期生油基本结束。侏罗系八道湾组和三工河组烃源岩在白垩纪中期进入生烃期，古近纪中晚期进入大量生油阶段，新近纪中期进入生油高峰，现今基本结束。白垩系烃源岩在白垩纪晚期进入生烃期，目前处于未熟-低熟阶段，古近系烃源岩目前处于未熟阶段。

已发现的油气源对比和古流体势分析表明，春光探区油气主要来自四棵树凹陷侏罗系烃源岩及昌吉凹陷侏罗系、二叠系烃源岩。轻质油、中质油、重质油在探区都有发现，轻质油未遭受生物降解，中质油是降解油与未降解油的混合产物[5-8]，平面分布总体上具东部为稠油，中部为中质油，西部为稀油的特点。稀油油源主要来自侏罗系烃八道湾组源岩，可能有白垩系源岩混染[2]。中质油为侏罗系和二叠系源岩的混源[7-8]。稠油为早期（古近纪之前）来自二叠系油气充注成藏后，由于保存条件差遭受严重降解，晚期（古近纪之后）来自侏罗系油气继续充注成藏，形成混源油。多源、多期成藏为本区提供了丰富的资源基础，形成了多层系、多类型油气藏。

2.2 输导特征

前人从砂体、断裂、不整合等不同的侧重点对车排子地区输导体系进行了研究[9-10]，但缺乏专门针对岩性油气藏开展的多维度输导特征精细刻画。勘探实践表明，不同延展程度和期次的不整合、厚砂层及不同级次的断裂构成了春光探区油气运移的多维度输导体系。

不整合输导体系是油气长距离规模运移的重要通道，尤其是斜坡区及隆起区多期不整合叠置大大提高了油气平面汇聚的强度[4,9-10]。车排子凸起经历了多次构造沉降和抬升，具有重要输导意义的不整合主要为古近系/白垩系和石炭系顶区域性不整合，古近系/白垩系不整合在短距离输导中起到重要作用，石炭系顶为大型区域性不整合，是长距离优势输导的主要通道。

春光探区目前存在两套输导厚砂层，该区新近系沙一段发育一套冲积扇-辫状河沉积背景下的厚层砂岩，砂体分布广、厚度大，向东延伸到昌吉凹陷，向南延伸到四棵树凹陷，孔渗性好，横向和垂向连通范围大，是良好的油气输导通道[10]；该区西南部侏罗系砂砾岩地层厚度大，分布稳定，向南延伸至四棵树凹陷，目前钻遇的该套砂砾岩均见油气显示或气测异常，为四棵树凹陷油气运移到春光探区的重要输导通道。

车排子凸起东部的红车断裂和南部的艾卡断裂为重要的控藏油源断裂，过2个断裂带的岩心中发育多方向相互穿插的多期脉体，其包裹体中发现多种性质、多种荧光类型的流体，反映2个断裂带是多期流体（包括含油气流体）运移的优势通道。春光探区内发育的断层主要为中小型正断层，中型断层主要是新近纪早期伸展作用下形成的，小型断层多为燕山中晚期区域性弱伸展形成的断层，开启期与两次主要的油气运移时期（白垩纪和新近纪）相匹配，对油藏的形成和调整起到的了重要作用。

2.3 沉积特征

春光探区的物源主要来自西北部的扎伊尔山，发育冲积扇-河流沉积体系和三角洲沉积体系。白垩系沉积时期以扇三角洲-滩坝沉积体系为主（图2），剥蚀线附近以扇三角洲前缘沉积为主，远岸发育小型滩坝，砂体平行于湖岸线分布。古近系沉积时期（图3），车排子凸起缓慢下降接受沉积，湖盆范围逐渐变大，以超覆沉积为特点，近岸发育多个辫状河三角洲朵体，远岸发育小型滩坝，形成的“泥包砂”是储层甜点发育的有利区。

前人认为车排子地区新近系沙湾组以扇三角洲或辫状河三角洲为主[13]。越来越多的钻探资料表明沙湾组沉积类型多样，沙一段沉积时期（图4），辫状河发育，主要为东北和西南两个方向的物源，以大面积厚而宽的河道砂岩体发育为特征；沙二段沉积时期，东部的辫状河沉积已经演变为辫状河三角洲平原沉积，分流河道的冲刷、切割和叠置能力弱，常形成孤立的、窄的、条带状的砂体；沙三段沉积时期，南部的辫状河三角洲平原分流河道砂体不断南移，南部多为泛滥平原沉积[11-13]。沉积体系的频繁变化、多期河道的相互切割与叠置不仅形成了平面上广泛发育的储层，也为岩性圈闭的广泛发育提供了条件。

图2 春光探区白垩系Ⅳ砂组沉积相图Fig.2 Sedimentary facies map ofⅣsand group in Cretaceous of Chunguang exploration area

3 油气成藏主控因素

图3 春光探区古近系Ⅱ砂组沉积相图Fig.3 Sedimentary facies map ofⅣsand group in palaeogene of Chunguang exploration area

前人对春光探区成藏的研究往往注重的是单一因素尤其是断裂体系、不整合的分析，而对岩性油气藏关键要素之一沉积作用的控制作用忽略或研究不够，已发现的油气藏表明成藏受油源、断裂和不整合等输导及沉积过程多要素综合控制，具有“多源供烃、断层纵向输导、毯砂横向输导、砂体尖灭带富集”的成藏特点。

3.1 多源供烃是油气藏富集的基础

车排子凸起在中新生代长期处于盆地的东部斜坡，是周缘生烃凹陷油气的有利运移指向区。油源对比表明西部各层系的油气主要来自于四棵树凹陷侏罗系，中部油气四棵树凹陷侏罗系和昌吉凹陷二叠系均有贡献，东部沙湾组二段油气来自于昌吉凹陷侏罗系，东部沙湾组一段、白垩系及古近系的油气主要来自昌吉凹陷二叠系，这种多源供烃的天然优势造就了区内东西部均有油气富集，为探区油气藏的形成奠定了坚实的基础[14-15]。

3.2 “多维度”输导体系是油气成藏的关键

图4 春光探区新近系沙湾组一段Ⅱ砂组3小层沉积相图Fig.4 Sedimentary facies map of the third single layer inⅡsand group of shawan formation in neogene of Chunguang exploration area

通过油气输导体系研究，春光探区具有多要素控制的多维度输导体系，沙一段板砂及石炭系顶不整合为春光探区油气运移的优势输导通道，断层起重要的纵向调整作用，使探区油气在两个优势输导通道之上富集成藏[9,15]。车排子地区东部发育有红车断裂带、南部发育有艾卡断裂带，前者活动时间从晚海西期直到新近系以后，后者从印支末期开始，燕山期最强，喜山期仍有活动[16]。断裂两侧的流体地球化学特征表明距离断裂越近，有机包裹体丰度越高[17-18]，充分表明了断裂带对油气垂向沟通运移调整具重要作用。石炭系顶部的不整合，具规模性输导条件，断裂与不整合构成的输导体系既可横向运移，也可纵向调整，形成石炭系顶不整合之上多个油藏（图5）。如沙湾组一段板砂与喜山期断层配置形成了沙湾组复式输导体系，在沙湾组一段砂尖成藏，沙湾组二段断层调整成藏（图5）。

3.3 沉积砂体展布控制着油气富集区带

Sofia等对西伯利亚勒拿河三角洲（Lena River Delta）等现代沉积的研究表明，过渡相的三角洲内部也可以同时发育高弯度和低弯度的分流河道[19]。研究区中部地区发育高弯度分流河道区，分流间湾较发育，侧积砂坝在向高部位上倾尖灭时，容易形成圈闭。东南部地区发育低弯度分流河道，分流砂坝发育，分流间湾发育较少，砂体连通性好，为油气运移的良好通道。依据这一认识，每个小层均发育多条河道（图6），不同期次河道的迁移形成多个砂体尖灭带，与构造线配置均可形成岩性圈闭，目前所发现的油藏也证实了该观点。

图5 春光探区油气输导体系模式图Fig.5 Pathway system pattern of oil gas in Chunguang exploration area

图6 春光探区沙湾组沙二段沉积相图Fig.6 Sedimentary facies map of the second section of shawan formation in Chunguang exploration area

春光探区古近系的岩性圈闭主要分布在辫状河三角洲沉积和湖相沉积过渡带，平行于湖岸线，以水下分流河道和滩坝砂为主。由于西南部地层由南向北层层超覆于下伏石炭系不整合面之上，有利于油气运移，因此春光探区西南部辫状河三角洲前缘发育区，所钻遇古近系的井基本每口井都见油气显示，为油气有利区富集区带。

白垩系发育扇三角洲砂体直接与石炭系不整合接触，有利于油气运移，控制着各小层尖灭带附近的岩性、地层-岩性圈闭的形成。远岸滩坝砂需要断层沟通油源，才能聚集成藏，主要在探区东部地区零星状分布。

4 结论

（1）春光探区具有多层系立体含油特征，西部稀油和中质油油藏主要为四棵树凹陷油源，东部稀油和稠油油藏主要为昌吉凹陷油源。

（2）不整合、厚砂层、断裂构成了春光探区油气运移的立体输导体系，冲积扇、辫状河和三角洲砂体提供了有利的储集空间。

（3）春光探区油气成藏主控因素为：多源供烃是油气藏富集的基础，“多维度”输导体系是油气成藏的关键，沉积砂体展布控制着油气富集区带。

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