中亚曼格什拉克盆地含油气系统分析

＊柴文举 尹秀珍 李陈 荆彦清 杨龙华 刘唤宇

（西安石油大学地球科学与工程学院 陕西 710065）

自1972年，国内外学者纷纷就含油气系统概念、研究方法与应用等方面开展研究，总结了许多具有重要参考价值的结论，而这些结论也成为了现今油气勘探领域进行含油气系统分析的重要依据。

曼格什拉克盆地自20世纪50年代开始勘探，但其里海海上部分勘探程度仍旧较低。本文主要应用含油气系统的理论和研究方法对含油气系统进行划分，研究其静态地质要素与动态地质作用，并分析其勘探前景。

1.曼格什拉克盆地概况

在前苏联和俄罗斯的区域构造概念中，曼格什拉克盆地是一个图兰年轻地台上的中新生代盆地。据Volozh等研究，图兰地台在早中生代发生了裂谷作用，因此，一般将曼格什拉克盆地划归叠加在裂谷地堑上的克拉通盆地。

该盆地包括曼格什拉克－中乌斯秋尔特隆起带、南曼格什拉克和土库曼台背斜等三个次盆（图1）。南曼格什拉克次盆与曼格什拉克－中乌斯秋尔特隆起带相邻，南部边界为土库曼台背斜。土库曼台背斜次盆位于里海海域，其构造单元的资料有限，最近几年才进行了少量地震勘探。

图1 曼格什拉克盆地构造纲要图（据IHS，2006修改）

(1)盆地构造演化史

晚二叠世裂谷作用形成了一条大型的北西西向地堑。而三叠纪末强烈挤压使地堑反转、褶皱、侵蚀。随后进入热沉降阶段，至侏罗纪末形成了浅海相石灰岩沉积。早白垩世，经历了一次短暂抬升之后，又再次发生热沉降。晚始新世以来，由于受到阿拉伯板块与印度板块和欧亚大陆的碰撞，盆地内产生了多期变形、抬升和侵蚀。

(2)沉积地层特征

曼格什拉克盆地是在三叠纪裂谷基础上发育起来的克拉通凹陷盆地，从下而上，盆地内主要发育了三叠系、侏罗系、白垩系和第三系地层。

下-中三叠统主要形成于泻湖、泻湖—浅海、浅海沉积环境中，上三叠统地层除浅海相外，有湖泊相及冲积扇相。下侏罗统为有河流相、湖泊相和泛滥平原相的陆相碎屑岩沉积；中侏罗统除河流相外，还发育有三角洲相和滨海相砂岩和粉砂岩；上侏罗统则主要为浅海相沉积。下白垩统早期为陆相沉积，到阿普特期为浅海相砂岩、粉砂岩和页岩；上白垩统除海相沉积外，还有阶段性的陆相沉积。

2.曼格什拉克盆地含油气系统

(1)烃源岩特征

曼格什拉克盆地以三叠系烃源岩最为重要。在还原环境中沉积的下中三叠统页岩和钙质页岩含有混合型的腐泥型和腐殖型干酪根。平均有机质含量（OM）为2%～3%，局部增加到9.8%。总有机碳含量（TOC）在0.08%～1.24%之间。下侏罗统的陆相沉积中有机质全部为腐殖型，到中侏罗统则变为腐殖－腐泥型和腐泥型有机质。TOC通常在0.61%～6%。

盆地内的大部分石油中等密度，石蜡含量高达33%，胶质沥青质含量高达20%，含硫量低。侏罗系和三叠系石油都是高成熟石油，具有相似的正构烷烃分布，可能是同一套烃源岩的产物。

(2)储盖组合特征

该含油气系统主要有三套储盖组合。分别为中三叠统碳酸盐岩与上三叠统火山岩和页岩、中侏罗统砂岩与上侏罗统海相页岩和碳酸盐岩、下白垩统砂岩和粉砂质砂岩与上白垩统石灰岩和泥灰岩。

中三叠统储层为三叠系剖面中最重要的储层。包括阿克塔斯组和田格组的泻湖－浅海相沉积的碳酸盐岩。阿克塔斯组的下部的储集性能在该地区内是最高的。上覆的田格组储层中30～180m厚的淋滤的鲕粒石灰岩为最好的储层而其中的砂岩为次要储层。

中侏罗统砂岩是盆地内最重要的储层。这些储层在侧向上和垂向上都具有明显的非均质性，砂岩为复成分细－中砂岩，粘土含量一般来说较高。

盆地内最重要的区域性盖层为上侏罗统（卡洛阶－牛津阶）海侵海相页岩和碳酸盐岩层。碳酸盐岩在盆地南部发育更普遍，构成了盖层的主体。上白垩统石灰岩和泥灰岩也为下伏的白垩系储层提供了区域性盖层。

(3)圈闭特征与油气运移

曼格什拉克盆地内主要是与构造相关的圈闭。在南曼格什拉克盆地中，油气垂向运移占主导地位。扎兹古尔里凹陷的侏罗系地层生成的烃类向上倾方向的热特巴伊－乌津台阶作侧向运移。热特巴伊－乌津台阶上油气有可能从三叠系向侏罗系储层中进行垂向运移。侏罗系层序中圈闭于半渗透性的层内盖层和断层之下的溶解气从石油中分离出来并沿垂向上穿过盖层向上运移。另外，在曼格什拉克－中乌斯秋尔特隆起带上沿着大型断层发生了强烈的垂向运移。

(4)含油气系统划分及其特征

曼格什拉克盆地内发育一个三叠系－侏罗系含油气系统，最重要的烃源岩为三叠系烃源岩，储层以中侏罗统碎屑岩最为重要，区域性盖层为上侏罗统页岩。

含油气系统的主要烃源岩为上奥列尼奥克阶（卡拉扎特克组）－中三叠统的碳酸盐岩，其主要发育于热特巴伊台阶的南部、别克巴什库杜克背斜和卡拉奥丹裂谷。中三叠统油气生成可能始于晚侏罗世。

该系统的油气主要集中于热特巴伊－乌津台阶的中侏罗统碎屑岩储层中。最好的层段分布于辫状河沉积的河道砂岩中，发育于多套储层，其中发现两个特大型油气田及一系列中小型油气田。

在中生界剖面内部缺失区域性盖层，油气侧向运移到热特巴伊－乌津台阶之后，油气普遍垂向运移。尽管侏罗系顶部的区域性盖层是半封闭的，但在局部还是有天然气穿过并进入上覆白垩系储层。上侏罗统（上卡洛阶－基莫里阶）发育了一套由海侵页岩和碳酸盐岩构成的优质盖层。三叠系中不发育区域性盖层，该套地层中的油气显然是被不发育次生孔隙和渗透性的致密碳酸盐岩和凝灰岩封闭的。

下中侏罗统中所有油气藏都是构造圈闭。由于中新世的抬升，盆地内的油气圈闭很可能形成于早中新世后。油气的初次运移开始于超压状态的成熟烃源岩和上覆岩层的断裂作用和裂缝作用，断裂和裂缝为油气运移提供了通道。

3.勘探前景

盆地位于里海海上的部分最具有勘探潜力，尤其是曼格什拉克－中乌斯秋尔特隆起带向西在里海海上的延伸部分的潜力最高。

较有勘探潜力的为夏内角隆起的整个中生界剖面、萨利亚喀带的三叠系、侏罗系和白垩系储层以及哈萨克坳陷。另外，在卡拉博加兹隆起的中生界地层的区域性上倾尖灭带中，由于侏罗系冲积相和滨海沉积储层的强烈的侧向不连续性，发现地层型圈闭的潜力可能较高。

热特巴伊－乌津台阶本身的勘探已经成熟，在三叠系构造圈闭和侏罗系地层圈闭中发现小型油气田的潜力。在南曼格什拉克次盆的中轴带未发现任何油气田，预期只有较深的小型油气藏。

4.结论

（1）盆地在裂谷作用后发生了两次热沉降与一次短暂抬升，后在板块碰撞的作用下产生了多期变形、抬升和侵蚀。（2）盆地内存在一个含油气系统，该系统三叠系页岩和钙质页岩为主要烃源岩，中侏罗统砂岩和中三叠统碳酸盐岩为重要储层，区域性盖层为上侏罗统海相页岩与碳酸盐岩。（3）盆地最有勘探潜力的区域为曼格什拉克－中乌斯秋尔特隆起带西部里海海域部分，而哈萨克坳陷等地区也较有勘探潜力。