岩性油气藏  2021, Vol. 33 Issue (1): 145-160       PDF    
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柴达木盆地英雄岭构造带油气成藏条件与有利勘探区带
龙国徽1, 王艳清2, 朱超2, 夏志远2, 赵健1, 唐鹏程2, 房永生1, 李海鹏1, 张娜1, 刘健1    
1. 中国石油青海油田分公司勘探开发研究院, 甘肃 敦煌 736202;
2. 中国石油杭州地质研究院, 杭州 310023
摘要: 为明确英雄岭构造带油气成藏条件、探究油气勘探领域及勘探方向,利用钻井油气显示、有机地球化学、铸体薄片鉴定、实验测试、地球物理、试油气等资料,开展英雄岭构造油气成藏条件分析与有利勘探区带预测。结果表明:油气成藏条件上,明确发育多套烃源岩,主要烃源岩分布在古近系下干柴沟组上段、新近系上干柴沟组;存在碎屑岩、湖相碳酸盐岩和混积岩3类油气储集体;形成源储一体型、上生下储型、下生上储型3种源-储组合关系;英雄岭构造带具有烃源岩条件优越、油气资源基础好,储层类型多样、储集性能优越,晚期构造活动与油气生排烃期匹配性好、油气持续充注条件优越等有利的油气成藏条件。有利勘探区带及领域上,提出古近系碎屑岩(三角洲前缘砂体)勘探方向在构造带的花土沟-红柳泉、油砂山-尕斯等地区,碳酸盐岩勘探方向在构造带的英西-游园沟和尕斯-跃进等地区;新近系碎屑岩(滨浅湖滩坝砂)勘探方向在构造带的狮子沟-花土沟-游园沟-油砂山-英东及其以西地区,碳酸盐岩(藻灰岩、混积岩及灰云岩)勘探方向在构造带东侧的油泉子-开特-黄瓜峁等地区。该研究成果表明英雄岭构造带具有多层系、多类型的立体勘探特征,是发现大型油气田的有利勘探区带。
关键词: 成藏条件    油藏特征    混积岩    干柴沟组    勘探领域    柴达木盆地    
Hydrocarbon accumulation conditions and favorable exploration plays in Yingxiongling structural belt, Qaidam Basin
LONG Guohui1, WANG Yanqing2, ZHU Chao2, XIA Zhiyuan2, ZHAO Jian1, TANG Pengcheng2, FANG Yongsheng1, LI Haipeng1, ZHANG Na1, LIU Jian1    
1. Research Institute of Exploration and Development, PetroChina Qinghai Oilfield Company, Dunhuang 736202, Gansu, China;
2. PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology, Hangzhou 310023, China
Abstract: In order to ascertain the hydrocarbon accumulation conditions in Yingxiongling structural belt, and to explore the oil and gas exploration field and exploration direction, through the data of oil and gas showed in drilling, organic geochemistry, polarized light microscope thin-section investigation, experimental test, geophysics, oil and gas testing, the geological conditions of oil and gas accumulation were analyzed, and favorable exploration plays were predicted. The results show that on reservoir conditions, multiple sets of source rocks are developed, mainly in the Upper of Lower Ganchaigou Formation of Paleogene and the Upper Ganchaigou Formation of the Neogene. There are three types of oil and gas reservoirs, namely clastic rocks and lacustrine carbonate rocks and diamictite, and three types of source-reservoir assemblages namely integrated source-reservoir type, upper-source and lower-reservoir type, and lower-source and upper-reservoir type. Yingxiongling structural belt has favor-able hydrocarbon accumulation conditions, such as superior source rock conditions, good oil and gas resource foundations, various reservoir types, excellent reservoir performance, good matching between late tectonic acti-vity and hydrocarbon generation and expulsion period, and favorable conditions for continuous oil and gas filling. For favorable exploration areas, the exploration direction of Paleogene clastic rocks(delta front sand bodies)is in Huatugou-Hongliuquan and Youshashan-Gasi areas in the structural belt, and the exploration direction of carbonate rocks is in Yingxi-Youyuangou and gasi-Yuejin areas in the structural belt. The exploration direction of Neogene clastic rocks(coastal beach bar sand)is in Shizigou-Huatugou-Youyuangou-Youshashan-Yingdong and the west areas in the structural belt. The exploration direction of carbonate rocks(algae limestone, mixed rock and lime dolomite)is in Youquanzi-Kate-Huangguamao areas on the east side of the structural belt. The results show that Yingxiongling structural belt has the exploration potential to discover large-scale oil and gas fields.
Key words: hydrocarbon accumulation conditions    reservoir characteristics    diamictite    Ganchaigou Formation    exploration field    Qaidam Basin    
0 引言

柴达木盆地的油气勘探始于1954年,主要围绕柴北缘侏罗系、柴西古近系—新近系、柴东第四系三大含油气系统[1]。英雄岭构造带隶属于柴西古近系—新近系含油气系统,估算区带的石油资源量19亿t,区带累积探明石油地质储量5亿t,占柴达木盆地探明石油地质储量的60%,区带探明率较低,英雄岭构造带仍是青海油田今后石油勘探的主战场[2-4]

"要找大油田就上英雄岭"是石油勘探家们的共识,先后在英雄岭构造带发现了尕斯库勒、花土沟、油砂山等多个大中型油田,取得了几方面的认识:①烃源岩上,发育古近系—新近系多套烃源岩,下干柴沟组上段及上干柴沟组发育优质烃源岩[4-6]。②储层上,存在碎屑岩[7-10]、碳酸盐岩[11-13]和混积岩3种类型油气储集体,盆缘区发育辫状河三角洲与扇三角洲储集体,湖相区发育滩坝、碳酸盐岩及混积岩储集体,碎屑岩以原生粒间孔为主、碳酸盐岩以溶蚀孔为主、混积岩发育孔-洞-缝[14-17]。③构造上,活动晚、构造圈闭发育[18-22]。④成藏上,具有源储组合类型多、沟通油源断裂发育、圈闭类型多样[23-28]等成藏条件。近几年,在英西—英中深层碳酸盐岩、英东中浅层碎屑岩、扎哈泉中浅层碎屑岩的勘探不断获得新突破与发现、英北中浅层混积岩勘探初现良好苗头。英雄岭构造带具有含油层系多、资源量大、油气发现率低等特征,是规模油气发现的高效勘探区带。现阶段勘探面临领域及区带优选等关键性问题,如何评价、认识英雄岭构造带油气成藏条件?下一步有望发现规模油气的区带在哪?成为亟待讨论的重要议题。在系统梳理、总结前人成果基础上,开展英雄岭构造带构造特征及演化、储层类型、分布及储集性能、烃源岩分布及地球化学特征、油气成藏期次及油藏类型等地质条件的深化研究,以期指出有利勘探区带,为下一步勘探部署提供参考依据。

1 地质背景

柴达木盆地位于青藏高原北部,周边被昆仑山、阿尔金山和祁连山环绕,盆地东西长850 km、南北宽150~300 km,面积为12.1万km2,中新生界沉积面积9.6万km2,沉积岩最大厚度17 200 m。英雄岭构造带位于柴达木盆地西部,面积为4 900 km2,包括砂西、尕斯、跃进、狮子沟、花土沟、游园沟、油砂山、英东、干柴沟、咸水泉、油泉子、黄瓜峁、开特、油墩子等地区[图 1(a)],先后发现尕斯、狮子沟、花土沟、游园游、油砂山、英东、咸水泉等碎屑岩油气田及英西、油泉子、开特、黄瓜峁等碳酸盐岩油气田。柴西地区发育新生界地层,自下而上依次为古近系古始新统路乐河组(E1+2),渐新统下干柴沟组下段(E31)、上段(E32);新近系中新统上干柴沟组(N1),上新统下油砂山组(N21)、上油砂山组(N22)、狮子沟组(N23);第四系更新统七个泉组(Q),下伏地层为基岩[图 1(b)]。

下载原图 图 1 英雄岭构造带位置图及地层沉积序列 Fig. 1 Location of Yingxiongling structural belt and stratum deposition sequence
2 英雄岭构造带油气成藏地质条件

英雄岭构造带位于优质烃源岩发育区内,资源基础雄厚;存在碎屑岩、湖相碳酸盐岩及混积岩储层,储集性能优越;构造活动期晚,断裂、构造圈闭发育;源储组合类型多、油源断裂发育、圈闭形成与排烃期匹配性好,具有良好的油气成藏条件。

2.1 英雄岭构造带构造特征 2.1.1 英雄岭构造带断裂特征

英雄岭构造带受昆北断裂、Ⅺ断裂以及英北断裂控制[图 2(a)],自南向北分为狮子沟(英西)—油砂山构造带、干柴沟构造带、咸水泉—油泉子—开特米里克—油墩子构造带[图 2(b)],由一系列北冲的逆冲推覆构造、楔状构造以及断层传播褶皱组成,具有"南北分带、东西分段"的特征。

下载原图 图 2 过英雄岭构造带典型地震结构剖面 Fig. 2 Typical seismic sections across Yingxiongling structural belt

南带由狮子沟(英西)、英中、英东构造组成,浅层构造发育狮子沟—油砂山背斜,深层构造发育狮子沟深部、油砂山深部2个大规模的构造楔,导致狮子沟、油砂山构造带大幅度隆升,影响英雄岭深层的地质结构和变形。英西深层构造为含盐构造楔状挤入构造,逆冲岩片堆垛叠置导致深层下干柴沟组大幅加厚,膏盐层之上浅层发育滑脱构造,膏盐层之下深层发育叠瓦状冲断构造[图 2(b)],垂向上具有明显双层结构特征,而英中地区逆冲岩片的垂向叠置不显著,但构造楔的特征明显,至英东构造塑性地层已由膏盐、岩盐相变为泥岩、泥灰岩等,Ⅺ断裂和油砂山断裂构成的楔状体一方面抬升掀斜油砂山的北翼,一方面抬升油砂山断层的下盘。中带为向南东方向潜伏的干柴沟构造[图 2(b)]。北带包括咸水泉、油泉子、开特米里克以及油墩子构造,受英北断层控制,由一系列北西走向的断层传播褶皱组成,具有较大的差异性。在咸水泉北段,英北断层为盲冲断层,断层未切穿地表,具有完整的背斜形态;油泉子地区在英北断层上盘形成一组宽缓背斜上的断块构造;开特、油墩子构造带,背斜构造紧闭而规模较小。

通过对构造特征、油气分布特征进行对比分析,英雄岭构造带Ⅺ断裂与英北断裂对构造的形成、油气分布具有重要控制作用。

2.1.2 英雄岭构造带构造圈闭特征

英雄岭构造带的断层及圈闭发育(图 3),NW走向的Ⅺ号断裂与英北断裂为英雄岭构造带主控边界断裂,控制构造形态及油气运移、聚集。

下载原图 图 3 柴西地区不同层系断裂与圈闭平面分布 Fig. 3 Plane distribution of faults and traps in different strata in western Qaidam Basin

中浅层和深层在构造形态和断裂特征上差异明显,深层构造类型主要为基底卷入断褶式构造圈闭,基本受Ⅺ号断裂控制,形成断块、断鼻类型的褶皱;浅层构造受浅层滑脱断层控制,主要是油砂山断层上盘受晚期滑脱型断层控制的表褶背斜,其构造轴线与地面构造轴线基本一致,为NW向,形成背斜、断背斜及断鼻等构造圈闭。同时,NW向断裂具有逆冲推覆与左旋走滑属性,靠近阿尔金山前近EW向断裂是走滑断裂的分支断裂,形成往北逐渐抬升的阿尔金山前断阶带,成排成带分布,与断层相关的背斜构造为油气聚焦提供了良好圈闭条件。

2.1.3 构造演化特征

英雄岭构造带是柴西地区构造变形最为强烈的地区,形成于喜马拉雅运动晚期,发育挤压褶皱、压扭断裂、挤压断块等构造类型,新生代以来经历了3个构造演化阶段(图 4)。

下载原图 图 4 英雄岭构造带构造演化史 Fig. 4 Structural evolution history of Yingxiongling structural belt

古近纪断坳阶段,受印度板块向北持续挤压和陆内俯冲,强烈的挤压作用产生了一系列走向、性质各异的压扭性断裂,阿尔金断裂和东昆仑断裂也发生了左行走滑运动,进入走滑拉分的断陷阶段。

中新世—上新世早期弱挤压阶段,进入坳陷演化阶段,英雄岭构造变形主要表现为低角度挤压和相关褶皱作用。深层早期形成的正断层发生反转、浅层沿着下干柴沟组上段的软弱泥(膏)岩层发生褶皱滑脱。

上新世晚期—第四纪强烈挤压阶段,青藏高原进入快速隆升期,盆地南侧的昆仑山和北侧的祁连山开始向盆地内部发生逆冲、推覆,盆地进入了全面挤压反转阶段,英雄岭就是在这种构造背景下最终隆升定型,成为现今的构造格局。

2.2 英雄岭构造带储集体发育特征 2.2.1 英雄岭构造带沉积特征

英雄岭构造带新生界发育碎屑岩、碳酸盐岩及混积岩3种岩类。其中,碎屑岩是最主要的油气储集体,在盆缘隆起-斜坡区,受河流及湖盆水体等应力作用,发育扇三角洲、辫状河三角洲等储集体;在斜坡—凹陷区,受波浪、湖流等因素影响,发育滩坝储集体。碳酸盐岩是重要的油气储集体,在滨浅湖区发育颗粒滩、藻丘等储集体,在浅湖—半深湖区发育灰云坪储集体。混积岩是另一种重要的油气储集体,主要为混积滩-坪。

从储集体平面分布特征看,下干柴沟组下段沉积时期[图 5(a)],英雄岭构造带的西段以扇三角洲沉积为主,中段及东段以湖相沉积为主,局部受到柴西北、东柴山辫状河三角洲沉积影响;下干柴沟组上段沉积时期[图 5(b)],英雄岭构造带西段除了发育有扇三角洲沉积,英西、干柴沟地区还发育碳酸盐岩藻丘、颗粒滩及灰云坪沉积,在中段至东段以湖相沉积为主,在西侧尕斯、跃进等地区发育藻丘、灰云坪沉积;上干柴沟组沉积时期[图 5(c)],在湖退沉积背景下,英雄岭构造带西段山前带发育扇三角洲及碳酸盐岩藻丘沉积,中段及东段的花土沟、尕斯、英东等地区发育碎屑岩滩坝沉积,油泉子到开特地区发育碳酸盐岩藻丘(席)及混积岩沉积;下油砂山组沉积时期[图 5(d)],在湖退沉积背景下,英雄岭构造带西段山前带发育扇三角洲沉积,中段及东段的砂西至尕斯等地区发育辫状河三角洲沉积,在构造带主体的花土沟、油砂山、英东、乌南等地区发育碎屑岩滩坝沉积,在油泉子至开特地区发育碳酸盐岩藻丘及混积岩沉积。

下载原图 图 5 英雄岭构造带及周缘地区沉积相平面图 Fig. 5 Sedimentary facies in Yingxiongling structural belt and surrounding areas
2.2.2 英雄岭构造带储层特征

根据英雄岭构造带1 287块岩石与铸体薄片、全岩矿物分析化验资料统计,不同储集体的岩石矿物组分(表 1)及储集性能具有较大的差异性。

下载CSV 表 1 英雄岭构造带岩石矿物组分统计 Table 1 Rock mineral composition in Yingxiongling structural belt 

碎屑岩类储层,主要有扇三角洲、辫状河三角洲、滩坝等储集砂体。其中,扇三角洲储层成分成熟度低—中等、结构成熟度低,泥质杂基含量高(质量分数多数大于10%)、分选差—极差;辫状河三角洲储层成分成熟度中等—高、结构成熟度中等—高,杂基含量低、分选中等—好;滩坝储层成分成熟度中等—高、结构成熟度高,杂基含量低、分选中等—好。从储集空间类型来看,以原生粒间孔[图 6(a)]为主,体积占比达70%以上;其次为溶蚀孔[图 6(b)],表现为长石、岩屑溶蚀扩大孔;少量裂缝,主要粒内微缝、长石解理缝、成岩粒内缝及构造缝[图 6(c)(d)]。古近系下干柴沟组下段沉积时期储层物性相对较差[图 7(a)],孔隙度多小于10%,但在尕斯、跃进等地区物性相对较好,如YB1井E31孔隙度达到10%以上;新近系下油砂山组储层物性要好于古近系[图 7(b)],尕斯、砂西、跃进、油砂山、英东、游园沟、花土沟等均发育优质储集体,孔隙度平均达到10%以上。

下载原图 图 6 英雄岭构造带储层类型及储集空间特征 (a)中粗粒长石岩屑砂岩,粒间孔,Z7-1-2井,353,2.30 m;(b)含灰细中粒长石岩屑砂岩,长石及岩屑溶孔,S41井,1 487.06 m;(c)长石岩屑砂岩,粒内缝、裂缝,SXZ-11井,2 217.55 m;(d)含灰粉砂岩,裂缝,W11-1401井,1 326.89 m;(e)砾屑灰/云岩,粒间孔、溶孔,S43井,3 913.05 m;(f)亮晶鲕粒灰岩,粒间及粒内溶孔发育,环边方解石胶结,SZ299井,631.13 m;(g)藻灰/云岩,溶孔发育,环边方解石胶结,W11-1401,1 350.85 m;(h)颗粒灰岩,原生粒间孔、裂缝,Y109井,538.52 m;(i)泥晶灰岩,晶间孔,Y15井,360.62 m,扫描电镜;(j)粉砂质泥灰岩,微孔隙,Q3-3井,1 294.20 m;(k)含粉砂泥灰岩,裂缝,X8井,2 765.70 m;(l)粉砂质泥灰岩,裂缝被充填,Q3-3井,1 251.39 m Fig. 6 Reservoir types and reservoir spaces in Yingxiongling structural belt
下载原图 图 7 英雄岭构造带碎屑岩储层孔隙度统计直方图 Fig. 7 Porosity histogram of clastic reservoirs in Yingxiongling structural belt

碳酸盐岩储层发育在英西、干柴沟、油泉子、开特、尕斯、跃进等地区。根据偏光显微薄片鉴定,岩石类型主要有藻灰云岩、颗粒灰云岩、泥晶灰云岩等,王艳清等[13]前期对柴达木盆地碳酸盐岩储层研究,按成因类型分为生物成因碳酸盐岩和机械与化学成因碳酸盐岩。其中,生物成因碳酸盐岩主要有藻灰云岩,可细分为藻团块灰云岩、藻叠层灰云岩、藻纹层灰云岩、含藻屑灰云岩、生屑灰云岩。机械与化学成因碳酸盐岩有粒屑灰云岩、泥晶灰云岩2类。粒屑灰云岩主要有砾屑、砂屑、粉屑灰云岩。泥晶灰云岩主要有块状和纹层状灰云岩。储集空间类型[参见图 6(e)(h)]主要有粒间孔、溶蚀孔(洞)、晶间孔、裂缝及角砾化孔-洞-缝等多种类型。不同类型的碳酸盐岩储层物性具有较大差异性(表 2),藻灰云岩储层孔隙度为6.6%~34.9%、粒屑灰云岩储层孔隙度为3.0%~23.3%、泥晶灰云岩储层孔隙度为3.0%~28.3%,藻灰云岩储层物性要好于其他类型的碳酸盐岩。另外,不同地区的相同类型碳酸盐岩物性也具有较大的差异性,如跃西地区和花土沟地区。

下载CSV 表 2 碳酸盐岩储层物性差异性统计 Table 2 Differences in physical properties of carbonate reservoirs

杨朝青等[29]于1990年提出"混积岩"一词。混积岩泛指陆源碎屑与海相碳酸盐这2种沉积物混合而成的岩石,黏土矿物可有可无。柴达木盆地古近系—新近系混积岩储层比较发育,根据9口井125块岩心样品全岩矿物成分测试资料,结合杨森[30]开展的英西地区湖相碳酸盐岩储层特征研究的成果,混积岩储层矿物成分中碎屑组分(石英+长石)、碳酸盐组分(方解石+白云石)及黏土矿物总量所占比例大于25%,且均小于50%(表 3),碎屑组分、碳酸盐岩组分粒度均较细,基本上为粉级、泥粉级。从储集空间类型来看,主要发育溶蚀微孔、晶间孔、裂缝[参见图 6(i)(l)]。根据混积岩储层物性测试结果来看,表现出孔隙度相对较高,一般分布在5%~ 10%,最高可达20%以上,但渗透率极低,多数小于0.1 mD,在裂缝发育情况下,可大于1 mD,属于中低孔特低渗的储层。

下载CSV 表 3 英雄岭构造带混积岩矿物组分统计 Table 3 Mineral composition of migmatite in Yingxiongling structural belt 
2.3 英雄岭构造带烃源岩特征 2.3.1 英雄岭构造带烃源岩分布特征

英雄岭构造带位于柴西古近系—新近系含油气系统内,据苏爱国等[31]、陈琰等[32]对古近系—新近系烃源岩研究,认为古近系下干柴沟组下段顶部、下干柴沟组上段、新近系上干柴沟组、下油砂山组等发育多套烃源岩(图 8)。英雄岭构造带下干柴沟组下段(E31)顶部优质烃源岩[图 8(a)]主要发育在干柴沟—花土沟—油泉子之间,总有机碳(TOC)质量分数多大于1.0%;下干柴沟组上段(E32)是盆地最优质的烃源岩发育段,柴西地区烃源岩分布面积达1.26万km2,厚度达1 000 m,英雄岭构造带有机碳质量分数大于1.0%的地区主要分布在英东-油泉子之间及英西以西[图 8(b)];上干柴沟组(N1)沉积时期有机碳含量低于古近系,有机碳质量分数大于0.8%的地区主要分布在花土沟—英东—扎哈泉以东、乌南以北[图 8(c)];下油砂山组(N21)烃源岩品质较差,分布较局限,仅分布在花土沟—油泉子之间[图 8(d)]。可见,英雄岭构造带发育多套烃源岩,烃源岩基础好。

下载原图 图 8 柴西地区烃源岩有机碳含量平面图 Fig. 8 Contour map of organic carbon content of source rocks in western Qaidam Basin
2.3.2 烃源岩地球化学特征

(1) 有机质丰度。柴西地区古近—新近系咸化湖相烃源岩有机碳含量偏低,且低于国内其他淡水湖相烃源岩,但其生烃潜量远高于相同TOC含量的淡水湖相烃源岩,反映生烃潜力较大。据张斌等[4]研究,古近系—新近系咸化湖相有效烃源岩有机碳质量分数下限为0.4%,当TOC达到0.6%时即成为中等烃源岩(表 4)。根据氯仿沥青"A"和有机碳的关系,古近系烃源岩有机质丰度明显较高,主要分布在中等—好级别,新近系样品则属于差—好级别烃源岩。整体上英雄岭构造带古近系烃源岩有机质丰度高于新近系烃源岩有机质丰度(图 9)。

下载CSV 表 4 古近系—新近系咸化湖相烃源岩有机质丰度评价标准 Table 4 Organic matter abundance evaluation criteria of Paleo-Neogene salty lacustrine source rocks
下载原图 图 9 柴西烃源岩地球化学特征 Fig. 9 Geochemical characteristics of source rocks in western Qaidam Basin

(2) 有机质类型。根据英雄岭构造带烃源岩样品热解参数,烃源岩有机质类Ⅰ—Ⅲ型皆有。古近系烃源岩有机质类型偏腐泥型,中低等水生生物来源的有机质较多,主要为Ⅰ—Ⅱ1型有机质;新近系烃源岩有机质类型相对偏腐殖型,来源于陆源高等植物,主要为Ⅱ2—Ⅲ型有机质(图 10),反映出古近系烃源岩生油能力要强于新近系。

下载原图 图 10 柴西地区古近系—新近系烃源岩热解参数 Fig. 10 Pyrolysis parameters of Paleo-Neogene source rocks in western Qaidam Basin

(3) 有机质成熟度(Ro)。柴西地区古近系—新近系烃源岩有机质成熟度整体偏低,Ro多小于0.7%,但英雄岭构造带烃源岩样品有机质成熟度较高,古近系下干柴沟组Ro可达0.9%~1.0%。结合热解Tmax分析,古近系—新近系烃源岩岩心样品有机质基本处于未成熟—成熟热演化阶段,以未成熟—低成熟为主要特征。柴西地区演化程度以狮子沟—油砂山—英东—东柴山一线为界,以西下干柴沟组烃源岩有机质成熟度(Ro)值大多小于1.0%,以东、以南下干柴沟组热演化程度则较高,其中以茫崖一带的热演化程度最高。

3 英雄岭构造带油气成藏特征 3.1 英雄岭构造带油气成藏期

根据张斌等[33]对有机地球化学指标、烃源岩演化程度及生排烃模拟实验等的研究,认为英雄岭构造带下干柴沟组、上干柴沟组烃源岩在中新世晚期(N21末期)进入生油门限,第四纪以来局部深凹陷的埋藏深度超过4 200 m到达生油高峰,大部分还处于生油门限至生油高峰之间。通过包裹体测试资料,存在3期油气充注过程,分别对应E32早期(E1+2烃源岩进入早期生油阶段)、N21末期(E1+2—E31烃源岩达到生油高峰)、N23—Q(E32生油高峰)。其中N21末期、N23—Q是柴西地区古近系—新近系油气关键成藏期(图 11)。

下载原图 图 11 柴达木盆地柴西地区油气成藏事件图 Fig. 11 Oil and gas accumulation events in western Qaidam Basin
3.2 英雄岭构造带源-储组合特征

英雄岭构造带为柴达木盆地晚期构造活动区带,2套主力烃源岩与3类储集体形成了上生下储型、源-储一体型及下生上储型3种类型源-储组合关系(图 12)。

下载原图 图 12 柴西地区储集层、烃源岩、油气分布综合图 Fig. 12 Comprehensive map of reservoirs, source rocks and oil and gas distribution in western Qaidam Basin

上生下储型发育在古近系下干柴沟组下段。储层岩性为扇三角洲、辫状河三角洲等相带砂体。烃源岩为下干柴沟组下段顶部及下干柴沟组上段。该源-储组合需要一定的输导条件才能聚集成藏,目前发现了尕斯库勒、砂西、跃东等E31油藏。从平面分布来看,油气主要分布在英雄岭构造带的西侧。

源-储一体型主要发育在古近系下干柴沟组下段的顶部、下干柴沟组上段及新近系上干柴沟组。储层岩性为碳酸盐岩、碎屑岩、混积岩等,表现为源-储一体的叠置关系,具有近源成藏特征。发现了尕斯库勒E32-N1油藏、跃西E32油藏、英西E32油藏、花土沟N1油藏、游园沟N1油藏、咸水泉N1油藏、油泉子N1油藏、黄瓜峁N1油藏。从油气分布来看,英雄岭构造带的主体及西侧均发现油气田(藏)。

下生上储型主要发育在新近系上干柴沟组、下油砂山组、上油砂山组,储层岩性主要为碎屑岩、碳酸盐岩、混积岩。该源储组合需要一定的输导条件才能聚集成藏,发现了狮子沟N1油藏、花土沟N1— N21油藏、游园沟N1—N21油藏、油砂山N21—N22油藏、英东N21—N22油藏、咸水泉N1—N21油藏、油泉子N21—N22油藏、黄瓜峁N21—N22油藏、开特N21—N22气藏。从油气分布来看,英雄岭构造带及以东地区均有油气田(藏)。

3.3 英雄岭构造油气藏特征

英雄岭构造带发现了多个大中型油气田,根据油气分布、构造特征、断裂特征等综合分析(图 13)明确了油气分布及油气藏类型。

下载原图 图 13 过英雄岭构造带油气分布特征 Fig. 13 Hydrocarbon distribution characteristics in Yingxiongling structural belt

花土沟(狮子沟)地区发现了E32,N1,N21多套含油层系,深层为构造、构造-岩性油气藏,浅层以构造油藏为主,并发现了少量的岩性油气藏;干柴沟地区近期钻探的C9井发现了E32,N21等2套含油层系,为构造、构造-岩性油气藏;咸水泉地区发现了E31,N1,N21多套含油层系,为构造油气藏。

乌南地区发现了E31,E32,N1,N21多套含油层系,为构造、构造-岩性、岩性油藏;油砂山地区目前只发现了N1,N21,N22含油层系,为构造、构造-岩性油气藏;油泉子地区发现了E31,E32,N1,N21,N22多套含油层系,为构造、构造-岩性、岩性油藏。

狮北地区发现了E32含油层系,为构造-岩性油气藏;狮子沟地区发现了N1—E32含油层系,为构造-岩性油气藏;花土沟地区发现了N1,N21等2套含油层系,为岩性、构造-岩性油气藏;游园沟地区发现了N1,N21等2套含油层系,为岩性、构造-岩性油气藏;跃进-油砂山地区发现E31,E32,N1,N21多套含油层系,属于构造、构造-岩性、岩性油气藏;英东地区发现了N1,N21,N22等3套含油层系,为构造、构造-岩性、岩性油气藏;北乌斯地区发现了N22油气藏,为构造油气藏。

4 英雄岭构造带有利勘探领域及带

通过柴达木盆地英雄岭构造带油气分布特征来看,在E31,E32,N1,N21,N22等层位均发现了油气藏,说明该构造带具有多层系含油、立体式勘探的潜力,是富油气聚集带,具有良好的勘探前景,是实现"要找大油气田"最有希望的地区。

4.1 英雄岭构造带有利勘探领域

英雄岭构造带已发现的E31,N21,N22油气田均分布在深大断裂带附近,揭示了断裂系统对中浅层、深层的油气分布具有重要的控制作用,且以构造油气藏为主,少量的岩性油气藏,而对于E32,N1含油层段,仅仅在英西、跃进、扎哈泉获得规模的工业油藏发现,属于源内的岩性、构造-岩性油藏,说明英雄岭构造带存在2类有利勘探领域。

(1) 源上、源下的构造、构造-岩性油气藏勘探领域。源下(E31)主要受到烃源岩、储层、断裂配置等因素控制,认为狮北、狮子沟、英东、油砂山、乌南等地区的碎屑岩是下一步重要的勘探领域;源上(N21、N22)主要受断裂与储层配置的控制,认为中浅层规模发育的滩坝砂群是下一步重要的构造-岩性油藏勘探领域。

(2) 源内的岩性、构造-岩性油气勘探领域(E32,N1)。在优质的烃源岩分布区内发育有藻丘、颗粒滩、灰云坪等碳酸盐岩、规模滩坝群碎屑岩及混积岩等多类型储集体,具有良好的源-储配置关系,是下一步有望发现规模油气区、可能寻找到大油气田的重要领域。近期在切克里克凹陷钻探的切探2井、干柴沟地区钻探的C9井在N1,E32层系均获得高产工业油气流,也进一步证实这一领域具有重大的勘探潜力。

4.2 英雄岭构造带的勘探方向及有利目标区带

根据英雄岭构造带钻井油气显示、烃源岩的分布、储集体发育规律、断层性质、圈闭类型、油气藏特征等(图 14)综合分析,提出了不同层系勘探方向及有利勘探区带。

下载原图 图 14 英雄岭构造带沉积相、烃源岩、断裂系统叠合图 Fig. 14 Overlapping diagram of sedimentary facies, source rocks and fault system in Yingxiongling structural belt

(1) 下干柴沟组下段(E31)。英雄岭构造带西侧的尕斯、南侧的乌南、东侧的油泉子发育辫状河三角洲前缘砂体,位于烃源岩覆盖区之内,并且断裂发育,是寻找构造、构造-岩性油气藏的有利目标区带;北侧的狮子沟、干柴沟地区发育扇三角洲前缘砂体,邻近生烃坳陷,是油气有利运移、聚集的最有利区带。

(2) 下干柴沟组上段(E32)。英雄岭构造带英西、花土沟、游园沟、干柴沟等地区为E32优质烃源岩分布区,发育碳酸盐岩和混积岩等优质储集体,是源-储一体型油气藏的有利目标区带,是发现规模油藏的有利勘探区带,也是最有可能寻找到大油气藏的区带及有利勘探层系;尕斯地区为藻灰岩、泥晶灰云岩分布区,也是有利的油气勘探区带;油泉子、开特、油墩子地区烃源岩优质、发育纹层状泥晶灰云岩,是页岩油气藏规模发育的有利区带,也是寻找大型页岩油气田的有利勘探区带。

(3) 上干柴沟组(N1)。英雄岭构造带狮子沟、花土沟、游园沟地区发育滩坝群,已经发现了规模的油气藏,而英东、尕期东斜坡、乌南等地区也发育有滩坝群,与花土沟等地区具有相似的油气成藏条件,是下一步重点的勘探区带;油泉子、开特、油墩子等地区发育藻灰岩、泥晶灰云岩,并且在黄瓜峁有工业气流的发现,该区带也是下一步碳酸盐岩重点勘探的有利区带。

(4) 下油砂山组(N21)。在构造带主体部位的花土沟、油砂山、英东、乌南等地区,广泛发育有滨浅湖滩坝砂体,是有利的构造-岩性油气藏勘探目标区带;在构造带东侧的油泉子、黄瓜峁、开特等地区发育碳酸盐岩、碎屑岩滩坝储集体,也是下一步有利的岩性-构造油气勘探目标区带;在构造带北侧的干柴沟地区发育有滩坝储集体,是有利的构造-岩性油气藏勘探目标区带。

5 结论

(1) 英雄岭构造带油气成藏条件优越,发育E32,N1等优质烃源岩,烃源岩品质好、资源基础好;发育多个三角洲前缘砂体及滨浅湖滩坝砂体等碎屑岩,藻灰岩、颗粒灰云岩、泥晶灰云岩等碳酸盐岩及混积岩等3种类型储集体,分布范围广、储集性能优越;英雄岭构造带是晚期反转构造带,构造定型期晚、圈闭发育,发育多条断穿到烃源岩的断裂,具有良好的油气输导条件。

(2) 英雄岭构造带是有利的油气聚集带,油气存在3期充注过程,分别对应E32早期(E1+2烃源岩进入早期生油阶段)、N21末期(E1+2—E31烃源岩达到生油高峰)、N23—Q(E32生油高峰),其中N21末期、N23—Q是古近系—新近系含油气系统关键成藏期,圈闭形成期与生、排烃期具有良好匹配性;存在上生下储型、源-储一体型及下生上储型等3种源-储组合关系,形成构造、构造-岩性、岩性油气藏。

(3) 英雄岭构造带E31,N21,N22以寻找源下、源上的构造、构造-岩性、岩性油气藏为主,E32,N1具有较大的勘探潜力,是寻找源内的岩性、构造、构造-岩性油气藏的有利勘探层系,广泛发育碳酸盐岩、碎屑岩滩坝储集体,是寻找大型油气田的重要勘探领域。

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