新疆塔里木盆地塘古坳陷塘南台地奥陶系台缘带构造特征及地质条件研究

发布时间：2015-01-06 09:54

 

【摘要】 塘古坳陷北邻巴楚隆起和塔中隆起，西部和南部与麦盖提斜坡和东南坳陷呈过渡关系。塘古坳陷中部北凸、东西两端变窄，平面呈扇状，面积约为6.3万km2。塘古孜巴斯坳陷的油气勘探一直以奥陶系潜山为主，多年来未获突破。塘南1井是塘古地区第一口以奥陶系良里塔格组礁滩体为目的层的风险探井。该井在良里塔格组见50.86m/13层气测显示，在鹰山组见2m/1层气测显示，展示了该地区奥陶系新的勘探领域。通过对该井岩性、电性、薄片和古生物的研究，认为奥陶系良里塔格组台缘带礁滩体发育，厚度是塔中、巴楚的2倍以上，礁滩体主要发育在下部良4、良5段；缺失中奥陶统吐木休克组、一间房组，良里塔格组与鹰山组之间存在不整合面，发育岩溶风化壳。塘古凹陷有效烃源岩为中下奥陶统烃源岩，针对塘南台缘带的构造特征,平面展布规律以及有利储层发育区，通过油气成藏地质条件分析，提出了有利勘探区，为今后的油气勘探工作打下了基础。取得如下认识：1、进一步搞清了地层情况。本井钻揭地层自上而下依次为新生界第四系、新近系、古近系；中生界三叠系；上古生界二叠系阿恰群、石炭系小海子组、卡拉沙依组和巴楚组；下古生界奥陶系桑塔木组、良里塔格组和鹰山组(未穿)。缺失中生界白垩系、侏罗系，上古生界泥盆系及下古生界志留系。2、塘南1井证实塘南台缘带礁滩体发育。良2段发育台地边缘滩相及开阔台地相，良4段以开阔台地相中低能生屑滩为主，良5段发育台地边缘滩相，以高能鲕粒滩相为主；鹰山组发育台内浅滩相。3、塘南台缘带奥陶系储层发育。目的层上奥陶统良里塔格组取心7次，岩心破碎严重，小缝及微裂缝较发育。奥陶系储层物性不均，非均质性明显。储集性能受缝洞发育程度影响。储层以裂缝型、裂缝孔洞型为主。4、该井区曾发生过广泛的油气成藏过程，在奥陶系良里塔格组及鹰山组储层均发现了丰富的储层沥青和烃类包裹体，结合烃源岩演化史推断该期烃类主要为寒武系烃源岩的贡献。5、塘南台缘带南部是油气运聚和调整的有利方向。 

第1章  引言

 

1.1 选题研究目的及意义

塘古坳陷北邻巴楚隆起和塔中隆起，西部和南部与麦盖提斜坡和东南坳陷呈过渡关系。塘古坳陷中部北凸、东西两端变窄，平面呈“扇”状，面积约为 6.3万 km2。目前在塘古坳陷已钻井 8 口，其中 4 口井见油气显示。钻遇上奥陶统井3 口：和田 1、塘参 1 井、塘南 1 井。塘古孜巴斯坳陷的油气勘探一直以奥陶系潜山为主，多年来未获突破。塘南 1井是塘古地区第一口以奥陶系良里塔格组礁滩体为目的层的风险探井。该井在良里塔格组见 50.86m/13层气测显示，在鹰山组见2m/1 层气测显示，展示了该地区奥陶系新的勘探领域。

塘南台缘带如果获得突破，能够形成 5 亿吨油气规模的大油气田。另外，玛东冲断带圈闭面积 1538km2，圈闭资源量达 5.6 亿吨油气当量。因此，在塘古坳陷可能形成 10 亿吨规模的油气区。塘南台缘带不仅是推动塘古坳陷勘探的有利方向，而且能够推动玛北台缘带、轮南台缘带的油气勘探，形成塔里木盆地台盆区油气勘探的接替领域。本论文重点分析了塘南台缘带礁滩体展布规律，储层类型，油气成藏条件等。良里塔格组礁滩体基质孔和溶蚀孔不发育，储层类型以裂缝型和裂缝-孔洞型为主，发育高角度构造缝，储层集中在良 5 段；鹰山组岩溶作用发育，电位、伽马和电阻率明显增高，气测显示异常，储层主要发育在不整合面以下50m。

论文选题来源于中国石油塔里木油田分公司和中国石油勘探开发研究院的协作课题《塔里木盆地新区新领域区带评价与目标优选》，良里塔格组台缘带礁滩体围绕塘南台地呈镶边状，在台地内呈点状，礁滩体面积达 250km2以上；鹰山组岩溶风化壳在塘南台地上广泛发育，可勘探面积达 8380km2，两者均具有较广阔的勘探前景。

 

.2 论文研究的理论基础

相对塔中奥陶系良里塔格组台缘带而言，针对塘南奥陶系良里塔格组台缘带研究相对较少，其构造发育过程，台缘带的形成演化过程和断裂活动时期尚未准确定。台缘带展布特征，优质储层分布规律，台缘带精细刻画尚不清楚，勘探程度较低并且钻井数量相对较少，尤其是构造变动，储层分布对油气影响有待进一步探讨。该区油气运移路径、主力生烃期等方面还缺乏针对性的研究，分布不均导致在基础地质特征和油气成藏条件等许多方面还存在着迫切需要回答的问题。目前仅有一口井对塘南台缘带进行了钻探，台缘带是碳酸盐岩重要的储层类型之一，如塔中北坡 1 号断裂带良里塔格组台缘带，塔北南坡良里塔格组台缘带均取得了重大突破，集中了盆地的大部分油气藏。本区在塘南台缘带构造演化，空间展布，沉积特征及储层分布规律等方面仍需深入研究。

李洪辉、邬光辉(2009)等分析玛北地区良里塔格组台缘带加里东海西期构造背景为北西倾斜坡，阿瓦提凹陷及其周缘发育有效烃源岩生成的油气通过北东向的断层向上向本区运移，首先聚集在北东向的奥陶系高能相带上，由于该相带类似于轮南东部台缓坡相带，上覆地层为巨厚的桑塔木组泥岩与粉砂质泥岩的互层,封盖条件非常好，后期构造变形不强烈，保存条件好，玛北地区为发现奥陶系原生古油气藏可能性最大的区域。目前该区油气勘探的主要问题是在地震测网密度上缺乏落实可靠的背斜圈闭。邬光辉(2012)研究分析研究区经历多期构造运动。发育中加里东期(上奥陶统良里塔格组沉积前)、加里东晚期(志留系沉积前)\早海西期(石炭系沉积前)等 3 期大型岩溶。玛扎塔格构造带南部大面积风化壳是3 期岩溶作用的叠加区位于汇流溶蚀区的岩溶斜坡区，岩溶作用时间长，有利于储层的发育与保存是缝洞型油气藏勘探的有利方向。

 

第 2 章  研究区构造地质概况

 

2.1 研究区位置及区域构造特征

塘古坳陷北邻巴楚隆起和塔中隆起，西部和南部与麦盖提斜坡和东南坳陷呈过渡关系。塘古坳陷中部北凸、东西两端变窄，平面呈“扇”状，面积约为 6.3万km2（图2-1）。目前在塘古坳陷已钻井8 口，其中 4口井见油气显示。钻遇上奥陶统井3口：和田 1、塘参1井、塘南1 井。钻遇台地边缘相带的上奥陶统地层。

塘古坳陷的勘探面积约 6.3 万 km2，以二维地震勘探为主，二维地震测网密度2×2－4×4km，主要为 1993－1996年度采集的地震资料。塘南台缘带的二维地震测网密度达2×2km，主要为2007～2008 年采集的地震资料，资料品质较好，Tg5’地震反射层（奥陶系灰岩顶面反射层）连续性好，塘南台缘带形态清晰，落实可靠。

目前研究工区内，塘南台缘带埋深小于 6000m 的勘探面积约 2960km2，台缘带面积869km2，厚度在 600-1200m，与塔中Ⅰ号台缘带相当。参考塔中奥陶系台缘带的油气资源丰度，其油气资源量分别为：1.6亿吨、3200亿方。

综合构造演化和生储盖条件，通过区域构造成图与地质条件分析，该区长期位于油气运聚有利起带，是油气充注的有利部位；同时台缘带储层发育，储盖组合及保存条件优越，是台缘带勘探领域又一的有利方向。该领域如果获得突破，塘南台缘带能够形成 5亿吨油气规模的大油气田。另外，玛东冲断带圈闭面积 1538km2，圈闭资源量达 5.6 亿吨油气当量。因此，在塘古坳陷可能形成 10亿吨规模的油气区。塘南台缘带不仅是推动塘古坳陷勘探的有利方向，而且能够推动玛北台缘带、轮南台缘带的油气勘探，形成塔里木盆地台盆区油气勘探的接替领域。

 

 

2.2 区域构造背景

塘古坳陷在纵向上具有三层结构。上构造层包括石炭系（含东河砂岩段）及其以上地层。石炭－二叠系在全区均有分布，厚度稳定，厚约 1500－1800m，二叠系在西南部掀斜抬升剥蚀。本区缺失侏罗系，三叠系、白垩系自塔中向南削蚀尖灭。新生界整体沉降逾 2000m，南北方向厚度稳定，东西方向受晚喜山期挤压具有一定幅度的挠曲沉降。下构造层为寒武－奥陶系碳酸盐岩，寒武－下奥陶统台地相碳酸盐岩在本区稳定分布，厚度约1200－2000m，下构造层冲断构造发育。中上奥陶统碳酸盐岩分布在塔中－玛北与塘南台地上，中间为台槽分隔。中构造层为中上奥陶统－志留系碎屑岩，下部向南北台地相变尖灭，顶部在坳陷周缘与冲断带遭受大量剥蚀，形成中间厚、周缘薄的夹心层。

塘古坳陷是上奥陶统组成的板内挤压坳陷。通过对全区构造解释，塘古坳陷石炭系及其以上地层分布与塔中一致，是连为一体的克拉通内斜坡区，整体表现为向西北倾伏的大型斜坡。寒武－下奥陶统与塔中－巴楚处于相同地层分区，地层厚度没有明显差异，具有相同的克拉通内台地构造面貌，只是下寒武统自西北向塘古东部－塔中东部地区减薄。其中的坳陷部分位于中构造层为上奥陶统巨厚碎屑岩，厚度逾3000m，向周缘台缘带快速减薄，车尔臣断裂上强烈冲断造成断缺。由于本区志留系很薄，西南部已剥蚀殆尽，塘古坳陷是上奥陶统残余的坳陷。本区中下寒武统有小型的正断裂发育，中晚奥陶世以挤压作用为主，在上奥陶统塔中与塘南台地分异时未有伸展构造发育，是在挤压背景下形成的挠曲坳陷。

 

第3章  地球物理资料分析.......... 15

3.1 地震资料解释........ 15

3.2 构造特征.......... 17

3.3 断裂特征............. 23

第4章  沉积特征与沉积相...............25

4.1 沉积相类型..........25

4.2 沉积特征.........26

4.3 沉积环境演化.......32

第5章  储层特征.............. 35

5.1 储层纵向发育特征及岩石类型...........35

5.2 储层空间类型与物性特征...........36

 

第 6 章  成藏条件分析

 

6.1 烃源岩

该区未钻遇寒武系烃源岩，仅对塘参 1、塘北 2、塘古 1、玛东 1 井奥陶系烃源岩进行评价。从塘参 1井奥陶系岩心样品来看，大部分样品为非生油岩和差生油岩。

对塘参1井奥陶系系统取样分析表明，塘参1井岩屑样品的有机质丰度，40％的样品 TOC 在 0.5％～1％之间，评价为中等生油岩；35％的样品 TOC 含量在1％～2％，可评价为好烃源岩。总计 70%以上的样品热解生烃潜量也达到了中等～好烃源岩的标准。特别是氯仿 A 最高可达 0.17％。岩心样品分析结果明显低于岩屑样品。通过对比发现，岩屑样品的 TOC%、热解生烃潜量 S1+S2(mg/g)、氯仿A的平均值分别是岩心样品的 5.5倍、13倍和19倍。

塘北 2、塘古 1、玛东 1 井奥陶系烃源岩 TOC 含量一般小于 0.5％，热解生烃潜量 S1+S2(mg/g)一般小于 0.5（mg/g），以差－非生油岩为主，只有玛东 1 井的少部分样品热解生烃潜量 S1+S2(mg/g)介于 2～6(mg/g)，可评价为中等烃源岩。

塘参 1井上奥陶统却尔却克组显微组分、干酪根元素组成、岩石热解氢指数等综合分析其原始母质类型以 II型为主。

据实测镜质体反射率资料，塘参 1 井上奥陶统却尔却克组底界 Ro 值为1.22％，该套烃源岩现今仍然处于成熟～高成熟阶段，以生成高成熟轻质油为主；下奥陶统已开始进入过成熟阶段，以生成凝析油和湿气为主。通过生烃演化史模拟塘参1井寒武系烃源岩在奥陶纪末期已进入高成熟阶段，二叠纪末期进入过成熟阶段，古近纪末期热演化程度进一步增高，达到现今的 2.8％左右。

 

第 7 章  结论及存在问题

 

7.1 结论

针对研究区石油地质条件分析，通过刻画塘南台地奥陶系台缘带的演化过程及台缘带分布范围研究表明研究区圈闭断裂发育，盖层条件较差，保存条件不利。塘南1井奥陶系最好的储层发育在良 5段，其直接盖层良 4段主要为生屑灰岩和砂屑灰岩，笔耕文化推荐期刊，局部发育高角度构造缝，盖层条件较差，不利于油气保存，圈闭有效性差。

通过对台缘带储层类型进行系统分析并对有利区进行预测研究区晚期未处于油气有利运移和充注方向。针对寒武系烃源岩主要成烃期是在早海西期，这时塘古坳陷整体北倾，玛东五排冲断带位于油气运移和充注的前锋位置，塘南台缘带处于不利位置；针对寒武系和奥陶系两套烃源岩的晚期成烃，塘古坳陷整体南倾，塘南1井处于不利位置。塘南 1井在良里塔格和鹰山组灰岩中发现了比较丰富的沥青，说明该区曾发生过油气成藏运聚的过程，也说明塘古坳陷具备烃源岩条件，但究竟生烃潜力有多大，有待进一步研究。

 

7.2 存在问题

对研究区的勘探方向及目标，塘南1 井在良里塔格和鹰山组灰岩中发现了比较丰富的沥青，尽管在本井大部分遭到了破坏，至少可以证实该区存在烃源岩，曾发生过油气成藏运聚的过程；结合烃源岩演化史推断该期烃类主要为寒武系烃源岩的贡献；在4698.6m 的灰岩裂缝中发现有可动的烃类，说明在浅部有古油藏保存的可能。根据寒武系演化程度，现今主要以生成天然气为主，如果深部具有合适的圈闭及保存条件，则有可能形成气藏。同时早期的油藏进行调整，有可能在浅部形成次生油气藏；根据抽提的可溶烃类的特征在该区也不排除有少量奥陶系的贡献，但对该井区奥陶系的充注量可能不足。对于奥陶系烃源岩应在奥陶系烃源岩发育区寻找原生油气藏；从包裹体荧光、产状和均一温度看，该区油气充注主要分两期，第一期以液态烃为主，第二期以高成熟油和天然气为主，目前残留的烃类主要为高成熟的烃类，油气的主要充注时间从海西中晚期—喜马拉雅期。

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本文编号：11024