準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅車斷裂帶石炭系成藏控制因素

對準(zhǔn)噶爾盆地西北緣地質(zhì)條件的三維地震資料進(jìn)行分析,探討其構(gòu)造樣式、斷裂特征、區(qū)域構(gòu)造演化、區(qū)域構(gòu)造格局。結(jié)果表明,從三疊紀(jì)開始至今,斷裂發(fā)育總體呈逐漸變?nèi)踮厔?三疊紀(jì)發(fā)育斷裂活動強(qiáng)烈的同生逆斷裂;侏羅紀(jì)發(fā)育斷裂活動逐漸減弱的同生逆斷裂;白堊紀(jì)基本上不發(fā)育斷裂,僅發(fā)育極少數(shù)層內(nèi)正斷裂;古近紀(jì)末期發(fā)育一期較弱后生正斷裂;新近紀(jì)末期發(fā)育一期較強(qiáng)后生正斷裂。

在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶對侏羅系采用層序地層學(xué)的研究方法建立層序地層格架,對確定層序內(nèi)部沉積體系類型及展布、預(yù)測有利地層巖性圈閉分布具有重要意義,然而對其進(jìn)行層序地層的劃分和對比是一個長期存在爭議的問題。本次通過對地震、鉆井、測井和露頭資料的分析,進(jìn)行井間對比及井-震對比,著力識別層序界面并深入解剖層序內(nèi)部構(gòu)成,繼而劃分體系域,在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶侏羅系識別出6個三級層序和9個體系域,較好地解決了該區(qū)地層劃分和對比問題。

將準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅車斷裂帶分成4個斷裂亞帶:紅山嘴逆沖斷裂亞帶、中拐反沖斷裂亞帶、車排子近ns向逆沖斷裂亞帶和車75井—車77井nw向逆沖斷裂亞帶,并分析各斷裂亞帶的平面分布特征及形成機(jī)制,再運(yùn)用斷裂生長指數(shù)和斷距分析方法對典型構(gòu)造剖面進(jìn)行研究,認(rèn)為同生逆沖斷裂多數(shù)是前緣主干斷裂,為高角度基底卷入型疊瓦沖斷構(gòu)造,對二疊系、三疊系和侏羅系底部的沉積有明顯控制作用。二疊紀(jì)逆沖推覆劇烈,逆沖斷裂普遍發(fā)育,三疊紀(jì)斷裂發(fā)育強(qiáng)度由北向南呈減弱趨勢;侏羅紀(jì)斷裂發(fā)育表現(xiàn)為北部地區(qū)較弱,中部地區(qū)較強(qiáng),南部地區(qū)幾乎停止的特點。二疊紀(jì)到三疊紀(jì)斷裂發(fā)育為前展式,三疊紀(jì)到侏羅紀(jì)斷裂發(fā)育為后展式。

運(yùn)用氣相色譜、質(zhì)譜和碳同位素等分析技術(shù)對s1井的油氣地球化學(xué)特征進(jìn)行分析,油氣源對比表明s1井原油和天然氣均來源于沙灣凹陷二疊系下烏爾禾組烴源巖。白堊系清水河組與侏羅系八道灣組原油存在兩期成藏,該區(qū)二疊系烏爾禾組的自生自儲是深層有利的勘探方向。

通過對地震、鉆井、測井和露頭資料的綜合分析,結(jié)合井間對比及井-震對比,在紅車斷裂帶白堊系識別出4個三級層序和8個體系域,首次建立了研究區(qū)內(nèi)白堊系層序地層對比格架。為在紅車斷裂帶地區(qū),尋找以巖性圈閉為主的非構(gòu)造油氣藏將起到重要的作用。

從沉積層序與油氣成藏的關(guān)系出發(fā),在河流-三角洲沉積體系中,提出了"富砂之外找貧砂,貧砂之內(nèi)找富砂"的巖性地層油氣藏勘探新思路。運(yùn)用該思路并結(jié)合層序地層理論和相關(guān)目標(biāo)評價技術(shù),在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶三疊系克拉瑪依下亞組河流相中,認(rèn)為中期旋回msc2為有利的"貧砂"層系,在該層系中高彎曲指數(shù)的河道砂體為有利的"富砂"目標(biāo),針對目標(biāo)提交了紅山4井并獲得工業(yè)油流;同樣在新近系沙灣組三角洲沉積相中,認(rèn)為三級層序nsq2中的湖侵體系域為有利的"貧砂"層系,層系中的三角洲前緣水下分流河道砂體為有利"富砂"目標(biāo),針對目標(biāo)提交車89井并獲得油氣突破。這一思路指出了"貧砂"地層也是巖性地層油氣藏發(fā)育的重要場所,對我國陸相巖性地層油氣藏勘探具有一定的實踐意義。

火山巖油氣藏已經(jīng)成為準(zhǔn)噶爾盆地西北緣油氣勘探及開發(fā)挖潛的一種重要類型,而紅車斷裂帶古生界火山巖是下步勘探的重要領(lǐng)域。在該區(qū)深入剖析了火山巖油氣藏的類型、儲層及蓋層特征基礎(chǔ)上,指出構(gòu)造條件、巖相特征、裂縫發(fā)育程度和保存條件是其油氣成藏的4個關(guān)鍵因素,從而為該盆地的整體評價和勘探部署奠定了基礎(chǔ)。

通過在地震、鉆(測)井等資料上尋找識別層序界面標(biāo)志,綜合運(yùn)用井-震聯(lián)合、聯(lián)井格架層序分析等方法,建立了準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅車地區(qū)侏羅系地層的層序劃分方案。研究表明,該區(qū)侏羅系共劃分為2個超層序,7個層序。研究區(qū)侏羅系各層序的沉積體系早期由西、北西方向提供物源形成的沖積扇-辮狀河沉積逐漸轉(zhuǎn)為河流-三角洲-濱淺湖沉積,晚期則由西、北西及西南方向提供物源變回為沖積扇-辮狀河(辮狀河三角洲)沉積體系。

紅車地區(qū)三疊系是準(zhǔn)噶爾盆地西北緣重要的油氣富集帶之一。沉積相的研究是有利區(qū)帶評價的基礎(chǔ),通過巖心描述和分析,并結(jié)合測井、地震等資料,在紅車地區(qū)識別出多種沉積相類型,主要包括沖積扇、辮狀河、三角洲、湖泊等。紅山嘴地區(qū)下克拉瑪依亞組沉積時期發(fā)育的辮狀河沉積為巖性油氣藏有利相帶。

紅車斷裂帶是準(zhǔn)噶爾盆地西北緣勘探程度相對較低的地區(qū),隨著油氣勘探進(jìn)程的加快,近幾年在石炭系火山巖中不斷有油氣發(fā)現(xiàn)。本文從儲層巖石學(xué)及儲集性能等方面對該區(qū)石炭系火山巖儲層特征進(jìn)行了闡述和分析,認(rèn)為研究區(qū)儲層巖石主要為火山碎屑巖;儲集空間主要為次生孔隙和次生裂縫;孔隙性最好的是火山角礫巖和砂礫巖,滲透性最好的是凝灰?guī)r;儲層巖石的含油氣級別較低,絕大部分為不含油,儲層絕大部分為干層或水層,只有約四分之一的儲層有油氣生產(chǎn)能力。

石油地質(zhì)綜合研究表明，五八區(qū)538井區(qū)三疊系白堿灘組處于有利的構(gòu)造位置上，具有較好的構(gòu)造一巖性圈閉形成條件，發(fā)育有水下分流河道及河口壩等有利沉積相帶，存在著t3b1^3、t3b2^1、t3b2^2主要儲層發(fā)育帶，見到良好的油氣顯示并在鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)有油氣藏，具備形成油藏的良好條件。針對白堿灘組進(jìn)行預(yù)探井鉆探或老井恢復(fù)試油，是該研究區(qū)有可能實現(xiàn)油氣勘探突破的方向。

紅車斷裂帶位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣,受多期構(gòu)造運(yùn)動影響,石炭系發(fā)育多條南北向大型逆沖斷裂和自東向西抬起的斷階帶,不同的構(gòu)造運(yùn)動階段形成了與區(qū)域構(gòu)造相匹配的裂縫系統(tǒng)。利用構(gòu)造解析方法,對紅車斷裂帶石炭系構(gòu)造演化歷史及構(gòu)造特征進(jìn)行分析,并以此為基礎(chǔ),探討了不同構(gòu)造運(yùn)動階段裂縫的發(fā)育模式。對構(gòu)造及斷裂發(fā)育模式的研究將有助于該區(qū)油氣勘探開發(fā)工作的進(jìn)一步開展。

紅車地區(qū)侏羅系是準(zhǔn)噶爾盆地西北緣重要的油氣富集帶之一,其沉積相的研究是有利區(qū)帶評價的基礎(chǔ)。首先結(jié)合測井、地震等資料,通過巖心描述和分析,在紅車地區(qū)識別出沖積扇、辮狀河、三角洲、湖泊等多種沉積相類型,其中八道灣組晚期及三工河組時期,振蕩背景下形成辨狀河三角洲前緣砂巖與濱淺湖泥巖交互沉積,生、儲、蓋配置關(guān)系良好,為巖性圈閉的有利相帶。之后針對紅車地區(qū)侏羅系主要地震相特征加以探討,并在中期基準(zhǔn)面旋回分析的基礎(chǔ)上,明確侏羅系各砂組的沉積相平面展布特征,重塑紅車地區(qū)侏羅紀(jì)沉積演化歷史。最后探討了沉積相與巖性圈閉發(fā)育的關(guān)系,并指出八道灣組及三工河組沉積時期巖性圈閉發(fā)育的有利位置。

隨著勘探程度的提高,火山巖油氣藏已經(jīng)成為準(zhǔn)噶爾盆地西北緣油氣勘探開發(fā)挖潛的一種重要類型,而紅車地區(qū)古生界火山巖是下步勘探的重要戰(zhàn)場。為了更好地指導(dǎo)該區(qū)火山巖油氣勘探,從影響油氣成藏的關(guān)鍵要素——儲層入手,研究了火山巖儲層的巖石學(xué)特征、儲集類型和儲集物性。研究認(rèn)為,火山巖儲層類型多樣,儲集空間類型繁多,儲集性能有很大的差異性和突變性,表現(xiàn)出嚴(yán)重的非均質(zhì)性。在此基礎(chǔ)之上,深入剖析了影響火山巖儲層的主控因素,認(rèn)為巖相、構(gòu)造運(yùn)動、風(fēng)化淋濾作用是影響儲集性能的重要因素。

準(zhǔn)噶爾盆地南緣構(gòu)造特征

在柴達(dá)木盆地南緣野外地質(zhì)調(diào)查過程中,在祁曼塔格山前石拐子剖面的下石炭統(tǒng)石拐子組和烏圖美仁慶華鐵礦剖面的上石炭統(tǒng)締敖蘇組中發(fā)現(xiàn)了大量chondrites遺跡化石。經(jīng)鑒定,研究區(qū)的chondrites遺跡化石主要包括chondritesfenxiangensisyang,1984(分鄉(xiāng)叢藻跡);chondritesfilifalxvolk,1964(細(xì)枝叢藻跡)和chondritesmaqianensisyang,1988(瑪沁叢藻跡)3個遺跡種。根據(jù)研究區(qū)的chondrites遺跡化石特征,結(jié)合巖性特征和其他實體化石資料,認(rèn)為石拐子地區(qū)早石炭世為臺洼沉積環(huán)境,烏圖美仁慶華鐵礦地區(qū)晚石炭世為局限碳酸鹽巖臺地沉積環(huán)境。另外,探討了生物擾動對研究區(qū)儲集層的改造作用。該研究對恢復(fù)柴達(dá)木盆地南緣石炭系的沉積環(huán)境和古生態(tài)以及評價研究區(qū)的儲集層物性具有重要的借鑒意義。

準(zhǔn)噶爾盆地東部井下地層劃分表 地層層序 構(gòu)造運(yùn)動 界系統(tǒng) 南緣東部 群、組代號群、組 代 號 新 生 界 第四 系qq喜山運(yùn)動ⅱ 喜山運(yùn)動ⅰ 燕山運(yùn)動ⅲ 燕山運(yùn)動ⅱ ~~~~~~ 燕山運(yùn)動ⅰ ~~~~~~ 晚印支運(yùn)動 ~~~~~~ 晚海西運(yùn)動 早海西運(yùn)動 ~~~~~~~~~~ 上第 三系nn 下第 三系ee 中 生 界 mz 白堊 系 下 統(tǒng) 吐谷魯群k1tg吐谷魯群k1tg 侏 羅 系 上 統(tǒng) 石樹溝 群 j2-3sh 齊古組j3q石樹溝 群j2-3sh 齊古組j3q 中 統(tǒng) 頭屯河組j2t頭屯河組j2t 西山窯組j2x西山窯組j2x 下 統(tǒng) 三工河組j1s三工河組j1s 上八道灣組j1b b 上八道灣組j1b b 下八道灣組j1b a 下八道灣組j1b a 三 疊 系 上 統(tǒng) 郝家溝組t3

準(zhǔn)噶爾盆地東緣將軍廟北部花崗巖巖石地球化學(xué)特征、稀土元素、微量元素及sr-nd-pb同位素特征顯示,該花崗巖形成于碰撞后期板內(nèi)裂谷環(huán)境,其源區(qū)主要為軟流圈地幔,同時有上地殼物質(zhì)的混染。初步判定準(zhǔn)噶爾盆地東部將軍廟地區(qū)晚古生代構(gòu)造環(huán)境為成熟島弧環(huán)境,略高于準(zhǔn)噶爾盆地平均水平。該地區(qū)不同構(gòu)造單元的古生代大地構(gòu)造背景及其地殼成熟度存在較大的差異,地殼成熟度整體較低,在一定程度上制約了該區(qū)砂巖型鈾成礦作用的發(fā)育規(guī)模。

李德江，楊俊生，朱筱敏.《準(zhǔn)噶爾盆地層序地層學(xué)研究》，西安石油大學(xué) 大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005,20（3）

marineandpetroleumgeology27(2010)61-68 準(zhǔn)噶爾盆地西北部紅車斷裂帶油氣運(yùn)移史的深入理解：通過脈方解 石流體包裹體和微量元素的分析 曹劍，金之鈞，胡文軒，張一杰，姚素平，王旭龍，張躍前，唐勇 摘要 方解石脈和膠結(jié)物在位于中國西北的準(zhǔn)格爾盆地西北部紅車斷層的石炭-二疊系儲層 廣泛發(fā)育。通過方解石的流體包裹體和微量元素分析，得到油氣運(yùn)移史的深入理解。早白 堊紀(jì)之前紅車斷層作為運(yùn)移通道，兩期油氣充注運(yùn)移到上盤、斷層核部和下盤儲層中。從 晚白堊紀(jì)開始，紅車斷層封閉。因此導(dǎo)致大氣降水向下流入上盤和斷層核部的儲層。大氣 降水的流入可能是儲層中原油降解的重要因素。晚白堊紀(jì)之后下盤儲層接受了天然氣充注 (第三期烴類事件)。這幫忙解釋了斷層中油氣的分布。該研究提供了斷層作為通道和蓋層 如何演化和儲層成巖礦物如何為石油運(yùn)移史提供線索的實例。 關(guān)鍵詞：受斷層

以準(zhǔn)噶爾盆地石炭系火成巖為目的層的油氣勘探開發(fā)已開展近20年,實鉆中井漏問題十分突出,雖經(jīng)過多年研究,但問題一直沒有得到很好地解決。近年來,伴隨著國內(nèi)外成熟的鉆、完井技術(shù)不斷整合配套,基于大量的地質(zhì)資料分析、基礎(chǔ)理論研究成果及現(xiàn)場參數(shù)統(tǒng)計和室內(nèi)實驗與模擬結(jié)果,在上述地區(qū)開展了控壓鉆井(mpd)技術(shù)實踐并獲得成功。實踐證明:mpd在該區(qū)的成功應(yīng)用不但解決了長期困擾人們的井漏問題,而且還以其自身優(yōu)勢解決了諸如產(chǎn)層保護(hù)、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、二疊系和石炭系地層機(jī)械鉆速難以提高、井壁失穩(wěn)和長裸眼段穿越多套壓力系統(tǒng)共存的窄密度窗口等一系列相關(guān)難題。通過多項技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場試驗,提高了機(jī)械鉆速、延長了鉆頭壽命,為該地區(qū)裂縫性火山巖氣藏的勘探開發(fā)提供了技術(shù)保障。

收稿日期:20051210 作者簡介:李德江(1972),男,遼寧錦州人,博士研究生,主要從事沉積學(xué)和層序地層研究. 文章編號:1673064x(2005)03006007 準(zhǔn)噶爾盆地層序地層學(xué)研究 studyonthesequencestratigraphyofzhungeerbasin 李德江,楊俊生,朱筱敏 (中國石油大學(xué)資源與信息學(xué)院,北京102249) 摘要:準(zhǔn)噶爾盆地是我國西部主要含油氣盆地之一,對它的構(gòu)造、沉積、成藏等地質(zhì)研究較早,并取 得了很大的進(jìn)展,但對于該盆地的層序地層學(xué)方面的研究卻不成熟,且多集中于區(qū)塊研究,層位也 主要是侏羅系地層.通過對全盆地范圍內(nèi)的露頭、地震、鉆測井資料的綜合研究,首次建立起全盆地 范圍的層序地層格架,將準(zhǔn)噶爾盆地自下而上共分為4個一級層序,