中国中西部前陆盆地油气分布控制因素.pdf

2 0l 2年 6月 石油勘探与开发 PE TR0LEUM E XP LORATI oN AND DE VELOP M ENT Vo 1 ． 3 9 No ． 3 2 6 5 文章编 号 1 0 0 0 ． 0 7 4 7 2 0 1 2 0 3 - 0 2 6 5 ． 1 0 中国中西部前陆盆地油气分布控制因素 宋岩 1 ,2 ,3 ，赵孟军 ，一 ，方世虎 ， v ，谢会文 4 ，柳少波 ，一 ，卓勤功 ， 1 ．提高石油采收率国家重点实验室；2 ．中国石油大学 北京 非常规天然气研究院 3 ．中国石油勘探开发研究院； 4 ．中国石油塔里木油田公司 基金项 目国家科技重大专项 “ 大型油气田及煤层气开发” 2 0 0 8 Z X0 5 0 0 3 摘要从中国中西部前陆盆地类型、构造单元和构造带 3个层次深入分析控制油气分布的主要因素。中国中西部主要 发育叠加型、改造型、早衰型和新生型 4种前陆盆地，其油气成藏条件、成藏特征与油气聚集模式决定 了 不同类型前 陆盆地油气分布的差异。前陆盆地发育冲断带、前渊、斜坡带和隆起带等构造单元，不同构造单元在烃源岩发育与演 化、圈闭类型及成藏过程、保存条件等方面的差异导致不同构造单元油气分布特征的差异。前陆冲断带是 中西部前陆盆 地油气富集的主要构造单元，烃源岩与储盖组合、 构造特征及保存条件是其油气聚集成藏的主控因素， 冲断带断层、盖层 的时空配置控制了油气分布的分带、分段特征和富集规律，指示着不同构造段的油气富集部位及有利勘探目 标。图8 参 3 2 关键词前陆盆地；构造单元；冲断带；油气分布；控制因素 中图分类 号 T E l 2 2 ． 1 文献标 识码 A Do mi na n t f a c t o r s o f h y dr o c a r b o n d i s t r i b ut i o n i n t he f o r e l a nd b a s i ns ， c e n t r a l a n d we s t e r n Chi na S o n g Y a n ， Z h a o Me n g j u n ， F a n g S h i h u ， X i e Hu i we n ， L i u S h a o b o ， Z h u o Qi n g o n g ， 。 1 ． S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f E n h a n c e d Oi l R e c o v e ry， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a ； 2 ． C o l l e g e of U n c o n v e n t i o n a l Na t u r a l Ga s ， C h i n a U n i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m， B e ij i n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a ； 3 ． P e t r o C h i n a R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n＆ De v e l o p me n t ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a ； 4 ． P e t r o C h i n a T a r i m Oi lfie l d C o m p a n y , K o r l a 8 4 1 0 0 0 ， C h i n a Abs t r a ct Do mi na nt f a c t o r s c o n t r o l l i n g h y dr oc a r b o n di s tri b u t i o n a r e a n a l y z e d f r o m t h r e e a s p e c t s t he t y pe s ，s t r u c t u r a l u ni t s a nd s t ruc t u r a l b e l t s o f t h e f o r e l a n d b a s i n s o f c e n tr a l a n d we s t e r n Ch i n a ．T h e r e d e v e l o p e d f o u r t y p e s o f f o r e l a n d b a s i n s i n C h i n a ， s u p e r i mp o s e d ， r e f o r me d ， p r e s e n i l e ， a n d n e w g e n e r a t e d f o r e l a n d b a s i n s ． Hy d r o c a r b o n d i s t r i b u t i o n i s d i ffe r e n t i n t h e f o u r t y p e s o f b a s i n s a nd i s c on t r o l l e d b y t h e i r r e s pe c t i v e h ydro c a r bo n a c c u mu l a t i o n c o n di t i o n s ， c h ara c t e r i s t i c s an d p a t t e rn s ． Thrus t b e l t s ，f o r d e e ps ，s l o pe b e l t s an d u p l i f t b e l t s a r e d e v e l o p e d i n f o r e l a n d b a s i n s ． T h e d i ffe r e n c e o f t h e s e s t r u c t u r a l u n i t s i n s o u r c e r o c k d e v e l o p me n t a n d e v o l u t i o n ． t r a p typ e ，h y dro c a r b o n a c c u mu l a t i o n p r o c e s s ，a n d p r e s e r v a t i o n c o n d i t i o n ，c a u s e d i ff e r e n t c h a r a c t e ri s t i c s o f h y d r o c a r b o n d i s tri b u t i o n i n d i ffe r e n t s t r uc t u r a l b e l t s ． The ma i n h ydro c a r bo n e n r i c he d s t r u c t u r a l u n i t s are f o r e l a nd t hr u s t b e l t s ，i n wh i c h t h e s o u r c e r o c k a n d r e s e rv o i r - c a p r oc k a s s e mbl a g e ，s t r u c t ur a l c o n fig u r i on an d t he p r e s e rva t i o n c o nd i t i o ns a r e t he c rit i c a l f a c t o r s for hy d r oc a r b o n a c c u mu l a t i o n． The c o n fi g ura t i o n o f f a u l t s a n d c a p r o c k s i n t h r u s t b e l t s d e t e r mi n e s t h e f e a t u r e s a n d e n ri c h me n t r e g u l a ri ty o f h y dro c a r b o n a n d i n d i c a t e s h y dr oc a r b o n e n ric h e d l o c a t i o n s a nd f a v o r a b l e e x pl o r a t i o n t arge t s i n v a r i o u s s t r u c tur a l b e l t s ． Ke y wor ds f or e l a nd b a s i n ；s t ruc t u r a l u n i t ； t h rus t be l t ； hy droc a r b o n d i s t r i bu t i o n； c o n t r o l l i n g f a c t or s 0引言 中国中西部前 陆盆地 的构造地质特征与经典前陆 盆地存在一定差异 盆地发育早期 P T为典型前 陆盆地 ，晚新生代 以来受 印． 藏板块碰撞远程效应 的影 响[ 1 】 ，形成了具有特殊构造背景和演化历史的前陆盆 地。由于晚期强烈 的构造改造 以晚新生代以来的晚 期成藏、晚期调整为主 ] ，中西部前陆盆地早期形成 的油气藏均遭受 了不同程度 的破坏并向上部储盖组合 调整[ 6 - 1 0 1 。由于各盆地经历的晚期构造叠加 、改造强度 有差异 ，不同前陆盆地的油气成藏特征 、成藏过程存 在明显差异。如库车前陆盆地以喜马拉雅晚期气充注 为主 ，早期充注的油气受强烈改造l l u ；川西前陆盆地 须家河组油气充注主要发生在燕 山期 ，喜马拉雅期调 整导致侏罗系次生油气藏的形成[ 1 2 - 1 3 ] ，而准噶尔西北 缘则以印支期一燕山期成藏为主，晚期构造改造 、油 气调整明显较弱【 6 ’ 圳 J 。 中西部前陆盆地油气成藏地质条件和成藏特征研 究 、对 比表明，前陆盆地演化 、充填层序 、构造叠加 特征的差异决定了不同前陆盆地生储盖组合 、成藏时 2 0 1 2年 6月 宋 岩 等 中国中西部前 陆盆地油气分布控制因素 2 7 3 参考文献 [ 1 ] L u H F ， Ho w e l l D G J i a D， e t a 1 ． R e j u v e n a t i o n o f t h e Ku q a f o r e l a n d b a s i n ，n o r t h fl a n k o f t h e T a r i m Ba s i n ，No r t h we s t C h i n a [ J ] ． I n t e r n a t i o n a l Ge o l o g y Re vi e w, 1 9 9 4， 3 6 1 1 5 1 - 1 1 5 8 ． [ 2 】 贾承造，魏国奇，李本亮，等．中国 中西部 两期前 陆盆地的形成 及其控气作用[ J ] _ 石油学报， 2 0 0 3 ， 2 4 2 1 3 1 7 ． J i a Che n g z a o ，W e i Gu o q i ， Li Be n l i a n g， e t a 1 ．T e c t o n i c e v o l u t i o n o f t wo e p oc h f o r e l a n d b a s i n s a n d i t s c o n t r o l f o r n a t u r a l g a s a c c u mu l a t i o n i n C h i n a ’s mi d we s t e r n a r e a s [ J ] ． Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 3 ， 2 4 2 1 3 1 7 ． [ 3 】 贾 承造，宋 岩，魏 国齐，等．中国中西部前 陆盆地 的地质 特征与 油气聚集[ J ] ．地学前缘， 2 0 0 5 ， t 2 3 1 - 1 3 ． J i a Ch e n g z a o ，S o n g Ya n， W e i Guo q i ，e t a 1 ． Ge ol o g i c a l f e a t u r e s a n d p e t r o l e u m a c c u mu l a t i o n i n t h e f o r e l a n d ba s i ns i n c e n t r a l a n d we s t e r n C h i n a [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 5 ， 1 2 3 1 1 3 ． [ 4 ] 贾承造，何 登发，石听，等．中国油气晚期成藏特征[ J 】 _中国科学 D辑， 2 0 0 6 ， 3 6 5 4 1 2 - 4 2 0 ． J i a Ch e n g z a o ， He De ng f a ，S h i Xi n ，e t a 1 ．C ha r a c t e r i s t i c s o f C hi n a ’ s o i l a n d g a s p o o l f o r ma t i o n i n l a t e s t g e o l o g i c a l h i s t o r y [ J ] ． S c i e n c e i n Ch i n a S e r i e s D， 2 00 6 ， 49 9 9 4 7 9 5 9 ． [ 5 ] 贾 承造 ．中国喜马拉雅构造运动的陆 内变形特征与油气矿藏富集 [ J ] ．地学前缘， 2 0 0 7 ， I 4 4 9 6 - 1 0 4 J i a Ch e n g z a o Th e c h a r a c t e r i s t i c s o f i n t r a c o n t i n e n t a l d e f o r ma t i o n a nd h y d r o c a r b o n di s t r i b u t i o n c o n t r o l l e d b y t he Hi ma l a y a n t e c t o n i c mo v e me n t s i n C h i n a [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 7 ， 1 4 4 9 6 - 1 0 4 ． [ 6 ] 宋岩，赵孟军，柳少 波，等 ．中国三类前陆盆地 油气 成藏特征 [ J 】 l 石油勘探与开发， 2 0 0 5 ， 3 2 3 1 6 ． S o n g Y a n ， Z h a o Me n g j u n ， L i u S h a o b o ， e t a 1 ． F e a t u r e s o f h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n t h r e e t y p e s o f f o r e l a n d b a s i n s i n C h i n a [ J ] ． P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De ve l o p me n t ， 2 0 0 5 ， 3 2 3 1 6． [ 7 ] 宋岩 ，方世虎 ，赵孟 军，等 ．前陆 盆地 冲断带构 造分段特 征及其 对油气成藏的控制作用 【 J 1 ，地学前缘， 2 0 0 5 ， l 2 3 3 l - 3 8 ． S o n g Y a n ，F a n g S h i h u ，Z h a o Me n g j u n ，e t a 1 ．T h e s t r u c t u r a l s e g me n t a t i o n o f f o r e l a n d t h r u s t b e l t s a n d i t s i mpl i c a t i o n s fo r h y d r o c a r bo n a c c umul a t i o n i n f o r e l a n d b a s i n s i n c e n t r a l a n d we s t e r n C h i n a [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 5 ， 1 2 3 3 1 3 8 ． [ 8 ] 赵孟军，宋岩，秦胜飞，等．中国中西部前陆盆地多期成藏 、晚期 聚气 的成藏特征『 J ] ．地学前缘， 2 0 0 5 ， 1 2 4 5 2 5 5 3 3 ． Z h a o Me n g j u n ，S o n g Y a n ，Qi n S h e n g f e i ，e t a l T h e mu l t i s t a g e f o r ma t i o n o f o i l - g a s p o o l s a n d l a t e - s t a g e a c c u mul a t i o n o f g a s i n t h e f o r e l a n d b a s i n s i n c e n t r a l a n d we s t e r n Ch i n a [ J ] E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 5 ， l 2 4 5 2 5 - 5 3 3 ． [ 9 ] 赵盂军，宋岩，柳少波，等 ．中国中西部 4 种组合类 型前陆盆地成 藏研究 I 油气成藏地质条件 分析[ J ] ．天然气地球 科学，2 0 0 7 ， 1 8 2 1 81 - 1 8 6 ． Z h a o Me t 【舒u n ，S o n g Y a n ， L i u S h a o b o ，e t a l H y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n o f f o u r a s s o c i a t i o n t y pe s o f f o r e l a n d b a s i n s i n c e n t r a l a n d we s t e r n C h i n a P a r t I Ge o l o g i c a l c o n d i t i o n s [ J ] ． Na t u r a l G a s Ge o s c i e n c e ， 2 0 0 7 ， 1 8 2 1 8 1 1 8 6 ． [ 1 0 】 赵孟军，宋岩，秦胜飞，等．中国中西部 4 种组合类 型前陆盆地油 气成藏研 究I I 油气成藏过程分析 Ⅲ天然气地球科学 ，2 0 0 7 ， 1 8 3 1 3 2 1 3 2 7 [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ 1 9 ] [ 2 0 ] Z h a o Me n g j u n ，S o n g Y a h ，Qi n S h e n g i ，e t a 1 ．H y d r o c a r b o n a c c u mul a t i o n o f fo u r a s s e mbl a g e f o r e l a n d b a s i n s i n c e n t r a l we s t e rn C h i n a P a r t I I F i l l i n g s t a g e s [ J ] ．N a t u r a l Ga s Ge o s c i e n c e ，2 0 0 7 ， 1 8 f 3 3 2 1 - 3 2 7． W a n g Z h a o mi n g ，Lo n g Hu a s h a n ．Di f f e r e n t h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n h i s t o r i e s i n t he Ke l a s u Yi q i k e l i k e s t r u c t u r a l b e l t o f t h e K u q a f o r e l a n d b a s i n [ J ] _Ac t a G e o l o g i c a S i n i c a ，2 0 1 0 ，8 4 5 l 1 9 5 1 2 0 8 ． 张莉，柳 广弟，谢增业，等．川 I 西前陆盆地南 部储层流体 包裹体 特征 及其 在 天然 气成 藏研 究 中的应 用 [ J 1 ．石油 与天 然气 地质 ， 2 0 0 5 ， 2 6 6 8 0 0 8 0 7 ． Zh a n g Li ，Li u Gu a ng d i ，Xi e Ze n g y e ，e t a 1 ．Ch a r a c t e r i s t i c s o f flu i d i n c l us i o n s i n r e s e r v o i r s a n d i t s a pp l i c a t i o n i n s t u d y o f n a t u r a l g a s r e s e r v o i r i n g i n s o u t h e rn We s t S i c h u a n f o r e l a n d b a s i n [ J ] ． Oi l＆ G a s Ge ol o g y ， 2 0 05 ， 2 6 6 8 0 0 8 0 7 ． 刘 树根，李国蓉，李巨初，等．川 I 西前陆盆地 流体 的跨层 流动和 天然气爆发式成藏[ J 】 l 地质学报， 2 0 0 5 ， 7 9 5 6 9 0 - 6 9 9 ． Li u S h u g e n ， Li Guo r o n g ，L i J u c hu ， e t a 1 ． F l ui d c r o s s f o r ma t i o n flo w a n d g a s e x p l o s i o n a c c u mu l a t i o n i n we s t e rn S i c h ua n f o r e l a n d b a s i n ， C h i n a [ J ] ． Ac t a Ge o l o g i c a S i n i c a ， 2 0 0 5 ， 7 9 5 6 9 0 - 6 9 9 ． Av o u a c J P ， T a p p o n n i e r P Ba i M， e t a 1 ． Ac t i v e t h r us t i ng a n d f o l d i n g a l o n g t h e n o r t h e r n T i a n s h a n a n d l a t e Ce n o z o i c r o t a t i o n of t h e T a r i m r e l a t i v e t o Dz u n g a r i a a n d K a z a k h s t a n [ J ] ．J o u r n a l o f G e o p h y s i c s Re s e a r c h， 1 9 9 3 ， 9 8 6 7 5 5 6 8 0 4 Av o u a c J T a p p o n i e r P Kine ma t i c mo d e l o f a c t i ve d e f o r m a t i o n i n c e n t r a l A s i a [ J ] ． G e o p h y s i c s R e s e a r c h L e t t e r s ， 1 9 9 3 ， 2 0 8 9 5 8 9 8 ． Du mi t r u T A，Zh o u D，Ch a ng E Z，e t a 1 ．Up l i f t ，e x h u ma t i o n ，a n d d e f o r ma t i o n i n Ch i n e s e T i a n S h a n [ C ] ／ ／ He n d r i x M S ，Da v i s G A． Pa l e o z oi c a n d M e s o z o i c t e c t o n i c e v o l u t i o n o f c e n t r a l As i a F r o m c o n t i n e n t a l a s s e mbl y t o i n t r a c o n t i n e n t a l d e f o r ma t i o n ．Tu l s a Ge ol o g i c a l S o c i e t y o f Ame r i c a ， 2 0 0 1 ， 1 9 4 7 1 9 9． 李军 ，张 超谟 ，李进 福，等．库 车前 陆盆地构 造压实作用及 其对 储集层 的影响f J ] ． 石 油勘探与开发， 2 0 1 1 ， 3 8 1 4 7 - 5 1 ． Li J u n ，Zh a n g Ch a o mo ， Li J i n f u， e t a 1 ． Te c t o n i c c ompa c t i o n a n d i t s in f l u e n c e o n r e s e r v o i r s i n t h e K u q a f o r e l a n d b a s i n ，T a r i m[ J ] P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 1 1 ， 3 8 1 4 7 - 5 1 ． 罗志立，刘树根 ．龙门山造山带的崛起和 四川盆 地的形成与演化 【 M】 ．成都成都科技大学 出版社， 1 9 9 4 2 8 8 3 0 3 ． L u o Zh i l i ，Li u S h u g e n ．Up l i f t o f L o n g me n M o u n t a i n o r o g e n i c b e l t a n d t h e f o r ma t i o n a n d e v o l u t i o n o f S i c h u a n B a s i n [ M] ．C h e n g d u P r e s s o f C h e n g d u Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y , 1 9 9 4 2 8 8 3 0 3 ． 罗志立 ，刘树 根．评述 “ 前 陆盆地 ” 名词在 中国西部含油气 盆地 中 的引用 反思 中 国石油构 造学 发展 [ J ] ．地质 论评 ，2 0 0 2 ，4 8 4 3 9 8 4 0 7 ． L u o Zh i l i ， L i u S h u g e n ． Co mm e n t s o n t h e c i t a t i o n of t h e t e r m “ f o r e l a n d b a s i n ’ ’i n t h e pe t r o l i f e r o u s b a s i n s o f c e n t r a l a n d we s t e r n Ch i n a A r e v i e w o n t he d e v e l o pme n t o f Ch i ne s e p e t r o l e u m t e c t o n i c s [ J ] ． G e o l o g i c a l R e v i e w , 2 0 0 2 ， 4 8 4 3 9 8 - 4 0 7 ． 刘 和甫 ．前陆 盆地类 型及 褶皱一 冲断层样式 ．地学前缘 ，1 9 9 5 ， 2 3 ／ 4 5 9 6 8 ． L i u He f u ． C l a s s i f i c a t i o n o f f o r e l a n d b a s i n s a n d f o l d t h r u s t s t y l e [ J ] E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， I 9 9 5 ， 2 3 ／ 4 5 9 6 8 ． 2 7 4 石油勘探与开发 油气勘探 V o 1 ． 3 9 No ． 3 [ 2 1 ] An d r e w D M． F a c t s a n d p r i n c i p l e s o f wo r l d p e t r o l e u m o c c u r r e n c e [ M] ． Mi s h a wa k a C a n a d i a n S o c i e t y o f P e t r o l e u m Ge o l o g i s t s ，1 9 8 0． [ 2 2 】 柳少波 ，宋 岩，洪 峰，等．中国 中西部 前陆盆地烃 源岩特征与油 气资源潜力分析[ J ] l地学前缘， 2 0 0 5 ， 1 2 3 5 9 ． 6 5 ． Li u S h a o b o ， S o n g Ya n，Ho n g Fe n g ， e t a 1 ． Ch a r a c t e r i s t i c s a nd r e s o u r c e p o t e n t i a l o f s o u r c e r o c k s i n t h e f o r e l a n d b a s i n s i n c e n t r a l a n d we s t e r n C h i n a [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 5 ， l 2 3 5 9 6 5 ． [ 2 3 ] 秦胜飞，赵孟军 ，宋岩，等．川西前陆盆地天然气成藏过程[ J I ．地 学前缘， 2 0 0 5 ， l 2 4 5 1 7 - 5 2 4 ． Q i n S h e n g f e i ， Z h a o Me n g j u n ， S o n g Y a n ， e t a 1 ． T h e g a s a c c u mu l a t i o n p r o c e s s i n We s t e r n S i c h u a n F o r e l a n d B a s i n [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o nt i e r s ， 2 0 05 ， 1 2 4 5 1 7 - 5 2 4 ． [ 2 4 ] 宋岩，赵孟军，柳少波，等．中国前陆盆地油气富集规律[ J ] ．地质 论评， 2 0 0 6 ， 5 2 i 8 5 9 2 ． S o n g Y a n ，Z h a o Me n g j u n ，L i u S h a o b o ，e t a 1 ．Oi l a n d g a s a c c u mu l a t i o n o f f o r e l a n d b a s i n s i n C h i n a [ J ] Ge o l o g i c a l R e v i e w， 2 0 0 6 ， 5 2 1 8 5 9 2 [ 2 5 ] 周兴熙库车坳陷第三系盐膏质盖层特征及其对油气成藏的控制 作 用[ J ] ．古地理学报， 2 0 0 0 ， 2 4 5 1 - 5 7 ． Zh o u Xi ng x i ．Th e f e a t u r e s o f Te r t i a r y h a l i t e g y ps um c a p r o c k s a n d t h e i r c o n t r o l o n f o r mi n g o f o i l a n d g a s p o o l s i n Ku q a d e p r e s s i o n [ J ] ． J o u r n a l o f P a l a e o g e o g r a p h y ， 2 0 0 0 ， 2 4 5 1 - 5 7 ． [ 2 6 ] 管树巍，陈竹新 ，李本亮 ，等．再论库车克拉 苏深部构造 的性质 与解释模 型[ J ] ．石油勘探 与开发， 2 0 1 0 ， 3 7 5 5 3 1 - 5 3 6 ， 5 5 1 ． Gu a n S h u we i ，Ch e n Zh u x i n ，Li Be n l i a n g ，e t a 1 ．Di s c us s i o n s o n t h e c h a r a c t e r a n d i n t e r p r e t a t i o n mo d e l o f Ke l a s u d e e p s t r uc t u r e s i n t h e K u q a a r e a [ J ]P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 1 0 ， 3 7 5 5 3 1 5 3 6 ， 5 5l [ 2 7 ] 张水 昌，张宝 民，李本亮，等．中国海相盆地跨 重大构造期油气成 藏历史 以塔里木盆地为例[ J ] ．石油勘探与开发， 2 0 1 1 ， 3 8 1 1 - 1 5 ． Zh a n