二连盆地巴音都兰凹陷油气成藏条件研究.pdf

石油天然气 学报 江 汉石 油学院学报 2 0 0 9 年 6 月 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P D 第 3 1 卷第 3期 Vo 1 ．3 1 No ． 3 5l 二连盆地 巴音都 兰 凹陷油气成藏 条件研究 李J自波 中国 石油化工股份有限公司 勘探南方 分公司 勘探 处， 四川成都6 1 0 0 1 1 [ 摘要] 巴音都兰凹 陷是二连盆地 重要油气勘探 区之一，具有 良好 的油 气成藏条件 。综合分 析其 油源、生 储盖组合及 圈闭等条件 ，表明 巴音都兰 凹陷烃源 岩发育 ，有机 质 丰度 高 ，属 于 Ⅱ 和 Ⅱ。型干酪根 ，但 有机质热演 化程度较低 ；生储 盖组合 条件 良好 ，北 洼的腾 一段、腾 二段 ，南洼的 阿尔善组 顶部 、腾一 段 和腾二段均发 育 良好储 层， 以扇 三 角洲砂 体为 主。阿尔 善组 顶部及 腾 一段底 部发 育 较深 湖相 泥岩 盖层 ， 形成 多套 良好 生储盖 组合 ；主要发育背斜和断层等构 造 圈闭油 藏，也有 岩 性 圈闭、地层 圈 闭和复合 圈闭 油藏 ，圈 闭形成期早 ，与油 气生成和运 移期配置 关 系好 ，具 有 良好 的聚集 和保存条 件。分别 总结 了北部 洼陷和南部洼 陷的成藏特 点。建 立 了成藏模武。 [ 关键词] 巴音都 兰凹陷；成 藏条件 }油藏类型 ；成藏模式 [ 中圈分类号]T E 1 2 2 ． 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号] 1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 9 O 3 0 0 5 1 一O 6 巴音都 兰 凹陷位 于二连 盆地马尼特坳 陷东北 部 ，北 靠巴彦宝力格 隆起 ，南依布 林凸起，西接 阿拉坦合 力 凹 陷，长约 8 0 k m，宽 约 1 0 ～ 2 0 k m，面积 1 1 7 0 k m ，为东 南断、西北 超 的单 断箕状 凹 陷。下巴彦花群依 次发育 阿 尔善 组 K b a 、腾 格 尔 组 K b t 和 赛 汗 塔 拉 组 K b s ；平 面上 分 为 南 、北 2个 洼 陷 带 ，包 括 4个 构 造带 ，即东北洼 槽带 、包 楞 构造带、中部 断 阶带 和断槽 带 图 1 。巴音都兰 凹陷勘 探 始 于 1 9 7 8年 ，至 2 0 0 1年 底 ，已完钻各类 探井 4 4口， 其 中南 洼槽 钻井 2 4口 ，北 洼 槽 钻井 2 O口，上交 控制 储 量 2 1 4 1 0 ‘ t ， 预 测 稠 油 储 量 l 50 6 1 0 t 1 成藏条件 巴 音 都 兰 凹 陷 发 育 了 图 1 巴音都兰 凹陷构 造纲 要图 [ 收稿 日期] 2 0 0 9一O 3 2 7 [ 基金项目]中国石化海相蕊瞻性项目 Y P H 0 8 0 5 6 。 [ 作者 简介]李启 波 1 9 7 0一 ，男 ，1 9 9 5年大学毕业 ，工程师 ，现主要从事石油天然气勘探方面的研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9年 6月 K b a 、K b t 的腾 一段 K b t 和腾 二 段 K b t 。 3套 烃 源 岩 ，其 中 K b a和 K b t 为 最 主 要 的烃 源 层 ；储 集层 主要 为碎 屑岩 ，主要分布 在 K。 b a的上 部 和 K b t 的 中下部 ，特 殊岩 性 储 层 主要 分 布在 南 洼 槽的巴 I 号构造 ，分布范围局限；K b t 和 K1 b t 。 两套区域盖层发育 良好，K b a 顶发育局部盖层 ，由此 构成 3套有 利 储盖组 合 。 1 ． 1烃源 岩条 件 经热演 化 史 分析 认 为 ，北 洼 成 熟烃 源岩 为 K b t 和 K b t ，南洼 主要 为 K b a 、K b t 和 K b t 。 。其 生烃潜 力 特征 如下 。 1 暗色泥岩展布 K b a烃源岩是初次湖泛形成 的，全区都有 分布，厚度 一般小于 6 0 0 m；K b t 和 K。 b t 。 烃 源 岩是 凹陷最 大湖 泛期 形 成 的 ，全 区分 布 稳 定 ，K b t 暗色 泥 岩 最 厚 可 达 5 0 0 m。上 述烃 源 岩层 系 暗色 泥 岩 比例 高 表 1 ，如 巴 2 3井 中 暗 色 泥 岩 厚 度 为 1 0 2 4 ． 5 m，占地 层 厚 度 的 7 1 ． 2 。从 K b t 到 K b a ，暗色 泥岩 平面分 布范 围亦 逐渐减 小 。 表 1 巴音都兰 凹陷有机质丰度表 井号 层位 有机碳／ 氯仿沥青 “ A”含量／ 总烃／ l o 一 6 暗泥厚度／ m 暗泥厚度 地层总厚度／ 巴 1 巴 5 巴 9 巴 2 3 锡 3 Kl bt K1 b t 2 K1 b a K1 b t Kl b t 0 K1 b a Kl b t Ka b a K1 b t K1 b t K1 b t K1 b t 2 ． 7 7 3 ． 0 7 1 ． 2 2 2 ． 2 1 ． 4 7 3 ． 2 5 3 ． 1 2 2 ． 6 2 ． 9 4 ． 2 9 4 ． 4 6 0 ．1 8 7 4 0 ．1 5 5 2 O ．1 1 0 6 0 ． 2 9 8 1 0 ．1 1 1 7 0 ．2 55 2 0 ．3 22 7 0 ．1 07 1 0． 1 93 2 O． 3 1 2 O． 1 89 1 3 ． 1 8 7 0 ． 3 3 5 7 ． 6 3 6 5 ． 1 4 9 O ． 3 6 6 8 ． 5 1 6 0 8 1 ． 6 3 2 有机 质 丰度 K b a的有 机 碳 含量 分 布范 围 1 ． 2 2 ～ 3 ． 1 2 ，均 值 为 1 ． 9 4 ；总烃 含量 分 布范 围 6 0 3 2 0 3 1 1 0 一，均值 为 1 3 3 9 X 1 0 一；K b t 的有机碳含量分布范围 2 ． 2 ～4 ． 2 9 ，均值为 3 ． 0 2 ；总烃 含量 分布 范 围 1 2 1 ～ 1 4 9 6 1 0 ～ ，均 值 为 8 1 3 ． 2 5 X 1 0 一 ；K1 b t 。的有 机碳 含 量分 布 范 围 2 ． 9 ～4 ． 4 6 ％，均值为 3 ． 4 8 ；总烃含量分布范围 4 5 2 ～1 1 3 9 1 0 一 ，均值为 7 5 4 ． 5 X 1 0 ～， 烃源 岩有 机质 丰度 都 已达到好 烃 源岩 的标准 表 1 [ 2 ] 。 3 有机 质类 型与 源岩 热演化 根据 干 酪 根镜 检 、生 物 标 志 物及 岩 石 热解 参 数分 析 ，认 为 K b a有 机质类型为 Ⅱ 型和 Ⅱ。 型，K b t 为 Ⅱ 型[ 3 ] 。综合 5口井的现今热演化指标 丁眦 、 氯仿沥青“ A”含量 ／ T O e、 总烃含量 ／ T O e和R。 值等 T m 为最高热解峰温 ； T O C为总有机碳含量， R 。 为镜质体反射率 的变 化认 为 ，南 洼 槽 K b a以下 烃源岩 已成 熟 ，K b t 烃源 岩基 底部 分成 熟 ，其 以上 烃源 岩 尚未成 熟 表 2 。 表 2 巴 音 都 兰 凹 陷 南 洼 烃 源 岩 热 演 化 特 征 注 数值为最小值～最大值／ 平均值 。 1 ． 2储 集 层条 件 综合利用钻井、地震资料和周边露头资料 ，认为 巴音都兰凹陷北洼和南洼 在储层发育上存在一定 差异 。 踮 主 莹m掰拼 一 9 9 3 6 2 3 1 7 7 1 0 m m∞ 一 撇曲 盯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 1 卷 第 3期 李启 波 二 连盆地巴音都兰 凹陷油气 成藏条件研究 1 北 洼储 层 特征北 洼 在 K b t 、K b t 。主 要发 育 巴 2 3 - 2 7井 和 巴 7 O井 附近 两个 近 岸 水 下 扇E 4 3 ，这 样 造 成 K1 b t 、K1 b t 。两 套 水 下 扇 砂 体储 层 ，纵 向 叠 置 ，横 向交 叉 连片 。 K1 b t 中下 部 以 巴 2 7井 含油段为代 表的储层 ，储层 以砂 砾 岩 和 细 砂 岩 为 主 ，上 覆 K b t 中部 巨厚 的泥岩盖 层 。巴 2 7井 该井 段储层 孔 隙 度 为 1 4 ． 1 9 ， 6 ，渗 透 率 5 O 1 0 ～ m。 。岩 石 组 分 中陆 源 碎屑 约 占总量 的 9 0 ， 以长 石、岩 屑 为 主，石 英 含 量 5 ％～ 3 O 9 ， 6 ，长 石 含量 1 5 9 ， 6 ～ 4 O ，胶 结 物 约 5 ～ 2 3 ，主 要 为 粘 土 矿 物 、钙 质和云质 。储 集空 间以原生 孔及粒间溶孔为主嘲。K b t 上部 以巴 3 2井稠油层为代表 的储层 ，集 中分 布在包楞 构 造带的主体部位，在巴 2 3井 区亦 有分 布 。 图 2巴音都 兰凹陷 K b a 沉积徽相 图 K b t 下部储层 ，主要分布在 巴 2 3井 区及以东地 区。储 集岩 以砂砾岩 为主[ 5 ] ，石英 含量 2 O ～ 3 2 ，长石 含量 3 5 ～4 l ，岩 屑 含量 2 3 ～ 4 5 ，粘 土 矿 物 胶 结 物 含 量 约 6 ～ 1 O ，主 要 孑 L 隙类 型为原 生孔 及粒 间溶 孔 。 2 南洼储层特征南洼槽在 K b a顶部砂体、K b t 砂体 、K b t 。 砂体发育 3 套主要储层 。 K b a顶部砂体在南洼发育有 2个大型砂体 见图 2 ，其一为巴 9井～巴 4 2井所在的扇三角洲前 缘砂体 ，主体位于 巴Ⅱ号构造 见图 1 ，经钻探已证实含油，并且横向含油连片；其二为 巴 1 0井所在 的扇 三角 洲前 缘砂 体 ，位于 巴 I号构 造 见 图 1 。该 储层 为 砂砾 岩储 层 和非 常规 储 集层 并 存 ，如 巴 1 O 井夹 于凝 灰岩 沉积 中 的砂 岩储 层 物性较 好 。 K b t 砂体主要分布于 K b t 中上部 ，为扇三角洲前缘和平原亚相 ，砂体分选中等 ，储集物性一 般 较差 。 K b t 。 砂体K b t 。 砂体与 K b t 砂体有较好的继承性 ，但砂体的分布范围要广 ，陡岸发 育有扇三 角洲前缘相砂体沉积 ，围绕盆地呈裙带状。岩性 以砂砾岩为主，储集物性一般较好 。 1 ． 3 盖 层条 件 K b a顶部的泥岩盖层是一套较好的局部盖层，具有泥岩分布集中 ，单层厚度大 的特点 。据统计， 泥岩累计厚度一般 1 0 0 2 0 0 m，占地层厚度 的 7 5 ～8 5 ，单层厚度一般在 2 0 m 以上，靠近洼槽 中心 最大单层厚度 1 1 2 m。 K。 b t 泥岩盖层形成于湖盆稳定下沉 、湖水快速扩张 的背景 下，岩性细、单层厚度大 、平面分布 广，成层性好 ；泥岩累计厚度一般 3 0 0 5 0 0 m，占地层厚度 的 6 5 ～8 5 ，泥岩最大单层厚度多数为 40 ～ 8 0m 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9 年6 月 K。 b t 。 下部泥岩盖层形成于凹陷断坳为主的广湖盆浅水沉积阶段，其后 ，湖盆再次下沉，在 K1 b t 。 中上部发育了一套 良好的区域性泥岩盖层 。泥岩累计厚度一般 4 0 0 6 0 0 m，占地层厚度的 5 0 ～7 O ， 泥岩单层厚度多数为 2 0 ～7 O m。 1 ． 4圈闭 类型 巴音都兰凹陷经历 了多次规模不等、形式不同的构造运动 ，形成复杂的构造格局。由于受洼槽沉降 l中心在沉积过程中不断偏移 、构造分期发育的影响 ，造成圈闭形成的复杂性和多样性，有背斜等构造圈 闭，也有岩性、地层等非构造圈闭及复合型圈闭 图 3 。 A A 巴2井 1 i t ， _ I f ． I 、 ／。 ①成岩圈闭 巴2 7 井 ， | KM。 ． K， ba ④岩性上颈圈闭 B B B ．、 f 、 ” K， b t ’ ． ， 、 ， 、， 、， 、l ‘ ②断块圈闭 ③构造岩性圈闭 。 8 A 巴5 井 ⑤逆牵 引背斜圈闭 ⑥ 挤压 背斜 圈闭 图 3 巴音都 兰凹蹈圈闭类型 B 巴音都兰 凹陷存在 3次强烈 的构造运动 K b a沉积末期 、K b t 沉积末期 和 K b s沉积期 。K1 b a 沉积时，全 区的正向构造发育较少 ，断裂活动使马林构造 带翘倾 ；K b t 沉积末期 ，包楞地区开始抬 升，此时控洼地界断层发生变化，洼槽的沉降中心进一步 向北偏移，同时包楞地区逐渐抬升 ，使 K b t 。 由洼槽沉降中心向包楞地 区及西部斜坡超覆。包楞地区的逐渐抬升 ，引起 K b a 及 K b t 产状发生反转 ， 同时 K b t 的两套储层 由下倾尖灭扭转为上倾尖灭，形成反转构造 。同时，南洼 中部抬升，形成 巴 1 O 背斜带 、巴 2 、巴 1 2等断鼻构造。K b s沉积期构造运动对研究区格局影响不大。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 l卷第 3期 李启波 二连盆地 巴音都兰 凹陷油气成藏条件研究 2 成藏条件的时间配置关 系 油气藏的形成是构造 、圈闭和油气运移 、储、盖等基本单元的有机配合 ，特别是构造形成时期与油 气生成、运移、聚集时期配置关系非常重要 。经构造演化史分析 ，巴音都兰 凹陷的圈闭形成始于 K。 b a 期 ，在 K b s 沉积之前基本定型。而油气大规模 的生成及运移 时期在 K b s沉积 中后期 ，使 得圈闭形成 期早于油气生成和运移期 ，时间配置关系好 图 4 。 时 古生代 中生代 新生代 P 。 J ， K I K I R Q 舻、 P 。 J ll K Ib a K lb t K lb t K lb s I K I R I _ 有效烃源岩 储 集 层 l O o O I ． o o o O O O I o o O O 盏 层 I I 圈闭形成 油气生成一 ／ ／ ／ ． 运移一 聚集 保 存 时 间 IH IIIIH IIIII IIIIIIIIH IIIIII 3 油气成藏模式研究 图 4 巴音都兰凹陷成藏条件及时 间配置关 系示意图 3 ． 1 北洼 槽成 藏模 式 北洼槽包括洼槽 区、西北斜坡 带及包楞背斜 构造带 。只有包楞 构造带经钻探 证实 为油气富集 区 图 5 。 包楞构造带从 K b t 沉积末～K b t 。 沉积中期 ，处于不断翘倾阶段 ，顶部地层遭受剥蚀 ，受这一 运动影响，形成一系列 的地层 圈闭和构造 圈闭，如 K b t 发现的巴 3 2油藏为地层不整合油藏 。K b t 生成的油气沿不整合运移到 K。 b t 。中形成地层超覆油藏 。巴 2 7井其储油层的砂砾岩受扇体分布范 围的 影响 ，砂体向上倾方向变薄变细 ，甚至尖灭 ，从而形成上倾尖灭岩性油藏。 锡2 并 巴3 饼巴3 9 井 巴2 7 并 巴4 3 井巴2 3 并 巴3 6 井 圈 5巴音都兰 凹陷包楞构造成藏 模式图 3 ． 2南洼 成藏 模式 南洼槽发育众多正向构造 ，与多沉积体系砂体有机配置 ，形成 了油气藏规律性 的展布 图 6 。在 。 姗 ㈣ 姗 。姗 姗 E l， 辎嶷 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 6 石油天然气学报 江汉石 油学 院学报 2 0 0 9年 6 月 断 阶带和 断槽带 的接 触边 缘 ，发现有 巴 2成 岩圈 闭油藏 ，且 是在 K b t 发现 的唯一 油藏 。断 阶带 上 ，砂 体较为发育 ，发现油藏数 目较多，多为构造油藏和复合 型油藏 ，如 巴 5背斜油藏及 巴 4 8构造一 地层油 藏 。 E 建 图 6 巴音都兰 凹陷南洼成藏 模式 图 在断槽带 ，控洼断层的下降盘，由于砂体与构造背景及断层的多种组合方式，形成不 同类型油藏 ， 构造一 岩性油藏 如巴 1 9 油藏 、构造一 地层超覆油藏 如巴 3 6油藏 、具岩性变化特征 的构造油藏 巴 1 O逆牵引背斜油藏 。西北斜坡带 由于勘探程度较低 ，尚无油藏发现。 4 结 论 1 巴音都兰凹陷具有 良好的油源条件。暗色泥岩发育，分布广、厚度大 ，有机质丰度高 ，属于 Ⅱ 和 Ⅱ 型干酪根，有机质热演化程度较低。 2 生储盖组合条件 良好 ，北洼的 K b t 、K b t 。 ，南洼的 K b a 顶部、K b t 和 K b t 。 均发育 良好储 层 ，以扇三角洲砂体为主；K b a 顶部及 K b t 底部的较深湖相泥岩盖层最为发育，形成多套 良好 生储 盖组 合 。 3 主要发育背斜和断层等构造圈闭，也有岩性圈闭、地层圈闭和复合 圈闭，且形成期早于油气生 成和 运移 期 ，时 间配置关 系好 ，具 有 良好 的聚集 和保存 条件 。 4 巴音都兰凹陷北洼和南洼具有不同的成藏特点 。其中北洼油气主要集 中在 K b t ， 目前 只在包楞 构造带证实为油气富集区，主要发育地层超覆油藏 、岩性尖灭油藏和构造油藏 ；南洼油气主要分布在阿 尔善 的众 多正 向构造 中 ，以构 造油 藏 、复合 油藏 为 主 ，亦见 成 岩圈 闭油藏 。 [ 参考文献] [ 1 ]李 文正，王元杰 ，殷宏平 ，等 ．二连盆地 巴音都 兰凹陷油气勘探再获新发现 [ J 3．中国石油勘探 ，2 0 0 3 ，8 2 3 4 ～3 9 ． [ 2 ]任 战利 ，冯建辉 ，刘池洋 ，等 ．巴音都 兰凹陷烃源岩有机地球化学特征 [ J ]．西北大学学报，2 0 0 0 ，3 0 4 3 2 8 ～3 3 1 ． [ 3 3李 正文，殷 宏平 ，常亮 ，等 ．二连盆地巴音都 兰凹陷 隐蔽油藏勘探 [ J ]．中国石油勘探 ，2 0 0 2 ，7 2 1 4 ～3 0 ． [ 4 3祝 玉衡 ，张文朝 ．二连盆地下白垩统沉积相及含油性 [ M]．北京 科学出版社 ，Z 0 0 0 ． [ 5 3杜金虎 ．二连盆地隐蔽油藏勘探 ．石油工业 出版社 [ M]．北京 石油工业出版社 ，2 0 0 3 ． [ 6 3常亮 ，殷宏平 ，陈亚青 ，等 ．二连盆地 巴音都 兰凹陷 巴Ⅱ构造隐蔽油藏的发现 [ J 3．石油勘探 与开发 ，2 0 0 2 ，2 9 4 6 0 6 2 [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m