劉清明 陳蕓娟 王蘭芬 楊紅霞 張守麗

摘 要:對(duì)冷湖三號(hào)油田的油氣地球化學(xué)特征及成藏進(jìn)行分析,該區(qū)侏羅系油藏的原油具有姥植比高,碳同位素重,伽馬蠟烷含量低的特點(diǎn),油氣源對(duì)比結(jié)果表明油氣同源,均來源于下侏羅統(tǒng)烴源巖,油氣成藏時(shí)間為漸新世-上新世。

關(guān)鍵詞:原油成因油氣運(yùn)移油氣成藏

中圖分類號(hào):TE38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0099-01

1地質(zhì)背景

冷湖三號(hào)油田位于柴達(dá)木盆地北緣塊斷帶賽昆斷陷亞區(qū)冷湖背斜帶西北端,是一個(gè)斷層切割而復(fù)雜化的單斜。地層走向北西-南東向,自東北向南呈45°～50°傾斜,油田東西長約4.5km,南北寬1.4km,呈條帶狀分布。構(gòu)造上斷層發(fā)育,東西向以逆斷層為主,南北向以正斷層為主。儲(chǔ)層主要為侏羅系,是一套河流相碎屑沉積,巖性主要以礫狀砂巖、含礫砂巖為主,膠結(jié)物含量約為20%,以泥質(zhì)為主,其次為方解石。膠結(jié)類型主要為孔隙式膠結(jié),其次為接觸式和基底式膠結(jié)。儲(chǔ)層孔隙度為13%～22.7%,滲透率50～300×10-3μm2。

2油氣地化特征及成因

原油性質(zhì)較好,密度為0.804～0.817g/cm3,50℃的粘度為4.07～9.17MPa·s,凝固點(diǎn)為-2℃,含蠟量為17.2%。

原油的Pr/Ph高,平均在3～4之間,全油碳同位素值為-29‰～-31‰。在甾烷分布中,以規(guī)則甾烷為主,甾烷C29>C27>C28,為不對(duì)稱的“V”字型分布;重排甾烷含量一般很高或較高,孕甾烷含量相對(duì)普遍較低,前者說明源巖為粘土礦物的酸性催化、弱還原或弱氧化的沉積環(huán)境,后者說明源巖為淡水的沉積環(huán)境。在萜烷分布中,三環(huán)萜烷含量低、伽瑪蠟烷含量很低、Tm系列較高、莫烷含量低、重排藿烷含量高等特點(diǎn),整體反映源巖由湖相向沼澤煤系過渡,母質(zhì)相對(duì)較差的特征。

冷湖三號(hào)構(gòu)造侏羅系儲(chǔ)層天然氣相對(duì)密度為0.75g/cm3左右,甲烷含量在72%～80%之間;δ13C1為-23‰～-35‰,一般大于-30‰,δ13C2大于-25‰,由甲、乙烷碳同位素值可以判斷該天然氣為典型的高成熟的煤型氣。

冷湖三號(hào)原油地球化學(xué)特征表明,原油的地化特征與下侏羅系統(tǒng)烴源巖的地化特征相似,但大部分原油成熟度高于本構(gòu)造侏羅系烴源巖,因此原油來源于冷西次凹的北部成熟的下侏羅統(tǒng)烴源巖,冷西次凹北部生成的油氣沿不整合面運(yùn)移至冷湖三號(hào)構(gòu)造。天然氣為典型的煤型氣,與原油同源,來源于冷西次凹的北部成熟的下侏羅統(tǒng)烴源巖。

3油氣成藏分析

3.1 油氣運(yùn)移

從自生礦物的發(fā)育、有機(jī)包裹體的變化特征來看,冷湖地區(qū)主要有兩期石油的形成和運(yùn)移,早期主要體現(xiàn)在石英加大邊中的有機(jī)包裹體,多數(shù)為氣液相烴類包裹體,部分為液態(tài)烴包裹體,根據(jù)有機(jī)包裹體的相組成及顏色看,有機(jī)質(zhì)處于成熟階段。而這一期的成巖溫度較低,平均溫度60℃～89℃,其低地溫可能是石油形成后經(jīng)較長距離垂向運(yùn)移而受上部較淺地層溫度影響的結(jié)果。第二期石油的運(yùn)移和充注可由石英裂隙及次生石英中的有機(jī)包裹體反映出來,該期有機(jī)包裹體顏色較深,出現(xiàn)較多的氣液包裹體,氣液比較高,并有一些氣態(tài)烴包裹體。從與有機(jī)包裹體共生的鹽水溶液包裹體的鹽度和均一溫度來看,冷湖構(gòu)造北的潛西地區(qū)潛參1樣品中邊緣裂隙中的包裹體與冷四1石英裂隙、深86井的次生石英及冷七1的石英裂隙中的包裹體的鹽度和均一溫度比較接近,包裹體的鹽度為9.8～13wt%,包裹體均一溫度為90℃～115℃,普遍比石英加大邊中的要高,這些次生礦物或裂隙中的包裹體應(yīng)屬同一成巖期形成的。根據(jù)本區(qū)構(gòu)造沉積和熱演化史,這兩期油氣充注分別發(fā)生于E3和N1-N21時(shí)期。

冷湖三號(hào)石地22井的埋深600m左右的鏡質(zhì)體反射率為0.6%,最大埋深達(dá)3800m,剝蝕量在3000m。中生代地層未剝蝕前,該區(qū)烴源巖熱演化程度很低,發(fā)生油氣運(yùn)移的可能性較小,故第一期油氣運(yùn)移在E1+2的可能性也較小。根據(jù)石地22井油氣包裹體均一化溫度測試結(jié)果,結(jié)合區(qū)域油氣生成運(yùn)移特征,油氣運(yùn)移時(shí)期應(yīng)在E3、N2。

3.2 油氣成藏

冷湖三號(hào)油田是侏羅系自生自儲(chǔ)的原生油氣藏。早中侏羅世柴北緣西段是一種潮濕氣候下的近物源區(qū)的湖沼相沉積環(huán)境,廣泛發(fā)育水下沖積扇和湖底沉積扇以及扇三角洲前緣砂等粗碎屑砂巖體,這些粗碎屑砂體與暗色泥巖共生,形成了好的生、儲(chǔ)、蓋關(guān)系,而且埋深和機(jī)械壓實(shí)作用不強(qiáng),有利于原生孔隙的保存,侏羅系成巖作用尚處于早成巖階段。侏羅系圈閉形成早,侏羅系—第三系便具雛形。其油氣藏具有最早的形成期,儲(chǔ)集體具有優(yōu)先捕獲的特點(diǎn)。第三系—侏羅系斷層十分發(fā)育,把侏羅系的生儲(chǔ)空間溝通,并有較好的儲(chǔ)層做基礎(chǔ),有利于油氣的排出并形成斷塊油藏。另外,上覆第三系很薄,較強(qiáng)的破裂很容易導(dǎo)致油氣沿?cái)鄬右莩龅乇?喜山運(yùn)動(dòng),可能起到一定破壞作用。因此油田產(chǎn)量低,壓力低。在侏羅系上覆有較厚第三系的構(gòu)造破裂地帶,可能存在較高產(chǎn)的油氣田。冷湖三號(hào)油田的形成具有深層油源、晚期充注、局部破壞的特點(diǎn),保存條件是制約油氣大規(guī)模成藏的主要因素。

中下侏羅統(tǒng)烴源巖生油門限約為3200m,冷西次凹北部烴源巖在中生代末未能達(dá)到此深度,烴源巖沒有較大規(guī)模的早期生烴,因而冷湖三號(hào)構(gòu)造早期沒有大規(guī)模的油氣充注。冷西次凹北部主力烴源巖在早第三紀(jì)-第四紀(jì)進(jìn)入成熟階段,因此冷湖三號(hào)構(gòu)造油氣充注時(shí)期為漸新世-上新世,由于冷湖三號(hào)構(gòu)造侏羅系形成早,侏羅紀(jì)末-早第三紀(jì)便具雛形,有利于油氣的聚集。冷湖三號(hào)油藏的成藏期應(yīng)為漸新世-上新世。中新世,烴源巖開始大量生排烴階段,構(gòu)造本身的烴源巖也進(jìn)入低成熟階段,為油氣藏的形成準(zhǔn)備了物質(zhì)條件。喜山晚期運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈作用,使深層的油氣向冷湖三號(hào)運(yùn)移聚集提供了有利的運(yùn)移通道和圈閉條件,同時(shí)由于構(gòu)造斷裂十分發(fā)育,致使油氣被各級(jí)斷層分割,地層剝蝕范圍加大,北部地區(qū)和I號(hào)區(qū)塊油藏出露地表遭受破壞。在保存條件較好的Ⅱ、Ⅲ區(qū)塊,得以再次接受油氣充注,油氣持續(xù)富集成藏。

晚第三紀(jì)末的構(gòu)造抬升使冷湖三號(hào)地區(qū)抬升幅度大,造成早期形成的油氣藏被破壞。如石深1井所反映的是稠油封閉的油氣藏,表現(xiàn)為由不整合面附近向深部原油比重逐漸降低,說明油氣藏形成后由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使油氣藏開啟,在沿不整合面活動(dòng)的地下水氧化作用下,使油氣藏頂部原油遭受氧化而變?yōu)槌碛?從而阻礙了油氣藏下部油氣的繼續(xù)逸散。

4結(jié)語

(1)冷湖3號(hào)油田油質(zhì)較輕,天然氣為典型的煤型氣,油氣同源,均來源于冷西次凹的北部成熟的下侏羅統(tǒng)烴源巖。

(2)冷湖3號(hào)油田油氣運(yùn)移時(shí)期應(yīng)在E3、N2,成藏期為漸新世-上新世。

參考文獻(xiàn)

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