蒙啟安，劉一丹，吳海波，李軍輝，劉 赫

1.大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院, 黑龍江 大慶 163712 2.山東科技大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 青島 266590

海拉爾
--塔木察格盆地中部斷陷帶油氣形成條件及富集規(guī)律

蒙啟安1，劉一丹2，吳海波1，李軍輝1，劉 赫1

1.大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院, 黑龍江 大慶 163712 2.山東科技大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 青島 266590

海拉爾--塔木察格盆地中部斷陷帶油氣藏具有很大的資源潛力和儲(chǔ)量規(guī)模，在白堊系均有廣泛的分布，具備良好的油氣地質(zhì)背景和成藏條件，是未來(lái)油氣勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域，其形成條件及富集規(guī)律不明。筆者在大量統(tǒng)計(jì)分析和地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，探討了中部斷陷帶油氣藏的形成條件、分布特征和富集規(guī)律。指出油氣藏形成的地質(zhì)背景：該區(qū)經(jīng)歷了5期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其中3期改造強(qiáng)烈，形成3期疊合盆地，奠定了富油洼槽和油氣規(guī)模富集的構(gòu)造格局；不同演化時(shí)期發(fā)育的沉積體系類型不同，斷裂坡折帶和構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶控制扇體的展布，為油氣規(guī)模富集提供了有利的儲(chǔ)集空間；高含火山碎屑物質(zhì)受有機(jī)酸溶蝕形成次生孔隙，為深部油氣成藏提供了有效儲(chǔ)層空間。系統(tǒng)分析得出油氣藏形成控制因素和分布規(guī)律：復(fù)式箕狀斷陷凹中隆起帶和大型緩坡斷階帶是有利的油氣成藏區(qū)帶；烴源灶控制了油氣藏的分布范圍，已發(fā)現(xiàn)油藏主要分布在生烴洼槽內(nèi)或周邊；扇三角洲前緣、三角洲前緣及水下扇中扇相帶是最有利的含油相帶，是油氣富集高產(chǎn)的重要因素。

海--塔盆地；中部斷陷帶；油氣藏；形成條件；富集規(guī)律；分布特征

0 前言

海拉爾--塔木察格盆地(簡(jiǎn)稱海--塔盆地)是大慶探區(qū)松遼外圍盆地中最大的一個(gè)含油氣盆地。而中部斷陷帶的烏爾遜凹陷、貝爾凹陷、塔南凹陷和南貝爾凹陷是該盆地目前發(fā)現(xiàn)的最有潛力的四大凹陷，已成為大慶油田后備儲(chǔ)量的戰(zhàn)略接替地區(qū)之一[1]。海--塔盆地歷經(jīng)多年勘探，規(guī)模大、埋藏淺、構(gòu)造簡(jiǎn)單的潛山多已鉆探,形態(tài)好、面積大、成藏條件佳的構(gòu)造圈閉的發(fā)現(xiàn)越來(lái)越難。復(fù)雜斷塊油氣藏的勘探程度已進(jìn)入較高階段，油氣勘探面臨著“小(面積小)、低(幅度)、深(埋藏深)、隱(隱蔽性強(qiáng))、難(地震、鉆井難度大)”等問題。

海--塔盆地中部斷陷帶油氣總資源量為11.97 億t，目前探明率為47%，表明中部斷陷帶剩余資源潛力較大，是近期實(shí)現(xiàn)增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要領(lǐng)域。對(duì)于海--塔盆地油氣富集的內(nèi)在原因，前人[2-7]已進(jìn)行了深入的探索,但是，大多數(shù)研究是針對(duì)某一具體成藏要素、某一關(guān)鍵成藏作用或某一地區(qū)進(jìn)行勘探實(shí)踐的總結(jié)。在這些理論的指導(dǎo)下，雖然發(fā)現(xiàn)了一系列油氣田，勘探取得了一定的突破,但由于經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)的海--塔盆地，不但發(fā)育多套烴源巖、多個(gè)生烴凹陷與多套儲(chǔ)蓋組合，而且有多個(gè)成藏時(shí)期，發(fā)育多個(gè)含油氣系統(tǒng)與多個(gè)油氣聚集帶，僅依賴上述理論還不能完全適應(yīng)進(jìn)一步勘探的需要，因而辯證地剖析海--塔盆地油氣富集的規(guī)律以更有效地指導(dǎo)油氣勘探實(shí)踐，是當(dāng)前油氣地質(zhì)研究的一項(xiàng)重要任務(wù)。

對(duì)不同凹陷、不同構(gòu)造單元、不同區(qū)帶、不同層系、不同領(lǐng)域勘探潛力的分析表明，雖然富油凹陷的勘探程度較高，但剩余油氣資源還很豐富，且絕大部分剩余資源就賦存在巖性油氣藏這一勘探領(lǐng)域。因此，巖性油氣藏是高勘探成熟區(qū)發(fā)現(xiàn)規(guī)模整裝富集儲(chǔ)量的主要勘探領(lǐng)域[7]。基于以上認(rèn)識(shí)，近幾年來(lái)大慶油田積極轉(zhuǎn)變勘探觀念，先后在海拉爾盆地的烏爾遜凹陷、貝爾凹陷和塔木察格盆地的塔南凹陷、南貝爾凹陷，發(fā)現(xiàn)了以巖性、地層油氣藏為主的規(guī)模整裝儲(chǔ)量區(qū)塊;同時(shí)，在勘探實(shí)踐與研究過程中，對(duì)巖性、地層油氣藏形成的控制因素及分布規(guī)律也取得了一些新的認(rèn)識(shí)。

1 地質(zhì)概況

海拉爾盆地大地構(gòu)造位置處于于華北板塊和西伯利亞板塊之間，是疊置于內(nèi)蒙--大興安嶺古生代碰撞造山帶之上的中、新生代陸相沉積盆地，與蒙古國(guó)的塔木察格盆地實(shí)質(zhì)上是一個(gè)盆地[8-9]。

海--塔盆地位于我國(guó)東北部--蒙古國(guó)東部，總面積為79 610 km2，其中，國(guó)內(nèi)面積為44 210 km2，國(guó)外面積為35 400 km2，屬東北亞晚中生代裂谷系的一部分，為一含碎屑巖和火山巖建造的含油氣盆地。該盆地由22個(gè)凹陷組成，凹陷總面積36 260 km2。其中:海拉爾探區(qū)16個(gè)，凹陷面積25 260 km2；塔木察格探區(qū)6個(gè)，凹陷面積11 000 km2。根據(jù)斷陷的分布可將盆地劃分為3個(gè)斷陷帶和2個(gè)隆起帶。西部斷陷帶面積為7 480 km2，中部斷陷帶面積為16 200 km2，東部斷陷帶面積為9 650 km2(圖1)。其中，中部斷陷帶源巖層與上覆蓋層均發(fā)育良好，主要凹陷均較開闊，面積較大，是最主要的油氣富集帶。

圖1 海--塔盆地地層系統(tǒng)及構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭DFig.1 Stratigraphic System and division of tectonic units of Haita basin

白堊系為盆地主體沉積，從下至上劃分為下白堊統(tǒng)銅缽廟組(K1t)、南屯組(K1n)、大磨拐河組(K1d)、伊敏組(K1y)及上白堊統(tǒng)青元崗組(K2q)[1]。由于多套砂巖儲(chǔ)層、多套烴源巖層和蓋層在縱向上相互疊置，在縱向上構(gòu)成了多套生儲(chǔ)蓋組合。自下而上分別是上生下儲(chǔ)型儲(chǔ)蓋組合(銅缽廟組、基底)、自生自儲(chǔ)型儲(chǔ)蓋組合(銅缽廟組、南屯組)、下生上儲(chǔ)型儲(chǔ)蓋組合(南屯組、大磨拐河組)(圖1)。構(gòu)造活動(dòng)與沉積演化控制生儲(chǔ)蓋組合配置關(guān)系與油氣富集部位，中下部組合中的銅缽廟組、南屯組是勘探的重點(diǎn)。

2 油氣藏形成的地質(zhì)條件

2.1 多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了盆地建造，奠定了富油洼槽和油氣規(guī)模富集的構(gòu)造格局

海--塔盆地演化共經(jīng)歷了5期構(gòu)造活動(dòng)，銅缽廟組末期、南屯組末期、大磨拐河組末期、伊敏組末期和青元崗組以后；其中南屯組末期、伊敏組末期和青元崗組以后三期改造強(qiáng)烈，對(duì)油氣運(yùn)聚成藏起到重要的控制作用[8,10]。

2.1.1 上下兩套斷裂系統(tǒng)，三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成三大構(gòu)造層

依據(jù)兩個(gè)重要的區(qū)域性不整合界面T22、T04，將海--塔盆地劃分為3個(gè)構(gòu)造層：塔木蘭溝組、銅缽廟組、南屯組為下部斷陷構(gòu)造層；大磨拐河組、伊敏組為中部斷-拗構(gòu)造層；青元崗組及其以上地層為上部拗陷構(gòu)造層[8,10]。也就是說，海--塔盆地為兩期斷陷盆地、斷-拗盆地和拗陷盆地疊加在一起的復(fù)雜疊合盆地，其中的3個(gè)構(gòu)造層體現(xiàn)三期盆地(圖2)。斷裂發(fā)育具有階段性，以T22反射層為界分上、下兩套斷裂系統(tǒng)，下部伸展斷裂系統(tǒng)，指T5--T22反射界面之間發(fā)育的斷裂；上部斷-拗?jǐn)嗔严到y(tǒng)，指T22--T04反射界面之間發(fā)育的斷裂(拗陷階段內(nèi)部斷裂不發(fā)育)。下部斷陷構(gòu)造層主要斷穿銅缽廟組和南屯組兩套地層，受北東和北東東向斷裂控制，由多個(gè)分割斷陷組成伸展斷陷盆地；上部斷-拗構(gòu)造層主要斷穿大磨拐河組和伊敏組兩套地層，在控制性斷層的繼承性活動(dòng)控制下，又形成一組近南北向正斷層，為花狀構(gòu)造樣式；拗陷構(gòu)造層在兩個(gè)轉(zhuǎn)換帶形成逆沖斷層。

圖2 貝爾凹陷構(gòu)造層地震剖面解釋圖Fig.2 Structural layer seismic sections explain figure of Beier depression

斷陷期盆地為油氣形成的主要目的層，控制了含油氣系統(tǒng)基本要素的分布；斷拗期盆地為上覆蓋層，其沉降、充填、改造過程控制了烴源巖的裂解與油氣的運(yùn)聚、保存，控制了含油氣系統(tǒng)的形成演化；拗陷期盆地的沉降過程對(duì)目的層構(gòu)成改造較大，控制了油氣藏再分配。

2.1.2 斷陷期盆地的形成受控于走向北東--北東東的低角度伸展控陷斷裂系統(tǒng)，呈現(xiàn)分割性的小型箕狀斷陷

受區(qū)域性北東--北東東的低角度伸展控陷斷裂系統(tǒng)的控制，斷陷期盆地呈現(xiàn)分割性的小型箕狀斷陷特征。銅缽廟組沉積時(shí)期為盆地伸展斷陷發(fā)育時(shí)期，伸展斷裂系統(tǒng)控制了盆地的沉降格局，伸展斷塊的差異升降決定了盆地的剝蝕區(qū)與沉積區(qū)，盆地類型主要為小型地塹、半地塹斷陷。

南屯組的形成受區(qū)域性北東和北東東向伸展斷裂系統(tǒng)的控制，原始分布范圍多限于控陷斷裂上盤，在斷陷邊部超覆于銅缽廟組之上。南屯組沉積時(shí)期斷陷不斷擴(kuò)展，使下伏銅缽廟組強(qiáng)烈掀斜，在伸展格局下遭受剝蝕或埋藏。銅缽廟組為剝蝕后殘留結(jié)果，殘留輪廓與南屯組相似，事實(shí)上現(xiàn)今盆地構(gòu)造格局與原型盆地差異較大，受后期改造作用的影響，構(gòu)造格局發(fā)生改變，現(xiàn)今構(gòu)造為北北東向展布，而實(shí)際上原型盆地為北東、北東東向展布，后期構(gòu)造改造強(qiáng)烈(圖3)。南屯期盆地沉降軸的走向?yàn)楸睎|--北東東，盆地類型主要為相對(duì)較大型的地塹、半地塹斷陷。

總之，斷陷期盆地由始至終受北東--北東東的低角度伸展斷裂系統(tǒng)的控制，這一相似的構(gòu)造成因背景必然決定上述斷陷盆地具有相似的含油氣系統(tǒng)和勘探前景。

2.1.3 早期復(fù)式箕狀殘留斷陷為主要勘探領(lǐng)域

南屯期盆地的邊界條件受控陷斷裂控制，控陷斷裂造成箕狀斷陷陡坡劇烈沉降，伸展掀斜作用造成緩坡地層傾斜，形成一系列小型箕狀斷陷，被北東--北東東向的古斷塊山脈相隔，箕狀斷陷之中充填了湖相沉積。該期是斷陷期湖相泥巖的主要發(fā)育時(shí)期，南屯組殘留斷陷控制了主力烴源巖分布。伊敏組沉積時(shí)期受到晚期北北東--北東向的高角度走滑斷裂系統(tǒng)控制，發(fā)育了兩個(gè)規(guī)模中等的主沉降帶，沉積地層厚度大，分布面積廣，使斷陷區(qū)殘留的主力烴源巖達(dá)到成熟生油門限，因此伊敏組伸展拗陷控制了烴源巖成熟范圍。

圖3 海--塔盆地中部斷陷帶南屯組殘余厚度圖與盆地原型圖Fig.3 Nantun residual thichness map and basin prototype map of Central rift zone in Haita basin

斷陷期殘留烴源巖分布對(duì)油氣藏具有一定的控制作用。如貝爾凹陷蘇德爾特、霍多莫爾構(gòu)造帶。這2個(gè)隆起帶斷陷期為南屯組末期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)擠壓形成的中、晚期隆起帶，后期雖遭受過剝蝕，但南屯組主力烴源巖地層保存完好，沿多個(gè)斷階帶賦存了南一段烴源巖，暗色泥巖厚度大。其中蘇德爾特隆起帶上南屯組烴源巖鏡質(zhì)體反射率大于0.7，生烴潛量大于2，靠近洼槽生烴潛量大于6，生油條件較好，油源充足，配合發(fā)育的儲(chǔ)層、有利的構(gòu)造條件以及優(yōu)越的封蓋條件，利于油氣聚集成藏保存。因此蘇德爾特、霍多莫爾隆起帶油氣成藏條件好，南屯組主要發(fā)育構(gòu)造-地層油氣藏。據(jù)此早期復(fù)式箕狀殘留斷陷決定了油氣的主要勘探領(lǐng)域。

2.2 不同的構(gòu)造幕控制了沉積充填演化，斷裂坡折帶和構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶控制扇體的展布，為油氣規(guī)模富集提供了有利的儲(chǔ)集空間

研究表明，海--塔盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造演化，不同構(gòu)造幕的演化控制了不同層序的構(gòu)成樣式和沉積充填模式[7,9]。演化階段可劃分3個(gè)大的階段：初始裂陷期淺湖盆層序(銅缽廟組沉積時(shí)期)，主要的沉積體系為淺水沖積扇-扇三角洲-濱淺湖沉積體系；強(qiáng)烈裂陷期半深湖-深湖盆層序(南屯組組沉積時(shí)期)，主要的沉積體系為水下扇-扇三角洲-辮狀河三角洲-湖泊沉積體系；斷拗期淺湖盆層序(大磨拐河組沉積時(shí)期)，主要的沉積體系為三角洲-濱淺湖沉積體系。

2.2.1 銅缽廟組為裂陷初期形成的富砂沉積建造，是形成構(gòu)造油氣藏的主要層系

銅缽廟組處于初始裂陷-裂陷期，斷塊差異沉降，沉降速率較小，發(fā)育斷陷沖積-淺湖型層序，斷裂活動(dòng)控制層序結(jié)構(gòu)樣式，總體上具有斷坡型層序結(jié)構(gòu)。銅缽廟組為裂陷初期泛盆地沉積建造，物源充足，砂體發(fā)育，沖積扇、扇三角洲等砂體由四周向凹陷中心匯聚的特點(diǎn)，表現(xiàn)為“廣盆、淺水”的沉積水體環(huán)境，雜色砂礫巖與紅色泥巖互層，砂巖發(fā)育，巖石成分成熟度低，砂地比一般大于70%，扇體成群成帶、疊加連片(圖4A)。銅缽廟組砂巖厚度大、砂地比高，具有“砂包泥”的沉積特點(diǎn)，廣泛發(fā)育的扇三角洲前緣砂體，為構(gòu)造油藏的形成提供了儲(chǔ)集條件。

圖4 海--塔盆地中部斷陷帶沉積相平面圖Fig.4 Plane diagram about sedimentary facies in central depression zones of Haita basin

2.2.2 南屯組沉積時(shí)期是斷陷鼎盛期，發(fā)育扇三角洲-湖泊沉積體系，是形成構(gòu)造-巖性、巖性油氣藏的基礎(chǔ)

南屯組沉積時(shí)期是斷陷鼎盛期，斷層繼承性活動(dòng)，并且強(qiáng)度急劇增加，可容空間迅速增大，湖平面迅速上升，之后凹陷回返，局部地區(qū)低位域欠發(fā)育，主要為斷陷深湖-半深湖型層序，整體經(jīng)歷了南一段 “深盆深水”向南二段的“廣盆、淺水”的沉積水體環(huán)境轉(zhuǎn)化過程，表現(xiàn)為“泥包砂”的沉積特點(diǎn)(圖4B)。下部南一段以近岸水下扇、扇三角洲和湖底扇沉積為主，整體表現(xiàn)為退積，頂部為最大湖泛面是盆地的主要源巖；上部南二段以辮狀河三角洲、扇三角洲沉積為主，儲(chǔ)層物性好，多形成巖性-構(gòu)造油氣藏。南屯組不同體系多期扇體伸入湖相泥巖中，具有“泥包砂”的沉積特點(diǎn)，單砂層薄，連通性差，在斜坡區(qū)和洼槽區(qū)易形成斷層-巖性及巖性油氣藏。

2.2.3 斷坡和構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶控制了砂體的展布和砂體類型，坡折帶、古斜坡及洼槽帶是巖性油氣藏有利發(fā)育區(qū)

斷裂坡折帶不但控制砂體的厚度和展布方向，而且還控制著優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育，進(jìn)而對(duì)巖性油藏富集帶的發(fā)育位置進(jìn)行控制[11-12]。溝谷控源、斷坡控砂決定了斷陷盆地多物源扇體分布的規(guī)律。受控陷斷裂或低隆帶分割，各凹陷具有相對(duì)獨(dú)立的構(gòu)造和沉積體系。北北東和北東方向的斷裂體系形成了相互切割的多方向溝谷，控制了沉積物源和扇體走向。

不同構(gòu)造幕控制了層序和沉積的充填演化，斷陷期地層發(fā)育多種沉積體系類型。物源發(fā)育方向受盆緣溝谷與邊界控陷斷裂的控制，不同類型坡折帶對(duì)近源短軸物源多期扇體分布具有明顯的調(diào)節(jié)作用，控制著砂體的卸載場(chǎng)所、規(guī)模及走向，為多類型巖性成藏奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)；同時(shí)調(diào)節(jié)洼槽間的近源二級(jí)轉(zhuǎn)換帶控砂，在古構(gòu)造斜坡部位配合調(diào)節(jié)斷裂帶可形成近長(zhǎng)軸展布的大規(guī)模辮狀河三角洲前緣砂體，為形成規(guī)模油藏提供了有利的儲(chǔ)層條件。

2.3 高含火山物質(zhì)碎屑巖易于溶蝕，次生孔隙發(fā)育，為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成創(chuàng)造了有利條件

海--塔盆地發(fā)育砂巖類、凝灰質(zhì)砂巖類、凝灰?guī)r和沉凝灰?guī)r等多類型儲(chǔ)層，總體上成分成熟度低，并具有從上南屯組二段向下至銅缽廟組火山碎屑物質(zhì)含量增高趨勢(shì)。由于火山碎屑物質(zhì)受有機(jī)質(zhì)熱演化和深源熱流體作用易溶蝕溶解，形成次生孔隙，使得高含火山碎屑物質(zhì)碎屑巖物性普遍好于普通砂巖類；同時(shí)大氣水淋濾、碎屑顆粒包殼對(duì)次生孔隙的保護(hù)和形成也起到了重要作用[13]。所以斷陷深部的凝灰質(zhì)砂巖及火山碎屑巖發(fā)育的次生孔隙帶，仍具有較好的儲(chǔ)集性能，為深部?jī)?chǔ)層的形成創(chuàng)造了條件，目前油氣勘探深度已突破3.00 km大關(guān)。

2.3.1 儲(chǔ)層類型多樣，發(fā)育砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r和沉凝灰?guī)r4種類型，以凝灰質(zhì)砂巖儲(chǔ)層為主

海--塔盆地中部斷陷帶儲(chǔ)層巖石類型主要由正常砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r和沉凝灰?guī)r組成。但不同凹陷特點(diǎn)各異，儲(chǔ)層巖石類型組合差異較大。

在縱向上，自下而上(從銅缽廟組到南屯組)均表現(xiàn)為火山碎屑物質(zhì)含量逐漸降低、最后過渡為砂巖的演變趨勢(shì)。

在平面上，不同時(shí)期有所區(qū)別:銅缽廟組沉積時(shí)期，貝爾和塔南凹陷以火山碎屑巖為主，烏爾遜、塔南凹陷以陸源碎屑巖和火山-沉積巖為主；南一段沉積時(shí)期，貝爾和南貝爾凹陷以火山碎屑巖為主，烏爾遜和塔南凹陷以陸源碎屑巖為主；南屯組二段沉積時(shí)期，各凹陷儲(chǔ)層均以陸源碎屑巖為主。

2.3.2 高含火山碎屑物質(zhì)受有機(jī)酸作用易于溶蝕，次生孔隙發(fā)育，為深部油氣成藏提供了有效儲(chǔ)層空間

火山碎屑巖的物性好于普通砂巖?；鹕剿樾紟r總體上屬于中--低及高孔低滲型儲(chǔ)層，普通砂巖總體屬于中孔低滲型儲(chǔ)層。在同一構(gòu)造單元、同一埋深范圍內(nèi)，凝灰?guī)r和沉凝灰?guī)r孔隙度一般為10%～15%，其次為5%～10%；凝灰質(zhì)砂巖孔隙度一般為5%～10%，其次為10%～15%；砂巖的孔隙度小于5%，其次為5%～10%。火山碎屑巖易溶蝕形成次生孔隙，碎屑顆粒包殼對(duì)異常高孔隙帶原生孔隙的保存具有一定的貢獻(xiàn)，有機(jī)酸對(duì)異常高孔隙帶發(fā)育具有較大的貢獻(xiàn)，溶蝕、溶解作用是異常高孔隙發(fā)育帶形成的主要原因，為在凹陷深層尋找有效儲(chǔ)層創(chuàng)造了條件，也進(jìn)一步堅(jiān)定了下凹找油的信心。

3 巖性油氣藏分布與富集規(guī)律

海--塔盆地中部白堊系油氣藏的分布主要受古地形、有效儲(chǔ)層的分布范圍、有效烴源巖的分布范圍、地層不整合面及構(gòu)造等因素的控制，油氣主要富集在凹中隆起帶和大型緩坡坡折帶，并圍繞洼槽呈環(huán)狀分布。

3.1 復(fù)式箕狀斷陷凹中隆起帶和大型緩坡斷階帶是有利的油氣成藏區(qū)帶

海--塔盆地復(fù)式箕狀斷陷發(fā)育大型緩坡斷階帶和凹中隆起帶兩種主要的油氣聚集區(qū)帶(圖5)。各個(gè)次凹有效烴源巖發(fā)育，構(gòu)造帶上的斷塊、斷鼻等圈閉與洼槽區(qū)烴源巖形成良好的運(yùn)聚組合關(guān)系，有利于復(fù)式箕狀斷陷凹中隆起帶油氣富集成藏，其形成以南屯組斷塊油氣藏和斷層巖性油氣藏為主；銅缽廟組以構(gòu)造油氣藏和潛山油氣藏為主，如塔南凹陷西部潛山斷裂構(gòu)造帶、中部斷裂潛山構(gòu)造帶及蘇德爾特構(gòu)造帶、貝中低凸起帶等。南屯組生儲(chǔ)蓋最佳組合與構(gòu)造條件的合理匹配關(guān)系，決定了大型緩坡斷階帶是尋找斷層-巖性、砂巖上傾尖滅、砂巖透鏡體等巖性及構(gòu)造-巖性復(fù)合油氣藏的有利聚集區(qū)帶，如呼和諾仁構(gòu)造帶、烏東斜坡帶、南貝爾緩坡帶等。

3.1.1 凹中隆起帶油氣聚集特征

凹中隆起帶主要有烏爾遜凹陷北部的蘇仁諾爾構(gòu)造帶、貝爾凹陷貝中低凸起帶、霍多莫爾構(gòu)造帶、蘇德爾特隆起帶及塔南凹陷中西部斷裂潛山帶等。塔南凹陷中西部斷裂潛山帶早期發(fā)育，具有長(zhǎng)期繼承性(圖6A)，貝爾凹陷貝中低凸起帶是長(zhǎng)期繼承性發(fā)育的低凸起的地塹式斷陷，具有出現(xiàn)早和定型完善早的特點(diǎn)(圖6B)。而霍多莫爾構(gòu)造帶和蘇德爾特隆起帶是南屯組末期及以后發(fā)育的中晚期構(gòu)造帶(圖6C、D)，蘇仁諾爾構(gòu)造帶形成時(shí)期較晚，為伊敏組末期及以后。這些構(gòu)造帶上受斷裂控制發(fā)育的斷塊、斷背斜和斷鼻等多種類型構(gòu)造圈閉，處于或臨近生烴強(qiáng)度高的主生油凹槽，盡管這些構(gòu)造帶形成發(fā)育的時(shí)期不同，但由于均早于或同期于烴源巖大量排烴階段，因此是構(gòu)造油氣藏高產(chǎn)富集的最有利區(qū)帶。塔南凹陷、貝爾凹陷的蘇德爾特構(gòu)造帶發(fā)現(xiàn)的億噸級(jí)大油田均發(fā)育在凹中隆起帶上。

3.1.2 大型緩坡斷階帶油氣聚集特征

圖6 海--塔盆地中部斷陷帶凹中隆起帶油氣成藏模式圖Fig.6 Hydrocarbon accumulation models in the inner-sag uplift of central depression zones of Haita basin

圖7 海--塔盆地中部斷陷帶大型緩坡斷階帶油氣成藏模式圖Fig.7 Hydrocarbon accumulation models in the large gentle slope of central depression zones of Haita basin

大型緩坡斷階帶通常具有良好的油氣生儲(chǔ)蓋配置關(guān)系，油氣藏受反向斷裂帶及長(zhǎng)期繼承性發(fā)育的大型古斜坡背景控制，與來(lái)自轉(zhuǎn)換帶大規(guī)模扇三角洲前緣砂體配置，使得箕狀斷陷緩坡帶保存條件較好的古構(gòu)造成為油氣富集場(chǎng)所，一般以構(gòu)造-巖性及巖性油氣藏為主，油層分布較穩(wěn)定，厚度大，產(chǎn)能高，油氣藏規(guī)模大。如烏南次凹的烏東斜坡帶受斷層和古地形控制，自上而下存在3個(gè)地形變化相對(duì)劇烈的坡折，控制了來(lái)自于緩坡物源沉積體系的分布，形成了十分有利于油氣成藏的構(gòu)造巖相帶----坡折帶。構(gòu)造、沉積特性決定其斜坡帶是最有利的大規(guī)模油氣運(yùn)移成藏區(qū)。油氣藏分布具有分帶性，凹陷內(nèi)坡折帶為巖性油氣藏帶，中坡折帶部為斷層-巖性油氣藏帶，斷陷周緣為斷塊油氣藏有利勘探區(qū)(圖7A)。南貝爾凹陷東次凹北洼槽也具有緩坡斷階帶成藏富油的有利條件，來(lái)自于西部陡坡物源的南一段近岸水下扇砂體與東部被一系列反向斷裂帶復(fù)雜化的斜坡背景相配置，形成以斷塊或巖性-構(gòu)造油氣藏為主的有利富油區(qū)帶(圖7B)。

3.2 烴源灶控制了巖性油氣藏的分布范圍

平面上，中部斷陷帶發(fā)育多個(gè)生油洼槽，為油藏形成提供了豐富、優(yōu)質(zhì)的資源基礎(chǔ)，烴源層生成油氣通過砂體、斷裂或不整合等向周邊各類型圈閉運(yùn)聚，凹陷內(nèi)構(gòu)造、巖性等多種油藏類型共生存在，形成了橫向疊加連片的復(fù)式油氣聚集區(qū)帶，巖性油氣藏具有近源成藏、源內(nèi)成藏的特征。烴源巖評(píng)價(jià)表明，海--塔盆地南屯組、銅缽廟組和大磨拐河組烴源巖的發(fā)育情況、有機(jī)質(zhì)豐度、成熟度分布具有差異性，因此對(duì)油氣成藏的貢獻(xiàn)各異，其中南屯組的源巖對(duì)油氣成藏的貢獻(xiàn)最大，其次是銅缽廟組的烴源巖。油藏主要分布在生烴洼槽內(nèi)或周邊斷裂構(gòu)造帶上，面積較大的生烴洼槽一般油氣儲(chǔ)量規(guī)模較大，如蘇仁諾爾、烏南、貝中等油田。

3.3 有利相帶是油氣富集高產(chǎn)的重要因素

(扇)三角洲前緣、水下扇扇中及遠(yuǎn)岸水下扇相帶發(fā)育良好的儲(chǔ)集砂體，砂體分選較好，儲(chǔ)層物性好，為銅缽廟組構(gòu)造油氣藏和南屯組巖性、復(fù)合油氣藏聚集提供了優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)集體及輸導(dǎo)通道。從已發(fā)現(xiàn)的油氣藏沉積相帶統(tǒng)計(jì)，證實(shí)扇三角洲前緣、三角洲前緣及水下扇中扇相帶是最有利的含油相帶。從已發(fā)現(xiàn)的油藏?cái)?shù)量與儲(chǔ)層成因類型關(guān)系(圖8)看，53%的油藏分布在扇三角洲前緣，15%的油藏分布在近岸水下扇中扇，11%的油藏分布在辮狀河三角洲前緣等相帶當(dāng)中；從已發(fā)現(xiàn)油藏規(guī)模與儲(chǔ)層成因類型關(guān)系(圖9)看，63%的油藏分布在扇三角洲前緣，13%的油藏分布在辮狀河三角洲前緣，8%的油藏分布在近岸水下扇中扇等相帶當(dāng)中。

圖8 已探明油藏?cái)?shù)量與儲(chǔ)層成因類型關(guān)系Fig. 8 Proven reservoir number and reservoir genetic types of relationships

圖9 已探明儲(chǔ)量規(guī)模與儲(chǔ)層成因類型關(guān)系Fig. 9 Proven reserves scale and reservoir genetic types of relationships

4 結(jié)論

1)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了盆地建造，奠定了富油洼槽和油氣規(guī)模富集的構(gòu)造格局，為形成多類型油氣藏復(fù)式聚集創(chuàng)造了有利的條件。

2)不同的構(gòu)造幕控制了沉積充填演化，斷裂坡折帶和構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶控制扇體的展布，為油氣規(guī)模富集提供了有利的儲(chǔ)集空間。

3)高含火山物質(zhì)碎屑巖易于溶蝕，次生孔隙發(fā)育，為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成創(chuàng)造了有利條件。

4)復(fù)式箕狀斷陷凹中隆起帶和大型緩坡斷階帶是有利的油氣成藏區(qū)帶，烴源灶控制了油氣藏的分布范圍，有利相帶是油氣富集高產(chǎn)的重要因素。

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Formation and Accumulation Rules of Oil and Gasin Middle Fault Depression Belt of Hailar-Tamtsag Basin

Meng Qi’an1, Liu Yidan2, Wu Haibo1, Li Junhui1, Liu He1

1.Exploration and Development Research Institute, Daqing Oilfield Company Limited, Daqing 163712, Heilongjiang,China 2.College of Earth Science and Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,Shandong,China

The oil and gas reservoir in the middle fault depression belt of Hailar-Tamtsag basin shows great potential and with large scale. They distribute widespread in the Cretaceous sequences. Although it has been provided with favorable geology and accumulation conditions of oil and gas, and serves as the key field of oil and gas exploration in the future, the formation and accumulation rules are not clear. Based on integrated statistic analysis and geological data, we focus on the formation, distribution, and accumulation of oil and gas reservoir in the area. The controlling factors are as follows. First, multi-period structural movement controlled the basin framework and established the structural pattern of depression with rich oil accumulation. Second, different tectonic phase controlled the sedimentary infilling evolution. The fault slope break belt and structural transfer zone controlled the fan body distribution. All of them supply advantageous reservoir for oil and gas accumulation with great scale. Third, clastic rock with high content of volcanic substance was easy to dissolve, which resulted in the development of secondary pore, and it created beneficial condition for the formation of favorable reservoirs. We therefore that concluded that the concave uplift belt of composite half-graben fault depression and the great gentle slope fault terrace belt served as favorable oil and gas reservoir. Hydrocarbon kitchen controlled the distribution of oil and gas reservoir. The favorable facies belt was an important factor for oil and gas enrichment. The results may be useful for the consideration in similar petroleum system exploration.

Hailer-Tamtsag basin; middle fault depression belt; oil and gas reservoir; formation conditions; accumulation rule; distribution characteristic

10.13278/j.cnki.jjuese.201406102.

2014-03-21

國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題(2011E-1202)

蒙啟安(1964--)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事油氣勘探及管理方面的工作，E-mail:mengqian@petrochina.com.cn。

10.13278/j.cnki.jjuese.201406102

P618.13

A

蒙啟安,劉一丹,吳海波,等. 海拉爾--塔木察格盆地中部斷陷帶油氣形成條件及富集規(guī)律.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2014,44(6):1737-1746.

Meng Qi’an, Liu Yidan, Wu Haibo,et al. Formation and Accumulation Rules of Oil and Gas in Middle Fault Depression Belt of Hailar-Tamtsag Basin.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2014,44(6):1737-1746.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201406102.