江同文，徐朝暉，徐懷民，陽建平，尹楠鑫

1 中國石油大學(北京) 地球科學學院，北京 102249 2 中國石油塔里木油田公司，庫爾勒 814000 3 中國石化中原油田博士后工作站，鄭州 450018

塔中低凸起石炭系網毯式油氣成藏體系結構及輸導體系

江同文1,2，徐朝暉1*，徐懷民1，陽建平2，尹楠鑫3

1 中國石油大學(北京) 地球科學學院，北京 102249 2 中國石油塔里木油田公司，庫爾勒 814000 3 中國石化中原油田博士后工作站，鄭州 450018

塔里木盆地具有構造演化旋回多、烴源巖發(fā)育層系多、油氣成藏期次多、油氣藏破壞次數(shù)多等特點，油源普遍混淆，已發(fā)現(xiàn)油氣藏以它源油氣成藏體系為主，難以通過單油源含油氣系統(tǒng)來解決油氣成藏的認識問題。論文以塔中低凸起石炭系油氣藏為研究對象，引入“網毯式油氣成藏體系”理論，剖析了油氣成藏體系結構及特征，揭示了油氣輸導體系。結果表明：塔中低凸起石炭系發(fā)育CIII、CI兩套次級成藏體系單元，各成藏體系單元結構包括油源通道網層、倉儲層、油氣聚集網層等三層結構；油氣輸導體系劃分為四類十一型，即斷裂輸導型、不整合輸導型、連通砂體輸導型及火山巖輸導型，輸導模式包括“Y”型、“T”型及“S”型等。塔中低凸起為典型的復合網毯式油氣成藏體系，成藏體系結構和輸導體系的建立為石炭系油氣藏滾動開發(fā)拓展了新的思路。

網毯式油氣成藏體系；輸導體系；成藏模式；石炭系；塔里木盆地

0 引言

塔里木盆地是我國典型的疊合盆地，經歷多期構造變革，發(fā)育多樣的沉積旋回，油氣分布與富集規(guī)律復雜[1-4]。針對塔里木盆地多套烴源巖發(fā)育、多期生烴和成藏、多次油氣藏調整和破壞等問題，國內專家和學者開展了卓有成效的工作。周興熙、張光亞等以烴源區(qū)為中心，確定了多個復式含油氣系統(tǒng)[5-6]；宮秀梅等引入成藏體系分析方法，揭示了多期成藏特征及運移方式，明確了油源斷裂、不整合面等多類輸導體系[7]；孫龍德等將復式油氣聚集區(qū)理論引入塔中低凸起，明確了塔中地區(qū)油氣成藏主控因素及油氣分布規(guī)律[8]；金之鈞等提出了“源-蓋控烴”的勘探評價理念，明確了塔里木盆地“源-蓋”動態(tài)配置關系對油氣成藏的控制作用[9]。

前人研究揭示了塔里木盆地石油地質特征，明確了油氣成藏模式及宏觀油氣分布規(guī)律，為油氣勘探奠定了基礎。但由于研究尺度相對比較大，在指導小尺度復雜油氣區(qū)及復雜巖性油氣藏滾動開發(fā)相關問題時有效性不足?；诖?，以塔中低凸起石炭系為研究目標，以油氣藏為核心，引入網毯式油氣成藏體系相關理論，旨在通過小尺度范圍內成藏體系結構和輸導體系解剖，有效指導復雜油氣藏滾動開發(fā)及生產問題。

“網毯式油氣成藏體系”的概念由張善文等人提出[10-11]，用以表征下伏層系的它源油氣通過網毯式運聚形成的次生油氣藏組合，國內專家、學者將該理論運用于多個含油氣盆地，開展油氣成藏領域研究，在油氣的勘探開發(fā)過程中取得了良好效果[12-15]。塔里木盆地塔中低凸起石炭系油氣來源于多套烴源巖，多期成藏，油氣輸導體系復雜，且早期形成油氣藏受構造影響遭受破壞發(fā)生二次運移并在上覆地層中再次聚集。塔中低凸起復雜的成藏特征及油氣分布構成了典型的網毯式油氣成藏體系。

1 研究區(qū)概況

塔中低凸起構造位置位于中央隆起帶中部，北接滿加爾凹陷，南臨塘古凹陷，東西兩側分別為中央隆起帶東段的塔東低隆及西段的巴楚斷隆，面積約275×104km2。其為一繼承性復式背斜構造，南北受斷裂限制，各斷裂構造帶向東收斂、向西發(fā)散形成帚狀構造，發(fā)育塔中I號斷裂帶、塔中10號構造帶、中央斷壘帶及塔中1-8號潛山帶等(圖1)。其中，塔中10號構造帶已投入開發(fā)TZ4、TZ16、TZ10、TZ40等多個油藏，是當前滾動勘探開發(fā)的重點區(qū)域。

1.1 地層格架及沉積特征

塔里木盆地為多旋回構造演化形成的疊合盆地，經歷了3期伸展-聚斂旋回、6個演化階段。多期構造運動作用，形成了多套不整合面，從而控制了多級次的層序格架。塔中地區(qū)石炭系、二疊系構成了1個一級構造層序，而石炭系自身構成了1個二級構造層序[16]。

泥盆世末期的海西構造運動造成塔里木地區(qū)普遍隆升，致使部分地區(qū)泥盆系缺失。石炭紀早期，海水侵入塔中地區(qū)，超覆沉積東河砂巖段地層；受填平補齊作用影響，東河砂巖段沉積后期古地貌高差變小，地層沉積穩(wěn)定，沉積物相對均一。含礫砂巖段沉積之后，在相對平緩的古地貌背景之下穩(wěn)定沉積了下泥巖段、生屑灰?guī)r段、中泥巖段和標準灰?guī)r段海相地層。上泥巖段沉積早期，發(fā)生一期較強的構造運動，沉積區(qū)抬升，局部形成古隆起，以泥質為主的上泥巖段超覆沉積于標準灰?guī)r段之上。砂泥巖段和含灰?guī)r段沉積時期，構造活動相對較弱，地貌高差小，沉積相對穩(wěn)定。

整體上看，石炭系為碎屑巖和碳酸鹽巖間互沉積，可劃分為10個巖性段，其含油氣儲層主要分布在CI、CII、CIII 3個油組(表1)。

圖1 塔中低凸起位置及構造背景Fig. 1 Location and structure background of central Tarim uplift

表1 塔中低凸起石炭系地層格架及特征Table 1 Stratigraphic framework and characteristics of carboniferous in central Tarim uplift

1.2 成藏期次與油氣分布規(guī)律

塔里木盆地臺盆區(qū)多套烴源巖發(fā)育，油氣藏具有“多源供烴、多期成藏、多期改造”的特點[17-19]。研究表明，塔中低凸起石炭系油氣主要來自于滿加爾坳陷下古生界烴源巖和塔中地區(qū)中上奧陶統(tǒng)烴源巖，成藏期主要受控于海西中期、海西晚期、喜山期3次大規(guī)模構造運動[20-22]。

基于已發(fā)現(xiàn)油氣藏，認為塔中低凸起油氣分布具有以下特點：其一，油氣藏形成并非都直接與油源斷裂相接，如TZ16油藏；其二，石炭系內部油藏調整改造現(xiàn)象普遍，TZ4CII油藏為CIII油藏調整形成(即調整油藏)，這里所說的調整油藏是指早期原生油藏形成以后，經后期構造調整，溢出油氣按適宜路徑在新的有利圈閉內聚集成藏；其三，塔中低凸起油氣藏具有大面積分布的特征，油氣整體呈北西向南東沿構造脊運移的趨勢。

2 網毯式油氣成藏體系結構及特征

根據石炭系油氣藏分布特征，結合地質條件以及油氣成藏背景，認為塔中低凸起石炭系油氣藏為復合網毯式油氣成藏體系，可進一步劃分為CIII、CI兩套次級成藏體系單元(圖2)。

CIII成藏體系單元由油源通道網層、倉儲層、油氣聚集網層組成。東河砂巖段下伏地層為油源通道網層，由溝通烴源巖及早期調整油藏的斷裂、不整合面、連通砂體以及火山巖構成不規(guī)則的網狀結構。東河砂巖段、含礫砂巖段為毯狀倉儲層，主要由厚層塊狀砂體和不整合面構成，砂體厚度大，物性好，橫向分布穩(wěn)定。下泥巖段至上泥巖段為油氣聚集網層，聚集來自下伏倉儲層的油氣并形成各類油氣藏。CI成藏體系單元由倉儲層和油氣聚集網層組成。砂泥巖段厚層塊狀三角洲沉積砂體及不整合面構成倉儲層，作為油氣毯式運移的主要通道。含灰?guī)r段為油氣聚集網層，形成不同類型的構造及巖性油氣藏。

2.1 油源通道網層

油源通道網層指它源油氣進入成藏體系的不同類型輸導通道所構成的網絡狀格架結構。塔中低凸起油源通道網層的要素主要為油源斷裂、火山巖、不整合及連通砂體，各成藏要素相互交錯、疊置，共同構成了立體輸導網絡，是石炭系網毯式成藏體系的基礎。

圖2 塔中低凸起石炭系網毯式油氣成藏體系結構圖Fig. 2 Meshwork-carpet structural petroleum accumulation system of central Tarim Uplift

塔中地區(qū)油源斷裂發(fā)育三組，主要為中加里東期形成的逆沖斷層及其派生斷層。北西向斷裂體系包括塔中I號、II號、10號斷裂及其伴生斷裂，除塔中I號斷裂向南傾外，其他均為北傾，形成花狀構造樣式，斷裂延伸遠，斷距大，一般斷至奧陶系。北東向斷裂體系主要包括塘北2號斷裂、塔中7-8號井斷裂，表現(xiàn)為逆沖斷層，傾向北西，切割泥盆系以下地層。近東西向斷裂主要為塔中5號斷裂，位于斷裂帶的帚部，延伸長度約100 km，斷至基底。

早二疊世晚期，塔中地區(qū)西部火山巖發(fā)育，火山巖的侵入及噴發(fā)可形成次級的小斷裂及裂縫，有利于油氣的垂向輸導?；鹕角秩胪ǖ辣旧硪彩怯蜌膺\移的良好通道，TZ47井、Z1井多個層位的火山巖中見油氣顯示都與火山巖輸導油氣有關[23]。

另外，塔中地區(qū)發(fā)育多期不整合，不整合相互疊置，與連通砂體共同構成了油氣側向運移的通道。

2.2 倉儲層

倉儲層由連片分布的厚層狀砂體構成，物性好，即可作為油氣橫向運移通道，又可以在有利圈閉中聚集油氣從而形成油氣藏。塔中低凸起倉儲層包括CIII油組東河砂巖段和含礫砂巖段、CI油組砂泥巖段兩套。

CIII油組東河砂巖為早石炭世海侵背景下超覆形成的一套厚層塊狀濱岸砂體，巖石類型以巖屑質石英細砂巖為主，厚度范圍20～200 m，砂體連通性好，孔隙度16%～22%，滲透率100×10-3～3 000×10-3μm2。含礫砂巖段為海陸過渡的三角洲水下分流河道沉積，厚度較東河砂巖段薄，一般厚20 m，以巖屑質石英細砂巖、巖屑細砂巖為主，夾泥巖、粉砂巖薄層，孔隙度12%～20%，滲透率10×10-3～500×10-3μm2。CI油組砂泥巖段為辮狀河三角洲的河道微相沉積，砂體疊合厚度30～80 m，連片發(fā)育。巖石類型主要為巖屑砂巖，孔隙度18%～24%，滲透率200×10-3～2 000×10-3μm2，為中-高孔、中-高滲儲層。

倉儲層對油氣具有成毯、調整及成藏的作用。由于油氣具有幕式充注的特點，在地震泵作用、超壓作用以及剩余壓力作用下，油氣通過油源通道網層進入倉儲層內部并迅速擴散形成油毯。倉儲層聚集油氣到一定數(shù)量時，一部分油氣在倉儲層內合適圈閉中聚集成藏，一部分油氣通過斷裂輸導繼續(xù)向油氣聚集網層運移。塔中地區(qū)石炭系CIII成藏體系單元倉儲層對油氣的成毯、調整、成藏作用明顯，形成了包括TZ10、TZ40、TZ16、TZ4等在內的一系列油氣藏。

2.3 油氣聚集網層

油氣聚集網層是油氣聚集成藏的主要場所，由儲集層和輸導斷裂構成。塔中地區(qū)油氣聚集網層包括下泥巖段、上泥巖段、含灰?guī)r段，以及生屑灰?guī)r段。碎屑巖砂體以潮坪沉積為主，砂體厚度薄(一般3～5 m)，平面分布局限，呈枝狀或土豆狀，但砂體內部均一，且連通性好。碎屑巖孔隙類型以粒間溶孔為主，孔隙度16%～24%，滲透率80×10-3～3 000×10-3μm2。生屑灰?guī)r段為碳酸鹽臺地相，巖石類型包括顆?；?guī)r、亮晶灰?guī)r、泥灰?guī)r、粉晶云巖、泥晶云巖等，儲集空間以孔隙為主，局部發(fā)育裂縫和溶洞，孔隙類型包括晶間孔、晶間溶孔、粒間溶孔、粒內溶孔等。據巖心常規(guī)物性分析資料，石灰?guī)r孔隙度均值3.42%，滲透率1.52×10-3μm2； 白云巖孔隙度均值11.68%，滲透率4.95×10-3μm2。

3 油氣輸導體系

塔中低凸起石炭系油氣藏為它源型油氣成藏體系，油氣能否成藏，關鍵在于成藏期之前溝通烴源巖及圈閉的油氣輸導格架是否形成，油氣輸導格架類型及組合方式決定了油氣藏的類型及分布。

根據石炭系油氣輸導特點，結合CIII、CI成藏體系單元中倉儲層的分布，將塔中低凸起石炭系油氣輸導體系劃分為四類十一型(表2)，即斷裂輸導型、不整合輸導型、連通砂體輸導型及火山巖輸導型等。

3.1 輸導體系類型

3.1.1 斷裂輸導型

斷裂是塔中地區(qū)主要的輸導體類型，斷裂級次、分布、組合方式等控制了油氣的運移方向、運移路徑及成藏部位。根據斷裂斷開的層位以及其與寒武系、奧陶系烴源巖、石炭系倉儲層的接觸關系，將其劃分為全溝通、下溝通、上溝通和內溝通4類。

全溝通斷裂：指切穿石炭系并延伸至寒武系、奧陶系地層的斷裂，可溝通烴源巖或早期形成的油氣藏，是塔中地區(qū)石炭系油氣成藏體系的關鍵。此類斷裂數(shù)量多，分布廣，塔中I號斷裂帶、塔中10號斷裂段及中央斷壘帶等構造帶均有發(fā)育，控制了石炭系的沉積體系類型及油氣成藏。油氣藏規(guī)模則取決于斷裂活動期次、油氣成藏期以及斷控圈閉規(guī)模的匹配關系。全溝通斷裂對石炭系油氣成藏既可作為油氣向上運移的通道，也可在內部起到油氣遮擋的作用。

下溝通斷裂：指自石炭系下伏地層切至東河砂巖底的斷裂，該斷裂溝通了有效烴源巖層或早期形成的油氣藏，主要分布于凸起帶或斜坡帶，對油氣成藏主要起輸導作用。

上溝通斷裂：指切穿倉儲層頂部至石炭系內部的斷裂，其將倉儲層與石炭系內部儲層直接連通，控制了油氣成藏。該斷裂在全盆地內各構造帶均有分布。

內溝通斷裂：指僅在石炭系內部發(fā)育的斷裂，且未斷至倉儲層，主要位于油氣聚集網層。該類斷裂基本為小型張性正斷裂，規(guī)模小，但數(shù)量較多，多為喜山中后期形成的低級序斷裂。內溝通斷裂主要分布于石炭系短軸背斜軸部，例如TZ4CI油藏頂部斷裂，其輸導效能低，多對內部油氣起調整作用。

3.1.2 不整合輸導型

塔中地區(qū)古生代發(fā)育多期不整合，是良好的油氣運移通道，具有直接輸導、間接調整兩方面作用。中奧陶統(tǒng)底部不整合、上奧陶統(tǒng)底部不整合直接與石炭系東河砂巖相接，形成有效烴源巖與儲層的直接溝通，油氣橫向運移距離短，有效提高了油氣的輸導效率，如TZ1井區(qū)。同時，志留系底部不整合、上泥盆統(tǒng)底部不整合、石炭系底部不整合對于調整油氣分布，特別是對石炭系下伏地層早期油氣藏遭破壞調整后的二次運移具有重要意義，如志留系瀝青砂巖古油藏。根據不整合發(fā)育層位以及與東河砂巖的接觸關系，將不整合輸導型劃分為溝通型和未溝通型兩類，塔中大部分地區(qū)以未溝通型為主，中央斷壘帶、TZ1、TZ24-TZ26井區(qū)則以溝通型為主。

3.1.3 連通砂體輸導型

連通砂體是較為常見的輸導體類型，對于油氣的縱、橫向運移都起作用。根據連通砂巖與倉儲層的接觸關系，將連通砂體輸導型劃分為下溝通、內溝通及上溝通三類。下溝通指石炭系下伏地層砂體與東河砂巖砂體相連，如TZ16井區(qū)；內溝通指倉儲層內部砂體對接，該輸導類型在TZ40、TZ4井區(qū)部分井發(fā)育，如TZ401井東河砂巖的上交互段缺失，均質段與上覆含礫砂巖段的砂礫巖對接，形成良好的油氣輸導通道；上溝通指倉儲層與上覆地層的砂體連接，如TZ85井，薄砂層與含礫砂巖段砂體連接。

3.1.4 火山巖輸導型

塔中地區(qū)早二疊世末期火山活動強烈，火山巖的侵入與噴發(fā)都可改善儲層的輸導性能。一方面火山活動造成了儲層次級斷裂、裂縫的產生，有利于油氣的輸導運移；另一方面火山巖本身也可以形成良好的輸導通道。如Z1井在志留系、石炭系、二疊系部分層段的火山巖中見油氣顯示，在侵入上奧陶統(tǒng)良里塔格組灰?guī)r的輝綠巖中發(fā)育III級裂縫；S2井的輝綠巖段有泥漿漏失的現(xiàn)象[24]。

表2 網毯式油氣成藏輸導體系類型及特征Table 2 Conductive types and characteristics of meshwork-carpet structural petroleum accumulation system

3.2 輸導模式

油氣二次運移實際是多種輸導體類型的聯(lián)合作業(yè)，斷裂、不整合、連通砂體及火山巖共同組成了復雜立體的油氣輸導體系。根據輸導體類型及組合，參考油氣在輸導格架下的運移路徑，將塔中地區(qū)的輸導模式劃分為“Y”型、“T”型及“S”型等3種類型。

3.2.1 “Y”型輸導模式

該類型輸導模式是指斷至寒武系、奧陶系的深大斷裂與石炭系倉儲層溝通，斷裂在剖面上為花狀組合樣式，油氣運移形成“Y”型運移通道(圖3)。此類斷裂通常由全溝通型斷裂、下溝通型斷裂組成，其上發(fā)育伴生的上溝通型斷裂，對油氣主要起輸導和成藏的作用，多分布于凸起帶和斜坡帶。油氣通過切穿寒武系-石炭系的全溝通斷裂幕式充注，經過下溝通斷裂輸導調整，在上溝通斷裂附近聚集成藏，其規(guī)模取決于上溝通斷裂的規(guī)模、斷裂附近儲層的規(guī)模、物性等，如TZ4井CIII的背斜油藏。

3.2.2 “T”輸導模式

該類型輸導模式是指油氣通過斷裂、火山巖垂向輸導至石炭系倉儲層后，經過連通砂巖向兩側橫向運移，并形成各類油氣藏(圖4)。輸導格架包括全溝通斷裂、溝通型火山巖及內溝通連通砂體、上溝通連通砂體等，主要分布于凸起區(qū)。油氣經過切穿寒武系-石炭系的溝通斷裂及溝通型火山巖垂向輸導，運移至石炭系倉儲層后通過內溝通連通砂體及上溝通連通砂巖的輸導調整并最終成藏。如TZ47火山巖遮擋油藏、TZ40背斜油藏。

3.2.3 “S”型輸導模式

該輸導模式是指油氣通過斷裂垂向輸導，在與斷裂相連接的不整合或連通砂體中傾斜向上運移至石炭系的圈閉并形成油氣藏(圖5)。斷裂、不整合及連通砂體構成了油氣輸導格架，多發(fā)育在斜坡區(qū)，如TZ16背斜油藏。

4 油氣成藏模式

圖3 塔中地區(qū)石炭系“Y”型輸導模式(據何永垚，2009，有修改[24])Fig. 3 “Y”-shaped conducting model of Carboniferous in Tazhong area(modif i ed from He Yongyao, 2009[24])

圖4 塔中地區(qū)石炭系“T”型輸導模式Fig. 4 “T”-shaped conducting model of Carboniferous in Tazhong Area

東河砂巖底部斷裂、不整合、連通砂體以及火山巖等輸導體系發(fā)育的地層構成了塔中網毯式成藏體系結構的油源通道網層，油氣通過上述輸導體在東河砂巖、含礫砂巖段、CI、CII段內聚集成藏(圖6)。石炭系CIII東河砂巖段、含礫砂巖段主要為“毯”狀穩(wěn)定分布的巨厚的海相砂巖，油氣通過油源通道網層幕式充注到倉儲層內部，部分油氣在倉儲層內合適圈閉條件下聚集成藏(TZ4、TZ16、TZ40、TZ35-TZ47等油氣藏)，部分油氣繼續(xù)運移，通過倉儲層的調節(jié)作用進入聚集網層的圈閉成藏(CI、CII內部油氣藏)。

圖5 塔中地區(qū)石炭系“S”型輸導模式(據王宗禮等[25]，2011)Fig. 5 “S”-shaped conducting model of Carboniferous in Tazhong area (after WANG Zongli et al.[25], 2011)

圖6 塔中地區(qū)網毯式油氣成藏體系模式概念圖Fig. 6 Meshwork-carpet type oil and gas accumulation system of Conceptual model of Tazhong area

以火山巖體和斷裂為主要輸導格架形成的油氣藏分布在TZ10、TZ35-TZ47井區(qū)，油藏類型多以構造油氣藏和巖性油氣藏為主。寒武系、奧陶系烴源巖生成的油氣或志留系、泥盆系早期油藏遭破壞形成的油氣通過火山巖體、斷裂向上幕式充注，油氣進入東河砂巖后在東河砂巖段倉儲層成藏或繼續(xù)向上覆含礫砂巖段地層輸導，后期調整改造后在含礫砂巖段中形成了低幅構造、背斜、斷塊-巖性及巖性體刺穿遮擋等多種油藏。

以斷裂為主要輸導格架形成的油氣藏則主要分布在TZ4井區(qū)，油藏類型以構造油氣藏和復合油氣藏為主，油氣沿大斷裂自油源層向上運移至東河砂巖中形成背斜油氣藏，在后期調整中部分油氣沿石炭系內部斷裂及連通儲層向上運移至卡拉沙依組形成油氣藏。

以連通砂體為主要輸導體的油氣藏主要分布在TZ40井區(qū)，油氣藏類型以巖性油氣藏為主。油氣通過含礫砂巖段上溝通連通砂體輸導至薄砂層的潮坪相砂體，在上傾尖滅砂體內聚集成藏。

以不整合為主要輸導格架形成的油氣藏主要分布在TZ16井區(qū)和海灣區(qū)，油氣藏類型以地層油氣藏為主。寒武系、奧陶系烴源巖生成的油氣或志留系、泥盆系早期形成的油氣藏遭受破壞后再次發(fā)生運移的油氣，經斷裂和連通砂體的垂向溝通后，進一步沿東河砂巖底部的不整合長距離側向運移。該類油氣一部分在東河砂巖內部的正向構造中聚集形成構造油氣藏；而另一部分受地層不整合控制，形成圍繞地層尖滅線呈環(huán)帶狀分布的地層油氣藏。

5 結論

(1)綜合塔中低凸起石炭系地質特征、構造演化及油氣成藏背景分析，認為研究區(qū)石炭系為復合網毯式成藏體系，發(fā)育CIII、CI兩套次級成藏體系單元。CIII成藏體系單元由石炭系下伏油源通道網層、含礫砂巖段和東河砂巖段組成的倉儲層、下泥巖段至上泥巖段組成的油氣聚集網層構成；CI成藏體系單元由砂泥巖段組成的倉儲層、含灰?guī)r段組成的油氣聚集網層構成。

(2)根據輸導體系與烴源巖(或早期油氣藏)及網毯式油氣成藏體系結構的連通關系，將石炭系輸導體系劃分為四類十一型，即斷裂輸導型(全溝通、下溝通、上溝通、內溝通)、不整合輸導型(溝通、未溝通)、連通砂體輸導型(下溝通、上溝通、內溝通)及火山巖輸導型(溝通、未溝通)，并確定了“Y”型、“T”型及“S”型等輸導模式。

(3)塔中低凸起石炭系油氣成藏期次多，按網毯式成藏體系結構劃分，將石炭系CIII油藏劃歸為倉儲層。通過倉儲層內不同油氣藏輸導體的解剖分析認為，塔中低凸起東部的TZ16和TZ4油藏分別以不整合面和斷層作為輸導體；塔中低凸起西部的TZ40和TZ47油藏分別主要以連通砂體和火山作為輸導體。

[1] 龐雄奇, 周新源, 鄢盛華, 等. 中國疊合盆地油氣成藏研究進展與發(fā)展方向-以塔里木盆地為例[J]. 石油勘探與開發(fā), 2012, 39(06)： 649-656. [PANG X Q, ZHOU X Y, YAN S H, et al. Research advances and direction of hydrocarbon accumulation in the superimposed basins, China： Take the Tarim Basin as an example [J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(06)： 649-656.]

[2] 金之鈞. 中國典型疊合盆地油氣成藏研究新進展(之二)： 以塔里木盆地為例[J]. 石油與天然氣地質, 2006, 27(3)： 281-288. [JIN Z J. New progresses in research of China’s typical superimposed basins and reservoiring of hydrocarbons(PartII)： Taking Tarim Basin as an example[J]. Oil & Gas Geology, 2006, 27(3)： 281-288.]

[3] 張斌, 朱光有, 顧喬元, 等. 塔里木盆地海相油氣成藏研究進展-“中國西部典型疊合盆地復雜油氣藏形成改造再聚集機制”課題進展交流暨塔里木盆地油氣成藏學術研討會綜述[J]. 天然氣地球科學, 2009, 20(05)： 664-669. [ZHANG B, ZHU G Y, GOU Q Y, et al. Research progress in marine oil& gas reservoirs of the Tarim basin： a review of the conference on “complex oil& gas pool formation, adjustment and reaccumulation mechanism of the typical superimposed basin in the west of china” and discussion on hydrocarbon accumulation of the Tarim Basin. Natural Gas Geoscience[J]. 2009, 20(05)： 664-669.]

[4] 康玉柱. 塔里木盆地油氣藏(田)特征[J]. 石油實驗地質, 2000, 22(02)： 115-120. [KANG Y Z. Some characteristics of oil fi elds in the Tarim Basin[J]. Experimental Petroleum Geology. 2000, 22(02)： 115-120.]

[5] 周興熙. 復合疊合盆地油氣成藏特征-以塔里木盆地為例[J]. 地學前緣, 2000, 7(03)： 39-47. [ZHOU X X. The prtroleum reservoir-forming characteristics of the composite superimposed basin-an example from Tarim Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2000, 7(03)：39-47.]

[6] 張光亞, 趙文智, 王紅軍, 等. 塔里木盆地多旋回構造演化與復合含油氣系統(tǒng)[J]. 石油與天然氣地質, 2007, 28(05)： 653-663. [ZHANG G Y, ZHAO W Z, WANG H J, et al. Multicycle tectonic evolution and composite petroleum systems in the Tarim Basin[J].Oil&Gas Geology, 2007, 28(05)： 653-663.]

[7] 宮秀梅. 塔里木盆地塔中地區(qū)油氣成藏體系研究[D]. 北京： 中國石油大學(北京), 2006. [GONG X M. Study on the petroleum accumulation system within the Tazhong region, Tarim basin[D]. Beijing： China University of Petroleum-Beijing, 2006.]

[8] 孫龍德, 李曰俊, 江同文, 等. 塔里木盆地塔中低凸起： 一個典型的復式油氣聚集區(qū)[J]. 地質科學, 2007, 42(03)： 602-620. [SUN L D, LI Y J, JIANG T W, et al. The central Tarim lower uplift： A composite hydrocarbon accumulation play in the Tarim Basin[J]. Chinese Journal of Geology, 2007, 42(03)： 602-620.]

[9] 金之鈞. 從源-蓋控烴看塔里木臺盆區(qū)油氣分布規(guī)律[J]. 石油與天然氣地質, 2014, 35(06)： 763-770. [JIN Z J. A study on the distribution of oil and gas reservoirs controlled by source-cap rock assemblage in unmodif i ed foreland region of Tarim Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2014, 35 (06)： 763-770.]

[10] 張善文, 王永詩, 石砥石, 等. 網毯式油氣成藏體系-以濟陽坳陷新近系為例[J]. 石油探與開發(fā), 2003, 30(01)： 1-10. [ZHANG S W, WANG Y S, SHI D S, et al. Meshwork-carpet type oil and gas pool-forming system-Taking Neogene of Jiyang depression as an example[J]. Petroleum Exploration and Development, 2003, 30(01)： 1-10.]

[11] 石砥石, 王永詩, 王亞琳, 等. 臨清坳陷東濮凹陷新近系油氣網毯式成藏條件和特征初探[J]. 地質科學, 2007, 42(03)： 417-429. [SHI D S, WANG Y S, WANG Y L, et al. An approach to the neogene meshwork-carpet oil and gas pool-forming system in the Dongpu sag, Linqing depression[J]. Chinese Journal of Geology, 2007, 42(03)： 417-429.]

[12] 劉椏穎, 徐懷民, 張健, 等. 網毯式成藏體系結構與油氣成藏特征[J]. 中國石油大學學報(自然科學版), 2010, 34(02)： 19-23. [LIU Y Y, XU H M, ZHANG J, et al. Conf i guration of fault-fracture mesh petroleum plays and oil-gas accumulation character[J]. Journal of China University of Petroleum, 2010, 34(02)： 19-23.]

[13] 張善文, 王永詩, 彭傳圣, 等. 網毯式油氣成藏體系在勘探中的應用[J]. 石油學報, 2008, 29(06)： 791-796. [ZHANG S W, WANG Y S, PENG C S, et al. Application of fault-fracture mesh petroleum plays in exploration[J]. Acta Petrolei Sinica, 2008, 29(06)： 791-796.]

[14] 王志英. 沾化凹陷網毯式油氣成藏體系倉儲層的運移機理研究[D]. 青島： 中國海洋大學, 2008. [WANG Z Y. The study on storage layers migration mechanism of meshwork-carpet type oil and gas pool-forming system in Zhanhua depression[D]. Qingdao： Qingdao Ocean University of China, 2008.]

[15] 張善文, 林會喜, 沈揚. 準噶爾盆地車排子凸起新近系“網毯式”成藏機制剖析及其對盆地油氣勘探的啟示[J]. 地質論評, 2013, 59(03)： 489-500. [ZHANG S W, LIN H X, SHEN Y. Analysis on meshwork-carpet pool-forming Mechanism of Chepaizi Uplift and enlightenment on petroleum exploration of Junggar Basin[J]. Geological Review, 2013, 59(03)： 489-500.]

[16] 周小軍. 塔里木盆地塔中古隆起不整合和構造特征及其演化[D]. 北京： 中國地質大學(北京), 2006. [ZHOU X J. The major unconformities and structure style and evolution of Tazhong uplift in Tarim Basin[D]. Beijing： China University of Geosciences, 2006.]

[17] 呂修祥, 白忠凱, 趙風云. 塔里木盆地塔中隆起志留系油氣成藏及分布特點[J]. 地學前緣, 2008, 15(02)： 156-166. [LV X X, BAI Z N, ZHAO F Y. Hydrocarbon accumulation and distributional characteristics of the Silurian reservoirs in the Tazhong uplift of the Tarim Basin[J]. Earth Science Frontiers. 2008, 15(02)： 156-166.]

[18] 張水昌, 張斌, 楊海軍, 等. 塔里木盆地喜馬拉雅晚期油氣藏調整與改造[J]. 石油勘探與開發(fā), 2012, 39(06)： 668-680. [ZHANG S C, ZHANG B, YANG H J, et al. Adjustment and alteration of hydrocarbon reservoirs during the late Himalayan period, Tarim Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(06)： 668-680.]

[19] 馬鋒. 塔里木盆地塔中II號構造帶演化及其對油氣藏的控制作用[D]. 北京： 中國石油大學(北京), 2007. [MA F. A study on the structural evolution and the control on the oil and gas accumulation in the central Tarim II fault zone[D]. Beijing： China University of Petroleum Beijing, 2007.]

[20] 劉克奇, 蘇振閣. 塔里木盆地塔中4油田油氣成藏條件與成藏模式[J]. 石油大學學報(自然科學版), 2005, 29(02)： 6-10. [LIU K Q, SU Z G. Petroleum accumulation conditions and model of Tazhong 4 oilfield in Tarim Basin[J]. Journal of the University of Petroleum, 2005, 29(02)： 6-10.]

[21] 張水昌, 張寶民, 李本亮, 等. 中國海相盆地跨重大構造期油氣成藏歷史-以塔里木盆地為例[J]. 石油勘探與開發(fā), 2011, 38(01)：1-15. [ZHANG S C, ZHANG B M, LI B L, et al. History of hydrocarbon accumulations spanning important tectonic phases in marine sedimentary basins of China： Taking the Tarim Basin as an example[J]. Petroleum Exploration and Development, 2011, 38(01)： 1-15.]

[22] 李坤. 塔里木盆地卡塔克隆起古生界油氣運移體系與成藏演化[J]. 石油實驗地質, 2011, 33(04)： 364-370. [LI K. Hydrocarbon migration system and accumulation evolution in Paleozoic, Katake Uplift, Tarim Basin[J]. 2011, 33(04)： 364-370.]

[23] 陳元壯, 劉洛夫, 陳利新, 等. 塔里木盆地塔中、塔北地區(qū)志留系古油藏的油氣運移[J]. 地球科學, 2004, 29(04)： 473-482. [CHEN Y Z, LIU L F, CHEN L X, et al. Hydrocarbon migration of Silurian Paleo-pools in Tazhong and Tabei Areas of Tarim Basin[J]. Earth Science-Journal of China University of Geoscience, 2004, 29 (04)： 473-482.]

[24] 何永垚. 塔里木盆地塔中地區(qū)構造演化與油氣成藏關系研究[D]. 成都： 成都理工大學, 2009. [HE Y Y. Analasis of relationship between tonic evolution and oil-gas in Tazhong region in central Tarim Basin [D]. Chengdu： Chengdu University of Technology, 2009.]

[25] 王宗禮, 徐曉峰, 李君, 等. 塔里木盆地油氣成藏模式及新區(qū)新領域勘探方向分析[J]. 天然氣地球科學, 2011, 22(1)：73-80.[WANG Z L, XU X F, LI J, et al. Reservoir forming patterns and exploration analysis of new area and new fi eld in Tarim Basin. Natural Gas Geoscience, 2011, 22(1)： 73-80. ]

Meshwork-carpet structural petroleum accumulation and transportation systems of the Carboniferous in the central Tarim Uplift

JIANG Tongwen1,2, XU Zhaohui1, XU Huaimin1, YANG Jianping2, YIN Nanxin3
1. College of Geosciences, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249, China 2. Tarim Oilf i eld Company, PetroChina, Korla 841000, China 3. Postdoctoral Research Workstation of Zhongyuan Oilf i eld Company, Sinopec, Zhongyuan Oilf i eld, Puyang 457001, China

The Tarim Basin has generally undergone complex evolution with polycyclic tectonic events, and it has multiple layers of source rocks. It has had multiple periods of hydrocarbon accumulation and reservoir destruction. Mixed oil is common and distal source accumulation systems prevail. As a result, it is diff i cult to pick up a single-source system to help understand petroleum accumulation. Under the guidance of the meshwork-carpet structural petroleum accumulation model, the structure and transportation system of the Carboniferous in the central Tarim uplift was analyzed. The petroleum accumulation system is formed by two lower unit levels, and each unit has a three layered structure, namely channel-net layer, storage layer and accumulation layer. The conductive system can be divided into 4 classes and 11 types, such as faults, unconformities, connected sands and volcanic rocks. The transportation model has “Y”-shaped, “T”-shaped and “S”-shaped segments. The model of the central Tarim uplift is a typical meshwork-carpet structural petroleum accumulation system, and it provides new ideas for exploration and development of reservoirs.

meshwork-carpet structural petroleum accumulation system; transportation system; migration patterns; Carboniferous; Tarim Basin

10.3969/j.issn.2096-1693.2017.02.017

(編輯 付娟娟)

江同文, 徐朝暉, 徐懷民, 陽建平, 尹楠鑫. 塔中低凸起石炭系網毯式油氣成藏體系結構及輸導體系. 石油科學通報, 2017, 02： 176-186

JIANG Tongwen, XU Zhaohui, XU Huaimin, YANG Jianping, YIN Nanxin. Meshwork-carpet structural petroleum accumulation and transportation systems of the Carboniferous in the central Tarim Uplift. Petroleum Science Bulletin, 2017, 02： 176-186. doi： 10.3969/ j.issn.2096-1693.2017.02.017

*通信作者, xuzh211@163.com

2016-11-17

國家自然科學基金項目(41302109)資助