靳 軍 李 勇 王 熠 任江玲 丁振剛 何清波 王 攀

(1. 新疆油田分公司實驗檢測研究院， 新疆 克拉瑪依 834000；2. 西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 成都 610500)

自2000年在陸梁隆起發(fā)現(xiàn)億噸級白堊系油田以來，準(zhǔn)噶爾盆地腹地成了勘探白堊系油氣藏的重要區(qū)域。盆地腹部中的莫索灣凸起為典型凹中凸，具備良好的成藏條件，一直是準(zhǔn)噶爾盆地的重要勘探區(qū)[1]。目前在莫索灣地區(qū)發(fā)現(xiàn)的油氣主要分布在侏羅系儲層中，分布在白堊系儲層中的多口井的巖心含油級別顯示較高，但生產(chǎn)測試卻出水。盆地白堊系的油氣分布較為復(fù)雜。北面的陸梁、石南31井區(qū)及南面永進(jìn)油田的勘探成效[2-4]均較好，而在莫索灣地區(qū)白堊系儲層，僅盆參2井為油水同層，其他井的生產(chǎn)測試發(fā)現(xiàn)均為水層。

研究者認(rèn)為，莫索灣地區(qū)的白堊系油氣主要來自二疊系烴源巖[5]，其中的原油經(jīng)歷了多期成藏，并遭受了一定的生物降解[6]；斷層對莫索灣地區(qū)的油氣成藏具有重要的控制作用[7]；該區(qū)的緩坡型巖性油氣藏主要受構(gòu)造背景、沉積體系時空分布、砂體成因類型與油源斷裂等因素的控制[8]。針對莫索灣地區(qū)白堊系勘探成效較差、含油巖心測試出水等問題，我們將綜合分析該區(qū)的油氣成藏的動態(tài)演化過程，探索該區(qū)白堊系的油氣成藏特征及主控因素。

1 研究區(qū)概況

莫索灣地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地腹部中央，構(gòu)造上屬于盆地陸梁隆起的馬橋凸起[9]，勘探面積約3 800 km2(見圖1)。莫索灣凸起為典型凹中凸，其南面有昌吉凹陷(包括沙灣凹陷和阜康凹陷)，東面有東道海子凹陷，西北面為盆1井凹陷，北接莫北凸起，南接莫南凸起，成藏條件優(yōu)越。其構(gòu)造是在石炭紀(jì)基底背景之上，經(jīng)二疊紀(jì)的長期繼承性基底隆升、侏羅紀(jì)末的劇烈拱升和新經(jīng)紀(jì)的掀斜作用，最終形成南低北高的緩坡單斜構(gòu)造形態(tài)[10-11]。

準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)主要發(fā)育石炭系、二疊系、三疊系及侏羅系4套烴源巖層，其中最重要的是二疊系烴源巖。莫索灣地區(qū)白堊系儲集層油氣，主要來源于二疊系的烏爾禾組及風(fēng)城組[12-13]。

風(fēng)城組烴源巖，為一套海陸過渡相殘留海-瀉湖沉積，有機質(zhì)豐度較高，有機碳含量0.41%～4.10%，平均1.26%；有機質(zhì)類型多為Ⅰ型和Ⅱ1型，有機質(zhì)類型良好；烴源巖成熟度0.8%～1.2%，處于成熟階段，是一套較好的烴源巖。

下烏爾禾組烴源巖，為一套內(nèi)陸湖泊的淺湖相-半深湖相沉積，有機碳含量0.70%～9.16%，變化較大，平均1.73%；有機質(zhì)類型多為Ⅱ2型和 Ⅲ型；烴源巖成熟度0.83%～1.25%，屬于成熟或過成熟烴源巖。

圖1 莫索灣地區(qū)位置示意圖

生烴演化史研究表明，風(fēng)城組烴源巖在晚二疊世進(jìn)入主要生油期，并在侏羅紀(jì)后進(jìn)入大量生氣階段；下烏爾禾組在侏羅紀(jì)初期進(jìn)入主要生油階段，第三紀(jì)開始進(jìn)入大量生氣階段[14]。

2 研究區(qū)的儲集層特征

莫索灣地區(qū)白堊系沉積時，準(zhǔn)噶爾盆地進(jìn)入準(zhǔn)平原化沉積階段，白堊系底部清水河組主要發(fā)育一套辮狀河、三角洲—濱淺湖沉積體系[15]。其巖性主要以大套的中、細(xì)砂巖和含礫砂巖為主，局部井區(qū)發(fā)育薄層泥巖，如盆參2井[16]。

研究區(qū)白堊系儲集層整體物性較好，砂體發(fā)育規(guī)模大，橫向連通性強，但局部的砂泥巖薄互層及物性較差的砂巖，對油氣的運聚規(guī)律具有重要影響[17]。對研究區(qū)176塊巖心做的孔滲實驗結(jié)果表明，白堊系儲集層孔隙度主要分布在1.0%～20.0%，平均14.89%；滲透率主要分布為(10.0～100.0)×10-3μm2，平均51.26×10-3μm2。整體而言，其物性較好，屬于中-高孔、中-高滲儲集層。

3 研究區(qū)的油氣成藏特征

3.1 原油地化特征

莫索灣地區(qū)白堊系原油，從平面上看，普遍存在25-降藿烷，表明該地區(qū)遭受過大面積的生物降解[18]；從單井縱向來看，生物降解發(fā)生的主要層位為侏羅系頂部至白堊系中部，并且表現(xiàn)為由下至上生物降解逐漸減弱直至消失的特征。該區(qū)雖普遍存在25-降藿烷，但從全離子流質(zhì)量色譜圖上看，卻存在較為完整的正構(gòu)烷烴序列。例如盆5井，白堊系底部井段(3 921.0 — 3 922.5 m)，在mz177質(zhì)量色譜圖中明顯存在25-降藿烷，同時正構(gòu)烷烴卻保存完整。該區(qū)其他井白堊系也都普遍存在此情況。這說明該地區(qū)白堊系原油具有多期成藏的復(fù)雜特征。

此外，鏡下熒光分析發(fā)現(xiàn)，莫索灣地區(qū)發(fā)生了生物降解的巖心段在鏡下熒光顯示均較好，無降解嚴(yán)重的瀝青存在。這表明該地區(qū)雖遭受過大面積的生物降解，但降解程度較弱，而主要油氣成藏期保存較好的原油與前期生物降解油混合了。

3.2 油氣成藏期次

莫索灣地區(qū)白堊系油氣存在多期混合的成藏特征。儲集層成巖過程中，流體包裹體捕獲油氣運聚時期的流體，保存了當(dāng)時油氣的溫度、壓力和成分等信息。因此，可以依據(jù)儲層流體包裹體中的均一化溫度來確定油氣的充注期次。

對莫索灣地區(qū)盆參2、莫4、盆4以及盆5井白堊系儲集層的21塊巖心樣品，進(jìn)行了包裹體均一化溫度測定。從檢測結(jié)果看，該區(qū)白堊系流體包裹體均一化溫度分布為60～135 ℃，均一化溫度主要表現(xiàn)為兩組：70～85 ℃，90～115 ℃。

根據(jù)對原油地化特征與流體包裹體均一化溫度的分析，結(jié)合該區(qū)的埋藏?zé)嵫莼?，可以看出，莫索灣地區(qū)白堊系油氣的主要成藏充注期有2次：第一次發(fā)生在早白堊世，少量二疊系原油進(jìn)行充注，并在平面上發(fā)生大面積生物降解；第二次油氣充注發(fā)生在晚白堊世到漸新世，為主要油氣成藏期，此時大量的二疊系油氣進(jìn)行充注，并與第一期生物降解油發(fā)生混合，形成現(xiàn)今的油氣地化分布特征。

3.3 油氣成藏模式

莫索灣地區(qū)為典型凹中凸，斷裂疏導(dǎo)體系發(fā)育，儲集層物性好，具備形成高效油氣藏的條件。然而現(xiàn)今的勘探成效卻較差，除盆參2井獲得工業(yè)油流外，其他井測試均出水。據(jù)研究，車莫古隆起的構(gòu)造演化對準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)油氣成藏具有重要的控制作用。中晚侏羅世 — 古近紀(jì)，車莫古隆起長期繼承性的背斜形態(tài)，為油氣的運聚提供了良好的聚集圈閉[19]。新近紀(jì) — 第四紀(jì)階段，車莫古隆起隨著喜馬拉雅的劇烈運動而逐漸消亡，盆地腹部地區(qū)南部急劇下陷而北部抬升，古隆起構(gòu)造高點逐漸向北遷移，形成了現(xiàn)今該區(qū)南低北高的單斜構(gòu)造形態(tài)。構(gòu)造的向北抬升，對該區(qū)的古油藏調(diào)整和逸散起到了重要的控制作用[20-21]。

晚侏羅世構(gòu)造抬升剝蝕后，盆地迅速沉降，進(jìn)入準(zhǔn)平原化沉積階段，在不整合面之上填平補齊，沉積了白堊系清水河組辮狀河、三角洲-濱淺湖沉積體系。清水河組底部砂巖厚約50 m，孔滲條件較好，砂體發(fā)育規(guī)模較大，可作為古油藏的良好儲集層。新近紀(jì)構(gòu)造向北掀斜之后，物性較好的大套砂巖可作為油氣運移的良好輸導(dǎo)層。由于侏羅系頂部不整合面殘丘、低洼以及三角洲前緣沉積微相的差異，清水河組底部砂巖橫向存在一定的變化，可形成局部低幅度構(gòu)造。由此，建立4種油氣成藏模式(見圖2)。

(1) 砂泥巖薄互層式巖性油氣藏。三角洲前緣水下分流河道頻繁變淺，水動力條件不斷變化，白堊系底部縱向上可形成一套薄互層狀的砂泥巖層。其橫向連通性較差，在構(gòu)造調(diào)整過程中，油氣不易逸散，于是形成巖性油氣藏。如盆參2井。

(2) 沉積充填式巖性油氣藏。晚侏羅世構(gòu)造抬升剝蝕形成不整合面，低洼凹陷部分填平補齊沉積，可形成沉積充填式巖性油氣藏。

(3) 低幅度構(gòu)造油氣藏。在車莫古隆起演化過程中，由于右旋壓扭的擠壓應(yīng)力而形成部分次級小褶皺，在后期掀斜運動中可形成局部的低幅度構(gòu)造，在油氣調(diào)整過程中可形成低幅度構(gòu)造控制的油氣藏。如陸梁油田。

(4) 地層尖滅巖性油氣藏。薄層的砂巖順層延伸到一定位置會發(fā)生尖滅，油氣調(diào)整過程中，可形成地層尖滅型巖性油氣藏。如莫索灣東南翼部。

圖2 莫索灣地區(qū)白堊系油氣成藏模式

4 結(jié) 論

(1) 莫索灣地區(qū)白堊系儲集層，平均孔隙度14.89%，平均滲透率51.26×10-3μm2。整體而言，其物性較好，砂體發(fā)育規(guī)模大，橫向連通性強，屬于中-高孔、中-高滲儲集層。

(2) 莫索灣地區(qū)白堊系油氣普遍存在生物降解，但降解程度較弱。單井，自下而上，生物降解逐漸減弱。主要有2次油氣充注：一次發(fā)生在早白堊世，有少量油氣充注，并發(fā)生生物降解；一次發(fā)生在晚白堊世到漸新世，為主要油氣成藏期，成藏的原油與先前的生物降解油發(fā)生混合。

(3) 新近紀(jì) — 第四紀(jì)的構(gòu)造抬升運動，導(dǎo)致莫索灣地區(qū)形成現(xiàn)今的單斜構(gòu)造，對油氣運聚調(diào)整具有重要的控制作用。掀斜運動過程中，物性好的大套砂巖可作為油氣調(diào)整和逸散的良好輸導(dǎo)層，油氣大量順層向北發(fā)生調(diào)整。因此，研究區(qū)可形成砂泥巖薄互層、沉積充填式、低幅度構(gòu)造及地層尖滅式4類巖性油氣藏。