趙光通，李俊武，鄧 翔，曹占元

(1.青海煤炭地質(zhì)局，青海 西寧 810000；2.頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)與開采四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610091；3.甘肅省油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)科學(xué)院油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 73000)

0 引 言

近年來，常規(guī)油氣資源逐漸匱乏，中國(guó)油氣資源缺口逐漸增大，尋找非常規(guī)油氣替代資源尤為重要[1-2]。油砂資源作為一種十分重要的非常規(guī)油氣資源，在中國(guó)各大含油氣盆地均有分布[3]。前人在研究羌塘盆地過程中發(fā)現(xiàn)多個(gè)大型古油藏[4-7]，其中，隆鄂尼古油藏為重要的油藏之一，其位于南羌塘坳陷的隆鄂尼地區(qū)，在野外見多處油砂出露點(diǎn)，說明該地區(qū)具有大規(guī)模油砂礦存在的可能性。隆鄂尼地區(qū)位于勘探條件艱苦的青藏高原地區(qū)，其勘探程度相對(duì)較低，前人對(duì)該地區(qū)油砂礦的研究相對(duì)較少，因此，有必要開展隆鄂尼地區(qū)油砂的研究。該文重點(diǎn)對(duì)隆鄂尼地區(qū)油砂礦地質(zhì)特征及成藏模式進(jìn)行分析，為進(jìn)一步勘探該地區(qū)油砂資源提供一定的理論依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

隆鄂尼地區(qū)位于南羌塘坳陷，構(gòu)造上是一個(gè)以中侏羅統(tǒng)布曲組灰?guī)r和白云巖為核部、以夏里組頁(yè)巖為兩翼、被斷層復(fù)雜化的背斜構(gòu)造。隆鄂尼背斜東西長(zhǎng)為35～50 km，核部布曲組出露寬度為2～5 km，向東傾伏，終止于依桑日[8-10]。該背斜核部有很好的油苗顯示，曾被稱為隆鄂尼古油藏，由西北的孔日熱躍至東南生都鄂仁地表可見到大面積油砂露頭分布(圖1)。研究區(qū)地層由老至新依次為上三疊統(tǒng)肖茶卡組(T3x)，侏羅系下統(tǒng)比隆組(J1q)，侏羅系中統(tǒng)雀莫錯(cuò)組(J2q)、布曲組(J2b)、夏里組(J2x)和侏羅系上統(tǒng)索瓦組(J3s)[11-15]。隆鄂尼背斜核部為中侏羅統(tǒng)布曲組，該組為油砂發(fā)育層，其巖性為“砂糖”狀的含油白云巖，兩翼為中侏羅統(tǒng)夏里組[16-20]。

圖1 隆鄂尼地區(qū)地表油砂分布位置及油砂鉆井位置

2 油砂礦地表地質(zhì)特征

羌塘盆地隆鄂尼地區(qū)油砂礦自西向東呈帶狀分布，長(zhǎng)約為6 km，寬約為900 m[21]。對(duì)隆鄂尼地區(qū)油砂野外出露點(diǎn)進(jìn)行剖面測(cè)量，同時(shí)采集油砂樣品進(jìn)行普通薄片、鑄體薄片和熒光薄片鑒定。共計(jì)實(shí)測(cè)2條剖面，油砂主要分布于隆鄂尼背斜的核部，其中，隆鄂尼Ⅰ號(hào)剖面累計(jì)厚度為382 m，共有4層油砂，油砂累計(jì)厚度為75.84 m；隆鄂尼Ⅱ號(hào)剖面累計(jì)厚度為218 m，共有4層油砂，油砂累計(jì)厚度為43.17 m。2條剖面巖性均為礁灰?guī)r、生物碎屑(介殼)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r和含油中—細(xì)晶白云巖(“砂糖”狀白云巖)(圖2a)，油砂層為含油中—細(xì)晶白云巖(圖2b)，并且在含油白云巖層位的頂部見到泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r夾石膏等低孔滲的致密蓋層，底部則為生物碎屑(介殼)灰?guī)r與細(xì)晶白云巖韻律互層。熒光薄片鑒定顯示，在解理縫、粒間隙、粒間孔及微細(xì)裂縫中見黃綠色中亮—亮光顯示，局部見極亮光(圖2c)。鑄體薄片分析顯示，孔隙主要為溶蝕孔、溶蝕縫、解理縫、粒間縫、鑄?？准傲芽p等(圖2d)。

圖2 隆鄂尼地區(qū)油砂野外露頭及薄片照片

3 油砂礦井下地質(zhì)特征

3.1 鉆井特征

隆鄂尼地區(qū)實(shí)施油砂鉆井共5口(圖1)，巖性主要以中—細(xì)晶灰質(zhì)白云巖、灰質(zhì)云巖為主，夾雜少量的生物碎屑灰?guī)r及粉砂質(zhì)泥巖。共有4口(LK-1、LK-3、LK-4、LK-5)鉆井鉆遇油砂層，油砂層均發(fā)育在中侏羅統(tǒng)布曲組(J2b)，巖性為灰色砂狀白云巖和灰質(zhì)云巖，其中，LK-1井鉆遇油砂層1層，厚度為5.8 m；LK-3井鉆遇油砂層6層，單層最大厚度為24.8 m，累計(jì)厚度為82.8 m；LK-4井鉆遇油砂層7層，單層最大厚度為42.8 m，累計(jì)厚度為113.88 m；LK-5井鉆遇油砂層3層，單層最大厚度為88 m，累計(jì)厚度為174.0 m。4口鉆井中 LK-3、LK-4井油砂層具較濃的油氣味，熒光顯示較強(qiáng)；LK-5井油砂層最大，但熒光顯示偏弱；LK-1鉆井油砂層最薄，熒光顯示最弱。根據(jù)連井剖面圖，油砂層主要分布在中侏羅統(tǒng)布曲組(J2b)，油砂層傾角為10～30 °，其地下分布連續(xù)，厚度穩(wěn)定。

3.2 儲(chǔ)層特征

3.2.1 巖石學(xué)特征

對(duì)研究區(qū)的油砂層取樣進(jìn)行普通薄片、鑄體薄片及熒光薄片觀察和鑒定。薄片資料分析顯示，油砂主要以中—細(xì)晶白云巖為主(圖3a)，可見到灰質(zhì)云巖(圖3b)；白云石主要由亮晶白云石組成，顆粒間充填亮晶方解石。鑄體薄片觀察顯示，巖石中的孔隙以白云石晶間孔及晶間溶孔為主(圖3a、c)。熒光薄片顯示，白云石晶間孔、晶間隙中見黃綠色中亮—亮光顯示，局部見極亮光，顯示連通性好(圖3d)。

圖3 隆鄂尼地區(qū)油砂巖性及孔隙類型薄片照片

3.2.2 物性特征

對(duì)研究區(qū)鉆井油砂層巖心進(jìn)行孔隙度和滲透率測(cè)試分析，其中，LK-1井油砂層孔隙度為1.47%～6.90%，平均孔隙度為2.91%，滲透率為0.01～0.15 mD，平均滲透率為0.05 mD，屬于低孔超低滲儲(chǔ)層；LK-3鉆井油砂層孔隙度為0.90%～31.25%，平均孔隙度為7.09%，滲透率為0.06～46.20 mD，平均滲透率為4.72 mD，屬低孔低滲儲(chǔ)層；LK-4鉆井油砂層孔隙度為4.00%～26.40%，平均孔隙度為16.86%，滲透率為42.30～120.00 mD，平均滲透率為59.60 mD，屬中孔中滲儲(chǔ)層；LK-5鉆井油砂層孔隙度為0.72%～29.7%，平均孔隙度為14.89%，滲透率為5.60～42.70 mD，平均滲透率為36.20 mD，屬低孔低滲儲(chǔ)層。

3.3 含油性特征

按含油率差異，前人將青藏高原地區(qū)油砂礦品級(jí)劃分為A、B、C 3個(gè)等級(jí)，其中，A級(jí)含油率為6.00%～9.00%，B級(jí)含油率為4.00%～6.00%，C級(jí)含油率為2.50%～4.00%[22]。對(duì)研究區(qū)4口油砂井，累計(jì)鉆遇的376.48 m油砂層，取油砂樣60塊，分別進(jìn)行含油率測(cè)試分析。結(jié)果顯示：LK-1井取油砂樣6塊，平均含油率為3.31%；LK-3井取油砂樣24塊，平均含油率為4.80%；LK-4井取油砂樣52塊，平均含油率為5.10%；LK-5井取油砂樣44塊，平均含油率為4.70%。對(duì)各含油率統(tǒng)計(jì)分析(表1)，隆鄂尼地區(qū)油砂含油率較高，屬于B級(jí)油砂礦。

表1 各含油率段樣品數(shù)占總樣品數(shù)比例

4 油砂礦成藏模式

羌塘盆地發(fā)育4套烴源巖，劃分出5套較好的生儲(chǔ)蓋組合，即上三疊統(tǒng)肖茶卡組—下侏羅統(tǒng)曲色組組合、下侏羅統(tǒng)曲色組—中侏羅統(tǒng)雀莫錯(cuò)組組合、中侏羅統(tǒng)布曲組—中侏羅統(tǒng)夏里組組合、中侏羅統(tǒng)夏里組—上侏羅統(tǒng)索瓦組組合和上侏羅統(tǒng)索瓦組—雪山組組合[23-25]。

通過對(duì)古油藏的分布進(jìn)行研究認(rèn)為，隆鄂尼古油藏位置處于背斜構(gòu)造頂部的白云巖儲(chǔ)層中，但古油藏在白云巖所伴生的灰?guī)r中未見到油氣成藏顯示，表明該古油藏圈閉類型為巖性圈閉，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)變形所形成的裂縫對(duì)油氣運(yùn)移到巖性圈閉中成藏具有很好的輔助作用[26-27]，由此認(rèn)為，該古油藏是由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖性封閉共同作用形成。隆鄂尼古油藏發(fā)育說明構(gòu)造變形與巖性圈閉的搭配非常有利于油氣成藏。

隆鄂尼古油藏以上侏羅統(tǒng)夏里組泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)云巖、粉砂質(zhì)泥巖夾石膏為蓋層，布曲組白云巖為儲(chǔ)層，布曲組碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖為烴源巖，該油藏屬于自生自儲(chǔ)型油藏(圖4)[23]。布曲組烴源巖在中侏羅統(tǒng)末期開始生油，并于早白堊世達(dá)到生油的高峰期，此后一直處于生油低熟期，褶皺背斜構(gòu)造形成于晚侏羅世末期—早白堊世早期的燕山運(yùn)動(dòng)，因此，構(gòu)造圈閉的形成與首次生烴期近于同步[28]，早第三紀(jì)始新世末的喜山運(yùn)動(dòng)發(fā)生大規(guī)模構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，隆鄂尼古油藏被破壞抬升至地表或近地表而形成油砂礦，羌塘盆地隆鄂尼地區(qū)油砂礦的形成是基于該地區(qū)早期保存良好的隆鄂尼古油藏[29]。

圖4 羌塘盆地隆鄂尼地區(qū)油砂成藏模式

5 結(jié) 論

(1) 隆鄂尼地區(qū)地表及地下油砂巖性均為中—細(xì)晶白云巖為主。

(2) 隆鄂尼地區(qū)油砂礦油砂總體厚度較大，但油砂層儲(chǔ)層物性較差，屬于低孔低滲儲(chǔ)層，總體含油率較高，屬于B 級(jí)油砂礦，具有一定開采價(jià)值。

(3) 隆鄂尼油藏圈閉類型為巖性圈閉，屬于自生自儲(chǔ)型油藏，后期遭受構(gòu)造破壞形成油砂礦，為典型由巖性圈閉和構(gòu)造抬升共同作用成礦模式。