中国含油气盆地的类型及分布

中国含油气盆地的类型及分布

中国有400多个盆地，现在有500多个气田，其中55个大气田和大型气田。大多数已发现的油气田均分布在古生代克拉通盆地、中新生代断陷盆地和中新生代前陆盆地中,它们控制着全国85%的储量。认真总结这3大类盆地油气分布规律,对我国油气勘探具有重要意义。1在中国海相油气概况以塔里木、鄂尔多斯和四川盆地为代表的古生代克拉通盆地在中国十分发育,自1984年在塔里木盆地沙参2井古生代海相碳酸盐岩层获得高产油气后,又先后在塔里木、鄂尔多斯、四川等盆地发现多个海相油气田,引起人们的广泛注意。1.1震旦系及奥陶纪后盆地的发现中国目前已在9个层系(Z、O、C、T、J、K、E、N)发现海相油气田,其中以古生代克拉通含油气盆地为主,并且这些盆地均以古生界为烃源岩(图1)。在塔里木盆地雅克拉构造的震旦系白云岩发现了油气藏(沙4井),在寒武系白云岩中发现了油气藏(沙7井),在沙雅隆起上的奥陶系中发现了雅克拉(沙参2井)、阿克库木、阿克库勒、沙西、塔河、轮南等油气田,在卡塔克隆起上发现塔中大油气田,在麦盖提斜坡及沙雅隆起上的泥盆系发现油气田;在四川盆地震旦系发现了威远气田,在许多井的寒武系获工业气流;在鄂尔多斯盆地奥陶系获工业气流;此外,在塔里木盆地中、新生界中发现了多个以古生界为烃源的油气田。1.2寒武-奥陶系形成油气成藏的有利区带(1)大型古隆起、古斜坡控制油气区域性聚集古隆起、古斜坡上的大型凸起是油气富集区,塔里木盆地的沙雅隆起、塔中隆起就是典型的实例。沙雅隆起从加里东运动期到燕山运动期一直处于构造隆起状态,东南侧的满加尔坳陷发育巨厚的寒武-奥陶系生烃岩;西北侧的乌什凹陷发育寒武系下部泥质岩、中上奥陶统灰岩和泥质岩生烃岩。塔中克拉通内浅水盆地还发育石炭系台地相生烃岩。寒武-奥陶系烃源岩于海西运动期成熟,油气被沙雅隆起捕获形成早期聚集。在印支—燕山运动早期,沙雅隆起横亘于北部库车坳陷与南部阿瓦提—满加尔坳陷之间,中、新生界呈单斜层超覆在其上。满加尔坳陷中的寒武-奥陶系烃源岩在喜马拉雅运动期生成的油气,被隆起捕获形成晚期油气聚集。介于阿瓦提—顺托果勒—满加尔坳陷和塔西南坳陷之间的塔中隆起形成于古生代中晚期,也是南北两侧寒武-奥陶系和石炭-二叠系烃源岩生成油气的聚集区。沙雅隆起上的阿克库勒凸起为一由奥陶系组成的面积超过3900km2的大型背斜-不整合圈闭,其中发育多个不同成因类型的局部构造。已在阿克库木—阿克库勒地区的奥陶系风化壳及内幕中发现了多个油气田,塔河大油田就是典型代表。位于卡塔克隆起上的古生界下部塔中Ⅰ号巨型背斜由多个构造高点组成,圈闭面积达8500km2,并被断层切割复杂化,寒武-奥陶系粗结构白云岩发育,储集性能好,已发现了多个油气田。此外,在鄂尔多斯盆地伊陕斜坡和天环隆起,在四川盆地乐山龙女寺隆起和开江隆起等构造发现的多个气田,也都具有类似的油气富集特征。需要特别指出的是,古隆起、古斜坡上的叠合构造和构造带往往是油气最富集的地区,如塔里木盆地沙雅隆起上,发育一些叠合构造,古生界断块和背斜遭侵蚀后形成的断块、褶皱潜丘,其上还发育着中生界披覆背斜,二者垂向重叠成为油气最富集区。(2)不整合控制油气运移和聚集各盆地中均发育一些区域性不整合面,其中尤以奥陶系顶部不整合面、志留-泥盆系顶部不整合面和二叠系顶部不整合面对油气运聚最为重要。已在各盆地的这些不整合面上、下发现了一系列油气藏。不整合面作为油气运移的通道,对油气藏(田)的形成起着至关重要的作用。塔里木盆地沙雅隆起上的不整合面就是典型的例证。古生界不整合面之上为砂岩、砾岩,不整合面之下为奥陶系碳酸盐岩风化壳,都具有良好的储集性能。继承性的构造变动使不整合面由生油坳陷向隆起区上倾,促使油气向隆起区运移聚集成藏,在不整合面之下的古生界风化壳中形成古生古储油气藏或后生古储油气藏,其中见有中生代的孢粉化石组合及生物标记化合物,可作为油气沿不整合面运移最有力的佐证。各盆地寒武-奥陶系烃源层在隆起内缘以不整合面与不同层位、不同岩性及不同类型的圈闭接触并通过断裂沟通造成多层系油气聚集,这是中国克拉通盆地油气成藏的又一特点。如塔里木盆地沙雅隆起东南坡奥陶系顶部不整合面与石炭系的圈闭沟通;在北部与三叠-侏罗系储集层及其圈闭(雅克拉、阿克库木、沙西北部等)沟通,并且在志留-泥盆系、石炭系两大楔形体中造成了次生聚集,这样就在寒武-奥陶系风化壳圈闭中以及在志留-石炭系和三叠—古近-新近系形成原生和次生多层系聚集(图2)。鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组顶部为长期风化剥蚀面,上覆的石炭系为良好的封盖层。这一不整合面使奥陶系形成良好风化壳储集体,为成藏提供了理想条件。近年来,在该盆地东部和西部均发现天然气藏。在塔里木盆地海西运动所造成的长期抬升剥蚀和印支—燕山运动期的浅埋和短暂抬升,使一些古油藏暴露或接近地表,原油遭受氧化变为重质油(如英买1井奥陶系油藏)甚至沥青(如沙5井)。(3)断裂体系控制油气运移和聚集断裂,特别是深大断裂,对盆地隆坳构造格局、局部构造的形成,对油气输导、改善储集层性能、封闭油气,均起到一定的控制作用。逆冲断裂对油气遮挡成藏作用在各盆地均有实例,如塔里木盆地阿克库勒背冲断块褶皱构造带,逆冲断层封闭的奥陶系褶皱潜丘中油藏得到保存,仅派生的小断层使油气藏切割复杂化。断裂具有破坏与遮挡作用,但以遮挡作用为主导,尤其当含油气层与致密非渗透层相接时。克拉通盆地在长期不同方向应力作用下,均发育着不同规模、不同类型的低序次扭动构造。不言而喻,在扭应力作用下,油气总是由应力较大的部位向应力较小的部位运移、聚集成藏。受扭动构造控制成藏的实例有,塔里木盆地雅克拉帚状构造带油气藏群(图3),塔里木盆地西南坳陷受叶城雁列构造控制的油藏群,受“入”字型构造控制的麦盖提斜坡巴什托—先巴扎油气田以及塔里木盆地北部受阿克库勒旋扭构造控制的油气田群。目前,已在该旋扭构造的外旋回层阿克库木构造带中,发现了轮南油气田;在第二旋回层的阿克库勒构造带中,发现了阿克库勒油气田及塔里木油气田等;在内旋涡区发现了塔河特大油田。上述油气田其油源岩均为寒武-奥陶系,经长期生排烃,油气沿区域性不整合面和旋扭断裂运移聚集成藏。油气分布在奥陶系、泥盆系、石炭系及三叠系储集层中。2油气盆地沉积相前陆盆地是造山带前缘与相邻克拉通之间的沉积盆地,与古老地台边缘相伴的逆冲带前缘是最大的沉降区,也是最大的油气聚集区。全球一些重要的含油气盆地均分布在这里,在这类含油气盆地中已发现了5万多个油气田,占全球已发现油气田的42%;由于造山带向古克拉通逆冲,使克拉通边缘缩短,在新疆这种缩短距离为30~100km.2.1区域构造格局我国西北地区主要前陆盆地有16个。按照其形成的地应力特征可分为:单向逆冲前陆盆地(准噶尔盆地南缘天山北侧前陆盆地、库车天山南侧前陆盆地;吐哈博格达山前前陆盆地、叶城昆仑山前前陆盆地等);双逆冲前陆盆地(喀什前陆盆地);走滑前陆盆地(祁连山北缘前陆盆地);逆冲+走滑前陆盆地(且末前陆盆地);逆冲+超覆前陆盆地(准噶尔盆地西北缘前陆盆地、孔雀河前陆盆地)等。根据我国西部前陆盆地的演化、沉积及构造特征,将其大致划分为逆掩带、断褶带、凹陷带及斜坡带等4个带(图4)。(1)逆掩带逆掩带是造山带向盆内逆冲被掩盖的部分,新疆各前陆盆地逆冲的距离不等。乌鲁木齐前陆盆地逆冲距离为40~60km,库车前陆盆地南天山造山带向南逆冲达30~40km,叶城前陆盆地昆仑山造山带向北逆冲距离为60~100km.(2)断褶带由于造山带的强烈挤压,靠近逆掩带形成一系列的断裂褶皱带(简称断褶带),一般有2~3排,有的可形成4排。(3)凹陷带邻近断褶带内侧往往形成凹陷带,是中、新生代沉积厚度最大、下拗最深的部位。如乌鲁木齐前陆盆地的昌吉凹陷、库车前陆盆地的拜城—阳霞凹陷、叶城前陆盆地的皮山凹陷带。(4)斜坡带斜坡带即凹陷带与前缘隆起之间的过渡带,在沉积构造上均显示为单斜超覆。如乌鲁木齐前陆盆地从芳草湖至莫索湾为斜坡带,库车前陆盆地斜坡带从秋里塔格至牙南断裂为斜坡带,叶城前陆盆地从皮山北至玛扎塔克断裂为麦盖提斜坡带等。根据物探、地质资料,可将前陆盆地构造划分为8种样式:挤压背斜、滑脱背斜、牵引背斜、断背斜、背冲构造、双重构造、叠瓦构造和含盐构造。在这些构造的形成演化中,喜马拉雅运动期形成的断裂起着主导作用,而且这些断裂均具有向盆地方向逆冲性质。因此,断裂褶皱的程度由造山带向盆地变弱,常常由于发育滑脱层(上三叠统和中下侏罗统的煤层以及古近系、新近系的膏盐层),使得逆冲构造更为复杂。2.2油气地质条件现有资料表明,前陆盆地油气主要分布在前陆盆地的断褶带、斜坡带和逆掩带内。(1)断褶带在断褶带内的油气田主要分布在断褶带2~3排断裂构造带内,而且以背斜含油为主,特别是双重构造之间的逆冲断裂下盘背斜控油气。乌鲁木齐前陆盆地内有呼图壁气田,霍尔果斯、齐古、吐谷鲁、玛纳斯等油气田;塔里木盆地库车前陆盆地内有依奇克里克、克拉2、迪那2、依南、大北3、克深、吐孜洛克、大宛齐、大北等油气田;叶城前陆盆地内有柯克亚凝析油气田;喀什前陆盆地内有阿克油气田;吐鲁番前陆盆地内有丘陵、温吉桑、噶北、胜北2、鄯善、巴喀、丘东、小草沟等油气田;柴达木盆地北缘前陆盆地断褶带内有冷湖、鱼卡等油田。(2)斜坡带在斜坡带内发现的油气田有乌鲁木齐前陆盆地内的永进、董1油气田;库车前陆盆地内的却勒、牙哈油气田;叶城前陆盆地内的巴什托、和田河、鸟山油气田;吐鲁番前陆盆地内的鲁克沁稠油油田。(3)逆掩带在逆掩带内由于地质条件十分复杂,受勘探技术所限,目前仅在酒西盆地南缘志留系逆掩推覆体下发现青西油田,另在塔里木盆地叶城前陆盆地胜和1井,在志留系变质岩之下的二叠系钻遇高压气层。随着勘探技术的进步,在这一领域将会发现更多油气田。3近岸水下扇体及扇体成藏条件中、新生代断陷盆地主要发育在大兴安岭—吕梁山—武当山以东的广大陆域(包括松辽盆地、渤海湾盆地、沁水盆地、南华北盆地、江汉盆地、苏北盆地等),以及海域(包括南营海盆地、东海盆地、冲绳海槽盆地、珠江口盆地、莺琼盆地、南海盆地等)。我国东部中、新生代断陷盆地一般可划分为陡坡带、洼陷带、中央背斜带和缓坡带等4个构造单元,它们各自有着自身的构造、沉积和成藏特点。现以渤海湾盆地济阳坳陷为例(图5),论述其油气分布规律。(1)陡坡带边界大断裂不但控制着断陷盆地的构造,而且还控制着古近系的沉积。在陡坡带内由于受次级断裂持续活动的影响,发育了规模不等的断阶。在这种特殊的古地理环境中沉积了近源、多源、厚度巨大(3000~5000m)、相变剧烈的碎屑岩体系(冲积扇、冲-洪积扇和三角洲等)。在不同的部位形成了辫状河三角洲、扇三角洲、冲积扇、近岸水下扇、陡坡深水浊积扇、近岸砂体前缘滑塌浊积扇等岩体。这些扇体的演化特征有明显的规律性:从早期的古近系孔店组至东营组沿陡坡带从边缘向盆地内部,从洪积扇、近岸水下扇演变为扇三角洲沉积体系。陡坡带断阶外侧斜坡发育冲积扇、扇三角洲砂砾岩扇体;断阶上则发育扇三角洲、近岸水下扇砂砾岩扇体,局部地区发育浊积扇或辫状河三角洲砂砾岩扇体;断阶内侧向湖盆倾没部位则发育近岸水下扇及浊积扇砂砾岩扇体。现已查明,在东营凹陷北部陡坡带共发育有10沟11梁,与此相对应,形成了10大扇体群。在湖盆深部,主要发育有与扇体有关的岩性油气藏(如坨71、坨719等油气藏);在湖盆断阶上主要发育与扇体有关的构造-岩性油气藏(如坨121、盐16、盐18、利371油藏);湖盆边缘主要发育与扇体有关的地层超覆不整合油气藏(如单家寺、王庄砂砾岩扇体地层油藏);在凸起部位则易形成潜山油气藏和新近系构造油气藏。勘探实践证实,沙河街组四段上亚段、沙河街组三段下、中亚段发育的近岸水下扇、近岸砂体前缘滑塌浊积扇和深水浊积扇以及由差异压实作用或重力作用形成的具有背斜形态的砂砾岩扇体成藏条件最为有利;位于断层附近的扇体,由于断裂的输导作用,有利于油气成藏;扇根或基岩面物性较差可起到很好的封堵作用,使扇中及扇缘也具有很好的含油性(如永921、坨145油藏)。此外,主断裂还可成为深部岩浆侵入或喷发的通道,从而为中小型火成岩油气藏的形成提供条件(如滨674油藏)。(2)洼陷带该带一般是盆地的沉积中心,发育深水湖相烃源岩,为中央隆起带、缓坡带和陡坡带中的各种砂体和其他圈闭提供丰富的烃源,形成原生砂岩油气藏(如牛庄、大芦湖及丰11油藏等)。此外,洼陷带与正向构造带的过渡地带中,还可形成不同规模的泥岩裂缝油藏(如河54、永54、利983等油藏)。据此推断,在洼陷带的深部,还可能发育更为隐蔽的油气藏。(3)中央背斜带我国东部断陷盆地在新生代断陷活动强烈,往往在开阔凹陷中形成大型的中央构造带。东营凹陷中央背斜带就是由于陈南断层活动引发沙河街组四段盐岩塑性拱张而形成,背斜顶部断层极为发育,使构造复杂化,形成多种圈闭类型(背斜、鼻状构造、断块等),构成了以构造油气藏为主的复式油气聚集带。此外,近几年还在沙河街组三段以下地层中发现了众多以透镜体为主的岩性油气藏(如营931、河89、辛158等),它们都具有高压高产的特点。(4)缓坡带缓坡带外接凸起,内临洼陷,地层倾角小,一般为0~3