准噶尔盆地西缘沙二段油气主控因素与成藏模式探讨

准噶尔盆地西缘沙二段油气主控因素与成藏模式探讨

车辆尾生高度是准噶尔盆地西部高度的二次构造单元。西部和北部与加莱山接壤。南部有两座山凹陷，东部有红色车裂，与长吉塌陷和中湾突出物相连（图1）。它在西北部的加莱山高大挺拔，从东南到安集海附近逐渐消失。该凸起形成于晚海西运动早期,印支-燕山运动期强烈隆升,喜马拉雅运动期进入缓慢沉降阶段,发育着石炭系与下白垩统,下白垩统与古近系,古近系与新近系之间的多个区域不整合面,下白垩统以上地层向北西方向逐层超覆,地层总厚度一般为1~2km.该区油气勘探始于20世纪50年代初,现今已钻探井20余口,主要集中在东边的三维地震工区内,发现了新近系沙湾组沙二段滩坝砂、沙一段板砂、古近系大型地层圈闭、下白垩统沟谷充填圈闭、石炭系基岩潜山等多个勘探领域。钻探表明,该区油藏具有多油源、多层系、多类型、多品位的特点,油质上稀下稠,新近系沙湾组以稀油油藏为主,古近系、白垩系、石炭系均为稠油油藏。2005年3月,排2井在新近系沙湾组1013.4-1017.3m井段获得高产油流,用4mm油嘴控制放喷,折算日产油62.79m3,揭开了沙湾组浅层大规模勘探的序幕,随后甩开钻探的排8、排206等7口探井均在同一层系获高产油流,现已控制含油面积约70km2,提交三级地质储量近5000×104t,建成30×104t产能规模。1沙一方稀油气藏成藏沙湾组沙二段浅层稀油油藏群分布在挤压湖进体系域内的多套退积湖扩滩坝砂体的上倾尖灭部位。平面上油气沿古湖岸线附近的弧形突出部位分布,具成带成排展布的特点(图2)。油藏沿北南平行排列的古湖岸线分布(如排2、排8油藏群分别聚集在1号和2号古湖岸线附近)。另外,在凸起区的北西上倾构造高部位,由于沙湾组埋深小于1km,分布有近北东向展布的大型稠油环带,目前排6、排18等井均已钻遇。据排6井蒸汽热采试油资料,地面原油密度0.9807g/cm3,地面原油粘度214000mPa·s,凝固点38℃,含硫0.32%,含蜡23.18%.沙二段稀油油藏具有相同的油气成藏特征,并且油层埋藏浅,油质好,产能高。如排2井油藏,探明含油面积8.4km2,油层埋深一般为1km左右,油层厚度受透镜状滩坝砂体控制,为中间厚四周薄,厚度变化在2~5m的砂岩岩性油藏。根据测试成果,排2井油藏为正常温压系统,原油密度平均0.8070g/cm3,粘度平均1.67mPa·s,含蜡量平均6.95%.油藏溶解气量很低,原始气油比为5m3/m3.天然气相对密度为1.080,轻烃组分含量低,不含甲烷;氮气含量较高,为85.94%.排2井油藏日产量稳定在800t以上,单井日产量平均20t.排2井油藏具有“强振幅、中低频率、高吸收系数”的地震属性。2车排子地区油气运聚规律对该区20余口完钻井进行了跟踪分析,认为沙二段油气富集主要受以下4种因素控制。(1)湖扩滩坝砂体沉积微相车排子地区具有类前陆盆地前隆-隆后斜坡带的构造层序格架特征,沙湾组层序表现为“二元”体系域结构,即松弛低位体系域和挤压水进体系域,缺失高位体系域。其中,挤压水进体系域在初始湖泛面之上发育沙二段湖进退积型滩坝砂。滩坝砂在沿岸走向上呈斑块状分布并连片延伸,垂直岸线方向为中间厚向两侧减薄的透镜状,在上倾方向上超叠覆,宽度局限、厚度变化快。排2、排8井均钻遇沙二段湖进滩坝体,岩性为中粗粒砂砾岩,分选、磨圆较好,成分和结构成熟度相对较高,砂体埋藏浅,胶结疏松,成岩性差,属高孔高渗储集层,排2、排8井油层段孔隙度分别为34%和30%,渗透率分别达3625×10-3μm2和2000×10-3μm2,对形成排2、排8井区富集高产油藏起到了决定性作用。(2)“网毯式”油气输导体系车排子凸起发育的地层本身不具备生烃能力,油源对比表明,新近系沙二段稀油主要来自东面昌吉凹陷和南面四棵树凹陷的侏罗系中低熟煤系烃源岩,属双向混源油。油气从四棵树、昌吉2个凹陷充注到排2、排8井区成藏运移距离较远,分别达到40~70km、60~100km,由垂向通源断层以及不整合面、砂层共同构成的复式阶梯输导体系是成藏的先决条件。红车断裂及其伴生断层为油气从深洼区向凸起区的运聚提供了重要的通道,与该区发育着的多个不整合面及沙一段厚层板砂,共同组成了油气侧向运移通道网。凸起区多期发育的垂向通源断裂较好地沟通了油气与湖相滩坝砂体,构成了有效的纵向运聚通道网。该凸起发育前白垩纪、白垩纪、新近纪3个期次的断裂体系,断裂平面上叠合分布,以北西向展布为主,多为下逆上正的陡倾断层,倾角60~70°,延伸距离短,但沟通层系多,由基底石炭系向上一直断至新近系塔西河组,对油气成藏起着关键性作用。钻探表明,“有藏必有断”,如排2、排8、排206井油藏;“无断必无藏”,如排16井。(3)湖相泥岩的侧向封挡湖进滨岸滩坝砂发育在初始湖泛面之上,向西或西北方向上超叠覆,在上倾方向与滨浅湖相泥岩直接接触,加之单个砂体彼此连通性较差,有利于形成多个有效的储油圈闭。排2、排8井油藏滩坝砂侧向上与湖相厚层泥岩相接触,形成封闭性良好的岩性圈闭,油气运聚其中富集成藏。排9、排17等井由于油气侧向封挡条件差,未形成有效的圈闭,导致钻探失利。(4)长期发育的古构造脊地震剖面清楚显示,车排子地区存在4个继承性发育的古构造脊(图3)。它们的出现与石炭系起伏不平的基底形态密切相关,均存在基底隆起背景,平面上近南北向平行展布,其形成时间早,发育时间长,定型时间晚,由海西运动晚期至喜马拉雅运动期长期继承性发育,对油气的多期运聚起着重要的控制作用。最东侧的古构造脊距离油源最近,隆起幅度最大,对油气成藏的控制最为明显,来自南部四棵树凹陷的油气沿古构造脊向北运移,遇到侧向封挡良好的滩坝砂圈闭即可成藏,形成多排近东西条状带分布的浅层稀油油藏群,排2、排8井钻探成功与此密切相关。在古构造脊西侧,因受古构造脊的阻隔,加之距离油源较远,油气供给较为困难,这应该是排10井、排11井失利的重要原因。3成藏模式及成果整体上讲,车排子凸起油气成藏具有多源供烃,多次充注,多期成藏,早期破坏,晚期富集,油藏类型多样,多层含油油质下稠上稀的特点,成藏模式可概括为“远源供油,阶梯输导,多期成藏”(图4)。沙湾组沙二段作为车排子地区目前的唯一工业性产层,也是发现稀油的唯一层段,其成藏模式表现为“远源、晚期聚集、多因素控藏”模式。油源来自于南部四棵树凹陷和东部昌吉凹陷侏罗系煤系烃源的双向供给,运移距离长,至少在40km以上;储集体为胶结疏松、成岩性很差的滩坝砂体,储集物性极佳;成藏期较晚,为喜马拉雅运动中晚期,埋深大于1km的油藏保存较好,基本未遭受破坏,大体保持了原生油藏的面貌,以低气稀油的形式富集成藏;埋深小于1km的构造高部位,地层剥蚀严重,地下水较为活跃,氧化、生物降解作用较强,形成粘度很高的稠油环带。油气富集成藏既受沉积微相、垂向断裂控制,也与古构造脊和湖相泥岩的侧向封堵密切相关,具有多因素控制,“网毯式”成藏的特征。4打造细开发优势(1)沙湾组沙二段发育了多个古湖岸线和多套上超叠覆的滩坝砂,决定沙二段浅层高产油藏具有成带成排分布的特点。寻找古湖岸线附近的湖进滩坝砂是扩大勘探成果的关键,南部3号滩坝砂带将是下步甩开钻探的有利目标。(2)沙二段油层埋藏浅,油