本文摘要：摘要：針對塔東隆起帶震旦系油氣成藏認識不清的問題，利用近年來新采集的二維地震、鉆井等資料，對塔東隆起帶震旦系油氣成藏進行研究。結(jié)果表明：塔東隆起帶震旦系水泉組發(fā)育碳酸鹽巖臺地緩坡相沉積，早期臺地相沉積環(huán)境更有利于儲層發(fā)育;在東探1井震旦系水
摘要：針對塔東隆起帶震旦系油氣成藏認識不清的問題，利用近年來新采集的二維地震、鉆井等資料，對塔東隆起帶震旦系油氣成藏進行研究。結(jié)果表明：塔東隆起帶震旦系水泉組發(fā)育碳酸鹽巖臺地—緩坡相沉積，早期臺地相沉積環(huán)境更有利于儲層發(fā)育;在東探1井震旦系水泉組下部臺地相白云巖地層中發(fā)現(xiàn)了60m連續(xù)分布的儲層瀝青，表明震旦系發(fā)育有古油藏。東探1井震旦系古油藏是塔里木盆地首次在震旦系發(fā)現(xiàn)古油藏，該發(fā)現(xiàn)說明震旦系經(jīng)歷了油氣成藏過程，瀝青分布特征表明沉積相帶與巖溶作用對古油藏具有一定的控制作用。該研究開拓了塔里木盆地新的勘探層系，可為塔里木盆地震旦系油氣勘探提供部署依據(jù)。
關(guān)鍵詞：塔東隆起帶;震旦系;瀝青;碳同位素;古油藏
石油方向論文投稿刊物：《石油學(xué)報》主要刊載石油和天然氣地質(zhì)勘探、油氣田開發(fā)技術(shù)與工藝、石油與天然氣鉆井、海洋油氣工程、油氣儲運、石油礦場機械以及相關(guān)分支學(xué)科、交叉學(xué)科的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的創(chuàng)新性成果和高水平論文。
0引言
目前震旦系碳酸鹽巖油氣藏主要分布在西伯利亞、非洲、東歐、印度、阿拉伯、澳大利亞及中國的華北、揚子、塔里木等克拉通盆地中，油氣勘探和開發(fā)程度較低[1]。近年來四川盆地安岳氣田高石梯-磨溪構(gòu)造震旦系天然氣勘探取得重大突破[2-4]，展示了古老克拉通盆地震旦系良好的勘探前景。前人從元古代航磁異常樣式、巖石學(xué)特征、熱構(gòu)造事件特征、地層對比標(biāo)志層、古氣候?qū)W和生物學(xué)[5-8]等方面進行了研究。
結(jié)果表明，從新元古代至二疊紀(jì)，揚子古板塊與塔里木古板塊靠近成為一個大陸。因此，同為古老克拉通盆地的塔里木盆地與四川盆地震旦系具有相同或相似的沉積古地理環(huán)境和石油地質(zhì)條件，具有良好的油氣勘探前景。塔里木盆地震旦系由于埋藏深度大、盆內(nèi)鉆井少，前人對震旦系的研究主要集中在野外露頭剖面，而盆內(nèi)震旦系發(fā)育特征、地層層序、沉積相與巖相古地理等方面研究較為粗略[9-27]，油氣成藏前景不明。該文通過對塔東隆起帶震旦系沉積特征進行研究，結(jié)合巖屑薄片觀察以及碳氧同位素特征等，在震旦系發(fā)現(xiàn)了古油藏，沉積相與表生巖溶作用對古油藏的分布具有一定控制作用，明確了震旦系油氣勘探前景。
1震旦系地層與沉積特征
塔東隆起帶位于塔里木盆地東北部，西接古城低凸起，北接滿加爾凹陷，南部邊界受車爾臣斷裂控制，東部延伸至羅西臺地，總體呈北東走向，是晚奧陶世開始形成、長期繼承性發(fā)育的下古生界大型古隆起。
1.1地層特征
庫魯克塔格地區(qū)野外露頭與塔東隆起帶鉆井資料表明，塔東地區(qū)震旦系自下而上可分為下震旦統(tǒng)扎摩克提組、育肯溝組，上震旦統(tǒng)水泉組、漢格爾喬克組。塔東隆起帶漢格爾喬克組因遭受剝蝕而未鉆遇該套地層，塔東1、塔東2、東探1井揭示上震旦統(tǒng)水泉組為一套臺地—臺前緩坡的細—粉晶白云巖，水泉組頂部與寒武系底界呈角度不整合接觸，地層殘留厚度變化較大，呈楔形結(jié)構(gòu)特征，向NW方向快速變厚;滿加爾凹陷內(nèi)震旦系與寒武系接觸關(guān)系由角度不整合逐漸變?yōu)槠叫胁徽?或整合接觸關(guān)系)，凹陷內(nèi)地層厚度變化較小，分布穩(wěn)定。
1.2沉積特征
塔東地區(qū)3口鉆遇震旦系水泉組白云巖的探井均位于塔東隆起帶上。塔東2井鉆遇24.0m震旦系白云巖，發(fā)育有淺灰色中—細粒亮晶砂屑白云巖和灰至深灰色粉屑白云巖，沉積水體能量較強;塔東1井鉆遇91.3m震旦系白云巖(未穿)，發(fā)育有殘余砂屑細晶白云巖和殘余泡沫綿層顯微晶白云巖，沉積水體能量相對較弱;東探1井鉆遇799.0m白云巖(未穿)，頂部發(fā)育有粉—細晶白云巖，中—下部為泡沫狀綿層細晶白云巖和疊層石粉晶白云巖，沉積水體能量相對較低。東探1井中上部緩坡相地層在塔東1、塔東2井不發(fā)育。塔東隆起帶水泉組下部地層以臺地相為主，上部地層以中上緩坡相為主，震旦系水泉組早期沉積水體能量更高，沉積環(huán)境更有利于儲層發(fā)育。
2古油藏的發(fā)現(xiàn)及其特征
為了研究東探1井震旦系水泉組沉積與古油藏特征，對巖屑進行了間隔5m的連續(xù)取樣，鏡下多處發(fā)現(xiàn)瀝青分布，其中，在下部臺地相地層5740～5800m處連續(xù)分布，具有儲層瀝青特征，證實東探1井震旦系發(fā)育較大規(guī)模古油藏。
2.1縱向分布特征
從研究區(qū)東探1井震旦系瀝青儲層縱向分布特征來看，在上部緩坡相地層中只有1處見到瀝青，瀝青段主要集中分布于震旦系中下部臺地相地層中(5740～5800m)，該段之下臺地相地層另有3處可見瀝青分布。總體來看，下部臺地相瀝青含量遠高于上部緩坡相。根據(jù)巖屑5m等間距取樣所測定的碳酸鹽巖碳同位素曲線具有良好的旋回性，一般認為碳同位素負偏特征指示可能存在暴露面[19]。根據(jù)碳同位素曲線顯示，東探1井震旦系內(nèi)幕存在2個可能的暴露面，瀝青段正好位于臺地相的暴露面之下，表明沉積相與表生巖溶作用對早期儲層發(fā)育具有一定的控制作用，進而控制了早期古油藏的聚集與現(xiàn)今瀝青的分布。
2.2賦存狀態(tài)特征
根據(jù)研究區(qū)巖屑鏡下薄片觀察來看，瀝青以分散狀較均勻地分布于白云巖中，主要儲存于白云巖晶間孔、微裂縫及溶孔中，具有儲層瀝青的典型特征。瀝青鏡下視面孔率為5%～15%，瀝青含量相對較高，瀝青連續(xù)分布最大高度約為60m，說明當(dāng)時古油藏充滿度較高，油源充足，古油藏規(guī)模較大。
2.3瀝青來源推測
①從東探1井瀝青縱向分布特征來看，除連續(xù)分布瀝青段外，其上5475m處有1處瀝青分布，其下有3處瀝青分布。瀝青縱向分布趨勢由下向上逐漸減少。②前人對震旦系烴源巖研究表明：在南雅爾當(dāng)山剖面觀測到特瑞愛肯組烴源巖[10];在庫魯克塔格野外露頭發(fā)現(xiàn)震旦系—南華系烴源巖[9]。③塔東隆起帶水泉組白云巖地震反射特征為中—弱振幅、差連續(xù)性，其下部為一套強振幅、連續(xù)性反射波組，這套地震反射特征在塔東隆起帶全區(qū)均有分布，雖無鉆井揭示(東探1井、塔東1井均未鉆穿震旦系)，推測其為育肯溝組砂泥巖可能性非常大，具有一定的生烴能力。
④一般來說，通過有機質(zhì)穩(wěn)定碳同位素曲線的直接對比即可判斷油源的相關(guān)性[20-21]。通過東探1井黑土凹組、西大山組泥質(zhì)烴源巖與震旦系瀝青可溶有機質(zhì)(飽和烴、芳烴、非烴、瀝青質(zhì))穩(wěn)定碳同位素特征對比來看，黑土凹組可溶有機質(zhì)δ13C值為-25%～27‰，西大山組可溶有機質(zhì)δ13C值為-26%～27‰，震旦系瀝青可溶有機質(zhì)δ13C值為-27%～-29‰，震旦系瀝青與黑土凹組、西大山組源巖可溶有機質(zhì)碳同位素基本沒有交集(西大山組1個點除外)，其相關(guān)性較小。綜上研究可知，震旦系瀝青烴源巖為黑土凹組與西大山組的可能性較小，來源為震旦系—南華系地層的可能性較大。
2.4瀝青成因分析
對部分含瀝青的樣品進行了瀝青鏡質(zhì)組反射率測定，11個樣品測試結(jié)果顯示，等效鏡質(zhì)體反射率為2.65%～2.97%，熱演化程度較高(一般氧化瀝青Ro較低)，為原油裂解瀝青可能性較大。
3油氣勘探意義
東探1井震旦系古油藏是首次在塔里木盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)震旦系古油藏，震旦系古油藏的發(fā)現(xiàn)對塔東隆起帶乃至塔里木盆地油氣勘探具有重要意義。首先，塔東隆起帶震旦系古油藏的發(fā)現(xiàn)表明，塔里木盆地震旦系具備良好的油氣成藏條件與勘探前景，開拓了塔里木盆地除奧陶系、寒武系外又一新的碳酸鹽巖勘探層系;其次，震旦系古油藏的發(fā)現(xiàn)指示震旦系下部地層可能發(fā)育潛在的有效烴源巖，塔里木板塊震旦紀(jì)處于拉張環(huán)境，在其邊緣和內(nèi)部發(fā)育大陸裂谷盆地，具備發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖的大地構(gòu)造環(huán)境;另外，東探1井震旦系瀝青熱演化程度高，表明瀝青為原油裂解瀝青，原油裂解的另一產(chǎn)物———裂解氣是下步重點勘探的方向。
4結(jié)論
(1)塔東隆起帶震旦系水泉組發(fā)育碳酸鹽巖臺地—緩坡相沉積，下部臺地相地層沉積環(huán)境更有利于儲層發(fā)育。
(2)東探1井震旦系水泉組臺地相白云巖地層揭示60m連續(xù)分布的儲層瀝青，瀝青分布特征表明，震旦系發(fā)育古油藏且可能來源于震旦系—南華系烴源巖，沉積相帶與巖溶作用對古油藏具有一定的控制作用。
(3)東探1井震旦系古油藏的發(fā)現(xiàn)表明震旦系經(jīng)歷油氣成藏，具備良好的油氣成藏條件，開拓了塔里木盆地新的勘探層系，原油裂解氣是震旦系下步重點勘探的方向。
參考文獻：
[1]王鐵冠，韓克猷.論中—新元古界的原生油氣資源[J].石油學(xué)報，2011，32(1)：1-7.
[2]杜金虎，鄒才能，徐春春，等.川中古隆起龍王廟組特大型氣田戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)與理論技術(shù)創(chuàng)新[J].石油勘探與開發(fā)，2014，41(3)：268-277.
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