天山北侧中、新生代前陆盆地

2024-11-07 18:41:44
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(一)准噶尔陆相油气

准噶尔盆地在海西早期增生陆块初期,本为几个海相(残留)前陆坳陷连接而成(见图144)。二叠纪后期逐步由海相转为陆相盆地,海、陆相界线不易划分。由于北天山持续上升,前陆持续下陷,但天山南、北主要湖、沼相带烃源岩(T3—J2)仍相互对应。准噶尔南部印支前陆坳陷缓坡宽广,前隆相距较远。T3(黄山街组)为 “准噶尔三叠纪最大水进时期的较深水广湖沉积[189]”;J1+2在天山山前沉积厚度较大,为一套暗色含煤建造,具有很强的成烃能力,尤其是生气潜力可观[186];深部海相烃源通过断裂向上运移。因此,准南坳陷气源丰度特别高[427](见图158),为国内罕见。前文已有论述,从简。

准南坳陷和库车、塔西南T3—J2烃源岩,晚期最大埋深都达万米左右。很难对含烃源的层系直接进行勘探研究,主要做较浅层次生气藏的文章。准南在烃源成熟条件和成藏模式有其特点。T3—J2烃源岩在K—E时期逐步成熟,而库车、塔西南烃源很晚才成熟。准南前陆盆地持续发展,缓坡范围宽广、烃源最丰富、成藏时间早、保存条件好(图175),但过于深埋,“一丑遮百俊”。

喜马拉雅晚期强烈的构造运动,将广大的前陆坳陷分为山前构造带和大斜坡两部分。学者和勘探家都对三排构造带有很高的兴趣,而对广阔的大斜坡则多回避。下面分别进行讨论。

1. 准南山前构造带次生油气藏

本油气藏一般分为三排构造(图176),认为是燕山运动和喜马拉雅运动的强烈叠加[162,428],构造应力场经历了由燕山运动近南北向挤压向喜马拉雅运动NNW和NNE的转换。共有二十多个长轴背斜,已发现呼图壁、玛河、独山子、齐古、霍尔果斯等油气藏和一些含油气构造。除了第一排齐古等由于逆推T3—J2地层较浅外,二、三排构造都很难直接钻探T、J地层油气层。所获E、N地层气藏大多是通过断裂来自深部,有些油藏可能是古近系自生的或古近系混源贡献。

二、三排构造深部也反映有构造显示,普遍伴有断层,多有源自天山的推滑断裂。喜马拉雅期运动已将万米以下的T、J地层构造推抬至6000~9000m。本区烃源丰度很高,近水楼台,在早期富集的基础上,晚期以裂缝网络为主重新聚集成藏。今后勘探这类超深非常规气藏,要有充分的高科技准备。

呼图壁E1地层超高压气藏,上覆E2+3a地层的厚大泥岩盖层(460m),说明浅层次生气具有良好的压力封盖条件,提高了二、三排构造次生气藏的总体评价,关键是烃源断层、背斜圈闭和好的盖层配套。超高压次生气藏,也反映断裂连接下有丰富的深部天然气聚集。

2. 前陆大型斜坡陆相油气潜力分析

本书前面对此隐蔽油气领域已有论述。此处从简。

图175反映J2顶的埋深发展情况。最大埋深(N2后期)在盆1、2井约4500m,坳陷中心约11000m,上倾大斜坡高差达6500m。喜马拉雅晚期在坳陷中心形成推覆隆起构造带,其北仍为大斜坡带,构造形变微弱,最深为9000m,到盆1井高差仍达4500m,面积大于2万km2。在深埋过程中,侏罗系砂岩深部经历致密(局部超致密)阶段,推测约在N1时期形成过致密砂岩 “深盆气”大气区。本区J1+2烃源岩及煤层厚度大、生气强度高,而且是坳陷中心丰富气源的长期运移指向带。砂岩比较发育,天然气可以充分灌注,现在仍在充注。致密砂岩孔隙毛管阻力大,侧向运移能力弱,垂向也难泄漏。推测存在高饱和、超高压致密砂岩大气区是有充分依据的。在大斜坡的高部位则为油、气并存带,盆1井等已证实,并存在超高压封隔带[429]

图175 准噶尔盆地侏罗系上、下组合界面埋深发展简图(据多种资料编)

目前的问题是埋深过大,施工困难。首先应探寻 “甜点”,如入湖河流三角洲等厚大砂体,并采取有效的增产措施。逐步总结规律,谨慎进行勘探开发。预测本区应有数万亿立方米天然气资源,最好提前做可行性专题研究。本领域将是准噶尔盆地最大的希望所在。

在深坳周围侏罗系埋藏较浅的地区,如准东、中央隆起、准南第一排构造等地,所在区烃源岩热演化程度较低,有些以生油为主,但也可接受深坳的天然气。这些地区,还有相当的油气潜力。周边燕山运动反映较强,有些隆起导致侏罗系烃源岩剥蚀殆尽,而像车莫隆起则有利于油气聚集。

(二)吐哈、柴窝铺、三塘湖等盆地

这些小盆和准噶尔盆地同属海西早期运动增生的陆块。一般在石炭纪变质岩、火山岩的基底上、前陆坳陷区,沉积较厚的二叠纪海相、海陆交互相地层。当时博格达还是裂陷槽,印支期受到区域挤压应力而逐渐升起,海水也从陆块退却,开始形成分隔的几个陆相盆地。T—J2时期气候润湿,河、湖、沼在整个大西北及中亚都很发育,普遍沉积多套陆相烃源岩,如吐鲁番坳陷八道湾组(J1b)烃源岩厚达800m(图177a),而且煤层特别发育。

分隔的小盆,不存在古缝合带复活逆冲隆升引发的前陆盆地。博格达回返向两侧挤压,吐哈盆地出现向南的逆推甚至滑脱。K、E、N时期起伏都较缓和,盆内燕山、喜马拉雅期形成许多局部构造和断层。在山间盆地总的格局下,盆地内靠近生油坳陷的背斜成为重要的油藏,尤其在古构造背景下更为有利。由于陆相烃源晚期没有过度深埋,处于生油阶段,所以较快地发现一批侏罗纪原生油藏,属于常规适时聚集(图184b)。陆相油气埋藏不深,用一定的投入,还可充分挖掘潜力。当然,诸小盆上覆地层不厚,断层也较活跃,油气已相当散失,一般油藏压力偏低,需具体分析。

(三)叠合盆地油气综述

天山北侧原为一个早海西增生陆块,基底和海相沉积是统一的。陆相早期(T3—J2)水体也相连通,沉积和烃源岩基本可以对比。随博格达的隆升,盆地明显分割,特别是喜马拉雅期构造和沉积的显著差异,成藏条件区别很大。

图176 准噶尔盆地南缘区域构造样式[428]

1. 准噶尔盆地综述

二叠系海相烃源凹陷主要分布在盆地偏西和南侧(见图154),由于后期区域构造发展形式不一,油气成藏条件也不相同。南侧为持续坳陷,丰富的海陆烃源被深埋于万米左右,至今未见其大的作为。西部玛湖和盆1井西生烃坳陷,向西、东两侧都有重要的建树。坳陷以西长期向盆边变薄或尖灭的缓坡,海相烃源凹陷后期埋藏适度,至今仍以生油为主。西坡在盆缘克乌断阶带上、下,成为我国最早发现的克拉玛依大油田(见图155)。这里并没有多少高大完整的背斜构造,主要是断阶和地层岩性圈闭,多在陆相层中成藏。油气有相当逸散,油苗、稠油较多,但一直能得到烃源补充。生烃凹陷东侧为腹部隆起区,本身凸凹不平,后期运移斜坡也有变化,成藏条件要复杂得多。近期已发现一些较好的油藏,其中大多是海相油源通过断层在陆相地层中形成次生油藏。克乌地区和腹部地区还发现石炭纪基底火山岩油藏。

图177 吐鲁番坳陷J1b生油岩及鄯善油藏剖面[371]

准南除超深海相烃源外,还有非常丰富的陆相烃源,也由于后期埋藏过深,勘探不顺,近年相继在浅层中获得一些次生气藏。

准噶尔盆地烃源和构造发展配套关系比较复杂,有关远景评价及部署,综合考虑如下:

第一,逐步将勘探重点向准南转移。这里海相、陆相烃源岩叠加,生烃丰度特别高,普遍具超高压封盖,资源潜力很大。但由于前陆持续深埋,工作难度大。随着理论和技术进步,已有可能加强研究和勘探工作。首先抓山前构造带浅层次生气藏,伺机在山前选择深部高幅度构造钻探J裂缝性气藏,研究在大斜坡较高部位探查厚大砂体,以便在广阔的致密砂岩含气区寻找 “甜点”,如果证实可由浅至深开发致密砂岩大气区。

第二,盆中腹部自身海、陆相烃源都较差。但西、南、东生烃坳陷都有向本区运移的势头,远景可观。但区域构造发展不平衡,配套关系相当复杂,远源的又多是次生的,非常规性很强,因此特别要深入查明地史发展规律。

第三,继续准西北盆缘断阶带挖潜,向两端及断坡下方寻找新的圈闭类型。对二叠纪和石炭纪火山岩给予更多注意。

2. 吐哈、三塘湖等盆地油气叠合综述

海、陆相烃源条件类似准噶尔,但喜马拉雅晚期没有出现前陆过于深埋现象,隆、坳继承性较好,陆相生烃坳陷和构造圈闭直接控制油气成藏,生、储、运、圈基本按常规运行,为我国中西部陆相油气难得的成藏有利条件。已发现一批陆相油田,还可在复杂圈闭中寻找新类型油气藏。因为上覆层较薄,应注意喜马拉雅期断层对油气藏的影响。

海相层埋藏相对略深,较少海相烃源上窜至陆相混源的现象,海相可能具有封隔的独立成藏系统。可作为今后勘探重点,注意燕山运动海相油气的活动及喜马拉雅晚期最后如何组建成藏。