北三台凸起石炭系火山岩油气分布规律及勘探方向

北三台凸起石炭系火山岩油气分布规律及勘探方向杨和山;陈洪;李鹏【摘要】北三台凸起石炭系油气资源丰富，本文以该区丰富的实钻探井资料和三维 地震资料为基础，利用该区测井资料与火山岩岩性的相关关系,将该区石炭系内幕地 层划分为四个层序.典型油气藏分析表明，油藏均分布在1套层序和第B套层序内，其 分布规律与石炭系顶部风化壳淋滤带，古构造高点密切相关，构造的建设和破坏作用 是油气分布的关键因素.【期刊名称】内蒙古石油化工【年(卷)，期】2015(000)019【总页数】4页(P138-141) 【关键词】火山岩;层序;古构造;风化壳;火山碎屑岩 【作者】杨和山;陈洪;李鹏【作者单位】中国石油新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国 石油新疆油田公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田公司 勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000 【正文语种】中文【中图分类】P618.130.6北三台凸起为准噶尔盆地的一个二级构造单元，位于该盆地东部隆起西端。是晚海 西构造运动后形成的一个继承性凸起，其东邻阜康凹陷，西至吉木萨尔凹陷，北与 沙奇凸起相接，南与阜康断裂带相连，面积约1160km2 （图1）,石炭系火山岩 油气资源极其丰富。目前该区钻遇石炭系的探井有98 口，石炭系火山岩油藏提交 探明储量288.79x104t，控制储量2651x104t。2006年以来，该区西泉1井、 西泉2井、西泉3井和西泉9井在石炭系火山岩中均获得高产油流，表明该区石 炭系火山岩具有较强的勘探潜力。但该区石炭系火山岩油气藏的地层分布，油气藏 控制因素尚不明确，制约油气的进一步勘探。因此，针对该区进行岩性、石炭系内 幕地层展布，石炭系控藏因素分析具有重要意义。1石炭系的岩性、地层分布特征该区钻遇石炭系的探井中有部分井钻遇石炭系较薄，其岩性不具代表性。本次研究 选取该区钻遇石炭系较厚的30多口探井进行岩性分析，录井岩性表明石炭系主要 分布有三类岩性。结合该区丰富的三维地震资料，进行全区岩性和地震反射特征对 比，石炭系火山岩地震反射特征与火山岩岩性有较强的关联性。其岩性与地震反射 特征表现为，一类岩性对应安山岩和玄武岩，具有中等-强振幅、连续性好、平行 -亚平行的内部反射结构，反射的成层性好，类似于沉积岩的反射特征，但横向上 分布不稳定，一般延伸不远，强波中断现象较常见，此种反射特征在不同地区不同 深度具有相似性。该类岩性对应火山岩溢流相，常分布于石炭系内幕层序的底部， 平面上分布于靠近火山口的位置；二类岩性为凝灰岩，具有中-弱反射，内部结构 常呈平行或丘状的短反射，同相轴多产生扭曲，难于追踪，属火山爆发相，分布于 层序中部，但由于多数地区层序缺失上部火山沉积相地层，该类地层又常常出现在 层序顶部；三类岩性为火山沉积岩，主要表现为砂岩或砂泥岩夹火山凝灰岩地层， 该类岩层具中-弱反射，成层性好，分布较连续，对应火山沉积相，分布于层序顶 部，但多套层序在顶部缺失该套地层。此外，该区分布有较重要的且少量的气孔状 火山碎屑岩，此类岩性分布较少，规律性不强。石炭系岩性变化频繁的区域，地震 反射同相轴较强。从钻井出发，利用三维地震资料对火山岩岩性进行全区追踪，北三台地区火山岩纵 向上分布有四套石炭系内幕层序（图2）。第I套层序分布于北三台凸起顶部区域，西部大部分缺失，范围最小，厚度从 200m600m不等。该套层序自下而上分布较完整的火山岩溢流相、火山岩爆发 相和火山岩沉积相地层，西泉1井，北32井油藏分布于该套层序中。第H套层序 分布范围较广，北三台凸起西部部分缺失，也发育较完整的火山岩溢流相、火山岩 爆发相和火山岩沉积相地层，该套层序未发现油藏，厚约400m。第B套层序仅西 部边缘缺失，地层厚约600m,分布范围较广，发育火山岩溢流相、火山岩爆发相 地层，缺失火山岩沉积相岩层，西泉2井、西泉3井油藏分布于该套层序中。第 IV套层序全区均有分布，地层厚约800m，大部分地区缺失火山岩沉积相地层，北 13井，北81井均钻遇该套层序，有油气显示，但未发现油气藏。图1北三台凸起石炭系油气分布图图2北三台凸起石炭系岩性与层序对比模式图3北三台石炭系火山岩油藏典型地震剖面2石炭系火山岩的油藏类型从已发现的油气藏分析，该区主要发育以石炭系顶部风化壳油藏为主的断层-岩性 油藏和石炭系内幕岩性油气藏（图3）,其油藏均分布于第I套层序内。北三台凸起石炭系顶部曾长期出露地表，顶部火山岩遭到风化剥蚀，形成良好的油 气储层，该区二叠系梧桐沟组底部有一套稳定的泥岩分布，形成石炭系风化壳油藏 的天然盖层。该类油藏以西泉1井、西泉9井和北32井油藏为代表。西泉1井油 藏位于石炭系顶部，两侧靠断裂封堵油气，顶部是二叠系梧桐沟组底部泥岩，形成 断层-岩性油藏。西泉9井区油藏也受断层和岩性控制，油层集中分布在石炭系 顶部。另一类油藏是以石炭系内幕的岩性封堵形成的岩性油气藏，西泉2井和西 泉3井油气藏便属于此类，西泉2井油气藏并不位于石炭系顶部，其油气储集层 为一套气孔状火山碎屑岩，盖层为石炭系内部一套安山岩。西泉3井油气藏西侧 靠二叠系梧桐沟组底部泥岩封堵，东侧依靠石炭系内部安山岩地层封堵。3成藏模式及油藏控制因素3.1成藏模式北三台凸起紧邻阜康凹陷，阜康凹陷二叠系平地泉组暗色泥岩和中下侏罗统煤系地 层为该区已证实的两套主要烃源岩。此外，北三台凸起石炭系烃源岩在该区分别较 广，地层厚度巨大，有机质丰度较高，可以达到中一好烃源岩丰度范围1。研 究表明，北三台凸起石炭系油气主要来自阜康凹陷二叠系平地泉组和北三台凸起石 炭系烃源岩。三叠纪末，北三台凸起石炭系烃源岩和阜康凹陷二叠系平地泉组烃源岩进入生油期， 开始油气的运移，生排烃高峰期在侏罗纪中晚期，该期准噶尔盆地发生燕山口幕构 造运动，北三台凸起强烈隆升，部分地层遭受强烈剥蚀乃至剥蚀殆尽，形成了一系 列断裂和不整合面。这些断裂、不整合面形成油气运移和再分配通道，为油气运聚 提供有利条件。来自阜康凹陷二叠系平地泉组的油气和北三台凸起火山沉积相地层的油气在侏罗纪 中晚期开始运移，该期及以后北三台凸起均位于构造高部位，油气沿断裂和不整合 面由低向高运移，在石炭系的构造高点，石炭系顶部有风化壳或石炭系内部有气孔 状火山碎屑岩的地方聚集起来，形成北三台凸起特有的石炭系火山岩油气藏。3.2油藏控制因素图4北三台凸起晚海西构造运动后石炭系古构造高点剖面图北三台凸起石炭系油藏控制因素主要有3个，一是古构造高点。晚海西构造运动 后，北三台向上隆起，形成一系列古构造高点；二是石炭系储层，石炭系可作为储 集层的有两种，石炭系顶部风化壳淋滤带和石炭系内幕气孔状火山碎屑岩；三是盖 层，二叠系梧桐沟组底部泥岩分布稳定，可作为石炭系顶部风化壳淋滤带油藏的盖 层，石炭系内幕安山岩也可作为以气孔状火山碎屑岩为储层油藏的盖层。北三台凸起是一个自晚海西构造运动便开始形成的继承性凸起，此后经历了印支、 燕山和喜玛拉雅多次构造运动的改造。每一次构造运动对当时沉积的地层均进行了 不同程度的改变，从而形成不同时期的不同古构造格局。北三台凸起在侏罗纪晚期经历了历史上构造运动最强的燕山口幕构造运动，导致北 三台凸起顶部二叠系至侏罗系局部缺失，形成天窗。天窗边缘古构造高点不具封闭 性，但在天窗周缘可发现二叠系梧桐沟组沉积较薄的地区即为北三台凸起石炭系晚 海西构造运动后的古高点，从现今发现的西泉1井油藏和西泉3井油藏分析不难 看出，上述区域与古构造高点有较好的关联。古构造高点也可以通过对地震剖面进 行层拉平分析，对二叠系梧桐沟组层拉平分析（图4）发现钻遇油气的西泉1、西 泉011、西泉2、西泉3和西泉9井均处于构造高部位。古构造高点具有形成时间早，更易捕获油气的特征，是北三台凸起石炭系油藏的主 要控制因素之一。但不是每一个古构造高点均含油，北三台凸起经历多期次构造运 动，后期构造对早期构造高点的改造作用，一定程度上对早期形成油气藏具有破坏 作用。海西构造运动晚期，北三台凸起出露地表，顶部石炭系火山岩地层部分遭受剥蚀， 局部地区形成风化壳淋滤带，风化壳淋滤带内储集物性好，孔隙度平均为11% , 渗透率平均为1.983mD，淋滤带外储集物性明显偏差，孔隙度平均为6.7%，渗 透率平均为0.046mD。西泉1井、北32井油藏均属风化壳作为储集层的油藏。北三台凸起二叠系梧桐沟组底部有一套稳定的泥岩沉积，是北三台顶部风化壳淋滤 带天然的盖层。石炭系内部发育不同规模的安山岩岩体，可作为石炭系内部气孔状 火山碎屑岩储层的有效盖层。4勘探潜力分析北三台凸起是一个自海西期开始形成的继承性凸起，为阜康凹陷的长期油气指向区， 石炭系内部发育石炭系烃源岩。多期次构造运动的改造使得该区断裂发育，便于油 气运聚。从生、储、盖、运、圈、保的油气成藏因素分析，该区烃源岩发育，运聚 条件较好。如何发现该区储集和保存条件是该区获得油气发现的关键因素。已知油 气藏分析表明，北三台凸起潜在油气藏包括，石炭系顶部风化壳油藏。石炭系沉 积末期的晚海西期，北三台凸起出露地表，形成局部地区顶部风化壳淋滤带，该区 域孔隙发育，渗透率较好，风化壳上覆二叠系梧桐沟组底部泥岩可作油藏盖层，可 形成石炭系顶部风化壳油气藏。古构造高点油气藏。北三台凸起经历多期次的构 造运动，每一次构造运动均形成古构造高点，晚海西构造运动之后，燕山山幕构造 运动之前形成的古构造高点早于该区油气充注时间，形成古构造高点油气藏较为有 利。参考文献1贺凯，李培俊，等.北三台地区石炭系成藏条件与勘探方向J.新疆石油地 质，2001,22 ( 5 ): 421-423.2 吴运强，常秋生，等.气孔状火山碎屑岩储集层成因特征及油气勘探意义J .新疆石油地质，2006 ,27 ( 2 ):166-172.