麦盖提斜坡位于塔里木盆地西南坳陷东北部,主要发育石炭系—二叠系、泥盆系、奥陶系、寒武系等多套勘探层系。根据中国石油第四次油气资源评价结果,麦盖提斜坡石油地质资源量为3×108t,天然气资源量为4500×108m3,油气资源丰富,勘探潜力大,但勘探程度整体较低[1-4]。麦盖提斜坡及周缘勘探始于20世纪60年代,1980年曲1井在石炭系获少量可动油(未计量),证实了麦盖提斜坡西段的含油气性;1992年曲3井在石炭系小海子组获得突破,发现巴什托普油田[5];1995年山1井在奥陶系蓬莱坝组白云岩潜山获工业气流,日产气约12×104m3,发现鸟山气藏;1997年在玛扎塔格构造带发现和田河气田,是塔里木盆地最早发现和探明的碳酸盐岩整装大气田,麦盖提斜坡形成了储层类型多、多层系含油气的基本认识;2016年罗斯2井在白云岩潜山获工业气流,日产气约21×104m3,发现罗斯2气藏;2017年玛东3井在奥陶系潜山获高产工业油流,日产油超90m3,发现玛东3油藏。2018—2021年,先后针对寒武系盐下白云岩与奥陶系碳酸盐岩钻探10余口探井,一直没有取得新的突破和发现。截至2021年底,麦盖提斜坡已发现油气(田)藏9个,显示了优越的石油地质条件,但该区整体仍处于油气勘探早期阶段,地震资料以二维为主,钻井分布零散,已发现油气藏单个资源规模较小,油气勘探始终没能大规模展开,急需寻找新的勘探接替发现和领域。
前期塔西南麦盖提斜坡奥陶系油气勘探主要聚焦在刻画奥陶系白云岩潜山及石灰岩构造型圈闭[6],但这类圈闭在斜坡区通常规模较小,现有二维地震测网难以有效识别和精细刻画。对于奥陶系断控岩溶岩性油气藏勘探类型前期仅作尝试性探索,长期以来未作为主要的勘探领域。群古2、玉北5、玉北6等井钻至走滑断裂带,岩心及测井可见典型的裂缝+溶蚀孔洞型储层,这些井的钻探证实地震上奥陶系串珠反射、片状强反射是断控岩溶储层的响应特征,证实了走滑断裂持续活动区岩溶储层规模发育,但受限于区域成藏规律认识不足和断控岩溶储层刻画技术不成熟,早期探索未能获得发现。近两年来结合富满油田勘探经验,开展麦盖提斜坡断控岩溶领域勘探研究,开展二维、三维地震连片解释,完成一轮走滑—逆冲断裂体系系统梳理,发现并落实了北西向、北东向两组规模发育的走滑断裂带,多期活动特征明显。通过老井复查证实走滑断裂对岩溶储层的控制作用,井震结合评价寒武系烃源岩分布特征,结合新井资料深化成藏主控因素研究,建立奥陶系断溶体油气成藏模式,利用新采集三维地震开展断控岩溶储层刻画技术攻关,落实了一批有利圈闭,展现了走滑断控岩溶领域良好的勘探潜力[7-10]。
为探索麦盖提斜坡奥陶系走滑断控岩溶油气藏新类型,扩展新的油气接替领域,2022年在和田河气田西南部的罗南构造带部署罗探1风险探井,在奥陶系良里塔格组—鹰山组断控岩溶新类型获得油气发现,标志着麦盖提斜坡发现一个全新的勘探领域。本文以罗探1井的发现为契机,系统分析麦盖提斜坡烃源岩特征、储盖组合分布和成藏要素的时空配置关系,旨在进一步揭示奥陶系走滑断控岩溶领域的油气成藏条件和聚集富集规律,明确其勘探潜力、部署思路和下一步勘探方向,为扩大罗探1井勘探成果和麦盖提斜坡其他区带的甩开勘探提供有益的参考和借鉴。
1 区域地质特征西南坳陷位于塔里木盆地西南部,包括西昆仑冲断带、西天山冲断带、喀什凹陷、叶城凹陷、塘古凹陷、麦盖提斜坡和玛东构造带7个二级构造单元。西南坳陷具有以古生界—新生界沉积为主的叠合型前陆盆地特征[11-13],总面积约为14×104km2,是塔里木盆地油气勘探战略接替区之一。其中麦盖提斜坡北临西天山冲断带,东北与巴楚凸起相连,西南与喀什凹陷和叶城凹陷相邻,东与玛东构造带相接(图 1)。麦盖提斜坡呈北西—南东走向,向西南倾伏,在平面上东西分段,东段宽,自东向西逐渐变窄,是一个新近纪晚期快速北东翘倾的斜坡构造。
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图 1 麦盖提斜坡及周缘地质概况图 Fig. 1 Geological map of Maigaiti slope and its peripheral areas |
麦盖提斜坡是塔里木盆地油气勘探重要区带之一,发育前寒武系至新近系沉积地层,缺失中生界三叠系、侏罗系和白垩系,局部地区发育志留系、泥盆系。依据地震和钻井资料,下古生界厚度为4000~ 5200m,上古生界厚度为900~2500m,整体为西厚东薄。古生界中上奥陶统、志留系、泥盆系受古隆起控制由北向南超覆尖灭,在西段麦西地区志留系超覆沉积在奥陶系鹰山组风化壳之上,在东段玛南地区石炭系下泥岩段直接覆盖在鹰山组风化壳上。中生代由于麦盖提斜坡整体抬升,地层剥蚀殆尽。新生代时期,区域整体构造沉降,并发生构造反转,构造形态由早期的西北倾转为东南倾,因此新生界在整个斜坡区均有分布,但厚度变化较大,由北向南增厚,厚度为2000~9000m。以中寒武统厚层膏盐岩为界线可划分为盐上、盐下两大勘探组合,盐下为中—下寒武统储盖组合,盐上发育奥陶系、泥盆系、石炭系等多套有利储盖组合,是一个具有油气多目的层聚集、复式成藏特征的有利勘探区带[14]。
麦盖提斜坡经历了加里东期、海西期、印支期、燕山期和喜马拉雅期等多期构造运动,其中加里东期、海西期和喜马拉雅期3期构造运动对该区的断裂形成、构造格局与成藏演化影响最大[15]。加里东晚期古昆仑洋开始闭合,中昆仑岛弧与塔里木古陆碰撞造山,这一碰撞造山作用使塔里木盆地从此前数亿年的区域性伸展构造状态转变为区域性挤压构造状态。随着昆仑加里东碰撞造山带进入造山后构造演化阶段,同时发生了阿尔金地块与塔里木板块的拼合,受西昆仑山与阿尔金山造山双向挤压,西南边缘古隆起东部逆时针旋转形成北东向的和田古隆起。麦盖提斜坡形成了一系列北东方向和北西方向的走滑断裂。海西晚期西南边缘古隆起以整体沉降运动为主,发育广泛且稳定的克拉通内沉积,和田古隆起消亡,晚二叠世麦盖提斜坡走滑断裂继承性活动,以压扭走滑为主,活动强度自西向东逐渐减弱。印支期—燕山期西南坳陷进入中生代古隆起演化阶段,古隆起的范围进一步扩大,麦盖提斜坡整体抬升,其上缺失全部中生代地层。喜马拉雅期中新世由于印度板块的强烈碰撞,昆仑山开始快速隆升,塔西南陆内前陆盆地形成,南部沉降剧烈,形成向昆仑山前急剧加厚的楔状剖面结构,呈现前陆盆地典型的剖面几何形态,此时巴楚凸起开始形成,构成塔西南陆内前陆盆地的前缘隆起,麦盖提斜坡成为巴楚凸起的南部斜坡区,塔西南古生代古隆起深埋于巨厚的新生代之下。新近纪阿图什组沉积以来,塔西南前陆盆地发生强烈挤压沉降,塔西南古隆起快速南倾,麦盖提斜坡构造形态由早期的西北倾转为东南倾。
近年来依托盆地整体基础研究,系统梳理了麦盖提斜坡走滑断裂体系,明确了走滑断裂平面展布规律和分期、分段特征,认为走滑断裂活动期次与圈闭形成期的时空匹配关系是石炭系—奥陶系油气成藏的关键。麦盖提斜坡具备走滑断控岩溶岩性油气藏成藏要素,是一个新的油气勘探领域。
2 罗探1井风险勘探断控岩溶油气藏新类型获得突破罗探1井位于麦盖提斜坡罗南构造带罗斯6号断控岩溶型圈闭内,于2023年2月27日开钻,2023年7月16日完钻,完钻井深为6368m,完钻层位为奥陶系鹰山组,目的层奥陶系良里塔格组—鹰山组碳酸盐岩钻厚289m。罗探1井在奥陶系良里塔格组—鹰山组见44m/9层气测显示,显示最好井段为6354~6368m,全烃达59.98%(图 2),组分全,槽面见星点—条带状油花和豆粒状气泡,后效节流循环,液气分离器出口点火,焰高达5~10m,呈橘黄色无黑烟,最大持续时间为5小时14分钟;钻至奥陶系鹰山组,井深为6340m处开始发生井漏失返、放空,为钻遇断控岩溶形成的溶孔、溶洞的标志;奥陶系良里塔格组—鹰山组测井解释气层49m/17层。对罗探1井奥陶系良里塔格组—鹰山组6079~6368m进行了常规测试,8mm油嘴放喷,油压为4.898~5.588MPa,日产气39390m3;酸压测试,5mm油嘴放喷求产,油压为25.839MPa,折日产气106173m3,折日产油10.6m3,定产结论为凝析气层。罗探1井是麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩断控岩溶新类型油气藏勘探的首次突破,打开了麦盖提斜坡油气勘探新局面,展示出巨大的勘探潜力。
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图 2 罗探1井奥陶系良里塔格组—鹰山组四性关系图 Fig. 2 Four-property relationship of the Ordovician Lianglitag Formation-Yingshan Formation in Well Luotan 1 |
罗探1井常规测试和酸压测试对比,油气的产量和天然气性质发生较大变化。常规测试仅见油花,酸压后折日产油10.6m3;常规测试天然气组分含量:甲烷72.86%,二氧化碳18.85%,硫化氢1.3832%,氮气6.7%,天然气干燥系数为0.997,为典型的干气,与邻井罗斯2井天然气组分相当;酸压后天然气组分含量:甲烷7.33%,二氧化碳87.9%,硫化氢0.0078%,氮气3.97%,天然气干燥系数为0.901,为湿气特征。罗探1井常规测试天然气与罗斯2井一致,地球化学特征指示为喜马拉雅期过成熟干气,是区域天然气最大规模充注成藏形成的干气气藏;酸压后沟通新储集体,油气地球化学特征显示其为海西期—印支期充注的油气,高二氧化碳含量为同期二叠纪强烈火山作用形成,具有偶然性且分布局限。因此瞄准喜马拉雅期活动的通源走滑断裂且避开二叠系火山活动通道是下一步油气勘探的关键。
3 油气成藏特征以罗探1井奥陶系断控岩溶新类型油气勘探突破为契机,开展二维、三维地震连片解释,进行奥陶系走滑断裂刻画,落实麦盖提斜坡走滑断裂分布特征;分别从烃源岩条件、奥陶系储层发育特征、构造成藏演化规律等方面开展了麦盖提斜坡油气地质条件系统研究,深化了断控岩溶油气藏形成与富集特征认识。
3.1 寒武系盐下主力烃源岩特征 3.1.1 罗探1井油气源对比 3.1.1.1 天然气地球化学特征及对比罗探1井酸压后天然气甲烷的稳定碳同位素值为-46.5‰,乙烷的稳定碳同位素值为-43.6‰,丙烷的稳定碳同位素值为-37.1‰。据天然气成因图版判识(图 3),罗探1井烃类天然气属原油伴生气[16],同时,罗探1井甲烷稳定碳同位素折算成熟度为0.91%[17],与原油折算成熟度0.95%可对比。通过罗探1井烃类气成因类型及油气成熟度对比分析,认为罗探1井天然气来自寒武系玉尔吐斯组烃源岩。
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图 3 天然气成因判识图版 Fig. 3 Natural gas genesis identification plate Ⅰ1—生物气;Ⅰ2—生物气和亚生物气;Ⅰ3—亚生物气;Ⅱ1—原油伴生气;Ⅱ2—油型裂解气;Ⅲ1—油型裂解气和煤型气;Ⅲ2—凝析油伴生气和煤型气;Ⅳ—煤成气;Ⅴ—无机气 |
罗探1井酸压后天然气具有高含量的二氧化碳,二氧化碳稳定碳同位素值为-4.1‰~1.5‰(图 4)。据二氧化碳成因图版判识,罗探1井高含量的二氧化碳属无机成因[18],可能为地幔岩浆成因。
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图 4 二氧化碳成因判识图版 Fig. 4 CO2 genesis identification plate Ⅰ—有机成因CO2区域;Ⅱ—无机成因CO2区域;Ⅲ—有机成因和无机成因CO2共存区域;Ⅳ—有机成因和无机成因CO2混合区域 |
罗探1井酸压后原油全油稳定碳同位素值为-30.9‰,小于-30‰,属于典型海相原油(图 5)。通过原油甾烷系列(m/z=191)生物标志化合物对比分析,罗探1井奥陶系良里塔格组—鹰山组原油具有高C28三环萜烷、高C29三环萜烷、低C30未知的特征,与玛东构造带玉东2井奥陶系典型海相原油生物标志化合物可对比,而与塔北地区托探1井寒武系典型陆相原油低C28三环萜烷、低C29三环萜烷、高C30未知的特征存在显著差异[19]。同时,罗探1井原油的∑甲基二苯并噻吩/∑甲基菲为0.66,与寒武系玉尔吐斯组烃源岩及原油的比值相近(0.21~6.59),远大于奥陶系烃源岩的相应比值(0.01~0.04),指示罗探1井原油来源于寒武系玉尔吐斯组烃源岩(图 6)。
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图 5 罗探1井原油与典型海陆相原油甾烷系列生物标志化合物对比图 Fig. 5 Comparison of sterane series biomarker compounds between crude oil in Well Luotan 1 and typical marine and continental crude oil |
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图 6 烃源岩及原油∑甲基二苯并噻吩/∑甲基菲与甲基菲关系图 Fig. 6 Relationship between ∑ Methyldibenzothiophene/∑ Methylphenanthrene and Methylphenanthrene of source rock and crude oil |
此外,罗探1井原油芳烃的甲基菲指数折算原油成熟度为0.95%[20]。
3.1.2 寒武系玉尔吐斯组烃源岩地球化学特征与分布目前,麦盖提斜坡已发现10个油气藏、6套含油层系、18口出油气探井,油气源均来自寒武系。罗探1井原油和天然气地球化学特征对比分析证实其油气也源自寒武系海相烃源岩。
寒武系沉积前,受西南边缘古隆起分隔,塔西南地区形成山前、斜坡两个北西向展布的沉积坳陷,麦盖提斜坡发育“三面环隆、北西开放”的古地貌格局。基于新采集格架线二维地震、三维地震和新钻井等地质资料综合分析,认为基底古构造控制了下寒武统的沉积,建立了寒武系“古凹控烃、古低梁—古斜坡控滩”沉积模式;古隆起周缘下斜坡区是寒武系烃源岩的主要发育区,斜坡区烃源岩分布面积为2.6×104km2。
麦西次洼发育斜坡相烃源岩,厚10~50m;玛南次洼发育台内洼地烃源岩,厚10~30m(图 7)。麦西次洼与玛南次洼烃源岩形成环境存在差异:麦西次洼生烃环境更佳,已发现油气来自寒武系斜坡相含磷硅质泥页岩,成烃生物以底栖藻为主,二苯并噻吩中—低含量、高Pr/Ph、轻碳同位素,可与全球对比,暗色泥岩排烃过程中形成酸性流体,沉淀自生石英;玛南次洼主要发育台地相烃源岩,成烃生物为浮游—底栖藻,二苯并噻吩中—高含量、低Pr/Ph、正常碳同位素,潟湖相碳酸盐岩排烃时成岩流体为碱性,未发现石英。
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图 7 塔里木盆地西南坳陷寒武系玉尔吐斯组烃源岩厚度图 Fig. 7 Thickness map of source rock in the Cambrian Yuertus Formation in Southwest Depression in Tarim Basin |
塔西南地区寒武纪—早奥陶世为碳酸盐台地沉积。早奥陶世,海平面缓慢上升,发育蓬莱坝组局限海台地相云坪;蓬莱坝组沉积末期,海平面下降,区域上形成广泛的间断暴露和淋滤溶蚀作用。早—中奥陶世鹰山组沉积时期,海平面上升,沉积环境逐渐开阔,发育半局限—开阔台地相的泥晶—亮晶砂屑灰岩及滩间海沉积的泥晶石灰岩。晚奥陶世良里塔格组沉积时期发育残余台地边缘灰泥丘泥晶石灰岩,为后期储层的发育提供了良好的物质基础(图 8)。
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图 8 塔西南地区奥陶系沉积相对比图 Fig. 8 Well correlation section showing sedimentary facies changes in the Ordovician in the southwestern Tarim Basin |
受加里东晚期—海西早期构造抬升剥蚀及断裂作用影响,麦盖提斜坡主要发育3类成储模式:(1)白云岩潜山岩溶储层(图 9a),奥陶系蓬莱坝组—寒武系下丘里塔格组白云岩挤压冲起形成高陡白云岩潜山,大气淡水沿构造裂缝和高陡地层大规模顺层溶蚀,叠加早期(准)同生白云岩化和表生岩溶作用等成储作用,形成较为均质的白云岩储层,以罗斯2、山1气藏为代表;(2)石灰岩潜山裂缝型储层(图 9b),奥陶系良里塔格组—鹰山组受多期构造运动强烈挤压形成石灰岩潜山,潜山高部位发育多期构造裂缝,密集中—高角度斜交微裂缝为主要储集空间,目前有效裂缝主要为深埋期形成,沿裂缝溶蚀作用相对较弱,以和田河气田及玉北1油藏为代表;(3)断控岩溶储层(图 9c),其形成主要与走滑断裂活动有关,走滑断裂及其伴生裂缝为酸性流体提供了运移通道,在碳酸盐岩地层中发生溶蚀改造作用,形成了沿断裂分布的不同规模的溶蚀孔洞和溶蚀缝,是斜坡区碳酸盐岩内幕主要的储层类型,以罗探1气藏为代表。
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图 9 麦盖提斜坡奥陶系储层发育模式图 Fig. 9 Development patterns of the Ordovician reservoirs in Maigaiti slope |
麦盖提斜坡罗南构造带良里塔格组—鹰山组主体为半局限—开阔台地相沉积的泥晶—亮晶砂屑灰岩,局部为滩间海沉积的泥晶石灰岩,规模发育的高能滩为后期岩溶储层的形成提供了良好的物质基础。麦盖提斜坡发育多组走滑断裂,断裂多期活动,为岩溶流体提供了重要渗流通道,最终形成不同规模的断控岩溶储层[21-23]。
罗探1井钻至断控岩溶储层发育段,发生大规模井漏失返和放空等复杂情况,指示了规模断控岩溶储层中溶蚀孔洞的发育,但也因此未能获取有效的岩心和成像测井等资料。参考了玉北5、玉北6等邻井资料,根据缝洞组合特征,麦盖提斜坡断控岩溶储层储集空间主要可分为洞穴、孔洞、裂缝—孔洞及裂缝。
(1)洞穴。
直径大于100mm、半充填或未充填的洞穴,可与裂缝组合,由构造破裂作用及与断层有关的强烈溶蚀改造作用形成,对储集空间的贡献最大。洞穴在钻井过程中主要表现为发生钻井液的大量漏失及放空现象。罗探1井在钻至6340~6368m井段时,发生漏失和钻具放空,累计漏失钻井液1018m3,放空共1.66m,节流循环点火焰高达5~8m。玉北6井成像测井表现为大片暗色斑块,地震剖面上呈现明显的串珠状反射特征。
(2)孔洞。
孔洞即溶蚀孔洞,指碳酸盐岩沿断裂规模溶蚀形成的孔径为0.2~40mm不等的溶蚀孔洞(图 10a),铸体薄片可见粒间溶孔及粒内溶孔发育,部分被方解石或泥质充填。测井表现出高声波时差、低自然伽马、低密度的特征,成像测井呈暗色斑点状。
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图 10 麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶储层岩心及薄片特征图 Fig. 10 Core and thin section characteristics of the Ordovician fault controlled karst reservoir in Maigaiti slope (a)玉北6井,6713.30~6713.40m,鹰山组,含灰云岩,溶蚀孔洞发育,未充填;(b)玉北6井,6710.48m,鹰山组,灰质云岩,岩心溶蚀孔洞发育,见未充填裂缝;(c)玉北5井,6741.48m,蓬莱坝组,中晶白云岩,溶蚀孔洞沿裂缝发育;(d)玉北6井,6702~6712m,鹰山组,高角度裂缝及斑点状溶蚀孔洞发育;(e)罗探1井,6240.00m,鹰山组,泥晶石灰岩,构造缝发育,缝宽为0.05~0.1mm,未充填;(f)罗探1井,6180.00m,鹰山组,云质含生屑藻粘结灰岩,溶蚀缝发育,粉—细晶白云石及泥质半充填—未充填 |
(3)裂缝—孔洞。
孔洞和裂缝均发育,是断控岩溶储层最主要的储集空间之一。溶蚀孔洞为主要的储集空间,裂缝在提高储层储集性能的同时,为流体在厚层致密灰岩中的渗流和运移提供了有利条件。岩心上可见溶蚀孔洞沿裂缝发育(图 10b、c)。测井上表现为低密度、低中子及高声波时差。成像测井可见高角度裂缝和斑点状溶蚀孔洞(图 10d),地震相表现为强振幅串珠状反射或杂乱反射特征。
(4)裂缝。
孔洞不发育,以断裂、裂缝作为主要储集空间和渗流通道,是致密灰岩重要的储集空间之一。罗探1井区裂缝较为发育,岩心及薄片均可见明显裂缝体系,以构造缝和溶蚀缝为主(图 10e、f)。受控于多期构造运动不同方位应力场作用,区内发育3期裂缝[24]。早期裂缝多为水平缝,裂缝开度为0.2~4mm,充填程度高,往往被亮晶方解石全充填;中期裂缝仍以水平缝为主,裂缝开度为0.2~2mm,被方解石半充填;晚期裂缝水平缝及高角度裂缝均发育,裂缝规模相对较小,开度在0.2~1mm之间,几乎未充填。溶蚀作用主要沿构造缝发育,扩容后的构造缝极大地改善了储层的储渗能力。
3.3 油气运聚与成藏特征罗探1井走滑断裂断控岩溶气藏的勘探发现,进一步印证和丰富了麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶油气藏成藏富集的3点主要地质认识:一是寒武系盐下深层发育优质烃源岩;二是受走滑断裂控制,奥陶系碳酸盐岩串珠地震反射特征反映有效储集空间;三是大型走滑断裂具有通源作用,形成“大纵向、小横向”油气立体成藏模式(图 11)。
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图 11 麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶油气藏成藏模式立体图 Fig. 11 Stereoscopic hydrocarbon accumulation pattern of the Ordovician fault controlled karst oil and gas reservoirs in Maigaiti slope |
通过已发现油气藏成藏特征分析,麦盖提斜坡主要发育加里东期、海西期—印支期和喜马拉雅期3期油气充注成藏过程(图 12);烃源岩、古构造演化及通源断裂控制油气分布,断裂活动期次、断穿层系决定了油气性质与富集层系,形成了南油北气、南重北轻的油气分布格局,加里东期、印支期、喜马拉雅期多期构造运动控制了油气幕式充注,决定了油气复式成藏的特点。
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图 12 麦盖提斜坡油气成藏期次图 Fig. 12 Stages of hydrocarbon accumulation in Maigaiti slope |
加里东晚期:寒武系玉尔吐斯组烃源岩埋藏较浅,成藏演化模拟成熟度Ro为0.6%~0.8%,未规模生烃,油气充注强度相对较弱。油藏主要在寒武系盐下保存,且环古隆起周缘分布,近源区玛东第一排大型断裂带附近奥陶系潜山捕获油,目前已发现玛东3—玉北1油藏,生物降解作用导致油质偏重,原油密度为0.93g/cm3。
海西晚期—印支期:麦盖提斜坡玉尔吐斯组烃源岩处于主要生油阶段,成藏演化模拟成熟度Ro为0.9%~1.2%。寒武系盐下发育和田河、西克尔两个古油藏,古油藏沿大型断裂带调整在奥陶系—石炭系成藏,目前已发现巴什托普油藏,为正常成熟油,原油密度为0.82g/cm3,罗斯2、罗探1少量成藏。
喜马拉雅期:玉尔吐斯组烃源岩进入过成熟生气阶段,并且古油藏深埋部分裂解生气。寒武系盐下天然气在斜坡北东上倾构造高部位会聚;与巴楚隆起边界断裂相关的大型断裂带附近天然气向上调整,在奥陶系—石炭系成藏。和田河气田、罗斯2气藏、山1气藏和罗探1气藏的干气形成于该时期。
3.4 走滑断裂分布与特征 3.4.1 走滑断裂类型与期次麦盖提斜坡发育多组走滑断裂体系(图 13),主要为压扭和张扭两类成因机制,前者形成于挤压构造应力背景,走滑断裂与构造层压隆变形相伴生,后者形成于拉张构造应力背景,走滑断裂与构造层下掉或者地堑变形相伴生(图 14)。结合区域背景分析,根据走滑断裂断开层位及分层变形特征,可以将麦盖提斜坡走滑断裂划分为加里东晚期—海西早期、海西晚期—印支期和喜马拉雅期等3期[25-29]。
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图 13 麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩顶面断裂分布图 Fig. 13 Distribution of faults on the top surface of the Ordovician carbonate rocks in Maigaiti slope |
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图 14 麦盖提斜坡典型走滑断裂构造样式图(剖面位置见图 13) Fig. 14 Typical structural styles of strike slip faults in Maigaiti slope (section location is in Fig. 13) |
麦盖提斜坡发育多期、多组走滑断裂体系,平面上具有明显的分区特征,麦西地区、罗北地区、和田河周缘地区走滑断裂活动特征和平面组合均有明显差异(图 13)。
麦西地区发育北西向左旋、北东向右旋两组走滑断裂体系。其中北西向走滑断裂分布于塔参2井—群6井一带,与巴什托普逆冲断裂斜交(图 13)。走滑断裂构造样式主要为负花状和“花上花”(图 15),具有加里东晚期—海西早期压扭、海西晚期张扭、印支期压扭分层差异变形特征。北东向走滑断裂主要分布于巴什托普逆冲断裂南侧,构造样式为负花状,该类断裂体系形成于加里东晚期—海西早期,局部海西晚期—印支期继承性活动。
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图 15 麦盖提斜坡北西—南东向地震解释大剖面(剖面位置见图 13) Fig. 15 NW-SE direction seismic interpretation profile in Maigaiti slope (section location is in Fig. 13) |
罗北地区发育近东西、北东和北西走向3组断裂体系(图 13)。近东西向断裂构造样式为逆冲—走滑复合断裂,发育罗西—罗斯—鸟山逆冲—走滑断裂和罗北逆冲走滑断裂2条主干断裂构造带。北东向走滑断裂规模发育,形成时期为加里东晚期—海西早期,断裂构造样式为负花状,具有明显的张扭特征(图 15)。北东向加里东晚期走滑断裂具有不同程度后期活动,罗探1井以东走滑断裂叠加了喜马拉雅期压扭变形,麦西地区和罗北地区结合部走滑断裂叠加了海西晚期—印支期压扭变形。北西向走滑断裂平面上与北东向走滑断裂相互交错,分布数量相对较少。北西向走滑断裂为加里东早期古断裂基础上继承性发育,经后期多期改造,喜马拉雅期定型,改造强度东强西弱。
和田河周缘地区发育规模北东向走滑断裂体系,在平面分布上与罗西—罗斯—鸟山、玉中、玉北3条大型近东西向弧形逆冲—走滑复合断裂呈近垂直的关系(图 13)。北东向走滑断裂形成时期为加里东晚期—海西早期,并在海西晚期—印支期存在不同程度的持续压扭变形。
总体来看,麦盖提斜坡寒武系—奥陶系走滑断裂十分发育,麦西地区和罗北地区走滑断裂主要为北东和北西两组走向,平面上相互交错;和田河周缘地区走滑断裂为北东向。本次研究在中国石油矿权内识别出走滑断裂约1090km/48条。
3.4.3 断裂控储控藏特征麦盖提斜坡奥陶系岩溶储层形成于加里东晚期—海西早期,该时期的逆冲、走滑断裂控制白云岩潜山岩溶储层、石灰岩潜山裂缝型储层和断控岩溶储层的发育。控制白云岩潜山岩溶储层的断裂带主要为加里东晚期—海西早期阿尔金逆冲推覆冲断体系,相关断裂带主要分布在玛东冲断带,罗斯2井、山1井局部发育该类型断裂带(图 13)。控制石灰岩潜山裂缝型储层的断裂带主要为近东西向弧形冲断体系,例如罗南—鸟山—玛扎塔格弧形冲断带、胜和—玉北弧形冲断带和群库恰克冲断带。该类型断裂带形成于加里东晚期—海西早期,并在海西晚期—印支期或喜马拉雅期多期活动。断控岩溶储层的形成主要与北东、北西向走滑断裂相关,该类型的断裂广泛分布于麦西、罗北和和田河周缘地区,大量二维、三维地震资料显示断控岩溶地震响应特征明显。该类断裂形成于加里东晚期—海西早期,局部存在海西晚期—印支期和喜马拉雅期多期活动。
麦盖提斜坡发育中寒武统膏盐岩区域盖层,对盐下和盐上油气成藏体系具有明显的分隔作用,断裂构造样式对油气垂向运聚具有明显的控制作用。麦盖提斜坡北东、北西向走滑断裂向下断穿基底,可沟通寒武系盐下油气源,向上断穿中寒武统膏盐岩,可作为油气向盐上运移的有效通道,有利于油气运移至奥陶系断控缝洞体并聚集成藏。麦盖提斜坡近东西向弧形冲断体系主要为盖层滑脱断裂构造样式,虽然主滑脱断面没有断穿中寒武统膏盐岩,但该类断裂构造均与压扭断裂相伴生,仍可作为沟通油源的断裂(图 15)。而玛东冲断带和巴楚南缘逆冲断裂带原地不发育寒武系烃源岩,难以作为沟通油源的断裂。
4 勘探前景分析罗探1井的勘探突破,发现了麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶岩性油气藏勘探新领域,在寒武系玉尔吐斯组主力烃源岩分布区内,利用二维、三维地震精细刻画了走滑断裂1090km(图 13),断裂多期活动,评价优选出断控岩溶体全新勘探领域有利面积近9300km2,石油资源量约为2.5×108t、天然气约为7500×108m3,较第四次油气资源评价的资源量有大幅提高,结果展示出麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶油气藏巨大的勘探潜力。
针对奥陶系碳酸盐岩断控岩溶油气勘探,塔里木油田提出预探评价和田河周缘地区、风险勘探麦西地区、地震部署罗北地区油气勘探的3个层次。和田河周缘地区发育北西向、北东向两组走滑断裂,断裂规模大、延伸远、持续活动,初步刻画断裂长490km,石油资源量约为4000×104t,天然气约为5000×108m3;罗北地区发育多期走滑断裂、片状强反射,二维地震初步刻画走滑断裂260km,石油资源量约为6000×104t、天然气约为2000×108m3,计划开展三维部署;麦西地区发育北东向、北西向两组走滑断裂体系,断裂长340km,海西晚期—印支期断裂活动通源,石油资源量约为15000×104t、天然气约为500×108m3,目前已部署岳探1风险探井。通过整体评价与有序的勘探部署,有望实现麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩天然气勘探的持续突破,为该地区油气资源的战略接替不断夯实资源基础。
5 结论与认识(1)针对麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶新领域,风险探井罗探1井获得首次突破,酸压后日产油10.6m3、日产气106173m3,开辟了该领域油气勘探的新局面。奥陶系碳酸盐岩断控岩溶储层的形成主要与走滑断裂活动相关,是麦盖提斜坡3类主要成储模式之一,受流体沿断裂对碳酸盐岩的规模溶蚀作用影响,形成洞穴、孔洞、裂缝—孔洞及裂缝4种主要的储集空间。
(2)麦盖提斜坡目前已发现油气均来自寒武系玉尔吐斯组烃源岩,烃源岩、古构造演化及通源断裂控制油气分布,断裂活动期次、断穿层系决定了油气富集层系与油气藏性质,加里东期、印支期、喜马拉雅期多期构造运动控制了油气幕式充注,是本区主要的3个成藏时期,决定了油气复式成藏的特点,形成了南油北气、南重北轻的油气分布格局。
(3)受多期构造运动影响,麦盖提斜坡奥陶系走滑断裂十分发育,发育多期、多组走滑断裂体系,且走滑断裂规模大、延伸远,为断控岩溶油气藏的规模形成提供坚实的基础,该地区预测断控岩溶型油气藏石油资源量为2.5×108t、天然气资源量为7500×108m3,综合评价优选出田河周缘地区、麦西地区和罗北地区3个有利勘探方向。
[1] |
田军. 塔里木盆地油气勘探成果与勘探方向[J]. 新疆石油地质, 2019, 40(1): 37-42. Tian Jun. Petroleum exploration achievements and future targets of Tarim Basin[J]. Xinjiang Petroleum Geology, 2019, 40(1): 37-42. |
[2] |
王宗礼, 徐晓峰, 李君, 等. 塔里木盆地油气成藏模式及新区新领域勘探方向分析[J]. 天然气地球科学, 2011, 22(1): 74-80. Wang Zongli, Xu Xiaofeng, Li Jun, et al. Reservoir forming patterns and exploration analysis of new area and new field in Tarim Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2011, 22(1): 74-80. |
[3] |
蔡希源. 塔里木盆地大型油气田成控因素与展布规律[J]. 石油与天然气地质, 2007, 28(6): 694-702. Cai Xiyuan. Main factors controlling hydrocarbon accumulation of middle and large sized oil and gas fields and their distribution rules in the Tarim Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2007, 28(6): 694-702. |
[4] |
何登发, 李德生, 何金有, 等. 塔里木盆地库车坳陷和塔西南坳陷油气地质特征类比及勘探启示[J]. 石油学报, 2013, 34(2): 201-218. He Dengfa, Li Desheng, He Jinyou, et al. Comparison in petroleum geology between Kuqa Depression and Southwest Depression in Tarim Basin and its exploration significance[J]. Acta Petrolei Sinica, 2013, 34(2): 201-218. |
[5] |
孟庆龙, 李曰俊, 敬兵, 等. 塔里木盆地西部巴什托普断裂的主要特征及其油气勘探意义[J]. 地质科学, 2008, 43(3): 569-575. Meng Qinglong, Li Yuejun, Jing Bing, et al. Main characteristics of the Bashituopu fault and its petroleum potential in the western Tarim Basin[J]. Chinese Journal of Geology, 2008, 43(3): 569-575. |
[6] |
崔海峰, 田雷, 刘军, 等. 塔西南坳陷麦盖提斜坡奥陶系白云岩油气的发现及其勘探启示[J]. 天然气工业, 2017, 37(4): 42-51. Cui Haifeng, Tian Lei, Liu Jun, et al. Hydrocarbon discovery in the Ordovician dolomite reservoirs in the Maigaiti slope, Southwest Depression of the Tarim Basin, and its enlightenment[J]. Natural Gas Industry, 2017, 37(4): 42-51. |
[7] |
崔海峰, 田雷, 刘军, 等. 塔西南坳陷麦盖提斜坡油气成藏模式[J]. 中国石油勘探, 2016, 21(6): 35-42. Cui Haifeng, Tian Lei, Liu Jun, et al. Hydrocarbon accumulation pattern of reservoirs in Maigaiti slope, Southwest Tarim Depression[J]. China Petroleum Exploration, 2016, 21(6): 35-42. |
[8] |
汪如军, 王轩, 邓兴梁, 等. 走滑断裂对碳酸盐岩储层和油气藏的控制作用: 以塔里木盆地北部坳陷为例[J]. 天然气工业, 2021, 41(3): 10-20. Wang Rujun, Wang Xuan, Deng Xingliang, et al. Control effect of strike-slip faults on carbonate reservoirs and hydrocarbon accumulation: a case study of the Northern Depression in the Tarim Basin[J]. Natural Gas Industry, 2021, 41(3): 10-20. |
[9] |
杨昕睿, 尹艳树, 王立鑫, 等. 塔里木盆地A地区奥陶系断控体内幕精细表征[J]. 油气地质与采收率, 2023, 30(6): 45-53. Yang Xinrui, Yin Yanshu, Wang Lixin, et al. Fine characterization of Ordovician inner fault-controlled bodies in area A of Tarim Basin[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2023, 30(6): 45-53. |
[10] |
李梁, 孙庭斌, 陈迎楠, 等. 塔里木盆地肖塘南地区走滑断裂特征与断溶体勘探研究[J]. 地质科技通报, 2023, 42(1): 239-245. Li Liang, Sun Tingbin, Chen Yingnan, et al. Characteristics of strike-slip faults and exploration of fault-dissolution body in Xiaotangnan area of Tarim Basin[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2023, 42(1): 239-245. |
[11] |
张仲培, 刘士林, 杨子玉, 等. 塔里木盆地麦盖提斜坡构造演化及油气地质意义[J]. 石油与天然气地质, 2011, 32(6): 909-919. Zhang Zhongpei, Liu Shilin, Yang Ziyu, et al. Tectonic evolution and its petroleum geological significances of the Maigaiti slope, Tarim Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2011, 32(6): 909-919. |
[12] |
刘忠宝, 高山林, 岳勇, 等. 塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系储层成因与分布[J]. 石油学报, 2014, 35(4): 654-663. Liu Zhongbao, Gao Shanlin, Yue Yong, et al. Formation and distribution of the Ordovician reservoir in Maigaiti slope, Tarim Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2014, 35(4): 654-663. |
[13] |
赵宗举. 全球海平面变化指标及海相构造层序研究方法: 以塔里木盆地奥陶系为例[J]. 石油学报, 2015, 36(3): 262-273. Zhao Zongju. Indicators of global sea-level change and research methods of marine tectonic sequences: take Ordovician of Tarim Basin as an example[J]. Acta Petrolei Sinica, 2015, 36(3): 262-273. |
[14] |
徐振平, 陈书平, 杨宪彰, 等. 塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布及封闭性评价[J]. 中国石油勘探, 2023, 28(5): 54-67. Xu Zhenping, Chen Shuping, Yang Xianzhang, et al. Distribution and sealing capacity evaluation of gypsum-salt rocks in the Middle Cambrian in Tarim Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2023, 28(5): 54-67. |
[15] |
李吉君, 卢双舫, 薛海涛, 等. 和田河气田天然气运聚效率及源区探讨[J]. 石油学报, 2009, 30(3): 347-353. Li Jijun, Lu Shuangfang, Xue Haitao, et al. A study on the migration and accumulation efficiency and the source area of natural gas in Hetianhe gas field of Tarim Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2009, 30(3): 347-353. |
[16] |
戴金星, 裴锡古, 戚厚发. 中国天然气地质学 [M]. 北京: 石油工业出版社, 1992: 112-124. Dai Jinxing, Pei Xigu, Qi Houfa. Chinese natural gas geology [M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1992: 112-124. |
[17] |
陈建平, 王绪龙, 陈践发, 等. 甲烷碳同位素判识天然气及其源岩成熟度新公式[J]. 中国科学: 地球科学, 2021, 51(4): 560-581. Chen Jianping, Wang Xulong, Chen Jianfa, et al. New equation to decipher the relationship between carbon isotopic composition of methane and maturity of gas source rocks[J]. Scientia Sinica Terrae, 2021, 51(4): 560-581. |
[18] |
左银辉, 郑紫芸, 邵大力, 等. 二氧化碳成因、成藏主控因素及脱气模式研究综述[J]. 科学技术与工程, 2021, 21(29): 12356-12367. Zuo Yinhui, Zheng Ziyun, Shao Dali, et al. Reviews on CO2 genesis, controlling factors of hydrocarbon accumulation and degassing model[J]. Science Technology and Engineering, 2021, 21(29): 12356-12367. |
[19] |
王清华, 杨海军, 蔡振忠, 等. 塔里木盆地库车南斜坡托探1井油气勘探重大突破及意义[J]. 中国石油勘探, 2023, 28(5): 28-42. Wang Qinghua, Yang Haijun, Cai Zhenzhong, et al. Major breakthrough and significance of petroleum exploration in Well Tuotan 1 on the south slope of Kuqa Depression, Tarim Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2023, 28(5): 28-42. |
[20] |
陈琰, 包建平, 刘昭茜, 等. 甲基菲指数及甲基菲比值与有机质热演化关系: 以柴达木盆地北缘地区为例[J]. 石油勘探与开发, 2010, 37(4): 508-512. Chen Yan, Bao Jianping, Liu Zhaoxi, et al. Relationship between methylphenanthrene index, methylphenanthrene ratio and organic thermal evolution: take the northern margin of Qaidam Basin as an example[J]. Petroleum Exploration and Development, 2010, 37(4): 508-512. |
[21] |
王清华, 杨海军, 汪如军, 等. 塔里木盆地超深层走滑断裂断控大油气田的勘探发现与技术创新[J]. 中国石油勘探, 2021, 26(4): 58-71. Wang Qinghua, Yang Haijun, Wang Rujun, et al. Discovery and exploration technology of fault-controlled large oil and gas fields of ultra-deep formation in strike slip fault zone in Tarim Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2021, 26(4): 58-71. |
[22] |
杜金虎. 塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩油气勘探 [M]. 北京: 石油工业出版社, 2010. Du Jinhu. Oil and gas exploration of Cambrian-Ordovician carbonate in Tarim Basin [M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2010. |
[23] |
赵文智, 沈安江, 潘文庆, 等. 碳酸盐岩岩溶储层类型研究及对勘探的指导意义: 以塔里木盆地岩溶储层为例[J]. 岩石学报, 2013, 29(9): 3213-3222. Zhao Wenzhi, Shen Anjiang, Pan Wenqing, et al. A research on carbonate karst reservoirs classification and its implication on hydrocarbon exploration: cases studies from Tarim Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2013, 29(9): 3213-3222. |
[24] |
邬光辉, 李建军, 卢玉红. 塔中Ⅰ号断裂带奥陶系灰岩裂缝特征探讨[J]. 石油学报, 1999, 20(4): 19-23. Wu Guanghui, Li Jianjun, Lu Yuhong. The fracture character-istics of Ordovician limestone in Tazhong NO.1 fault belt[J]. Acta Petrolei Sinica, 1999, 20(4): 19-23. |
[25] |
王祥, 能源, 程晓敢, 等. 塔里木盆地麦盖提斜坡及周缘下古生界断—盖组合及其控油气作用[J]. 石油学报, 2017, 38(3): 267-273, 323. Wang Xiang, Neng Yuan, Cheng Xiaogan, et al. Lower Paleozoic fault-caprock assemblage in Maigaiti slope of the Tarim Basin and periphery area and its controlling oil-gas effect[J]. Acta Petrolei Sinica, 2017, 38(3): 267-273, 323. |
[26] |
崔海峰, 田雷, 张年春, 等. 塔西南坳陷麦盖提斜坡北缘断裂活动特征[J]. 天然气工业, 2016, 36(12): 35-44. Cui Haifeng, Tian Lei, Zhang Nianchun, et al. Fault activity characteristics and hydrocarbon significance in the northern margin of Maigaiti slope, Southwest Depression in the Tarim Basin[J]. Natural Gas Industry, 2016, 36(12): 35-44. |
[27] |
崔海峰, 田雷, 刘军, 等. 麦盖提斜坡东段断裂活动特征及油气意义[J]. 石油地球物理勘探, 2016, 51(6): 1241-1250. Cui Haifeng, Tian Lei, Liu Jun, et al. Fault activity characteristics in Maigaiti eastern slope and its hydrocarbon significance[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2016, 51(6): 1241-1250. |
[28] |
史政, 徐征遥. 塔里木盆地麦盖提斜坡构造样式分析[J]. 石油实验地质, 2016, 38(3): 333-339. Shi Zheng, Xu Zhengyao. Structural pattern of the Maigaiti slope in the Tarim Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2016, 38(3): 333-339. |
[29] |
田雷, 崔海峰, 冯晓军, 等. 麦盖提斜坡奥陶系热液溶蚀流体对内幕白云岩储层的改造作用[J]. 石油与天然气地质, 2015, 36(3): 402-408. Tian Lei, Cui Haifeng, Feng Xiaojun, et al. Reconstruction effect of the Ordovician hydrothermal dissolution fluid on interior dolomite reservoirs in Maigaiti slope, Tarim Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2015, 36(3): 402-408. |