南贝尔凹陷东次凹构造特征及油气分布.pdf

2 0 1 2年 8月 第 3 1卷第 4期 大庆石油地质与开发 Pe t r o l e um Ge o l o g y a n d Oi l fie l d De v e l o p me n t i n Da q i n g Au g ．， 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 1 No ． 4 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N． 1 0 0 0 3 7 5 4 ． 2 0 1 2 ． 0 4 ． 0 0 7 南贝尔 凹陷东次 凹构造特征及油气分布 李艳 杰 大庆油 田有限责任公 司勘探开发研究院 ，黑龙 江 大庆1 6 3 7 1 2 摘要 南贝尔 凹陷位于塔木察格盆地中部断陷带 中北 部 ，经历 了多期次构 造运动 和不 同应力 场作用 ，盆 地内断 裂带比较发育。研究表明，南贝尔凹陷东次凹构造演化和整个塔木察格断陷盆地的构造演化特征一致，纵向上 划分为3个构造层，即铜钵庙组、南屯组下部断陷构造层，大磨拐河组、伊敏组中部断坳构造层，青元岗组及 其以上地层为上部坳陷构造层；伴随多期构造演化发育 4种类型的构造样式 伸展构造 、走滑构造、挤压反转 构造和重力构造；圈闭类型以断鼻、断块圈闭为主，其次为断背斜和背斜圈闭及砂岩透镜体圈闭；以岩性一构 造油藏为主，其次为构造油藏，岩性油藏规模最小。 关键词 塔木察格盆地 ；南贝尔凹陷 ；东部次凹 ；构造特 征 ；油气分布 中图分类号T E l 2 1 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 1 2 0 4 4 0 3 3 - 0 4 S TRUCTURAL CHARACTERI STI CS AND PETRoLEUn DI [ STRI BUTI ON OF EAS T SUBS AG I N S oUTH BEI ER S AG L I Y a n j i e ’ R e s e a r c h I n s t i t u t e o f E x p l o r a t i o nD e v e l o p m e n t of D a q i n g O i lfie l d C o m p a n y L t d ． ，D a q i n g 1 6 3 7 1 2 ，C h i n a Abs t r a c t S o u t h Be i e r S a g i s l o c a t e d i n t h e mi d d l e - n o r t h e r n p a rt o f Mi d d l e F a u l t De p r e s s i o n o f Ta mt s a g Ba s i n． Un d e r t h e e x p e rie n c e s o f t h e mu l t i s t a g e s t r u c t u r a l mo v e me n t s a n d t h e a c t i o ns o f di v e r s e s t r e s s fi e l d s ，t h e f a u l t b e l t s a r e we l l d e v e l o p e d i n t h e b a s i n．Th e s t u di e s s h o w t h a t t h e s t r u c t ur a l e v o l u t i o n o f Ea s t S ub s o g i n t h e s a g a n d t h a t o f t h e wh o l e b a s i n a r e a c c o r d a n t ，t h e y c a n v e r t i c a l l y d i v i d e d i nt o t h r e e s t r u c t u r a l z o n e s t h e l o we r f a u l t e d s t ruc t u r a l l a y e r b e t we e n Ts a g a a n t s a v a n d Lo we r Z uu n b a y a n F o r ma t i o ns ；t h e mi d d l e f a u l t d e p r e s s i o n , t r uc t u r a l l a y e r b e t we e n Up p e r Zu u n b a y a n a n d Ba y a n s hi r e F o r ma t i o ns t h e u p p e r f a u l t - d e p r e s s i o n s t r u c t u r a l l a y e r 0 f S a i ns h a n d F o r ma t i o n a n d t h e z o ne s a b o v e ． Ac c o mp a n i e d wi t h t h e mu l t i p l e p e r i o d s o f t he s t r u c t u r a l e v o l u t i o n，f o ur t y p e s o f s t r u c t ur a l f o rm s a r e d e v e l o p e de x t e n s i o na l t e c t o n i c s，s t r i ke s l i p t e c t o n i c s ，c o mp r e s s e d - i n v e r s i o n t e c t c -n i c s a nd g r a v i t y t e c t o n i c s ． T h e t r a p t y p e s a r e ma i n l y c o mp o s e d o f f a u l t e d n o s e s a n d t r a p s，t h e n e x t i s f a u l t e d a n t M i n e，a n t i c l i n e t r a p a n d s a n d s t o n e l e n t i c u l a r t r a p；t he p r i n c i p a l o i l r e s e r v o i r k i n d i s l i t h o l o g i c a l s t r uc t u r a l o n e，t h e n e x t i s s t r u c t u r a l o n e， t he s i z e o f t h e l i t ho l o g i c a l r e s e r v o i r i s t h e s ma l l e s t ． Ke y wor ds Ta mt s a g Ba s i n；S o u t h Be i e r Sa g；Ea s t S u b s a g；s t r u c t ur a l c h a r a c t e ris t i c；h y dr o c a r bo n d i s t r i b u t i o n 收稿 日期 2 0 1 2 - 0 4 1 6 改 回日期 2 0 1 2 - 0 4 1 9 基金项 目中国石油天然气集 团公司重点项 目 “ 海塔盆地岩性地层油气藏 富集 规律与 目标评 价 ” 2 0 0 8 Z X 0 5 0 0 1 - 0 0 1 -02 资助。 作者简介 李 艳杰 ，女 ，1 9 7 5年生 ，硕士 ，工程师 ，从事石油地质研究工作 。 E m a i l d q l y j p e t r o c h i n a ． C O I I 1 ． c n 3 4 大庆石油地质与开发 2 0 1 2年 塔木察格盆地属于巨大的中亚一蒙古坳拉槽的 一 部分⋯ ，与中国的海拉尔盆地 同属一个盆地 J ， 是典型的断陷盆地群 ，经历 了多期强烈伸展 、张扭 和挤压改造作用的多期叠加盆地 J 。南 贝尔 凹陷 位于海拉尔一塔木察格盆地 中部断陷带 的中南部 ， 北与中华人民共 和国内蒙古 自治区呼伦贝尔市新 巴 尔虎右旗接壤 ，地 面海拔 5 9 5 ． 0～6 6 1 ． 0 m，勘探 面积约 3 5 0 0 k m ，南贝尔凹陷东次凹划分为北洼 槽 、南洼槽 、中央隆起带 、东部断裂构造带、西部 断鼻带 、东部断阶带 6个构造单元 图 1 。 图l塔木察格盆地南贝尔 凹陷构造纲要 Fi g ．1 S tr u c tu r al s ke t ch m ap o f S o ut h Be ie r Sa g i n T a mt s ag Ba si n 2 0世纪 5 0年代 ，前苏联在塔木察格盆地进行 了普查勘探工作。在塔木察格盆地做过重力测量 、 地面磁法 、模 拟地 震勘 探 ，完 成二 维地 震测 线 ， 2 0 0 5年 8月大庆油 田有 限责任公 司取得南 贝尔 凹 陷的勘探权 以后 ，加大了南贝尔 凹陷 的勘探力度 ， 先后开展 了重磁力和地震联合勘探 ，取得了较好的 勘探认识 ，但研究区由于受多期应力场作用 ，凹陷 内断裂带 比较发育 ，断层规模多 、数量大 ，断层活 动时间长 ，经历 了多期构造变形 ，使油藏类型 多 样 ，多层位含油 ，油藏分布规律较复杂。 目前勘探 成果显示 ，在南贝尔凹陷东次凹的北洼槽 、南洼槽 发现了较好的油气显示 。本文通过研究南贝尔凹陷 东次凹的构造特征 ，旨在为进一步分析东次 凹油气 分布规律提供依据 。 1南贝尔 凹陷构造层 划分 构造层是地质演化过程中在一定的构造单元 里 、在一定的构造时期 内形成的、具有一定 的构造 变形特征 的地层组合 。南贝尔 凹陷东次 凹位于 塔木察格盆地的中北部，其构造演化和整个塔木察 格断陷盆地 的构造演化特征一致 ，纵 向上划分为 3 个构造层 J 。即铜钵 庙组 、南 屯组下部 断陷构造 层 ，大磨拐河组 、伊敏组 中部断坳构造层 ，青元岗 组及其以上地层上部坳陷构造层 图 2 。 图2断裂剖面特征 Fi g ．2 C ha r ac t e ri s ti c s o f t h e f a ul te d s e ct i o ns 1 ． 1断陷构造层 铜钵庙组 K， t 一南屯组 K n 南贝尔凹陷受拉张应力场作用处于初始裂陷阶 段。铜钵庙组沉积时期 ，南北洼槽雏形均 已形成， 南洼槽受成盆基底断层控制 ，形成向北翘倾 的半地 堑断陷，北洼槽表现为一个简单 的向斜。南洼槽早 期 N E E向基底 断裂 已经形成 。南 屯组沉积 时期 ， 区域构造活动加强 ，断裂 发生强烈的伸展构造变 形 ，N E向和 N E E向主干基底断层持续活动 ，南一 段沉积末 期 ，受 N wS E 向引张 应力 场 的作 用 ， 基底断裂活动 ，南洼槽断层断距加大 ，断陷进一步 扩大，此时北洼槽 N E向早期断层 出现。南二段沉 积末期 ，北洼槽南屯组一铜钵庙组层间断层增多。 1 ． 2断坳构造层 大磨拐河组 K。 d 一伊敏组 K。 Y 南屯组末期，全区整体隆升，大面积水退，发 生沉积间断和侵蚀作用 ，之后再次下沉接受大磨拐 河组沉积 ，该时期 以弱的伸展变形为主，N E向和 O l 2 3 4 1 II ＼ 第 3 1 卷第 4期 李艳杰南贝尔凹陷东次凹构造特征及油气分布 3 5 N E E向主干基底 断裂继续活动向上延伸。受热沉 降作用影响，晚期断裂规模小的次级盖层正断层形 成，断陷开始向坳陷转化。伊敏组沉积期 ，盆地基 本进入断坳与坳 陷转换阶段 ，伊敏组沉积 中晚期 ， 受近 E w 向拉张应力场作用 凹陷发生纯剪切变形 ， N E向和 N E E向主干基底断层发生张扭走滑构造变 形 ，形成断裂密集带 ，同时形成大量近 S N向的次 级盖层断层 ，这些断层全区广泛分布 ，断开层位为 大磨拐河组和伊敏组地层 ，断距上大下小 ， ． 在大磨 拐河组泥岩 中逐渐 消失 ，少数 沟通早期 N E向断 裂 ，表现出另外一期断裂活动特征。伊敏组沉积末 期 ，盆地受挤压作用 ，发生褶皱隆升遭受强烈的剥 蚀作用 ，局部伊敏组全部被剥蚀掉 ，并且剥蚀到大 磨拐河组 ，经历此次剥蚀后 ，凹陷完成了裂谷盆地 断陷一断坳发育的全过程 ，完全进入坳陷期 。 1 ． 3坳陷构造层 青元岗组 K ， q及以上地层 伊敏组末期 ，南贝尔 凹陷经历了一次明显的断 裂反转变形 ，主要是在近 E W 向弱挤压应力场作用 下 ，部分 N E向和 N E E向主干基底 断层发生断层 型构造反转和局部的背斜型构造反转 ，同时形成近 S N向的次级盖层正断层 。青元 岗组底界的 反射 层是南贝尔凹陷重要 的层序界面，标志着断裂构造 变形从走滑向反转转变。从该时期活动的断裂平面 分布来看，只是在局部出现逆断层 ，其特征是断开 层位少 ，断距小 ，有些向下转变为正断层 ，表明这 种近 E W 的挤压比较弱。青元岗组末期区域抬升剥 蚀 ，历经漫长地质年代后接受第三系、第 四系地层 沉积。第三纪、第 四纪时期区域不均衡抬升 ，造成 区内大面积剥蚀 ，局部缺失上 白垩统地层 。 2构造特征 南贝尔凹陷在晚二叠世一三叠纪受古亚洲洋板 块 向北俯冲和后继发生的与华北板块陆一陆碰撞过 程影响曾发生弧后裂 陷、陆缘增 生和陆 内挤压变 形 ，在侏罗纪时期又主要受西太平洋板块 向亚洲大 陆俯冲影响发生板 内造山作用。基底结构复杂，经 历 了多期构造变形 ，断层发育，形成了多种构造样 式 ，不 同的构造样式决定不 同的油气 圈闭类 型_ 8 ] 。 从构造变形机制来看 ，拉张断陷盆地中的构造样式 包括伸展构造 、走滑构造 、挤压反转构造和重力构 造等 4种类型 ，其 中伸展构造是 最主要 的构造变 形，它控制着拉张盆地的形成与发展。塔木察格盆 地南贝尔凹陷为一拉张断陷凹陷 ，伴随多期构造演 化而发育多种类型的构造样式 ，以上 4种构造样式 均有发育 ，但最主要的还是伸展构造样式。 1 伸展构造样式 南 贝尔 凹陷东次 凹的伸 展构造样式主要是与断层有关的各类构造样式 掀 斜断块构造 、阶梯式断阶构造 、羽状断层组合。其 次为背斜构造样 式 滚动背斜 和披覆 背斜 构造样 式。 2 走滑构造样式 南贝尔凹陷东次 凹在断 陷期为 S E N W 方向拉张应 7 丁 场 ，N E向断裂为伸 展正断层 ，N E E 向断层 与该 应 力 场方 向夹角 为 4 5 。 ，发生扭动作用 ；伊敏组末 期应力场方 向调整 为近 E W 向，造成 N E向断裂张扭变形 ，N E E向断 裂发生明显的走滑 ，代表性特征为剖面上张扭或走 滑断层与上部 断层 系构成 明显的 “ 似 花状构造 ” 及 “ 雁行状” 。 3 反转构造样式 南贝尔 凹陷在 断一坳转化期结束后 伊敏组 末期 经历 了第 1 次挤压反转 ，形成 挤压型一级构造层序 界面 ， 具有典型的削截和上超特征。这种挤压作用可能一 直持续到青元岗组沉积时期 ，大部分断层只 断穿 界面。古近纪末期即坳 陷期结束后盆地经历 了 第 2次挤压反转。2期挤压反转在南贝尔凹陷形成 了典型的正反转构造。但各地 区反转的强度存在明 显的差异 ，表现形式多样 ，在平 面上也具 有 “ 东 强西弱 ，北强南弱” 的特点。尤 其是近 E W 向断 裂响应强烈 ，形成下正上逆断层及少量逆断层 ，西 次 凹反转强度明显减小 ，表现为幅度较低的褶皱式 反转。 4 重力构造样式 重力构造样式以滑脱 型正断层的产生与演化为主要表现形式 ，其基本特 点是这种正断层组合不牵连或基本不牵连基底 。形 成这一构造样式的主要基础或者说 内部条件是沉积 物的相带分异和存在较厚的弱岩石层段 。东次 凹北 洼槽内以深洼槽区向斜坡区过渡带发育该种构造样 式 3圈闭及油藏分布规律 构造活动的运动学特征决定了盆地 的类型 ， 同时也控制着油气的形成与富集 。南贝尔凹陷东次 凹区域性伸展 、区域性走滑和坳陷式沉降造就了早 期伸展盆地 、中期走滑拉分盆地和晚期坳陷盆地在 空间上 的叠置 ，每期盆地又经历了不同的改造 ，发 育拉张构造 、挤压反转构造 、张扭走滑构造和重力 滑脱构造 ，圈闭类 型多样 ，以断鼻 、断块圈 闭为 主，其次为断背斜和背斜圈闭，最后为砂岩透镜体 圈闭。各种类型圈闭在捕捉油气 ，形成油气藏方面 3 6 大庆石油地质 与开发 起着重要的作用 1 0 - t 6 2 。 断鼻圈闭以北洼槽最发育 ，该区以区域大型鼻 状构造为背景 ，受北东向断层切割而形成一系列断 鼻圈闭群。南洼槽断鼻圈闭主要发育在二级及规模 较大的三级断层上升盘。断块主要受断裂密集带的 控制，与断裂密集带的延伸方向一致 ，断背斜主要 受控陷断层控制 ，一般沿控陷断层的上盘呈带状展 布 ；背斜主要发育在南 、北洼槽 的转换带上及斜坡 高部位的相对平缓处 。勘探实践表明南贝尔凹陷 东次凹油藏以岩性一构造油藏为主，其次为构造油 藏 ，岩性油藏规模最小。其中南 贝尔凹陷东次凹北 洼槽油藏平面分布基本上在复合鼻状构造及其以北 延伸部分均有 油层 发育 ，主要形成 岩性一构造油 藏 。其次是分布在鼻状构造高部位的构造油藏 ，砂 岩透镜体油藏规模最小 ，分布在北洼槽北部和南部 构造低部位的洼槽 区。南贝尔凹陷东次凹南洼槽含 油层位多 ，从铜钵庙一南屯组都有分布 ，油藏基本 都位于断鼻、断块圈闭内，受构造控制明显 ，构造 高部位相对物性条件好 ，是油气有利富集区，同时 岩性也起到了控制油藏的作用 ，以形成岩性一构造 油藏为主，其次为构造或岩性油藏。南贝尔凹陷东 次凹的复合鼻状构造带为最有利的油气区带，寻找 岩性一构造油气藏为主 ，在大规模断层附近寻找构 造油气藏 ，在构造低部位 的洼槽 区寻找岩性油气 藏 4结 论 1 南贝尔凹陷东次 凹位 于塔木察格盆地 的 中北部 ，其构造演化和整个塔木察格断陷盆地的构 造演化特征一致 ，纵向上划分为 3个构造层 即铜 钵庙组 、南屯组下部断陷构造层 ，大磨拐河组 、伊 敏组中部断坳构造层 ，青元 岗组及其以上地层上部 坳陷构造层 。 2 塔木察格盆地南贝尔凹陷为一拉张断陷 凹陷，伴随多期构造演化而发育 4种类型的构造样 式 伸展构造 、走滑构造 、挤压反转构造和重力构 造。 3 南贝尔凹陷东次凹圈闭类型以断鼻、断 块圈闭为主 ，其次为断背斜和背斜圈闭 ，最次为砂 岩透镜体 圈闭。 4 南贝尔凹陷东次 凹油藏 以岩性一构造 油 藏为主 ，其次为构造油藏 ，岩性油藏规模最小 。 参考文献 [ 1 ]丁 国瑜 ．中国岩石 学圈动 力学概论 [ M]．北京 地震 出版 社 ，1 9 9 1 ． [ 2]S u o G u o q i n g ，G u o Q i n g x i a ，Z h a n g Y a j i n． P e t r o l e u m e x p l o r a t i o n o f T a m t s a g B a s i n[ J ]． G e o s c i ． R e s ． N E A s i a ， 2 0 0 4 ， 7 1 3 6 - 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