东北亚裂谷盆地群油气勘探潜力.pdf

2 0 1 2年 6月 第 3 1卷第 3期 大庆石油地质与开发 Pe t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l fi e l d De v e l o pme n t i n Da q i n g J u n e，2 0 1 2 Vo l _ 31 No ． 3 OOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N． 1 0 0 0 3 7 5 4 ． 2 01 2 ． 0 3 ． 0 01 东北 亚裂谷盆地群油气 勘探潜 力 费宝生 刘建礼 华北油 田分公 司勘探开发研究院 ，河北 任丘0 6 2 5 5 2 摘要近年来油气勘探在二连盆地、海拉尔盆地以及蒙古塔木察格盆地不断有新发现，二连盆地发现了小而肥 的含油凹陷，发现了石炭系灰岩潜山油藏 、斜坡坡折带规模储量、洼槽区岩性油藏，取得了可喜成果。通过实 践进一步加深 了对地下客观规律的认 识 生油 洼槽控 制 了油气 分布 ，斜坡 坡折带 有利于岩 性油藏形 成 ，洼槽带 是岩性油气藏形成的有利带，反转构造有利于油气成藏，变换带是油气聚集的有利带等。指出了 E 东向或 I HB 东向洼槽是有利生烃洼槽，围绕主生烃洼槽多层多类找油、下洼找岩性油气藏和煤层气勘探等是该类盆地重要 的勘探方 向。 关键词 勘探实践 的启示 ；新认 识 ；东北 亚地 区 ；裂谷盆地群 ；勘探方 向 中图分类号T E l 2 1 ． 3 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 1 2 0 3 - 0 0 0 1 -0 6 PETRoLEUM EXPLoRATI oN PoTENTI ALS oF THE RI FT BAS I N GRoUP I N NoRTHEAST AS I A F E I B a o s h e n g ，L I U J i a n l i E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e o f N o r t h C h i n a O i lfie l d B r a n c h C o m p a n y ， R e n q i u 0 6 2 5 5 2 ，C h i n a Ab s t r a c t I n r e c e n t y e a r s，u ni n t e r r u p t e d ne w d i s c o v e rie s o f p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n h a v e b e e n e x p o s e d i n Er l i a n Ba s i n，Ha i l a r Ba s i n a n d Tu mt s a g Ba s i n o f Mo n g o l i a ． I n t h e f o r me r， s ma l l b u t a bu n d a n t o i l b e a rin g o i l Di s c o v e r e d s a g s h a v e b e e n f o u n d o u t I t h e f a v o r a b l e a c h i e v e me n t s a r e o b t a i ne d i n t h e di s c o v e r e d Ca r b o ni r o u s l i me s t o n e b u r i e d h i l l o i l r e s e r v o i r s， l a r g e s c a l e r e s e r v e s i n s l o p e b e l t a n d l i t h o l o g i c o i l r e s e rvo i r s i n t h e s u bs a g s ．Th r o ug h t h e p r a c - ri c e ， t h e u n d e r s t a n d i n g s o f u n d e r g r o u n d o b j e c t i v e r u l e s a r e f u r t h e r d e e p e n e d t h e o i l g e n e r a t i n g s u b s a g s c o n t r o l t h e h y d r o c a r bo n d i s t rib u t i o n；t h e s l o pe b e l t s i n t h e s l o p e z o n e a r e b e n e fic i a l f o r t h e f o rm a t i o n o f l i t h o l o g i c o i l r e s e r v o i r； s u bs a g b e l t s a r e t h e be n e fi c i a l g e n e r a t i n g b e l t s o f l i t ho l o g i c 0 订 r e s e rvo i r；t he i n v e r s e t e c t o n i c s a r e g o o d f o r pe t r o l e u m a c c u mu l a t i o n a n d r e s e rvo i r f o rm a t i o n；t h e t r a n s f o r me d b e l t s a r e t h e p r e t t y g o o d p e t r o l e um e n r i c h e d b e l t s ．NE o r NNE s u b s a g s a r e p o i n t e d o u t t o b e t h e f a v o r a b l e h y d r o c a r b o n- g e ne r a t i n g s u b s a g s，t he i mp o rta n t p e t r o l e um e x p l o r a t i o n o rie n t a t i o ns a r e f o c u s e d o n s e a r c h i n g for o i l i n mu l t i p l e r e s e r v o i r s a n d k i nd s a r o u n d ma i n s o u r c e s u b s a g s；a n d f ur t h e r mo r e s e e k i n g for l i t h o l o g i c o i l a n d g a s r e s e r v o i r s i n t h e s u b s a g s c o n d u c t i n g c o a l b e d g a s e x p l o r a t i o n e t c ． Ke y wo r ds e x p l o r a t o r y p r a c t i c e i ns p i r a t i o n； ne w u n d e r s t a nd i n g； No rth e a s t As i a； r i ft b a s i n g r o u p； e x p l o r a t i o n 0 r i e n t a t o n 收稿 日期 2 0 1 1 1 2 - 0 5 改回 日期 2 0 1 2 -01 -07 基金项目国土资源部油气专项 “ 二连盆地上古生界石油地质特征及战略选区” 2 0 0 9 G Y X Q 1 2 -03 资助。 作者简介费宝生，男，1 9 3 8年生，教授级高级工程师，从事石油地质综合研究工作。 E - ma i l y J y l j l p e t r o c h i n a ． c o n ． c n 2 大庆石油地质与开发 东北亚裂谷盆地群广泛分布在我国东北 、蒙古 和俄 罗斯 地 区。这些 盆地 蕴 藏着 丰 富 的油 气 资 源 。经过近 3 0年勘探 ，在我 国北部边陲建设 了 二连和海拉尔 2个油气生产基地。近年来 ，在二连 盆地和海拉尔盆地不断有新 的发现和突破 ，展现了 美好的勘探前景 。通过实践 ，加深了对地下客观规 律的认识。现将这些粗浅的认识提出来与大家共同 商榷 ，以期高效勘探开发这些资源 ，为国民经济建 设服务 ，造福于民生 。 油气勘探 实践 中得到的启示 1 ． 1小凹陷发现大油田 二连盆地经过 3 0多年油气勘探 。近年来 ，通 过凹陷与地貌相关性 ，在外围发现新凹陷阿尔 凹陷，找到了大油 田。阿尔凹陷位于二连盆地北部 中蒙边界附近，呈北东一南西向展布，为一个东断 西超的凹陷 ，面积 1 5 0 0 k m ，基底最大埋深 3 2 0 0 m。发育了阿尔善组和腾一段 2套烃源层和多种类 型成藏模式 ，其中主要有 陡坡带反转构造翼部构 造一岩性油气藏、低部位反转背斜油气藏 、洼槽 区 岩性油气藏 缓坡带坡折带岩性油气藏和潜山内幕 油气藏成藏模式等。充分运用老区的勘探经验 ，采 用先进而实用 的技术、方法 ，用短短的 3年时 间， 赛5 1 井 科学 、高 效、快 速 发 现 油 田，新 增 石 油 储 量 8 1 5 51 0 t ，展现了美好的勘探前景 。 1 ． 2基岩中发现灰岩潜 山高产油气藏 赛汉塔拉 凹陷是二连盆地 生油条件较好 的 凹 陷 ，也是最早勘探的凹陷之一。然而 ，勘探效果不 理想 ，探明储量与凹陷的资源量很不匹配 ，这就要 重新审视以往的勘探思路和勘探方 向的选择 ，从而 加强综合研究 ，转变勘探 思路 ，探索新 的含 油层 系。该区以往找油钻遇侏罗系火山岩即完钻 ，认为 火山岩以下缺乏油源条件。通过综合研究 ，发现火 山岩 下 面发 育 有石 炭 系扎 布 背斜 构 造 圈 闭，长 7 k m，宽 1 ． 5～2 k m，面积 1 2 k m ，高点埋 深约 1 3 0 0 m，闭合幅度 2 5 0 m。关键 是油源条件 ，综 合分析认为有 2种供油方式 一是断面供油 ，扎布 构造通过其东侧 的扎布大断层与断层下降盘的赛东 主力生烃洼槽相对接 ，赛东洼槽生成的油气可穿过 断面直接 向扎布构造带基底石炭系碳酸盐岩储层中 运移聚集成藏 图 1 ；二是油藏顶部不整合面供 油 ，扎布构造东北部下倾方向发育了一套阿尔善组 中一好烃源岩 ，该套烃源岩不整合覆盖在古生界基 岩之上 ，油气从烃源层排 出后可直接进入基岩储层 之中，并且具有 “ 大面积直接接触供油” 、 “ 早期 注入 、 持 续 供 油 ”的特 点 ， 从 而 为潜 山油 藏 高 产 图l赛5 l 井石炭系碳酸盐岩油藏形成模式【2 ] Fi g ．1 F or mi ng mo d el o f t he Ca r bo ni fe r ou s c a r bo na t e oi l r es e r vo i rs S ai 51 W el l 奠定 了基础。 同时，凹陷北部布和构造的赛 1 4井在侏罗系 之下为大套石炭系碳酸盐岩 ，岩心观察 ，质纯 、性 脆 、张性裂缝十分发育 ，具有 良好的储集性能。古 生界上覆的侏罗系主要为安山岩及煤系地层 ，安山 岩岩性致密 ，都是 良好的盖层。因此分析 ，该潜山 具有有利 的成藏条件 。在潜山的有利部位首先部署 赛 5 l 井 ，实施钻探。该井于 1 2 6 7 m钻穿侏 罗系 安 山岩 ，进入 了石炭系灰岩层 ，发现各类油气显示 1 O层 3 7 m。对 l 2 7 5～1 3 0 0 ． 4 3 m井段进行酸压 ， 2 目 聪 第 3 1 卷第 3期 费宝生等 东北亚裂谷盆地群油气勘探潜力 5 部找到构造岩性油藏 ，取得 了重要的突破 ；构造圈 闭不发育的乌里雅斯太南洼槽 ，经过反复探索终于 发现了受坡折带控制 的整装的岩性油藏。总之 ，具 备生油条件的洼槽 ，都能找到油 田 藏 ，暂时没 有找到油气 ，只是工作没有做到家 ，坚持勘探必有 发现。 2 ． 2坡折带有利于斜坡带上岩性油藏的形成 东北亚裂谷盆地群属于被动式裂谷盆地 ，凹陷 的分割性强 ，往往形成窄 陡型斜坡带 斜坡 的宽 度 1 0 。 。这种斜坡带一般构造 圈闭不发育 ，但物源近、坡度陡、物源足 ，在重力 的作用下 ，向下滑塌易形成断坡 ，从而形成多级断 层坡折带 ，如乌里雅斯太 凹陷形成 了三级坡折 带。 这些坡折带可以控层、控相 、控砂 ，在合适的构造 背景配合下 ，为岩性油藏的形成创造了条件 ，如乌 里雅斯太 凹陷坡折带控制的湖底扇上倾尖灭 油藏 等。因此 ，坡折带下方 是寻找岩性油藏 的有 利 区 带。 2 ． 3洼槽带是勘探地层岩性油藏的有利带 洼槽带位于凹陷的中央部位 ，是裂谷盆地长期 发育 的沉降中心、沉积中心、生烃中心，又是各类 砂体前缘带的分布区，发育有滑塌浊积扇 、深水浊 积扇 、湖底扇和扇三角洲前缘席状砂等 。因此 ，该 带具有岩性圈闭形成早 、油气运移距离近、烃类多 期充注 、保存条件好等岩性油气藏形成优势性 _ 6 ] 。 近年来 ，在许多凹陷洼槽带都找到了岩性油气藏 ， 二连盆地吉尔嘎郎图凹陷席状砂岩性油藏 、宝勒根 陶海 凹陷洼槽带岩性油藏 ；海拉尔盆地 贝尔凹陷贝 中洼槽勘探面积约 4 6 0 k m ，发现了构造一岩性油 藏 、地层岩性油藏和潜山风化壳油藏等，找到了可 观的储量 J 。 2 ． 4反转构造有利于油气成藏 裂谷盆地在发展的过程 中，同裂谷期后期和后 裂谷期坳陷期 ，盆地发育由张剪性转向压剪性 时 ，盆地发育衰退 ，整体抬升挤压，在先存张性正 断层反转变为逆断层或伴生断鼻，在凹陷中常形成 反转背斜 。这些反转构造为油气聚集提供 了有利场 所。如二连盆地阿尔凹陷中反转背斜油藏 ；洪浩尔 舒特 凹陷海流特反转 背斜 油藏。当反转构造 形成 时 ，在构造翼部伴随着砂体产生上倾尖灭 ，又可 以 形成构造岩性油藏 ，如 巴音都兰凹陷巴 1 9油藏等 图 5 。 2 ． 5变换带是油气聚集的有利带 断陷盆地在拉张裂陷的发育过程中，调节拉张 吕 ＼ 嫩 图5 巴音都兰凹陷巴l 9 构造岩性油藏模式 F i g． 5 Mo d el of Ba l 9 s t ru c t ur al l i t h ol o gi e oi l re s e rv oi r i n B ayi nd ul a n S a g 应力而产生与伸展断层呈大角度相交的变换断层 ， 从而形成变换带。该构造带由于在走滑的过程 中产 生一系列的羽状断层形成断块 、断鼻或断背斜等构 造圈闭 ；同时该带一般位临生油洼槽 附近，有利于 油气成藏 ，如海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔油田 等。 3油气 勘探潜 力和方 向 东北亚裂谷盆地群分布十分广泛，从西伯利亚 古地台南部到中朝古地台北部广大地域上 ，呈北东 向分布 ，延伸长约 3 0 0 0 k m，西到贝加尔湖 ，东至 锡霍特一阿林构造带 ，宽约 1 2 5 0 k m。主要分布在 中国东北 部、蒙古和俄罗斯 境 内，包括海拉 尔盆 地 、开鲁盆地 、二连盆地、额银盆地 ，蒙古塔木察 格盆地 、东戈壁盆地、乔巴山盆地 ，俄罗斯贝加尔 湖等。据不完全统计 ，这类盆地多达 2 0 0余个 。近 年来 ，在二连盆地 、海拉尔盆地及蒙古塔木察格盆 地不断有新的发现 ，找到了小而肥的油 田，展现了 美好的勘探前景。 3 ． 1选 准新 凹 陷 东北亚裂谷盆地群是由众多的、具有相似的构 造发育史组成的小湖盆集合体。有的一个凹陷就是 一 个小湖盆，具有独 自的油气 地质特征和成藏风 格。同时，它主要是在早 白垩世受北西一南东 向伸 展应力场作用下 ，沿边界断裂拉张断陷成盆。垂直 伸展应力方向的边界主断层伸展量最大，沉降的幅 度最深 ，沉积岩最发育 ，因此北东 向或北北东 向凹 陷应该最有利 ，是勘探的首选 目标。然后，采用廉 价的重力 和电法勘探 ，快 速了解 凹陷 的深度 和结 构 ，进行凹陷初步评价。若有潜力 ，则用地震勘探 落实构造 ，再进行钻探 。 3 ． 2找准主生烃洼槽 这类盆地 凹陷的分割性强，一个凹陷往往 由多 o 枷姗螂 鲫 瑚 一 一 一 一 一 一 6 大 庆石油地 质与开发 个洼槽组成 ，关键是找准主生烃洼槽。主生烃洼槽 烃源层的分布面积大、厚度大 ，是凹陷中油气最富 集的部位。然后 ，沿着洼槽周围找油。这是 由于被 动式裂谷盆地沉积相带限制了油气运移 ，断层发育 阻滞 了油气运移 ，油气丰度影响了油气运移 ，原油 性质妨碍了油气运移 ，因此 ，油气运移距离短。根 据二连盆地油气运移距离 ，横向运移最大距离不足 2 0 k m，一般为 5～ 1 2 k m ；垂向上运移距离一般为 2 00～1 0 0 0 m E 3 ． 3坚持多层、多类找油 找到主生烃洼槽后 ，要加强综合研究 ，分析沉 积 、构造特征 ，构建成藏模式。若构造圈闭发育 ， 则择优钻探构造圈闭；若构造圈闭不发育 ，则要分 析鼻状构造、坡折带 、不整合面、断层和砂体的分 布 ，从而寻找地层岩性圈闭，勘探地层岩性油气藏 和复合油气藏 ；这里要特别提到的是斜坡带上的鼻 状构造 ，鼻状构造脊是油气运移的指向，同时又是 地层岩性圈闭形成的重要构造背景。另外 ，断陷盆 地差异块断活动剧烈 ，同时又发育了多套烃源层和 多套储层 m j ，因此 ，形成 多套含油 层系 ，必 须 坚持多 目的层系勘探 ，特别是烃源层 中不整合面上 下的储层 ，往往是油气富集 的场所。 3 ． 4下洼找地层岩性油气藏 被动式裂谷盆地具有 凹陷小 、分割性强 的特 点 。洼槽 区是烃源岩发育区，同时又是各类砂体前 缘带分布区 ，具有优越的岩性油气藏形成条件 ，许 多洼槽区找 到了千万 吨级或数千万 吨级 岩性油气 藏 ，如海拉尔盆地贝尔凹陷贝中洼槽 、二连盆地吉 尔嘎郎图凹陷宝饶洼槽 和宝勒根 陶海 凹陷洼槽 区 等。 3 ． 5煤层气勘探是潜在的重要资源 在裂谷盆地发育晚期 断陷后期或坳 陷期 ， 由张剪应力场转向压剪应力场 ，盆地挤压隆升 ，湖 盆收缩 、变浅 、沼泽化 ，常发育有煤层 ，如二连盆 地 、海拉尔盆地等，普遍发育有厚煤层形成大型煤 田。二连盆地已发现 1 0 01 0 t 以上煤田 3个 ，最 大煤 层 累计 厚 达 3 4 3 m，煤 层 单层 最 大 厚度 达 1 3 8 ． 5 m，从而为煤层气 的形成创 造 了有利条 件。 因此 ，煤层气是这类盆地潜在的重要资源。 参考文献 [ 1 ]费宝生 ．从二连盆地看东北亚地区裂谷盆地群油气勘探 [ J ]． 大庆石油地质与开发，2 0 0 2，2 1 3 7 - 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