海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷构造特征与油气成藏过程分析.pdf

第 2 7卷增 刊 2 0 0 6年 1 2月 石 油 学 报 ACTA PETROLEI S I NI CA Vo 1 ． 27 Sup pl e me nt De c ． 2 006 文章 编号 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 0 6 增刊一 0 0 0 1 0 6 海拉尔盆地乌尔逊一 贝尔 凹陷构 造特 征与 油气成藏 过程分析 吴河 勇 李子顺 冯子辉 朱德丰 1 ．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 ； 2 ．中国科学院地质与地球物理研究所北京1 0 0 0 2 9 摘 要海拉 尔盆地 是一个多期叠合和 多期 改造 的中生代 断陷盆地， 由下而上可以划分为下部伸展断 陷盆地 T s T z z 、 中部 走滑拉 分盆地 T 。 。 一T 。 和上部坳陷盆地 T 。 一地表 3个原型盆地。每一期盆地建造之 后都 经历 了相应的盆地改造过 程， 分别 对应着 南 屯期末 、 伊敏期末和晚期 青元 岗期后 。盆地 的这 种多期建造和 多期 改造特征 控制 了盆地 内油 气成 藏要 素的时空配 置关 系， 因而 决定 了油气勘探 的方 向。伸展 断陷发育时期 ， 乌尔逊 贝尔 凹陷为受 NE E和近 S N 向断裂 控制 的箕状 断陷盆地群 ， 控制 了盆地 内 有效烃 源岩 的空间分布。 中部走滑拉分 时期 ， 受近 S N 向和 NE E向断裂控制 ， 形成 了乌北 、 乌南 、 贝西 、 贝 中 4个 次洼 ， 控制 了乌 尔 逊 贝尔凹陷区域 盖层的空间分布 ， 并与上部 坳陷盆地一起控制 了下部烃 源岩 的成熟范 围。3期 改造作用提供 了油 气运 移 的输 导 体 系， 并决定 了有利构造 圈闭的空间分布特 征。伊敏期是油 气的主要 成藏期 ， 在此之 前定 型并 受晚期构造 微 弱改造 的构 造 圈闭是 有 利 的 油 气 勘 探 目标 。 关键词 原 型盆地 ； 构造演化 ； 断陷盆地 ； 乌 尔逊一 贝尔凹陷； 海拉 尔盆地 中图分 类号 T E l 1 l 文献标识码 A ． An a l y s i s o n s t r u c t u r a l f e a t u r e s a n d r e s e r v o i r - f o r m i ng pr o c e s s o f W u e r xu n a n d Be i e r s a g s i n H a i l a e r Ba s i n W u H e y o ng ’ Li Zi s hu n Fe ng Zi hui Zhu De f e ng 1 ．Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Ex pl o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ，Pe t r o Ch i n a Da q i n g Oi l f i e l d Co mp a n y Lt d．，Da q i n g 1 6 3 7 1 2，Ch i n a 2 ． I n s t i t u t e o f Ge o l o g y a n d Ge o ph y s i c s ，C h i n e s e Ac a d e my o f S c i e n c e s，Be i j i n g 1 0 0 0 2 9， C hi n a Ab s t r a c t Ha i l a e r Ba s i n i s a M e s oz oi c f a ul t e d d ep r es s i on b a s i n wh i c h und e r go e s s e v e r a l pe r i ods of s up e r i mp os i t i on a nd r e f or ma t i o n． Fr o m t he b ot t om t o t he t op，i t c a n b e di vi de d i nt o t h r e e pr ot ot yp e ba s i nsex t e nd i n g f a ul t ed de p r e s s i on ba s i n i n t he bo t t om T5一 Tz z，s t r i ke - s l i p pul l ap a r t ba s i n i n t h e m i d dl e Tz z T0 4，a nd d e pr e s s i on b a s i n i n t h e t op T0 4一 s u r f a c e ． I n e v e r y p e r i o d，af t e r t he b a s i n wa s f or me d， i t un de r we n t r e f or ma t i on，s e p ar a t e l y c o r r e s po nd i n g t o t he e n d of Nan t un Ag e a nd Yi mi n Ag e a nd a f t e r Qi n g y u a n g a n g Ag e ．Th e c h a r a c t e r i s t i c s wi t h s e v e r a l s u p e r i mp o s i t i o n s a n d r e f o r ma t i o n s c o n t r o l l e d t h e r e l a t i o n s h i p o f s p a c e t i me a l l o c a t i o n o f oi l g a s f or ma t i on a nd a c c u mul at i o n，s o i t d et e r mi ne d t he di r e c t i on of o i l ga s e xp l o r a t i on a c t i vi t y ． Du r i ng t he ex t e ndi n g f a ul t e d d e pr e s s i o n pe r i od，t he r e we r e t wo ha l f gr a b e n f a ul t e d d e pr e s s i on ba s i ns u nd er t he c ont r ol o f NNE t r e ndi n g a nd SN t r e n di ng f a ul t s，a nd t he y c o nt r ol l e d t h e di s t r i but i o n o f a v ai l a bl e hy dr oc a r bo n s our c e r o c ks ．Dur i n g t he s t r i ke s l i p pu l l a p a r t p e r i od，t he b as i n wa s und e r t he c ont r o l o f SN t r e nd i n g a nd NNE t r e ndi n g f a u l t s，a n d f or me d f ou r s ub s a gs ， i n c l u di ng W u be i s ub s a g，W u na n s ub s a g，Be i xi s u b- s a g a nd Be i z ho ng s ub s a g，whi c h c o nt r ol l e d di s t r i b ut i on of r e gi o na l c a pr o ck of W ue r x un a nd Be i e r s a g s，a nd mat ur i t y a r e a of hy dr oc a r b on s ou r c e r o ck i n t he b ot t om wi t h d e pr e s s i o n ba s i n i n t h e t op．Th e t hr e e r e f or ma t i ons p r o vi d e d t r an s f or mi ng s y s t e m f o r o i l g as mi g r a t i on，a nd d e t e r mi ne d t he d i s t r i but i o n f e a t ur e of f a v or a bl e s t r uc t ur a l t r a ps ．Yi mi n Age i s t he ma i n p e r i o d of r e s e r v o i r f or mi ng of oi l a nd ga s ．St r u ct ur al t r ap s f or me d be f o r e Yi mi n Age a nd s l i gh t l y r e f or me d by l at e s t r uc t ur e ar e f a vo r a b l e ex pl or a t i on ar e a ． Ke y wo r d spr ot o t y p e ba s i n；s t r u c t ur al e v ol ut i on f a ul t e d d ep r e s s i on ba s i nW u er x un a nd Be i e r s a gs；H a i l a er Ba i s n 海 拉尔 盆 地 是 大 庆 探 区 松 辽 外 围 盆地 中最 大 的 一 个 含 油气 盆地 ， 而 乌 尔逊 凹陷 和 贝 尔 凹 陷是 该 盆 地 目前发 现 的最有 潜 力 的两 大 凹陷 ， 已 成 为大 庆 油 田后 备储量 的战略接替地区之一 。然而， 由于海拉 尔盆地 具 有 多物 源 、 短 物 源 、 相 变 快 、 断 裂 系 统 复 杂 等 特 点 ， 并且经历多期强烈伸展和反转作用的改造 ， 构造变形 基金项 目 中 国石油天然气股份有限公司科技攻关项 目“ 海拉尔盆地勘探 突破及配套技 术研究” 2 0 0 5 一 T - 0 0 2 3 9 资助 。 作者简 介 吴河勇 ， 男 ， 1 9 6 3年 l 1月生 ， 2 0 0 3年获中国地质大学博士学位 ， 现为中国科 学院地质 与地球物理研究所博士后研究生 ， 大庆油 田有限责任 公司勘探开发研 究院高级工程 师， 主要从事油气勘探与研究工作。E - ma i l wu h e y o n g p e t r o c h i n a ． c o rn． c n 维普资讯 维普资讯 维普资讯 维普资讯 维普资讯 6 石 油 学 报 2 0 0 6年第 2 7卷 据 源岩生 油 演化 特征 ， 同一 源 岩 灶 中早 期 排 出 的油 的 成 熟 度较 晚期 排 出 油 的要 低 ， 故 苏 2 1井 原 油 表 现 出 成 熟度 偏低 的特 征 。而 在伊 敏末 期 源 岩 大 量 生 油 时 ， 该 地 区 由于 构 造 变 动 ， 产 生 了 多条 断裂 ， 使 得 油 气 在 沿 不整 合 面运移 时 受 到 了断 裂 的遮 挡 ， 而就 近 聚集 成 藏 。也 就是 说 ， 后来 的油 气 没 有 能 运 移 至 苏 2 1井 区 ， 最 远 仅能 运移 到苏 1 3 1 井 附近 成藏 。而 苏 3 0 1 井 油藏 处 于 源岩 灶 内 ， 其 油 气 运 移 距 离 最 短 。故 此 ， 在 整 个 苏 仁诺尔 构 造 带 上 油 气 显 示 出成 藏 早 晚 的 规 律 性 变 化 。值得强调的是， 早期断裂不发 育， 不整 合面可能 是油 气进行 长 距离 运 移 的最 有 利 通道 ； 当 断裂 发 育 时 就 可 以形 成前 面所 说 的“ 阶梯 状运 移 ” ， 这 种运 移方 式 在 乌尔逊 和 贝尔 凹陷应 当 比较 普 遍 。 4 ． 2巴彦塔 拉地 区 对 巴彦 塔拉地 区 原 油和 源 岩 的 研究 表 明 ， 该 地 区 主力源 岩 的沉积 环境 与 其 他地 区明 显 不 同 ， 其 源 岩形 成于咸水 的强还原环境 ， 发育藻类等低等水生生物 ， 有 机质类 型 非 常 好 。该 源 岩 在 早 期 阶 段 即 可 生 成 油 气 ， 从 国 内外 的 相 关 研 究 发 现 ， 大 多 数 的未 熟 一低 熟 油 都是 在 该 条 件 下 形 成 的。在 巴 彦 塔 拉 地 区 的 巴 7 井也发现了成熟度相对较低的低成熟原油， 反映该地 区南 屯组源 岩早期 有 过生排 油 过程 。 对该 地 区储 层 的包 裹体 研 究表 明 ， 储 层 中存 在 3 种 不 同颜色 的含 油包 裹 体 ， 反 映 可 能有 过 3次 油 气运 移 和成 藏过 程 。从 包 裹 体 的均 一 温 度也 可看 出 ， 该 地 区为 多期 次 油 气 运 移 成 藏 。 南 屯 组 源 岩 在 大 磨 拐 河 组 沉 积 时 期 快 速 埋 藏 ， 并 生 成 了低 熟 油 ， 该 类 型原 油 排 出后 一般 就近 成 藏 ， 但 此 时 由于源 岩 的 成 熟 度 相对 较 低 ， 低 熟 油 气 的 生 成 量不 大 ， 目前 仅 在 巴 7井 中发 现有低熟油。随着伊敏组 的沉积 ， 南屯组源岩进一步 成 熟 ， 到伊 敏 组 沉 积 晚 期 ， 源 岩 大 量 生 油 、 排 油 ， 目前 发现的油气藏大多数为此 阶段形成 的。伊敏组沉积 末期该 地 区的地 层 曾发 生 隆起 变 形 ， 使 得 生 成 的 油 气 更易于向构造的高部位聚集 ， 油气运移 的通道主要为 不 整合 面和 断裂 。 5 结论 1 海拉 尔 盆地是 一 个 多 期叠 合 和 多 期 改 造 的 中 生 代断 陷 盆地 ， 由下而 上 可 以 划分 为下 部 伸 展 断 陷 盆 地 T ～ T 、 中部走 滑拉 分 盆地 T z z T 。 和上 部 坳 陷盆地 T 。 一 地表 3个 原型 盆地 。 2 盆地的多期建造 和多期改造特征控制 了盆地 内油 气成 藏 要 素 的 时 空 配 置 关 系 。伸 展 断 陷 发 育 时 期 ， 乌 尔逊 一 贝尔 凹陷 为受 NE E和 近 S N 向断裂 控 制 的箕 状断 陷 盆地群 ， 控 制 了盆 地 内有 效烃 源 岩 的空 间 分布 ； 中部 走 滑拉 分 时 期 ， 受 近 S N 向和 NE E 向断 裂 控制 ， 形成了乌北 、 乌南 、 贝西 、 贝中 4个次洼 ， 控制 了 乌 尔逊一 贝 尔 凹陷 区域 盖层 的空 间分 布 ， 并 与上 部 坳 陷 盆地一 起控 制 了下 部烃 源 岩 的成 熟范 围 。3期 改造 作用 提供 了油气 运 移 的输 导 体 系 ， 并 决 定 了 有利 构 造 圈 闭 的空 间分 布 特征 。 3 海拉尔盆地乌尔逊一贝尔 凹陷油气以短距 离 横 向运移为主 ， 成熟烃源 岩区控 制 了油气藏 的分布 ； 靠 近成熟 烃 源岩 层 的 不整 合 面 上 、 下 是 油 气 聚 集 的有 利部位 ； 成熟烃源岩 区及其邻 近地 区的构造高部位有 利 于油气 富集 。伊 敏 期 是 油 气 的 主要 成 藏 期 ， 在此 之 前定 型并 受 晚期 构 造 微 弱 改 造 的 构 造 圈 闭 是 有 利 的 油气 勘探 目标 。 参 考 文 献 [ 1 ] 冯志强 ， 任延广 ， 张 晓东 ， 等． 海拉尔 盆地油气 分布规 律及下 步勘 探方 向[ J ] ． 中国石油勘探 ， 2 0 0 4 ， 2 2 4 1 9 - 2 1 ． E 2 3 何登发 ， 贾承造 ， 周新 源 ， 等． 多旋 回叠 合盆地 构造控 油原理 E J 3 ． 石油学报 ， 2 0 0 5 ， 2 6 3 1 - 9 ． E 3 3 刘和甫 ， 李晓清 ， 刘 立群 ， 等． 伸 展构造 与裂谷 盆地 成藏 区带 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 5 ， 2 6 5 5 3 7 5 5 2 ． E 4 ] 蔡希源 ， 刘传虎． 准 噶尔盆地 腹部地 区油气 成藏 的主控 因素[ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 5 ， 2 6 5 1 - 5 ． [ 5 ] 冯有 良． 断陷盆地层序格架中岩性地层油 气藏分布特 征E J 2 ． 石油 学报 ， 2 0 0 5 ， 2 6 4 1 7 - 2 2 ． E 6 3 冯志强 ， 张晓东 ， 任延广 ， 等． 海拉尔盆 地油气成 藏特 征及分 布规 律E J 2 ． 大庆 石油地 质与开发 ， 2 0 0 4 ， 2 3 5 1 6 2 0 ． E 7 3 刘和甫 ， 李晓清 ， 刘立 群 ， 等． 走 滑构造 体系 盆山耦合 与区带 分析 E J 3 ． 现代地质 ， 2 0 0 4 ， 1 8 2 1 3 9 1 5 O ． [ 8 ] 张成 ， 魏魁生． 乌 尔逊 凹陷南 部层序 地层特 征及成 藏条件[ J ] ． 石 油 学 报 ， 2 0 0 5 ， 2 6 2 4 7 - 5 2 ． 收稿日 期2 0 0 6 0 7 2 5 改回日 期2 0 0 6 1 0 3 0 编辑 王 秀 维普资讯