塔中大油气田的构造成因与勘探方向.pdf

第 3 2卷第 3 期 周新源 ， 等 塔中大油气 田的构造成 因与勘探方 向 2 1 5 3 构造裂缝增加 了储集体的连通性和渗透性中 奥陶世 相 当于加里东运动中期 构造 隆升活动形成 的不整合面主要影响下奥陶统风化壳岩溶系统 ； 晚奥 陶世末以冲断挤压为主， 是上奥陶统 良里塔格组压扭 性断裂 的主要形成期 ，在塔中 I 号和塔 中 Ⅱ号断裂 带 、塔 中 1 0号构造带和中央主垒带形成规模 巨大的 北西一南东 向断裂带 ， 相关褶皱核部纵向张 l生裂缝发 育 ； 志留一泥盆纪 以北东 向基底张性错断为主 ， 斜 向 切割北西向压性断裂系统 ， 共同构成网状断裂系统 。 这些断裂和裂缝系统对沟通孔隙 、 提高储集层 的渗流 性能有明显作用 ， 同时也有利于孔 隙水和地下水的活 动及溶蚀孔洞的发育 ， 形成统一的孔 、 洞 、 缝系统 ， 改 善储集性能 ，裂缝发育带往往是储集层 最发育 的地 区， 裂缝的发育程度决定 了碳酸盐岩储集层 的渗透性 能 与油气 的产 能 。 4 断裂系统对油气成藏的控制作用 4 ． 1 中奥陶世古隆起控制塔中油气运聚的基本格局 加里东运动中期塔 中隆升作用奠定 了其构造格 局，塔 中 I 号断裂带发生强烈的北东向冲断运动， 造 就了塔 中隆起的北西向构造格局 。 同时中央主垒带也 逐步产生 ， 塔中隆起发生强烈的抬升剥蚀 ， 出现沉积 间断 ， 形成第一期广泛分布的风化壳型储集层 。同时 塔中 I号断裂带活动奠定 了坡折带的发育背景 ， 形成 塔中与满加尔凹陷的沉积与构造边界 ； 由于不同区段 的构造活动特征不一致 ， 也造成 了后期上奥陶统礁滩 复合体沉积的差异。 晚奥陶世末期以褶皱运动为特点 ， 形成 了塔 中寒 武一奥陶系巨型复式背斜古隆起 ； 加里东运动末期至 海西运动早期为构造调整改造期 ，海西运动期后稳 定。塔中古隆起长期发育， 塔中 I 号和塔中Ⅱ 号断裂 控制了古隆起的基本构造格局， 中央主垒带、 塔中 1 0 号构造带的断裂在晚奥陶世已经形成 ， 控制了后期断 裂的发育部位 ，具有明显的多期继承性发育的特征 ， 因此油气 自斜坡向隆起高部位运聚 、 自深层沿断裂垂 向聚集的基本态势长期保持不变 ， 特别是塔 中下奥陶 统西北低 、 东南高的构造格局控制了东南部位 ， 是油 气运聚的理想场所。 4 ．2 断裂与构造格局控制油气的运移方向和聚集区带 塔 中北斜坡虽然以宽缓的大型斜坡为特征 ， 但塔 中 1 0 号带上 、下斜坡带呈现南北分带 的基本构造格 局。油气运聚受控于构造 的分带性 ， 具有南北分带的 特点。加里东运动期油气大规模运聚时 ， 广大的风化 壳岩溶储集层发生过油气的聚集 ， 形成大面积层状分 布的古油气藏 ， 由于断裂 的后期活动 ， 高部位 区的古 油藏基本破坏殆尽 ，预测古油藏主要在塔 中 l 0号一 塔 中 I 号构造带之 间保存条件较好 的斜坡 区呈北西 向分布 。而晚期天然气 自北 向南运聚 ， 主要充注在北 部地区 ， 受塔 中 1 O号构造带的阻隔 ， 仅有少量天然气 沿走滑断裂运移到南部上斜坡部位 ， 其充注的程度也 具有北强南弱的特点 ， 从而形成北部天然气较南部富 集的特征 。 塔 中北西 向断裂控制 了塔 中南北分带的构造格 局 ， 同时控制了构造圈闭的分布。断裂活动期主要发 生在奥 陶纪，因此下构造层寒武一 奥陶系碳酸盐岩大 型构造圈闭发育 ， 而且多沿断裂带发育 。在古隆起形 成过程 中， 形成塔中 I 号 、 塔中 Ⅱ号 、 塔 中 1 0号 、 主垒 带 、 塔 中 5 塔 中 7井等构造带 ， 在寒武一 奥陶系发育 大量构造圈闭。但多期调整过程中， 部分构造圈闭被 破坏或改造 ； 碳酸盐岩在长期深埋过程中 ， 成为低孔 低渗储集层 ， 加上岩溶和裂缝 的改造作用 ， 形成受储 集层物性控制的碳酸盐岩岩性 圈闭。塔 中碳酸盐岩 有效储集空间绝大多数 为次生 的孔 、 洞 、 缝 ， 储集层 发育 的主控因素为有利相带 、 岩溶 、 断裂与岩性 ， 发育 岩溶 型 、 沉积相控 型 、 裂缝 型 、 白云岩型等储集层类 型。塔中古生界下部古隆起是一巨型背斜圈闭 ， 但多 期 的构造改造与调整造成 内部圈闭的复杂化 。 晚加里 东一早海西运动期 的构造改造作用 ， 造成寒武一奥陶 系圈闭的大量破坏。 同时由于长期向东抬升的翘倾运 动 ， 造成主垒带 、 塔 中 l 0号构造等圈闭由西 向东逐步 减小。 深层寒武系盐下发育巨型圈闭， 保存 比较完整 ， 值得重视。 奥陶纪末塔 中东部弧形冲断构造开始发育 ， 逐步 形成塔中东高西低的构造格局 ， 这种态势一直延续至 今。志留系 、 石炭系在东高西低的构造背景下形成了 自西 向东超覆沉积。由于塔中地区具有长期东高西低 的构造面貌 ， 油气具有 自西 向东沿奥陶系顶面 、 石炭 系底面不整合面运聚的特征。 而加里东运动期北西 向 断裂 的活动控制 了志留系 圈闭的形成 与分布 ，塔 中 1 1 、 塔 中 1 6 、 塔 中 4等断背斜都有较大规模 的发育 。 志留一石炭系构造圈闭主要沿断裂带发育 ， 而油气的 运聚成藏在断裂带具有优势运聚的条件 ， 断裂的发育 造成垂向运聚成藏的普遍性 ， 是志留～石炭系油气 富 集的有利部位 ， 塔 中 4 、 塔中 l 6等 志留一石炭系油气 藏都分布在断裂带上。 4 _ 3 北东向走滑断裂对油气成藏与油气分布的影响 志 留纪末一早泥盆世 ，阿尔金断隆强烈隆升 ， 塔 中东部与南部塘古地区发生强烈冲断作用 ， 形成一系 列的北东向断裂 ， 塔 中由于构造挤压作用与塔中先期 北西向构造带斜交 ， 塔中中西部产生北东向走滑断裂 带 。通过塔 中古隆起不 同时代 断裂 的进一步研究表 明， 志 留一泥盆纪 ， 在塔 中地区发育一系列北东 向走 第 3 2 卷第 3期 周新源 ， 等 塔中大油气 田的构造成 因与勘探方 向 2 1 7 该储集层 。 虽然塔中地区并没有利于烃源岩发育的盆 地及其斜坡相带 ， 但来 自于相邻的满加尔坳陷中的寒 武系一下奥陶统 的烃源岩I13l ， 作为紧邻寒武系烃源岩 的寒武 系内幕层状分布的白云岩是油气运 移与聚集 的 良好场所 ，塔 中 1 6 2井发现 的工业气流和塔参 1 井 、 塔中 4 3 井活跃的气测显示证实了这一点。 而且塔 中低凸起是加里东运动期形成的寒武一奥陶系巨型 台背斜古隆起 ，该 台背斜形成于加里东运动早期 ， 后 虽经多次构造运动 ， 但形态依然完整 ， 是油气运聚 的 长期指向。 表明塔 中寒武系盐下是探索大型原生油气 藏的有利领域。 岩性上倾尖灭所形成 的油藏 是塔 中志 留系主要 的油藏类型。 由于塔中志留系长期保持向南西抬升的 态势 ，志留系在沉积时是向南东上倾方 向尖灭的 ， 而 且油气运移也是从北西 向南东汇聚， 在漫长的地质年 代造成油气 向上倾方向运移并聚集。 塔中志留系长期 稳定发育的斜坡背景有利于岩性地层圈闭的发育 ， 岩 性油藏为志留系的主要勘探对象 ， 岩性上倾尖灭方向 是有利的成藏区带 ， 东部志 留系岩性相变带 、 地层超 覆带是油气勘探的有利方 向。 参考文献 [ 2 ] 汪玉珍． 西 昆仑山依 莎克群的时代及其构造意义[ J 1 ． 新疆 地质 ，1 9 8 3 ， l 1 1 8 2 1 ． We i Gu o q i ， J i a Ch e n g z a o， L i B e n l i a n g， e t a 1 ．S i l u r i a n t o D e v o n i a n f o r e l a n d b a s i n i n t h e s o u t h e d g e o f T a r i m b a s i n [ J ] ． S c i e n c e B u l l e t i n o f C h i n a ， 2 0 0 2 ， 4 7 S u p p ． 4 2 4 6 ． [ 3 ] 杨树锋 ， 陈汉林 ， 贾承造 ， 等． 西昆仑山库地蛇绿岩的特 征及其构造 意义[ J 』 ． 地质科学 ， 1 9 9 9 ， 3 4 3 2 8 1 2 8 8 ． [ 4 ] 贾承造． 塔里木盆地板块构造与大陆动力学[ M] ． 北京 石油工业出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 5 ] 李本亮， 管树巍， 李传新 ， 等． 塔中低凸起古构造演化与构 造特征[ J ] ． 地质论评， 2 0 0 9 ， 5 5 4 5 2 0 5 3 0 ． [ 6 ] 魏国齐， 贾承造， 姚慧君， 等． 中央隆起带海西运动早期构 造形变特征及对油气聚集的控制作用[ A] ． 童晓光， 梁狄 刚主编， 塔里木盆地油气勘探论文集[ C ] ． 乌鲁木齐 新疆 科 技卫 生出版社 ， 1 9 9 2 ． [ 7 ] 李传新 ， 贾承造， 李本亮， 等． 塔里木盆地塔中低凸起北斜 坡古生代断裂展布与构造演化[ J ] ． 地质学报 ， 2 0 0 9 ， 8 3 8 1 0 6 5 1 0 7 3 ． [ 8 ] 张水昌， 张宝民， 王飞字， 等． 塔里木盆地两套海相烃源岩 有 机质性 质 、 发育环 境及 控制 因素 [ J ] ． 自然科 学进 展 ， 2 0 0 1 ， 1 3 2 6 1 2 6 8 ． [ 9 ] 张水昌， 梁狄刚， 黎茂稳， 等． 分子化石与塔里木盆地油源 对比[ J ] ． 科学通报， 2 0 0 2 ， 4 7 1 1 6 2 3 ． [ 1 0 ] 贾承造． 中国塔里木盆地构造特征与油气[ M] ． 北京 石 油工业 出版社 ， 1 9 9 7 ． [ 1 1 ] 张水昌， 梁狄刚， 朱光有， 等． 中国海相油气 田形成的地 质基础[ J ] ． 科学通报， 2 0 0 7 ， 5 2 1 1 9 3 1 ． [ 1 2 ] 邬光辉， 李启明， 张宝收． 塔中 I 号断裂坡折带构造特征 及勘探领域[ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 5 ， 2 6 1 2 7 3 O ． [ 1 3 ] 韩剑发， 梅廉夫 ， 杨海军， 等． 塔中 I 号坡折带礁滩复合 体大型凝析气田成藏机制[ J ] ． 新疆石油地质 ， 2 0 0 8 ， 2 9 3 3 2 3 3 2 6 ． The Te c t o ni c Ge ne s i s a nd Exp l o r a t i o n Ta r g e t s o f La r g e Oi l Ga s Fi e l ds i n Ta z ho ng Ar e a ， Ta r i m Ba s i n Z HOU Xi n y u a n ， L I Be n l i a n g ， CHEN Z h u - x i n 。 ， YU Ho n g f e n g ， J I NG Bi n g 1 ． 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 n a n d D e v e l o p me n t ， T a r i m O i l f i e l d C o m p a n y ， P e t r o C h i n a ， K o r l a ， X i n j i a n g 8 4 1 0 0 0 ， C h i n a ； 2 ．Ke y L a b o r a t o r y o f B a s i n S t r u c t u r e a n d P e t r o l e u m Ac c u mu l a t i o n ，R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t 。 P e t r o C h i n a ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a Ab s t r a c t T a z h o n g u p l i f t d e v e l o p e d s t a b l y i n i t s l o n g h i s t o r y a n d i t s b a s i c s t r u c t u r e f r a me w o r k w a s c o n t r o l l e d b y T a z h o n g No ． 1 a n d No ．2 F a u l t s ． F a u l t s i n c e n t r a l u p l i ft b e l t a n d T a z h o n g No ． 1 0 s t ruc t u r a l b e l t we r e f o r me d i n Mi d d l e O r d o v i c i a n a n d a f f e c t e d t h e f a u l t s d e v e l o p e d i n l a t e r s t a g e s ， s h o w i n g o b v i o u s m u l t i s t a g e i n h e ri t e d f e a t u r e ． T w o s e t s o f ma j o r h y d r o c a r b o n s o u r c e r o c k s ， C a m b ri a n L o w e r O r d o v i c i a n a n d Mi d d l e U p p e r Or d o v i e i a n ，we r e d e p o s i t e d o n t h e t wo fla n k s o f T a z h o n g u p l i ft ．T h e c o mp l i c a t e d f a u l t s t ru c t u r e i n T a z h o n g a r e a i s c h a r a c t e ri z e d b y t h a t mu h i s t a g e t h rus t s t r u c t u r e f r o m t h e s o u t h t o t h e n o r t h f o r me d i n e a r l y P a l e o z o i c c o n t r o l l e d t h e d e v e l o p me n t o f r e e f - f l a t c o mp l e x a n d we a t h e r i n g c r u s t k a r s t r e s e r v o i r s i n ma r g i n a l f a c i e s z o n e s o f T a z h o n g a r e a , a n d i mp r o v e d t h e p r o p e r t i e s o f a l l k i n d s o f r e s e r v o i r s ， t h u s f o rm i n g mu l t i p l e s e t s o f r e s e rvo i r s d i f f e r e n t i a l l y d i s t rib u t e d a n d c o n t r o l l e d b y t h e s t ruc t u r e s ． I t r e ma i n e d f o r a l o n g t i me t h a t p e t r o l e u m wa s i n mi g r a t i n g a n d a c c u mu l a t i n g f r o m s l o p e t o u p l i ft a n d f r o m t h e d e e p t o t h e s h a l l o w t h r o u g h f a u l t s ． T h e mu l t i s t a g e s t r u c t u r a l e v o l u t i o n a n d r e s e r v o i r c o n f i g u r a t i o n a l l o w t o for i B t h e S i l u ri a n C a r b o n i f e r o u s d r a p e c l a s t i c s t r u c t u r a 1 ． 1 i t h o l o g i c r e s e rvo i r ．t h e Up p e r Or d o v i c i a n s e d i me n t a r y f a c i e s c o n t r o l l i n g r e e f r e s e r v o i r ，t h e Or d o v i c i a n w e a t h e rin g c r u s t r e s e rvo i r a n d t h e C a mb ri a n d o l o mi t e l i t h o l o g i c r e s e r v o i r ， w h i c h a r e a s f o u r ma j o r e x p l o r a t i o n d o ma i n s ． T h e C a m b ri a n O r d o v i c i a n c a r b o n a t e r e s e rvo i r s a r e t h e ma i n t a r g e t s f o r e x p l o r a t i o n i n T a z h o n g a r e a ， w h i l e t h e S i l u r i a n C a r b o n i f e r o u s t o C l a s t i c r e s e r v o i r s a r e t h e s e c o n d a ry t a r g e t s ． Ke y W o r d s T a r i m b a s i n ； u p l i ft ； f a u l t ； h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n ； Ca mb ri a n ； O r d o v i c i a n