本文摘要：摘要：塔里木盆地溫宿凸起2017年新鉆探的新溫地l井、新溫地2井兩口井均獲高產(chǎn)工業(yè)油流，通過對兩口井鉆井資料、試油資料、地球化學(xué)及測井資料研究，以及研究區(qū)野外剖面實測、二維地震資料處理與精細解釋、沉積與成藏史分析等研究，明確了溫宿凸起區(qū)烴源條件
摘要：塔里木盆地溫宿凸起2017年新鉆探的新溫地l井、新溫地2井兩口井均獲高產(chǎn)工業(yè)油流，通過對兩口井鉆井資料、試油資料、地球化學(xué)及測井資料研究，以及研究區(qū)野外剖面實測、二維地震資料處理與精細解釋、沉積與成藏史分析等研究，明確了溫宿凸起區(qū)烴源條件與運移通道、儲蓋條件與圈閉類型，建立了溫宿凸起區(qū)的成藏模式。溫宿凸起不發(fā)育烴源巖，但發(fā)育溝通生烴凹陷的高效輸導(dǎo)體系;受控于溫宿凸起新近紀(jì)寬緩的古地貌條件，新近系吉迪克組發(fā)育三角洲相和濱淺湖灘壩相砂體，并形成了大面積分布的構(gòu)造.巖性圈閉;油氣的生成、運移和聚集主要發(fā)生在新近紀(jì)一第四紀(jì)，具有明顯的晚期復(fù)式成藏特點。塔里木盆地盆緣帶等烴源巖和構(gòu)造類圈閉不發(fā)育的地區(qū)，同樣可以形戈規(guī)模油氣區(qū)，尋找高效的油氣運移輸導(dǎo)路徑和地層.巖性等隱蔽型圈閉是有效的油氣勘探途徑及方向.
關(guān)鍵詞：構(gòu)造.巖性圈閉;晚期成藏;新近系吉迪克組;變質(zhì)巖風(fēng)化殼;溫宿凸起;塔里木盆地
0引言
溫宿凸起位于塔里木盆地西北部，面積約4500km2，三面環(huán)凹【卜31，整體位于庫車坳陷(烏什、拜城和陽霞凹陷)以南和阿瓦提凹陷以北。庫車坳陷已被證實擁有豐富的油氣資源，隨著山地地震、高陡構(gòu)造地震成像和巨厚膏巖層鉆探等技術(shù)的突破，自1998年發(fā)現(xiàn)的克拉2大氣田至2017年7月已累計生產(chǎn)天然氣l000×108m3，保證了“西氣東輸”工程的實施[4。6]。阿瓦提凹陷勘探成果表明，其下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組和上奧陶統(tǒng)印干和薩爾干組均是很好的烴源巖[卜91。因此，學(xué)界曾普遍認為緊鄰烴源凹陷的溫宿古凸起有可能長期捕獲油氣而形成規(guī)模工業(yè)油氣藏，然而直至2017年初該區(qū)一直未獲勘探突破。
前人著重分析了溫宿凸起區(qū)的宏觀構(gòu)造格局與斷裂特征【71，并結(jié)合其與生烴凹陷的接觸關(guān)系探索了深層碳酸鹽巖類目標(biāo)【6】，對淺層新近系沒有引起足夠重視，進而制約了淺層油氣勘探。實際上，盡管淺層的蓋層條件可能不及深層油氣藏，但通常具備好的儲集條件，若擁有充足的烴源、良好的圈閉、通暢的運移通道等成藏要素，淺層同樣可以形成規(guī)模油氣藏[6】。
例如美國中部辛辛那提隆起區(qū)的特倫頓潛山油氣藏[1Ⅲ、中國渤海灣盆地的埕島油田新近系油氣藏(埋深約400～2300m)…。121、準(zhǔn)噶爾盆地車排子凸起新近系沙灣組油氣藏(埋深約225～700m)[131。2017年溫宿凸起新鉆探的新溫地1井、新溫地2井兩口井均獲高產(chǎn)工業(yè)油流，實現(xiàn)了該區(qū)勘探50多年來首次重大突破，通過對兩El井鉆井、試油、地球化學(xué)及測井資料研究，以及研究區(qū)野外剖面實測、二維地震資料處理與精細解釋、沉積與成藏史分析等綜合研究，明確了溫宿凸起區(qū)烴源條件與運移通道、儲蓋條件與圈閉類型，建立了溫宿凸起區(qū)的成藏模式。
1地質(zhì)概況
溫宿凸起位于塔里木盆地西北部的南天山山前，屬于烏什凹陷南部斜坡帶，西鄰柯坪斷隆區(qū)，東部通過喀拉玉爾滾斷裂與秋里塔格構(gòu)造帶相隔，北以古木別茲斷裂與烏什凹陷相接，南以沙井子斷裂為界與阿瓦提凹陷分開[14-20]。整體上被烏什、拜城和阿瓦提等生烴凹陷所圍，呈北東向展布。
依據(jù)野外露頭和實際鉆井資料，溫宿凸起自上而下地層依次為新生界第四系(Q)，新近系上新統(tǒng)庫車組(N：k)、中一上新統(tǒng)康村組(N.一：k)和中新統(tǒng)吉迪克組(NLj)、震旦系(z)和中元古界阿克蘇群(Pt2ak)。其中，康村組以湖相沉積為主，發(fā)育厚層泥巖，為一套區(qū)域性蓋層;康村組之上庫車組為沖積扇沉積，巖性以粉砂一中砂巖夾泥巖為主，整體為向上變細的正旋回;康村組之下吉迪克組為淺湖一三角洲沉積，以粉細砂巖、泥巖為主，呈向上變粗的反旋回。震旦系上部為厚層一中厚層狀淺灰色泥質(zhì)云巖、含灰云巖，下部為薄層一中厚層狀紫紅色灰質(zhì)泥巖、泥巖、云質(zhì)泥巖。中元古界阿克蘇群為巨厚層狀灰綠色綠泥片巖和灰色石英片巖。
本區(qū)油氣勘探始于1965年，截至2016年，石油企業(yè)先后在該地區(qū)部署實施二維地震測線若干，探井4口(阿1井、溫參1井、溫宿1井、阿蘇2井)，取得了一定地質(zhì)認識，但勘探一直未取得突破，并退出油氣探礦權(quán)。筆者認為，溫宿凸起長期未獲油氣突破的主要原因是沒有將新近系作為重點層系加以研究，更沒有弄清兩個關(guān)鍵地質(zhì)問題：①雖然溫宿凸起本身不發(fā)育烴源巖，但鄰區(qū)生油凹陷能否為其提供油源條件?②本區(qū)主要發(fā)育什么類型圈閉、有利圈閉如何分布?
2勘探突破
2017年中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心在溫宿凸起1號構(gòu)造部署了兩口探井，其中，新溫地1井完鉆井深l058.00m，完鉆層位中元古界阿克蘇群;新溫地2井完鉆井深998.77m，完鉆層位新近系吉迪克組。新溫地l井鉆揭地層自上而下依次為新生界第四系、新近系上新統(tǒng)庫車組、中一上新統(tǒng)康村組、中新統(tǒng)吉迪克組以及中元古界阿克蘇群。主力產(chǎn)層段新近系吉迪克組取心見飽含油、富含油等不同級別顯示7.72m，砂體孔隙度為22%---31%，滲透率為(60---322)×10-3肛m2，屬中高孔中滲儲集層。新溫地1井測井綜合解釋含油層21.3lll/13層，其中油層3.8m/3層、差油層3.8m/3層、油水同層3.4m/1層、含油水層10.3m/6層。選取新溫地1井833+5～835.0m段吉迪克組油層，用73mill油管抽吸試油獲日產(chǎn)油42.74m3。
此外，新溫地1井在中元古界阿克蘇群基巖風(fēng)化殼997.4～1017.0m井段巖心中見3.85m油斑和油跡顯示，氣測全烴峰值為2.88%，基巖裂縫段油氣顯示活躍，綜合測井解釋儲集層厚度為14.3m。對新溫地l井939.44"--1058.00m裸眼段下73mlTl油管抽吸試油，累計產(chǎn)油2.19m3。新溫地2井鉆揭地層自上而下依次為新生界第四系，新近系上新統(tǒng)庫車組、中一上新統(tǒng)康村組和中新統(tǒng)吉迪克組。主力產(chǎn)層段新近系吉迪克組取心見飽含油、富含油等不同級別顯示7.72m，砂體孔隙度為20%～27%，滲透率為(59～280)×10-3gm2，屬中高孔中滲儲集層。新溫地2井測井綜合解釋含油層9.7m/12層，其中油層7m/8層、差油層1.7m/3層、油水同層lm/l層，選取吉迪克組842.0.-一859.0m和872.O～884.8m深度段油層，用73mm油管抽吸試油獲日產(chǎn)油22.26m3，累計產(chǎn)油51.7m3。
3原油地球化學(xué)特征及油源分析
新溫地l井、新溫地2井兩口井均獲得高產(chǎn)工業(yè)油流，兩口井新近系吉迪克組原油品質(zhì)基本相同。新溫地1井原油密度為0.91379/cm3，黏度為70.73mPa·S(50℃)，含蠟量為5.67%，凝固點為一30.00℃;新溫地2井原油密度為0.9076edcm3，黏度為42.69mPa·S(50℃)，含蠟量為4.48%，凝固點為一30.0l℃;兩口井油質(zhì)為常規(guī)稀油(中質(zhì)油)，具有低黏、低蠟、低凝固點的特點。新溫地1井、新溫地2井吉迪克組原油族組分以飽和烴為主(57.1%～58.3%)，其次是芳烴(20.9%～21.8%)和非烴(15.8%～15.9%)，瀝青質(zhì)含量相對較低(5.1%～5.3%)，具有低飽/芳比(2.6～2.8)、較高非/瀝比(3.0～3.1)特征，相鄰的卻勒一玉東構(gòu)造帶陸相原油飽/芳比為12.31～38.13，非/瀝比一般小于1.0。
原油飽和烴色譜/質(zhì)譜總離子流圖顯示，新溫地1井、新溫地2井原油鏈烷烴消失殆盡、基峰呈明顯鼓包，指示原油遭受中等程度生物降解和水洗作用，系油氣藏處于構(gòu)造高部位保存條件相對較差所致。新溫地1井、新溫地2井具有一定的姥鮫烷優(yōu)勢，Pr/Ph值為1.68～2.04，高于塔北海相成因原油(一般小于1.2)、低于烏什凹陷烏參1井陸相原油(3.2～3.3)，指示母源巖弱氧化.弱還原的原始沉積環(huán)境。新溫地l井、新溫地2井原油規(guī)則甾烷呈“V”字型分布，重排甾烷極為發(fā)育，低分子量的孕甾烷、三環(huán)萜烷系列相對豐度不高，C19一c22三環(huán)萜烷相對豐度依次呈降低趨勢，不同于沙南l井等阿瓦提凹陷海相原油的正態(tài)型分布;伽馬蠟烷不太發(fā)育，但C2。降新藿烷和C30重排藿烷較為發(fā)育，溫宿凸起原油的以上特征與相鄰的卻勒一玉東、烏什凹陷陸相原油特征總體相似，指示溫宿凸起原油為陸相成因。新溫地1井、新溫地2井原油Cz，甾烷aaa20S/(S+R)、C29甾烷aflfll(aaa+aflff)烷值分別為0.45、0.42～0.43，為正常成熟度原油。綜合生物標(biāo)志物與碳同位素組成分析，認為新溫地l井、新溫地2井原油主要由東北拜城凹陷烴源巖運移而來。
4油氣成藏條件
目前溫宿凸起的地質(zhì)綜合研究和勘探程度整體較低，鉆井資料稀少。工區(qū)僅有若干二維地震資料，且年代差別較大，品質(zhì)不一，成像效果較差，難以刻畫地下地層、斷裂等特征�；谶B片靜校正、組合去噪、疊前深度偏移等技術(shù)，2017年重新處理的地震資料品質(zhì)有了很大提升。據(jù)此，結(jié)合溫宿凸起區(qū)及鄰區(qū)17口鉆井資料，以及野外剖面實測數(shù)據(jù)，著重對溫宿凸起區(qū)烴源條件、油氣運移通道、儲蓋條件、圈閉類型和分布、成藏模式等開展研究，在此基礎(chǔ)上提出有利鉆探目標(biāo)，指導(dǎo)油氣勘探。
4.1烴源條件與油氣運移
綜合利用鉆井、地震和野外露頭資料，結(jié)合前人研究成果[14-17]，開展了井震聯(lián)合標(biāo)定，對基底、新近系吉迪克組等主要構(gòu)造層進行了地震追蹤解釋，建立了該區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和層序分布剖面。溫宿凸起整體為夾持在烏什凹陷和阿瓦提凹陷中間的一個古隆起，為西高東低的鼻狀隆起構(gòu)造(見圖7)。構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了4個發(fā)展階段，其中吉迪克組沉積時期凸起停止隆升并接受沉積，庫車組沉積時期溫宿凸起西部局部抬升、向東遭受剝蝕㈣。鉆井和野外露頭資料證實，溫宿凸起不發(fā)育可以作為烴源巖的層系，但其北緣庫車坳陷陸相油氣系統(tǒng)和南緣阿瓦提凹陷海相油氣系統(tǒng)均證實有烴源巖層發(fā)育‘。
南部阿瓦提凹陷寒武系一奧陶系的海相烴源巖已有沙南1井、沙南2井、青松采石場和烏魯橋油苗證實，野外肖爾布拉克、什艾日克等剖面也有觀測【7‘9】，但寒武系一奧陶系烴源巖的主排烴期可能早于溫宿凸起區(qū)新近系圈閉形成期。北部拜城凹陷侏羅系恰克馬克組主力烴源巖生排烴時間為距今2～5Ma，在新近紀(jì)達到生油、生氣高峰[21-23】，排油期與溫宿凸起圈閉形成時間耦合性較好，因此能夠沿著北部喀拉玉爾滾等斷裂在溫宿地區(qū)聚集成藏[20,24-25]。
拜城凹陷生成的油氣，主要沿基巖風(fēng)化殼和新近系三角洲相骨架砂巖作橫向運移，沿成藏期活動的油源斷層縱向調(diào)整，主要證據(jù)有三：①野外露頭基巖風(fēng)化殼斷裂和節(jié)理廣泛發(fā)育，且多見差異風(fēng)化形成的孔洞，新溫地1井鉆遇40m厚的基巖裂縫發(fā)育帶，見油斑、油跡顯示3.85m，測井解釋儲集層14.3m;②吉迪克組三角洲相砂體發(fā)育，物性好、規(guī)模大，是一套高效的油氣輸導(dǎo)層，新溫地1井和新溫地2井均在該套砂體中鉆遇良好油氣顯示;③新溫地2井鉆后油源對比分析證實，其烴源巖為陸相，主要來自東北拜城凹陷。另外，成藏期溫宿凸起快速隆升，在凸起周邊和主體部位產(chǎn)生多條不同級次的斷裂，為油氣由凹陷向凸起運移和縱向調(diào)整提供了有利條件。
4.2儲蓋條件與組合
庫車坳陷在新近紀(jì)進入再生前陸盆地階段，古近紀(jì)形成的湖泊開始向南部萎縮，湖水總體較淺，湖岸線隨氣候和構(gòu)造活動而頻繁變化[5’9】。通過對溫宿古木別茲背斜、阿瓦特、拜城西鹽水溝等地區(qū)的新近系剖面進行野外地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合庫車坳陷沉積特征研究，認為吉迪克組沉積期自北向南發(fā)育小型沖積扇、三角洲和濱淺湖灘壩相沉積。其中，神木井區(qū)主體位于三角洲平原亞相，溫參1井位于三角洲前緣亞相，阿瓦提凹陷北部的沙南1井、沙南2井等井位于濱淺湖相。
康村組沉積期湖盆面積有所擴大，水體變深，巖性以厚層泥巖夾薄層砂巖為主。庫車組沉積期本區(qū)湖泊逐漸變淺消失，以河流、三角洲、沖積扇為主。受沉積演化影響，溫宿凸起區(qū)發(fā)育多套儲蓋組合，其中最有利的組合有3套：①吉迪克組三段厚層狀泥巖與阿克蘇群基巖風(fēng)化殼儲蓋組合(見圖lOa)。依據(jù)新溫地1井段實鉆資料，基巖風(fēng)化殼儲集空間主要是裂縫，推測其有效厚度約為距頂面30m附近，沿著不整合面附近大面積分布。吉迪克組下段的泥巖為蓋層，厚度為80～100rn。②吉迪克組中部砂泥巖互層形成的儲蓋組合。
溫宿凸起區(qū)吉迪克組二段廣泛發(fā)育砂泥巖互層，其砂泥比較低，砂體分布面積大，累計厚度為200～500m，單層砂巖厚度薄，為0.5～10.0m，為新溫地1、新溫地2井揭示最好的油氣產(chǎn)層。③康村組厚層狀泥巖與吉迪克組一段砂巖儲蓋組合。吉迪克組一段發(fā)育多套砂體，單層厚度較二段砂體更大，厚1～15m，其上覆康村組厚層狀泥巖蓋層厚20～40m。新溫地1、新溫地2井吉迪克組一段砂巖距離油氣運移主體通道太遠，多為含油水層或水層。
整體而言，中新統(tǒng)吉迪克組沉積期，溫宿凸起具有差異沉降、低幅隆升的構(gòu)造演化特征，控制形成了溫宿地區(qū)低幅寬緩的古地貌，形成了三角洲與濱淺湖灘壩同生共存、互為消長的沉積體系，砂體分布范圍廣、疊合連片。受后期溫宿凸起掀斜作用的影響，物源來自北部的三角洲砂體可形成向南上傾尖滅型構(gòu)造一巖性圈閉，而在凸起主體部位發(fā)育的灘壩砂體可形成透鏡體狀巖性圈閉�；鶐r風(fēng)化殼受多期構(gòu)造和長期風(fēng)化作用，裂縫儲集層發(fā)育，上覆吉迪克組穩(wěn)定分布的泥巖可作為區(qū)域蓋層，可形成區(qū)域分布的良好儲蓋組合。
4.3成藏模式
綜上分析，溫宿凸起大規(guī)模分布的新近系三角洲與灘壩砂體及基巖風(fēng)化殼提供了油氣橫向運移的通道(“兩橫”)，與持續(xù)活動的斷裂(“一縱”)共同構(gòu)成了高效的油氣輸導(dǎo)體系，溝通了北部拜城凹陷陸相烴源巖灶。拜城凹陷陸相烴源巖生成的油氣自北東向西南大范圍、遠距離輸導(dǎo)，進入溫宿凸起后沿新近系底部的基巖風(fēng)化殼與新近系中高孔滲(孔隙度為22%～31%，滲透率為(60～322)×101gm2)的砂層橫向運移，沿垂向斷裂向上調(diào)整運移至目標(biāo)區(qū)形成油氣藏，形成“兩橫一縱”的油氣輸導(dǎo)體系。
而北部拜城凹陷侏羅系烴源巖厚度大(250～600m)、有機質(zhì)品質(zhì)好(以II型干酪根為主，總有機碳含量平均值為1.69%，有機質(zhì)成熟度為1.0%～3.0%)、生烴能力強、排烴動力足(壓力系數(shù)普遍大于1.5，最高達2.15)122-23]，且排烴期與溫宿凸起圈閉形成時間耦合性較好，油氣可以在溫宿凸起廣泛發(fā)育的圈閉里大規(guī)模聚集成藏。主要發(fā)育兩種油藏類型：①構(gòu)造一巖性類油藏(巖性控制為主);②潛山類油藏(碳酸鹽巖風(fēng)化殼+變質(zhì)巖裂縫)。
5溫宿凸起油氣發(fā)現(xiàn)的啟示
溫宿凸起油氣勘探的突破，為塔里木盆地油氣勘探帶來了以下重要啟示：①塔里木盆地盆緣帶等烴源巖和構(gòu)造類圈閉不發(fā)育的地區(qū)，同樣可以形成規(guī)模油氣區(qū)，尋找高效的油氣運移輸導(dǎo)路徑和地層一巖性等隱蔽型圈閉是有效的油氣勘探途徑及方向。②溫宿凸起油氣的運移、聚集主要發(fā)生在新近紀(jì)一第四紀(jì)，油氣藏具有明顯的晚期成藏特點，因而晚期成藏應(yīng)該是塔里木盆地山前帶油氣成藏的普遍特點，具有較大勘探潛力。
�、坌聹貐井在震旦系碳酸鹽巖儲集層主要產(chǎn)水，有少量天然氣，主要原因可能是其構(gòu)造不利于成藏，但溫宿凸起斜坡區(qū)下古生界和震旦系碳酸鹽巖可作為良好的儲集層，有吉迪克組下段較好的泥巖蓋層條件，且靠近油氣運移的主通道，其構(gòu)造高部位油氣勘探前景廣闊。④新溫地1井在中元古界阿克蘇群基巖風(fēng)化殼試油獲低產(chǎn)，主要原因是井眼小、裸眼測試，不能代表其真實產(chǎn)能，風(fēng)化殼范圍廣，面積大，油氣勘探前景廣闊，值得關(guān)注。
6結(jié)論
溫宿凸起中新統(tǒng)吉迪克組沉積期具有差異沉降、低幅隆升的構(gòu)造演化特征，控制形成了溫宿地區(qū)低幅寬緩的古地貌，形成了新近系三角洲相與濱淺湖灘壩相同生共存、互為消長的沉積體系，形成了大規(guī)模分布的巖性類圈閉。溫宿凸起雖然不發(fā)育烴源巖，但北部生烴凹陷可以為溫宿凸起提供充足的油源，大規(guī)模分布的基巖風(fēng)化殼和三角洲砂體與持續(xù)活動的斷裂共同構(gòu)成了高效的油氣輸導(dǎo)體系。溫宿凸起發(fā)育潛山類和構(gòu)造.巖性類兩種油藏類型，初步評價溫宿凸起1號圈閉新近系吉迪克組資源量達1.21×108t，具有廣闊的油氣勘探前景。
油氣工程論文投稿刊物：《中國海上油氣》是由中國海洋石油總公司主管、中海石油研究中心主辦的石油及天然氣科學(xué)綜合性技術(shù)期刊(國內(nèi)外公開發(fā)行，刊號：CN11-5339/TE)，重點報道我國海洋石油和天然氣科學(xué)的重大研究成果。
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