柴达木盆地英雄岭构造带新生代隆升过程与油气成藏效应

英雄岭构造带是柴达木盆地内部最大的正向构造单元,构造带及周缘蕴育了丰富的油气资源。针对构造带地质结构认识不清、初始隆升时间认识不统一、形成过程和机制不明确等问题,通过构造解析、构造演化、构造模拟、埋藏史与生烃史恢复等手段,以钻井和连片三维地震数据为基础,以时间为主线,以构造活动期次为节点,以主干地震剖面为纲,以具体构造为目,从几何学和运动学方面揭示英雄岭构造带三维空间结构和形成过程。研究表明:英雄岭构造带空间上具有南北分带展布、东西分段相接、垂向上下分层叠置的特征;新生代以来构造带演化经历了古近纪断坳、新近纪早期初始隆升和新近纪晚期—第四纪调整定型3个阶段,演化过程具有自南向北、自西向东逐次扩展的特点,构造演化与油气成藏紧密相关;青藏高原隆升背景下特殊的盆地边界条件、内部结构和应力场变换可为英雄岭构造带成藏模式建立和下一步有利勘探方向选择提供参考。

柴达木盆地英雄岭构造带油气藏地质特征

为总结柴英雄岭构造带油气藏地质特征和主控因素,以该区深层和浅层油气藏为研究对象,对油气藏的构造、储层、油气源和成藏演化模式等方面进行了对比研究。结果表明:(1)英雄岭构造带构造样式自西向东变化显著,英西—英中纵向上表现为“双层结构”,而英东构造样式相对简单;(2)英西—英中碳酸盐岩储层主要储集空间为白云岩晶间孔,局部发育溶蚀孔和裂缝集中区,英东碎屑岩储层,主要发育粒间孔、少量粒间溶孔和裂缝;(3)油源对比表明,下干柴沟组上段为区内主力烃源岩;(4)天然气组分及同位素指标表明英西和英中的CH4主要来源于原油伴生气,而英东为凝析油伴生气;(5)由于岩盐层封盖作用,英西—英中深层形成自生自储的异常高压油气藏,而英东虽缺乏盐岩盖层,由深至浅地表现为幕式充注成藏。

柴达木盆地英雄岭构造带渐新世湖水盐度对碳酸盐岩沉积发育的控制作用

为了整体评价柴达木盆地西部英雄岭构造带中段和东段渐新世湖相碳酸盐岩的油气勘探前景以及预测有利勘探区带,以下干柴沟组上段(E_(3)^(2))为例,在岩芯观察、钻/测井资料和三维地震资料综合分析的基础上,结合岩石薄片、氯离子含量、全岩矿物分析、膏盐岩分布和地球化学敏感参数分析,对该地区E_(3)^(2)湖水古盐度和碳酸盐岩沉积演化进行了详细研究。结果表明,英雄岭地区E_(3)^(2)从早期到晚期水体从半咸水、咸水过渡到盐水,盐度不断增大。平面上,从英西到英东,膏盐岩发育程度变差,湖盆水体盐度降低。英雄岭地区E_(3)^(2)碳酸盐岩矿物组分复杂、岩性多样,分区性明显,纵向上早期碳酸盐岩的发育程度好于晚期,平面上碳酸盐岩主要分布在英西和英中北部地区,英中南部其次,英东地区较差。

柴达木盆地英雄岭构造带新近系碎屑岩发育特征及油气勘探方向

英雄岭构造带位于柴达木盆地西部地区,先后发现了狮子沟、花土沟、油砂山、英东等多个新近系油气田,是柴达木盆地石油勘探的主战场。为了拓展英雄岭构造带新近系碎屑岩岩性油气藏勘探领域,通过野外露头、钻井岩心、粒度测试等资料的综合分析,明确新近系碎屑岩发育滨浅湖滩坝、辫状河三角洲水下分流河道两种类型砂体。在湖退沉积背景下,受西部物源控制的辫状河三角洲水下分流河道砂体逐步向湖盆进积,北西—南东向斜列式分布的滨浅湖滩坝砂体向湖盆迁移;上干柴沟组辫状河三角洲水下分流道砂体发育在构造带以西地区,滩坝砂体发育在构造带西翼及核部;下油砂山组辫状河三角洲水下分流河道砂体发育在构造带西翼及核部,滩坝砂体分布在构造带核部及东翼。构造演化特征表明,新近系上干柴沟组、下油砂山组沉积时期储层砂体分布在斜坡区,而现今的英雄岭构造带为新近系狮子沟组沉积末期形成的晚期反转构造,早期沉积的砂体在构造反转背景下可形成上倾尖灭岩性圈闭、砂岩透镜体岩性圈闭,是寻找规模岩性油藏的有利勘探目标区。

柴达木盆地英雄岭构造带构造特征及油气成藏研究进展

前人研究认为柴达木西部英雄岭构造带受喜山运动及阿尔金断裂左旋走滑作用影响,构造应力先后发生拉张-压扭多次转化,最终形成现今深浅不一、样式各异的复杂构造,进而影响油气成藏。然而,前人在"岩性-构造"结合研究构造、成藏方面较为薄弱。研究认为在E_3~2时期,塑性盐层快速沉积,在强挤压应力作用下,纵向发育的盐层对随后的构造演化和油气成藏产生了显著影响,从而形成现今复杂的构造样式及成藏格架。

柴达木盆地英雄岭构造带油气成藏模式

以柴达木盆地内部最大的正向构造单元和油气富集区——英雄岭构造带为切入点,剖析构造带油气成藏规律.在钻井和三维地震数据分析基础上,借助构造物理模拟、沉积速率分析、构造平衡、油源对比及包裹体分析等手段,讨论英雄岭构造带现今三维结构、构造形成演化及油气运聚过程,构建了英雄岭构造带成藏模式.认为英雄岭构造带现今空间结构与构造形成演化密切相关,构造形成演化与油气运聚过程高度耦合.英雄岭构造带垂向上发育深层盐下、深层盐间和浅层盐上3个含油气单元,成藏模式可以概括为盐下"低熟早排、源储一体、大面积成藏",盐间"多期调整聚集、断储圈三元控藏"和盐上"深浅断裂接力输导、晚期调整构造控藏".研究结果表明:空间上,英雄岭构造带整体呈现出南北分带、东西分段、上下分层的构造格局;时间上,英雄岭构造带经历了古始新世—中新世断坳(29.3~23.8 Ma)、上新世早期弱挤压(23.8~7.2 Ma)和上新世晚期—第四纪强挤压(7.2 Ma~现今)3个阶段;充足的油源供应是油气富集的基础,构造带所在富烃凹陷烃源岩TOC普遍在0.5%~1.0%,R_(o)在0.6%~0.9%;多类型储层为油气成藏提供储集空间,深层碳酸盐岩储层孔隙度介于6%~15%,浅层碎屑岩孔隙度普遍大于20%;广覆式膏盐层保证油气有效封盖,膏盐岩单层厚度2~25 m,累积厚度超过300 m,叠合面积350 km^(2);深浅断裂充当油气运移高速通道,3000 m以上诱导裂缝带普遍发育;异常压力是油气运聚的动力来源(地层压力系数普遍大于2);源圈时空配置是油气成藏的关键.

柴达木盆地英雄岭构造带古近系湖相碳酸盐岩沉积模式、演化与分布

基于野外露头、钻井、岩心、岩石薄片及实验数据,对柴达木盆地英雄岭构造带古近系下干柴沟组上段湖相碳酸盐岩的类型、演化规律和沉积模式进行了系统研究,并结合井-震资料分析和古地貌恢复,对其岩相古地理的平面分布特征进行了刻画,指出了下一步的有利勘探方向。研究表明:英雄岭构造带下干柴沟组上段主要发育藻灰岩、颗粒灰质白云岩、泥晶灰质白云岩3类碳酸盐岩,多具有混积特征,从早至晚经历了半咸化、咸化和盐湖3个沉积演化阶段;由于矿物组分及岩石结构的差异,湖相碳酸盐岩的储集性能呈现较强的非均质性,其中,藻灰岩的储集性能相对最好;储层的岩相组合在垂向上主要存在3种类型,分别发育于湖盆的不同位置。研究建立了凹隆型和缓坡型2种沉积发育模式,指出湖平面的升降频率及陆源碎屑输入量控制不同岩相的单层厚度,微古地貌控制不同岩相组合的平面分布。恢复的下干柴沟组上段沉积早、晚期的岩相古地理特征显示,泥晶灰质白云岩+颗粒灰质白云岩组合主要分布在英西—干柴沟—游园沟缓坡沿岸区和隆起区,其平面叠合面积约为600 km^(2),是下一步寻找常规油气藏的有利勘探方向;纹层泥晶灰质白云岩主要分布在游园沟及其以东地区的半深湖相凹陷区,其平面叠合面积可达2500 km^(2),是下一步寻找非常规源内油气藏的有利勘探方向。

柴西地区古近系—新近系含油凹陷构造特征与勘探领域

受新生代东昆仑造山带构造活动的影响,柴达木盆地柴西地区构造变形强烈,分区性明显,可划分为东昆仑山前压扭冲断带、茫崖凹陷(浅层为英雄岭反转构造带)和大风山凸起三个构造单元。该区古近系—新近系高原咸化湖盆油气总资源量约为25×108t,有效烃源岩面积占同期湖盆面积的53%,为一典型的富油气凹陷,剩余资源量丰富,勘探潜力大。根据富油气凹陷的勘探理念,结合勘探程度及勘探技术现状分析,提出英雄岭反转构造带、柴西南地层岩性圈闭、阿尔金山前盆缘古隆起和茫崖凹陷及周缘致密油(气)藏为下步勘探的四大领域。