已知含油气圈闭的油气成藏机理
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发布时间：2023-06-02 10:55
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时间：2024-12-15 08:36
查干凹陷共发现两个含油气圈闭，分别是查干凹陷15号构造-岩性复合圈闭、巴南断块构造-岩性复合圈闭。
6.4.1.1 额15号含油圈闭成藏机理
（1）含油圈闭的基本地质特征
额15号含油圈闭位于查干凹陷中部，毛敦侵入带的西北部，是一个被侵入体刺穿遮挡的断鼻-岩性复合圈闭。该圈闭沿毛敦Ⅰ号断层形成两个高点。目前仅在南部高点钻了一口预探井（毛1井），获日产2.74 m3 的低产油流。其产层为巴音戈壁组二段（Sq2高位体系域）。
①构造 额15号圈闭是因花岗岩体的侵入而形成的大型断鼻构造和地层、岩性及不整合圈闭组成的复合圈闭带中的局部鼻状构造（图6-10）。地处额很活跃生烃中心南斜坡的毛敦侵入带上。该圈闭于苏红图组沉积时期开始呈雏形，圈闭幅度约150 m；银根组末期定型，圈闭幅度300 m。构造层圈闭发育，上、下构造层高点由浅至深逐渐由南向北偏移，闭合幅度也逐渐增大。巴音戈壁组（Sq2 顶）和苏红图组一段（Sq4 顶）可见南、北两个局部高点。
图6-10 额15号构造图
②沉积 该圈闭地层发育齐全，自下而上发育下白垩统巴音戈壁组、苏红图组、银根组，上白垩统乌兰苏海组和第三、第四系。其中巴音戈壁组二段（Sq2高位体系域）与苏红图组（Sq3、4）为主力含油气层。
根据沉积特征可将巴音戈壁组二段分为上、下两个岩性段。下岩性段以水下扇河道相沉积为主，岩性以厚层角砾岩、砂砾岩、含砾砂岩夹粉砂岩、细砂岩为特征；沉积构造以波状交错层理、粒序层理为主；双侧向曲线起伏较大，呈指状；自然电位低幅*直。上岩性段（Sq2高位体系域）以扇三角洲前缘相为主，岩性以砂砾岩、含砾砂岩为主，夹砂质泥岩，岩性不均一，分选差，不显层理；双侧向曲线呈齿状；自然电位曲线平直，偶见钟形负异常。
苏红图组一段（Sq3、4）也分为上、下两部分。下部（Sq3）为滨、浅湖相的砂岩、含砾砂岩、粉砂岩与深灰色、紫红色砂质泥岩互层沉积。沉积构造多见波状层理、交错层理、搅动构造。以双跳跃的两段、三段式及悬浮总体为主的混合式概率图为特征。其双侧向曲线呈低阻小齿状，自然电位曲线呈低幅齿状。苏红图组一段上部（Sq4）属于火山溢流相，为厚层玄武岩。玄武岩上部缝洞异常发育。其双侧向曲线呈高阻齿状，自然电位曲线平直。
苏红图组二段下部（Sq5）以厚层玄武岩为主。其双侧向曲线呈中低阻齿状，自然电位曲线近于平直。苏红图组二段上部（Sq6）为滨浅湖—三角洲前缘相的灰色、深灰色、紫红色泥岩，灰色含砾砂岩及粉砂岩的不等厚互层。其中、下部双侧向电阻率值较低、变化幅度小；自然伽马值相对较高；自然电位平直，局部为齿状、小型桶状的负异常，代表滨浅湖环境的滩砂和湖泥沉积。上部双侧向曲线呈小刀状、块状组合；自然电位曲线呈指状、钟形组合特征，反映为三角洲前缘沉积。
③储集层 发育有碎屑岩和火山岩两种类型的储集层。
A.碎屑岩储集层
Ⅰ.砂岩体分布 额15号含油圈闭主力含油气层为巴音戈壁组二段上部（Sq2高位体系域）与苏红图组（Sq3、4）。其岩性以含砾砂岩为主。根据沉积和电性特征可划分出三个砂层组，各砂层组在储集性能上有一定的差异。储集体由两大类沉积砂岩体组成，巴音戈壁组（Sq2高位体系域）以三角洲前缘分流河道相为主，砂岩体累计厚度 50～250 m，单砂岩体厚度一般为0.8～3.4 m，最大厚度为9.4 m；砂岩体呈近N-W向展布，因受物源方向的控制，在南北方向上变化大，从构造顶部向翼部增厚，向 NE方向逐渐减薄。苏红图组（Sq3、4 水进体系域与高位体系域）以滨浅湖滩砂为主，砂岩体累计厚度 150～300 m，单砂岩体一般 0.8～5.2 m；砂岩体展布呈近 EW 向，分布较稳定，构造上顶薄翼厚。
Ⅱ.储集体孔隙类型 巴音戈壁组二段上部（Sq2高位体系域）与苏红图组（Sq3、4水进体系域与高位体系域）储集层孔隙空间主要由粒内溶孔、粒间溶孔和晶间微孔构成，均属次生孔隙。面孔率＜0.1%～1%，连通性差。
Ⅲ.储集层物性特征 巴音戈壁组二段上部（Sq2高位体系域）储集层孔隙度为3.2%～12.8%，平均9.1%，渗透率（0.16～7.68）×10-3μm2，平均3.06×10-3μm2，属于低孔、特低渗透率的差储层。苏红图组砂岩储集体物性与巴音戈壁组储层相似，稍偏好，仍属低—特低孔渗的差储层。
B.火山岩储集层
Ⅰ.缝洞型火山岩分布 缝洞型火山岩主要集中于苏红图组一段Sq3、4和二段Sq5、6的低位体系域。有四套储层段，均以火山溢流相为主。据测井解释缝洞型储层单层厚度一般为0.8～4 m，最大厚度11.6 m，累计厚度50～250 m；在构造两高点之间偏北最厚，向四周减薄。
Ⅱ.储集体孔隙类型 玄武岩中孔隙类型主要以气孔、晶间微孔为主。其中大部分气孔被碳酸盐、绿泥石或硅质等矿物充填，局部半充填或未充填，孔隙的连通性差，面孔率小于1%。有效储集层段为裂缝发育段。裂缝多属高角度构造缝。
Ⅲ.储集体物性特征 缝洞型火山岩孔隙度为3.6%～22.0%，渗透率0.9×10-3～100.0×10-3μm2，物性差异较大，总体属于低—特低孔渗的差储集层。在裂缝发育段构成较好的储集层。
④流体性质 巴音戈壁组二段油层试油获低产油流（井深2225.4～2229.0 m、2035.0～2045.6 m）。原油具有低密度（0.83 mg/l，20 ℃）、中高凝固点（12～20 ℃）、低硫（0.034%～0.037%）、低含蜡（9.25%）的特点。经对比认为油源来自巴音戈壁组（Sq2密集段）暗色泥岩。天然气甲烷含量较高（70%～80.8%），甲烷系数0.8～0.9；重烃含量较低（＜9%）；而氮气含量相对较高（8.3%～10.3%），总体表现为油伴生气的特点（相对密度0.6767～0.7474 mg/l），是一种溶解气。
⑤油气藏类型 从沉积、构造特征分析看，该油气藏类型应属于构造-岩性复合油气藏（图6-11）。钻井表明岩性、岩相纵向变化快，横向预测平面上砂岩层厚度变化也很剧烈。尤其是火山岩油气层，更受缝洞发育带的控制。
图6-11 查干凹陷额15号油气藏剖面图
（2）额15号含油圈闭油气成藏机理
额15号圈闭是毛敦侵入带西北部由侵入体刺穿遮挡形成的圈闭。它的形成与毛敦侵入体的活动密切相关。构造发育史分析认为，该圈闭在巴音戈壁期处于斜坡状态，距物源较近，形成水下扇的粗碎屑沉积。至苏红图早期，湖岸南扩，在北倾单斜背景上产生毛敦北正断层。同时沿该断裂伴随岩浆侵入和火山喷发，形成苏红图组一段（Sq3、4 低位体系域）较厚的火山岩。到苏红图中、晚期岩浆侵入活动加强，火山喷发加剧，形成苏红图组二段（Sq5、6低位体系域）较厚的火山岩层。此时额15 号构造苏红图组一段顶及其以下层圈闭已具雏形。苏红图期末查干凹陷发生剧烈的块断活动，毛敦侵入体强烈上拱导致上覆苏红图组二段（Sq5、6）地层大面积剥蚀。此时圈闭生长发育程度达50%。进入银根期，额很断陷继续下沉，毛敦北正断层继续活动。此时苏红图组二段顶（Sq6顶）形成断层遮挡圈闭，圈闭生长发育程度占 15%。银根期末，表现为整体抬升剥蚀状态，构造幅度未受影响。晚白垩世盆地整体坳陷再度沉积。晚白垩世末，凹陷隆升，并发生褶皱，毛敦北断层反转形成逆断层，但逆向活动不剧烈；第三纪也表现为微弱的挤压状态。晚白垩世末—第三纪均对额15号圈闭有轻微改造，圈闭最终定型。可见额15号圈闭是多期生长发育而形成的，主要生长期为苏红图期末（图6-12）。
从圈闭所处平面位置来看，额15 号圈闭西北侧紧邻额很生烃中心。该生烃中心发育巨厚的巴音戈壁组和苏红图组一段（Sq3、4）暗色烃源岩，厚达2500 m。生排烃史分析表明，该套烃源岩在银根期末至晚白垩世陆续进入生排烃高峰，巴音戈壁组一段（Sq1）在晚白垩世末进入高成熟阶段。生成的油气沿生烃凹陷的短轴方向向上运移，运移方向指向额15号构造。该构造已在油气大量生排烃期之前形成。因此，圈闭形成与油气的生成、运移、聚集期匹配良好（图6-12）。
图6-12 查干凹陷额15号含油圈闭油气成藏机理
额15号圈闭的储盖组合配置也较好。尽管总体储层条件较差，碎屑岩储层岩性、岩相变化剧烈，成分成熟度和结构成熟度均很低，以致物性很差，但由于有良好的油质和在构造顶部较发育的火山岩缝洞和砂岩微裂缝与之匹配，处于次生孔隙发育带和流体压力封存箱内，苏红图组二段上部（Sq6）区域性盖层在该圈闭上又保存完整，毛1井油气显示均位于该套盖层之下证明封盖和保存条件很好。因此，油气在额15号圈闭运聚成藏。
6.4.1.2 巴南含油气圈闭成藏机理
巴南含油气圈闭位于查干凹陷巴润断鼻带西南部。该含油气构造发现于查参1井。该井在苏红图组一段2828～2843 m压裂试油获低产油流。
（1）含油圈闭基本地质特征
①构造 巴南圈闭是一个在拉张背景下形成的断块圈闭（图6-13）。其三面被正断层围限，向西南倾没，并被小正断层所复杂化。以苏红图组一段（Sq4）顶面为例，圈闭面积20.0 km2 ，闭合幅度550 m，高点埋深2200 m。
②沉积 下白垩统发育齐全，上覆为上白垩统乌兰苏海组和第三、第四系地层。它的主力含油层系以苏红图组一段（Sq3、4）为主。苏红图组一段 Sq3、4 的低位体系域为火山岩溢流相玄武岩，Sq3、4的水进、高位体系域为灰—深灰色泥岩夹薄层含砾不等粒砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩组合。其岩石类型主要为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩和岩屑长石砂岩三种。碎屑岩自然伽马曲线呈中值微齿状和小幅度指状低值的组合。它的层理发育，富含碳屑及碳化植物茎，多见黄铁矿。以双跳跃的两段、三段式及悬浮总体为主的混合概率分布为特征，属滨浅湖滩砂和湖泥间互的沉积环境。
图6-13 巴南圈闭图
③储集层 主要为碎屑岩储层，火山岩只起封盖作用。
A.砂岩体分布 砂岩体展布方向为NEE。查参1井较厚，达87.0 m，向四周减薄。砂岩单层厚度很薄，一般为0.5～1.5 m，最厚4 m。
B.储层物性特征 砂岩储层孔隙度最大为10.1%，平均为6.4%；渗透率为（0.01～6.02）×10-3μm2，平均为0.25×10-3μm2；面孔率为0.3%～2.9%，平均为1.1%。储层小于0.1μm的喉道占孔隙体积达42.51%～91.12%，平均为65.23%；而对流体有贡献的喉道占孔隙体积仅5.26%～27.02%，平均11.15%，属于特低孔渗的差储集层。
C.储集体孔隙类型 储层以粒间溶孔、缩小粒间溶孔为主，少量粒内溶孔及晶间孔。孔隙直径为1.35～101.21 μm，平均为4.6～21.9 μm，孔隙的连通性差。
④流体性质 油藏原油具有低密度（0.8090 mg/l，20 ℃）、低粘度（2.63 MPa·s，50 ℃）、较低凝固点（17 ℃）、低含蜡量（9.3%）和高饱和烃（91.59%）的特点，属于轻质油。经对比确认该原源是巴音戈壁组湖相泥岩。天然气甲烷含量较高（79.4%），甲烷系数达0.93，存在一定量的重烃组分乙烷（5.89%），氮气含量相对较高（11.38%），反映为溶解气的特点。地层水矿化度为9535.18×10-6，水型为NaHCO3，表明有较好的保存条件。
⑤油气藏类型 钻井及储层横向预测研究表明，苏红图组一段（Sq3、4）砂层很薄，其纵、横向岩性、岩相变化快。其油层分布主要受砂岩体控制，因而该油藏是一个在断块构造背景下形成的夹持于火山岩层之间的构造-岩性复合油藏（图6-14）。
（2）巴南含油圈闭油气成藏机理
巴南圈闭位于巴润断鼻构造带西端向额很次凹的倾没部位。油藏发育在巴润正断层下降盘，它的形成与发展严格受该此正断层的控制。该正断块是一个长期活动的继承性同生断层，在巴音戈壁期就已出现，在苏红图期活动加剧，并伴随有大量的火山喷发。与此同时围限该圈闭的另两条断层也开始形成，至苏红图期末圈闭基本形成，其生长发育达70%。银根期巴润正断层微弱活动，而另外两条正断层停止发育。银根期末巴润正断层终止了活动，此时圈闭最终定型。银根期后多次整体抬升改造，圈闭保存良好（图6-15）。
图6-14 查干凹陷巴南油气藏剖面图
巴南圈闭的平面位置极佳，处于额很凹陷生烃中心的北部边缘区，构造本身也发育有很厚的巴音戈壁组（Sq1、2）及苏红图组一段（Sq3）湖相烃源岩。这套烃源岩生排烃期在银根期至乌兰苏海期，主要为乌兰苏海期，晚于圈闭定型期，时空配置较好。其储盖组合匹配也较好，苏红图一段（Sq3、4）砂岩体夹于上、下玄武岩层之间，虽然碎屑岩储层处于凹陷内埋藏较深部位，储集性能差，但轻质油原油性质、晚成岩阶段次生孔隙的发育和超压流体压力封存箱的存在有利于油气运移和聚集；苏红图组玄武岩层、泥岩和银根组泥岩与上白垩统乌兰苏海组区域性泥岩盖层的存在为巴南圈闭油气成藏提供了封盖和保存条件。
图6-15 巴南含油气圈闭油气成藏机理
