塔北隆起哈拉哈塘凹陷石油地质特征与油气勘探方向

收稿日期：2008-07-24；修回日期：2009-02-10基金项目：中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目（编号：0601D010603）资助。

作者简介：崔海峰，1976年生，男，在读博士，工程师，现主要从事构造及成藏方面研究。

地址：（730020）甘肃省兰州市中国石油勘探开发研究院西北分院。

电话：（0931）8686621。

E -mail ：cuihf@第21卷第2期2009年6月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.21No.2Jun.2009塔北隆起哈拉哈塘凹陷石油地质特征与油气勘探方向崔海峰1，郑多明2，滕团余1（1.中国石油勘探开发研究院西北分院；2.中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院）摘要：哈拉哈塘凹陷具有较好的石油地质条件，发育寒武系和奥陶系2套烃源岩，其中中上奥陶统烃源岩是一套良好油源岩，目前主要处在中等成熟演化阶段；发育多套储盖组合，其中东河砂岩、角砾岩段与上覆石炭系卡拉沙依组泥、灰岩的储盖组合及奥陶系灰岩与上覆上奥陶统达西库木组泥岩及志留系柯坪塔格组下部泥岩的储盖组合较为有利。

海西期后一直处于构造相对高部位，古生界是轮南低凸起的组成部分，是油气运移的指向区；盖层较为发育，晚加里东—早海西期油气保存相对较好。

关键词：烃源岩；储层特征；储盖组合；成藏特征；塔里木盆地中图分类号：TE122.2文献标识码：A文章编号：1673-8926（2009）02-0054-05哈拉哈塘凹陷位于塔北隆起轮台凸起以南、英买力低凸起以东、轮南低凸起以西，南邻满加尔凹陷，是油气由低向高运移的指向区，区域位置十分有利，勘探面积达4369km 2（图1）。

目前在哈拉哈塘凹陷周缘已发现多个油气田：东侧的塔河油田，东南侧的哈得逊油田，北侧的牙哈油田，西北侧的东河塘油田以及西侧的英买力油气田。

研究区发育多套储集层（石炭系、志留系和奥陶系），受二叠系火成岩分布、储层非均质性较强以及成藏规律复杂等因素的影响，圈闭构造往往难以落实［1］，油气勘探步伐一直停滞不前。

2006年以来在哈拉哈塘凹陷中部钻探的哈6井在石炭系底砾岩获得低产工业油气流，在奥陶系和志留系见到良好油气显示；在邻近区域钻探的艾丁4井在中奥陶统一间房组获得高产工业油气流，展示了哈拉哈塘地区有着良好的勘探前景。

本文旨在通过分析研究区的石油地质特征，明确油气勘探方向。

1地质背景哈拉哈塘凹陷现今的构造面貌主要为晚加里东—早海西、晚海西期和印支期构造作用所影响［2］，燕山—喜山期受库车坳陷整体沉降影响，塔北西部南倾加剧，形成现今形态。

总体上区域构造作用形式单一，主要以南北翘倾为主。

晚加里东晚期，由于区域不均衡的构造抬升，使轮南—哈拉哈塘—英买力地区形成一大型南倾斜坡；早海西期由于北西—南东方向上的挤压运动，在大斜坡的背景上形成了了一个北东—南西走向的大型轮南背斜，英买力地区则由于寒武系盐岩的挤压隆起发育形成英买力低凸起，二者之间发育形成了哈拉哈塘凹陷的雏形，后期地层正常沉积直至库车凹陷的沉降，地层逐渐形成南高北低的沉积特征，发育形成现今的哈拉哈图1哈拉哈塘地区区域构造位置图Fig.1Regional structural map of Halahatang area新和库车英买力低凸起英买2满加尔凹陷东河7哈5哈4哈6哈1乡3艾丁4哈拉哈塘凹陷轮古15轮南低凸起牙哈潜山构造带雅克拉断裂构造带轮台凸起红旗断裂构造带东河20带造构裂断东河塘N04812km井位塔北隆起边界构造分区线2009年塘凹陷。

哈拉哈塘凹陷在晚奥陶世、志留纪、泥盆纪均紧邻台盆区的沉积中心。

在地质演化过程中，奥陶系上覆地层主要表现为相对稳定的凹陷特征，但在一定的地史演化阶段也有抬升并发育一些局部的相对隆起构造，哈拉哈塘地区古生界是轮南低凸起的组成部分，为轮南低凸起向西倾没的鼻状构造，整体上东高西低（图2）。

2石油地质特征钻探结果表明，哈拉哈塘凹陷东西两侧油气储量差异悬殊［3］，整个凹陷海相原油折合油当量约为12.27×108t （不包括雅克拉O —∈油气田），油气储量主要分布在凹陷东侧，占到95.5%以上，西侧发现的原油储量相当有限，可能预示着油气富集与凹陷现在东高西低的构造背景相关。

在斜坡带发育石炭系、志留系及奥陶系的岩性圈闭，油气藏类型受岩性和构造双重控制。

2.1油气来源分析哈拉哈塘地区的油气主要来自寒武系—下奥陶统和中上奥陶统2套烃源岩［4～6］，寒武系—下奥陶统烃源岩现今成熟度高（高—过成熟），而中上奥陶统烃源岩是一套高有机质产率的台缘斜坡灰泥丘有机相，受有机相控制，属良好油源岩，主要处在中等成熟演化阶段。

这2套优质源岩为台盆区油气聚集成藏提供了充足的油气源［7，8］。

目前研究认为环哈拉哈塘凹陷油气藏主要经历了3期重要成藏期①，②，③：①晚加里东—早海西期油气主要来自满加尔凹陷寒武系烃源岩，原生古油藏中的烃类遭受强烈降解，目前在塔北隆起高部位形成大量残余干沥青；②晚海西期，满加尔凹陷内中上奥陶统烃源岩开始大量生烃并在塔北隆起高部位聚集成藏，在海西期末期因遭受生物降解变成稠油；③燕山—喜山期，哈拉哈塘凹陷南部及其以南的满加尔凹陷边缘的中上奥陶统烃源岩开始进入大量生液态烃阶段，生成的油气聚集在印支—燕山期之前形成的圈闭中，其中部分地区稠油遭到不同程度的稀释，或者受到强烈的气侵，导致原油出现明显的差异［3］。

2.2储集层特征哈拉哈塘凹陷地层发育基本齐全，古生界缺失泥盆系及志留系上部地层，中新生界均有分布。

钻井揭示研究区发育多套储集层，主要储层为奥陶系灰岩、石炭系角砾岩和东河砂岩。

奥陶系储集层主要发育在一间房组与鹰山组，良里塔格组局部也有发育，储集类型主要以裂缝—溶洞型储层为主（图3）。

良里塔格组岩性主要以瘤状灰岩与沉积藻粘结岩、藻礁灰岩以及砂屑灰岩为主，沉积环境主要为孤立型台地边缘的藻丘沉积，因而储集物性整体较差，可以作为兼探层系；一间房组岩性主要为厚层、巨厚层灰色、褐灰色亮晶砂屑灰岩、鲕粒灰岩、砂砾屑灰岩，间夹泥晶灰岩，沉积环境以开阔台地相台内滩沉积为主，部分井区发育台内点礁，缝洞储集体非常发育［9～15］；鹰山组岩性以沉积厚层、巨厚层褐灰色砂屑灰岩及厚层褐灰色泥晶灰岩为特征，沉积环境以开阔台地台内滩为主，滩间海泥晶灰岩沉积物基本夹于台内滩砂屑灰岩沉积物之间，呈夹层或透镜体。

石炭系是一套砂泥岩夹灰岩的海陆交互相沉积，分布于整个哈拉哈塘凹陷并向轮南低凸起超覆图2英买力—哈拉哈塘—轮古东地区地震剖面Fig.2Seismic section across Yingmaili,Halahatang andLungudong area①梁狄刚，金之钧，张水昌，等.塔里木盆地油气源及成藏研究.“九五”国家重点科技攻关项目成果报告，2000.②王廷栋.塔里木盆地凝析气藏油气地化特征及成因.“八五”国家重点科技攻关项目成果报告，1994.③王廷栋.塔里木盆地中央隆起带气藏地球化学研究.“九五”国家重点科技攻关增补项目成果报告，1999.一间房组顶鹰山组顶图3哈6井区分频地震剖面（红白色调示意缝洞体发育）Fig.3The spectral decomposition seismic sectionin Ha 6well area英买10东河7哈5哈6哈2轮古15E 2.53.03.54.04.55.0哈拉哈塘凹陷轮南低凸起S Tg5Tg3Tg5′Tg4′Tg2′Tg2Tg6Tg7Tg8P T8Tg2′Tg T83T82Tg3∈3+2∈1ZO 2+1C T JK E 崔海峰等：塔北隆起哈拉哈塘凹陷石油地质特征与油气勘探方向时间（s ）3.94.04.14.2时间（s ）55岩性油气藏第21卷第2期沉积，根据岩性组合特征可分为卡拉沙依组砂泥岩段、上泥岩段、标准灰岩段、中泥岩段、巴楚组角砾岩段和东河塘组东河砂岩段［16～20］，储集层主要发育在角砾岩段和东河砂岩段。

东河砂岩段表现为退积的滨岸砂坝叠置体，其沉积之后该区存在一个沉积间断期，东河砂岩顶面被削蚀，角砾岩段及中泥岩段构成一个退积旋回，由辫状三角洲—浅海陆棚—潮坪—咸化泻湖沉积所构成。

东河砂岩段是一套优质储层，早已为勘探所证实，储层类型为孔隙型；角砾岩段为哈6井钻探揭示，岩性为辫状分流河道砂砾岩、中细砂岩，砾石成分复杂，以变质岩为主，磨圆度高。

角砾岩段可划分为上、下2个亚段：上亚段岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥灰岩及灰质泥岩组合，厚约27.5～54.0m ，整体向西、向南减薄，在东河7井相变为5.0m 厚的灰质角砾岩；下亚段岩性以砂砾岩—细砂岩为主，分布局限，具有向南逐渐变薄尖灭的趋势，从东河20井、哈6井至哈4井，由12.5m 、9m 减至5.5m ，向西至哈5井、向东至哈1井均超覆尖灭。

常规地震剖面上，角砾岩段具有自北向南变薄的趋势。

哈6井的含油层段位于角砾岩段下亚段。

2.3盖层分布哈拉哈塘凹陷奥陶系灰岩和石炭系角砾岩段、东河砂岩段上覆发育2套区域盖层：一套是盖在角砾岩段和东河砂岩段之上的石炭系卡拉沙依组地层（中泥岩段），岩性以泥岩为主夹灰岩、灰质泥岩、粉砂质泥岩、钙质粉砂岩，厚度约为200m ，为一套优质盖层；另一套为覆盖在奥陶系灰岩之上的由志留系柯坪塔格组泥岩和奥陶系达西库木组泥岩组成的复合盖层，厚度大于100m ，盖层条件可靠。

2.4生、储、盖层组合分析哈拉哈塘地区发育多套储盖组合，其中较为有利的是：东河砂岩与上覆石炭系卡拉沙依组泥、灰岩的储盖组合；奥陶系灰岩与上覆上奥陶统达西库木组泥岩及志留系柯坪塔格组下部泥岩的储盖组合（图4）。

东河砂岩段纵向上厚度大，横向上分布稳定，储层物性好，为较好的孔隙型储集层；奥陶系灰岩遭受长期暴露风化、淋滤及构造运动的改造，可图4英买2—哈5—哈6—艾丁4—轮古15连井油藏剖面图Fig.4The sketch map showing well tie reservoir section of Ym2-H5-H6-Ad4-Lg5wells以形成较好储层，但存在较强的非均质性。

海西末期，寒武系、中上奥陶统烃源岩处于第一次生烃高峰期，哈拉哈塘地区位于英买力低凸起和轮南低凸起的过渡带，区域构造位置北高南低，地层整体南倾，因而是油气运移的指向区。

古生界之间的角度不整合面及大套区域性分布的储集层是油气横向运移的良好通道。

而海西末期形成的断穿到寒武—奥陶系烃源岩的断裂是油气纵向运移的主要通道。

燕山—喜山期，区域构造发生反转，形成现今石炭系及其以上地层区域性南高北低的构造格局，海西期形成的油气藏发生了调整，同时第三系的巨厚沉积促使中上奥陶统—寒武系烃源岩发生二次生油。

此时哈拉哈塘鼻状构造始终处于构造相对较高部位，为油气调整、运移的指向区，是油气聚集成藏的有利地区，匹配良好。