车莫古隆起对古油藏及油气调整控制作用

车莫古隆起对古油藏及油气调整控制作用
王京红;杨帆
【摘要】Secondary oil pools in middle-shallow layer of Junggar Basin center are controlled by location and scale of Paleo-reservoir. The paper reveal adjusting and controlling effect for second oil pool on Paleo-reservoir and hydrocarbon accumulation due to formation and evolution of Chepaizi-Mosuowan Paleo-uplift. Starting with well logging, seismic, oil, gas and water data , using GOI of fluid inclusions, oil-water interfaces of Paleo-reservoir are identified. Based on restoration of Paleo-structure, areas of Paleo-reservoir are identified by types of anticline oil pools. Consulting parameters of proven Paleo-reservoir, the scales of Paleo-reservoir were identified by distribution and thickness of sand bodies. Monocline was formed after tilting from south to north in Junggar Basin. Paleo-reservoir was destroyed. Considering comprehensively factors of structure, fault, unconformity and sandbodies, the directions and paths of hydrocarbon migration and accumulation and the developing areas of secondary oil pools are identified. The main exploration objects should be middle-shallow layer of lithologic and stratigraphic oil reservoir and exploration direction should be from the "bridge" to the slope zones, which changes the idea of looking for litho-structural reservoir and thus guided the discovery of Mo 17.%准噶尔盆地腹部中浅层次生油藏受古油藏位置及规模控制,为揭示车莫古隆起形成演化对古油藏、油气调整及次生油藏的控制作用.从井、震、油气水资料入手,利用流体包裹体GOI值,确定古油藏油水界面,在古
构造恢复基础上,按背斜油藏类型确定古油藏范围；根据古构造范围内砂体展布和厚度,参考已探明油藏参数,确定古油藏规模.准噶尔盆地由南向北掀斜后形成单斜背景,古油藏遭受破坏,综合考虑构造、断裂、不整合、砂体等因素,从古油藏出发确定油气运聚方向、路径和次生油藏发育区,提出腹部中浅层岩性地层油藏是主要勘探对象,由以前“沿梁”勘探走向斜坡带,改变了以寻找岩性-构造油藏为主的勘探思路,指导了莫17等并发现.
【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(034)001
【总页数】10页(P49-58)
【关键词】准噶尔盆地;车莫古隆起;古油藏;次生油藏;岩性地层油藏
【作者】王京红;杨帆
【作者单位】提高采收率国家重点实验室·中国石油勘探开发研究院,北京海淀100083;中国石油勘探开发研究院石油地质研究所,北京海淀100083
【正文语种】中文
【中图分类】TE122
准噶尔盆地腹部油气成藏具有远源、次生、控因复杂等特点，以前油气勘探主要是以寻找岩性—构造油藏为主[1]。

勘探之初，以“源控论”为指导发现了石西等油田；以“梁聚论”为指导发现了石南、莫北等油气田。

随着油气勘探的深入，构造圈闭越来越少，油气发现难度越来越大，急需新的认识作指导。

本文的研究成果就是在此背景下开展的，中浅层以次生油藏为主，虽然已发现残余油藏[2，3]，但古
油藏及对次生油藏的控制作用没有引起重视[4-8]。

在恢复古构造、确定古油藏分
布及规模、次生油气成藏控因等基础上，根据构造、断裂、不整合、砂体等因素对油气运聚的综合控制，指出油气运聚有利区，提出岩性地层油藏是准噶尔盆地腹部下一步油气勘探的重点。

1 地质概况
准噶尔盆地为一个经历了自古生代至新近纪多期次构造运动的继承型叠合盆地[9]，石炭系至新近系发育齐全。

发育下二叠统风城组（P1 f）、夏子街组（P2 x）和下乌尔禾组（P2w）3套烃源岩[10]，J—K储层中有来源于盆地南部侏罗系煤系地
层烃源岩的油气，证明该套烃源岩已经成熟[11]。

上三叠统白碱滩组、下侏罗统三工河组、白垩系清水河组厚层泥岩是腹部重要的区域性盖层，腹部中浅层油气聚集的主要层位是侏罗系与白垩系。

盆地腹部油气运聚受车莫古隆起形成与演化的控制，车莫古隆起形成与演化起因于准噶尔地块在J—K时期顺时针旋转及周缘大型断裂系统走滑作用，产生中侏罗世末期压扭构造应力场，燕山运动末期的压扭作用形成了一个SW—EN向的车莫古隆起，它的主支自车排子断隆向北东经莫索湾地区延伸至陆南和滴西地区，另一支则自奎屯向北延伸至艾参1井以南[12]。

该隆起在车排子南端一带隆起较高，剥蚀至下侏罗统八道湾组，向北东幅度降低，剥蚀至下侏罗统三工河组与中侏罗统西山窑组，表现为不规则的分枝状鼻状隆起（图1）。

该隆起在三工河期即有雏形，西山窑期开始发育，在头屯河期隆起规模最大[13，14]，车莫古隆起随喜马拉雅运
动掀斜作用而逐渐消亡。

准噶尔盆地腹部中浅层油气主要来源于二叠系烃源岩[15-17]，其次为南缘附近的
侏罗系煤系烃源岩。

利用前人的热史研究成果[18]及对埋藏史的恢复，对腹部油气来源的主要凹陷盆1井西凹陷的二叠系主力烃源岩和南缘侏罗系煤系地层烃源岩
生烃史进行模拟，结果表明，准噶尔盆地腹部中浅层油气存在4期成藏，车莫古
隆起存在时期控制古油藏的分布，在车莫古隆起掀斜调整后的石油运移调整和晚期油气补充成藏，控制着现今油藏分布。

2 地质概况
图1 车莫古隆起及侏罗系部分地层尖灭区平面分布图Fig.1 Plan of Chemo Paleo-up liftand pinchout zone in partsof the formationsof Jurassic System 车莫古隆起主体部位呈长葫芦状分布，一支呈“拇指”状向西北延伸至艾参1井
以南地区，另一支向东和东北方向沿莫北凸起延伸至石西凸起（NNE向）—三个
泉凸起—滴北凸起（NW向）和滴南凸起（SEE向），总体呈“Z”字形分布，分布范围大于3.60×104 km2（图 1）。

三工河组剥蚀区主要分布于车排子凸起、奎屯—征1井之间、莫索湾凸起、石西
凸起和滴西5—滴西8井区也有分布，其主体位于车排子凸起附近；西山窑组剥
蚀区主要分布于莫索湾凸起及以西地区，石西凸起和滴南凸起局部也有分布，其主体仍在车排子凸起东翼—莫索湾凸起，向东沿莫北—石西—滴南—三个泉—滴北
凸起分布；头屯河组剥蚀区范围更大，分布于车排子—莫索湾—石西—陆梁—三
个泉一带，范围约3.27×104 km2。

在车莫古隆起主体范围内齐古组和喀拉扎组
全部缺失。

根据车莫古隆起深、浅构造层特征、地层接触关系、残余厚度和构造演化等综合分析，将车莫古隆起的演化分为初期发育、快速发育、隐伏埋藏和掀斜调整4个阶段。

初期发育阶段：准噶尔盆地腹部侏罗系八道湾期沉积相对稳定，发育一套全盆地广泛分布、基本等厚的煤系地层；三工河期车排子地区继承了二叠世以来的隆起形态，隆起逐步开始发育，并且开始提供物源，其他地区仍处于相对稳定沉积阶段，西山窑期盆地腹部发育相对稳定、且广泛分布的煤系地层就是很好的佐证。

快速发育阶段：中晚侏罗世受燕山期强烈构造运动影响，车莫古隆起进入了快速发
育阶段。

西山窑末期，地层剧烈隆升，造成了西山窑组较大面积剥蚀，在中侏罗统头屯河期和上侏罗统齐古期构造活动进一步加大，头屯河组和齐古组缺失范围更广。

隐伏埋藏阶段：准噶尔盆地在早白垩世稳定沉降，但仍具东西向展布背斜形态，在晚白垩世—古近纪，高点向南逐渐迁移，车莫古隆起形态继续存在。

掀斜调整阶段：在喜马拉雅构造运动作用下，新近纪盆地大规模区域性向南掀斜，导致盆地南部急剧下沉，车莫古隆起背斜幅度逐渐减小，高点向北逐渐迁移；白垩系艾里克湖组沉积后，经历第一期整体掀斜，车莫古隆起向北整体掀斜，而后下沉埋藏，直到新近纪沙湾期，北天山的整体隆升与向北掩冲，使盆地急剧向南掀斜，车莫古隆起消亡，存在时间约为135Ma。

3 古油藏分布及规模
准噶尔盆地属多旋回复合叠合盆地，发育多个富油气系统，预示着大的勘探潜力[19，20]。

对多旋回构造背景下油气运聚成藏的认识深度，影响着该区油气勘探
进程。

在白垩系艾里克湖组沉积之后，准噶尔盆地发生由南向北掀斜之前，围绕富油气系统发育的多个继承性古隆起控制古油藏分布，古油藏规模受控于古隆起大小、砂体展布、储盖组合及成藏时空匹配关系。

3.1 古油藏分布及规模
富油气系统形成以富生烃凹陷为基础，且在凹陷及其相邻区域，具备形成油藏的良好单元及适当时空匹配关系。

前人将准噶尔盆地划分为昌吉、玛湖—盆1井西、东道海子—大井及乌伦古4个
复合油气系统、16个油气系统[21]。

已发现的油藏和良好油气显示，均位于4个
复合含油气系统内，并主要分布在玛湖—盆1井西和昌吉复合含油气系中。

由于
准噶尔盆地各含油气系统具有生烃凹陷不对称性、生烃中心纵向迁移性、生烃母质差异性大、热演化程度的不同步性及油气运移通道不一致性等特征，导致不同含油气系统内的油气聚集环带的油气资源丰度不一、油气混源、分布复杂等特点。

已探明油气田均围绕二叠系复合含油气系统分布。

盆1井西—玛湖、昌吉凹陷、
东道海子—大井3个主要复合含油气系统，面积约8×104 km2，约占盆地总面积的60%，聚集了盆地约90%的油气资源量。

车莫古隆起存在时期的古油藏分布受控于富油气系统，油气主要来源于二叠系烃源岩。

3.2 油气成藏期
作为确定油气充注时间与成藏期次的烃类包裹体均一温度方法，尽管存在不确定因素，但在持续沉降及热事件不发育地区仍不失为有效方法之一[22]。

准噶尔盆地腹部除了中晚侏罗世短暂的区域性抬升外，之后持续沉降，且自侏罗纪以来没有发现明显的热事件[10]，可利用包裹体均一温度确定油气充注和成藏时间。

同一生烃凹陷中不同层系烃源岩演化时间存在差异，进入生油窗的时间不同，不同生烃凹陷中同一套烃源岩，由于埋藏史存在差异，进入生油窗的时间也不同，这就决定准噶尔盆地腹部地区存在多期、多源供烃的可能。

而腹部地区发生过海西、印支、燕山、喜马拉雅4次构造运动，导致多期油气成藏，不同学者认识不
同[22，23]。

根据准噶尔盆地腹部地区的烃类包裹体均一温度、荧光强度及与其伴生的盐水包裹体均一温度等，确定出研究区的4个期次油气运聚。

不同井中各期次虽略有差别，但从烃类包裹体各期次均一温度统计可见（图2），4期成藏油包裹体均一温度划分为：29.7～57.9℃，74.5～90.8℃，107.3～117.2℃，135.1～l45.9℃。

图2 腹部烃类包裹体均一温度直方图Fig.2 Histogram of homogenization tem peraturesof hydrocarbon fluid inclusions in central Junggar Basin
第1、2期为石油生成期，第3期为石油与天然气生成期，第4期为天然气生成期。

第1期自中二叠世至早侏罗纪晚期，原油主要来源于二叠系风城组烃源岩；第2
期自中侏罗纪早期至晚侏罗纪，原油主要来自于二叠系风城组烃源岩，其次来源于二叠系夏子街组烃源岩；第3期自早白垩世至晚白垩世，原油主要来源于二叠系
乌尔禾组烃源岩，天然气主要来源于二叠系风城组和夏子街组烃源岩；第4期自
古近纪以来，天然气主要来源于二叠系高—过成熟烃源岩和侏罗系煤系地层。

二
叠统的盆1井西、昌吉、东道海子等多个凹陷中的烃源岩，对油气成藏均有贡献，这些凹陷的烃源岩热演化阶段基本一致（图 3）。

前3个成藏期是侏罗系古油藏的主要贡献期次，第4个成藏期对调整后形成的次
生油藏起补充作用。

油气4期成藏对应4套储盖组合，区域性盖层分别对应三叠
系白碱滩组（T3b）、侏罗系三工河组上段（J1 s1）、白垩系艾里克湖组（K2a）、新近系塔西河组（N1 t）。

3.3 古油藏分布及规模
从石炭世到侏罗纪，准噶尔盆地发育多个继承性古隆起。

车莫古隆起从中晚侏罗世形成到新近纪塔西河期末，长期具背斜形态，为油气运聚重要指向区，是油气运聚的良好构造圈闭，在其中完成了油气的首次聚集。

准噶尔盆地存在两期由北向南掀斜，分别发生在K2a、N1 t，掀斜之前，由于构造运动，导致继承性古隆起从二
叠世到侏罗世，其位置有所迁移，规模大小有所变化，但古隆起都继承发育。

不同时期的古隆起内部均存在沟通烃源岩的油源断裂，二叠系烃源岩生成的油气通过断裂逐级向上运移调整，在侏罗系古隆起中形成古油藏，侏罗系之后由于构造活动很弱，断裂基本不发育，为侏罗系古隆起内的油气聚集提供了良好的保存条件。

含油包裹体丰度GOI（GOI=含油包裹体颗粒数／总颗粒数）是识别古油水界面，研究石油运移或调整的有效方法[24，25]。

利用K2a掀斜之前的古隆起确定古构
造圈闭范围，通过钻遇研究层的盆5、盆参2等65口井的储层样品含油包裹体鉴定与GOI统计，结合试油、测录井解释，识别古油水界面（表1），确定古油藏
的油层厚度和规模，分析古油藏形成和调整历史。

按照GOI值5%判别古油水界面标准[24]，如盆5井4 243.0～4 267.5 m的古油
藏油水界面为 4 280.0 m，4 243.0～4 257.0 m试油为油气层，4 257.0～4 267.5m测录井解释为油水同层，表明古油水界面比现今油水界面低，即古油柱高度大于现今油柱高度，现今油水界面以下为残余油带或油水过渡带（图4）。

48口井的分析可证实准噶尔盆地腹部侏罗系古油藏后期发生了油气再次运移，古油藏遭受了调整，这一点与车莫古隆起形成与演化过程吻合。

利用128口井对J1 s—J1 b储盖组合研究，确定了古油藏的4套组合（图4）。

利用K2a掀斜之前的古隆起和GOI确定了莫索湾、石西、滴西3个古油藏（图5），根据J1 s古构造圈闭闭合高度、砂体展布、各套储盖组合内古油水界面，确定古油藏含油面积，通过各套储盖组合内古油水界面之上的油层厚度确定平均油层厚度，按现今已发现油藏储量参数确定古油藏规模（表2）。

计算得到古油藏总储量28.03×108 t，古油藏按40%再聚集形成次生油藏，可形成11.20×108 t次生油藏，勘探潜力很大。

表1 古油藏范围内部分井确定的古油藏及现今油藏参数Tab.1 Parametersof confirmed paleo and presentoil reservoirs in paleo reservoir of somewells 古构造名称井号储盖组合序列古油水界面/m现油藏油水界面/m 厚度/m 试油井段/m 试油结果油/（t/d），气/（×104 m3/d），水/（m3/d）古油层
图4 盆5井储盖组合及古油藏纵向分布Fig.4 Reservoir-sealassemblageand verticaldistribution of paleo reservoir inWellPen-5
图5 准噶尔盆地不同时期古隆起、古油藏及控藏因素分布图Fig.5 Paleo up lift，reservoir and controlling factorsduring different stages in Junggar Basin
表2 准噶尔盆地腹部J1 s—J1b3古油藏参数Tab.2 Parametersof paleo reservoir in J1 s—J1 b3 of Central Junggar Basin古油藏名称储盖组合序列古油层厚度/m古油藏面积/km2古油藏储量/(×108 t)古油藏储量/(×108 t)I 39.8 66 2.19莫索湾II 49.0 187 6.95 III 43.0 267 7.91 IV 39.0 122 2.96 20.01 I 0 0 0石
西II 20.5 132 2.30 III 34.0 55 1.47 IV 12.0 86 0.74 4.50 I 0 0 0滴西II 26.0 38 0.77 III 20.0 126 1.98 IV 32.0 36 0.77 3.52
4 古油藏原油调整
准噶尔盆地由南向北掀斜之前，车莫古隆起调整控制了古构造高点南北向迁移，从而控制了古构造中古油藏的油气调整。

从晚白垩世开始，随着车莫古隆起高点不断向北迁移，其构造规模也逐渐减小，古油藏中的油气不断向北迁移和逸散，至新近纪塔西河末期，由于古构造控制的背斜圈闭的消失，古油藏中聚集的油气除部分在其周围岩性地层圈闭中聚集成藏外，大部分油气向北运移，至莫北隆起及以北的圈闭中再次聚集成藏，莫北凸起的油气源对比表明，油气来源于盆1井西和昌吉2个生油凹陷，地化分析结果表明油气主要从南北运移，古油藏是其主要贡献。

准噶尔盆地腹部自油气充注以来，经历了中、晚燕山和喜马拉雅多期构造运动，油气运聚、散失和再成藏受到车莫古隆起形成、演化及掀斜的控制。

中、晚侏罗世，车莫古隆起发育期形成的构造圈闭有利于原油聚集（形成古油藏）；喜马拉雅期掀斜后，车莫古隆起消亡，控制了古油藏的破坏和原油再次运聚。

车莫古隆起共发生过两期掀斜调整，第一期发生在K1 s沉积后，E1–2 z沉积前盆地整体下沉，盆地又恢复了燕山运动晚期的形态；第二期发生在E1–2 z沉积后，至今一直保持着盆地南低北高格局，形成南倾单斜格局（图6），圈闭形态的变化势必引起油气的再次运移与调整。

地层水分布及运移规律也证实了油气运移和调整规律[26，27]。

在车莫古隆起形成至消失的演化过程中，腹部油气运聚条件从古隆起背景上的古构造变成单斜，油藏类型由构造型变成岩性地层型（图7）。

图6 准噶尔盆地99SN3构造地质剖面Fig.6 99SN3 structure section in Junggar Basin
图7 车莫古隆起古油藏调整成藏模式Fig.7 Ad justed reservoir form ingmode of paleo reservoir in Chemo Paleo-up lift
掀斜前形成的储层物性好、砂体连通性好、横向分布稳定的砂体控制的构造闭合度高的古油藏，受溢出点调整控制，调整后随着闭合度的减小，原油大部分溢散，现今只剩残余油储层，原油发生再运聚后，在构造高部位形成次生油藏；而那些低幅度构造和厚度小、物性相对差和横向分布不稳定的砂体控制的岩性地层圈闭，尽管油气充满度相对小，但调整后不易溢散，大部分未被破坏，现今仍然保存较好。

因此，腹部调整后的油藏呈现分散和小规模的特征。

5 古油藏对勘探的指导意义
古隆起提供了有利的“古聚油背景”；地层掀斜控制了古油藏中原油的调整和油气晚期充注方向，古油藏上倾方向的有效圈闭，是次生油藏聚集的场所；在断裂、不整合和砂体匹配区有利于“大面积成藏”。

车莫古隆起南翼，主要以岩性地层圈闭为主，由于构造变动较小，油气成藏相对有利，而破坏作用相对较小；车莫古隆起北翼，古隆起的后期反转运动使先期形成古油藏遭到破坏和调整，圈闭以低幅度构造背景上的地层岩性圈闭为主，控制形成岩性地层油藏。

整体来看，现今油藏规模较小，以低幅度构造和岩性地层油藏为主。

在古油藏上倾方向，沿油气运聚调整路线，进行勘探一定会有新的发现。

6 结论
（1）准噶尔盆地在车莫古隆起存在期间，处于油气生成高峰，古构造控制古油藏分布。

（2）通过古构造恢复确定不同时期的背斜范围，利用GOI值确定古油藏的油水界面，依据探明油藏的储量参数，计算侏罗系3个古油藏储量达28.03×108 t，古油藏按40%运移再聚集，可形成11.20×108 t储量的次生油藏。

（3）准噶尔盆地向南掀斜后，古油藏遭受破坏，在构造、断裂、砂体、不整合综合控制下，石油发生二次运聚调整，形成次生油藏，在古油藏石油调整路线上的岩性地层圈闭是下一步油气勘探重点。

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