塔里木盆地志留系油气成藏主控因素及勘探方向_刘少治

（中国石油杭州地质研究院，浙江杭州 ３１００２３）
摘要：塔里木盆地志留系主要发育四套储盖组合，油 气 藏 类 型 主 要 有 构 造 油 气 藏、地 层 遮 挡 油 气 藏、构 造 － 岩 性 油 气藏、砂岩上倾尖灭油气藏四种；油气成藏主控因素主要为构造演化、沉积储层 及 保 存 条 件；综 合 构 造、沉 积 演 化 及 储层和已知油气藏分析认为塔里木志留系有三种潜在的油气藏类型：地层超覆 岩 性 油 气 藏、不 整 合 遮 挡 油 气 藏、沥 青 砂 遮 挡 油 气 藏 ，并 指 出 了 下 步 有 利 勘 探 方 向 。 关 键 词 ：塔 里 木 盆 地 ；志 留 系 ；储 盖 组 合 ；油 气 藏 ；主 控 因 素 ；勘 探 方 向 中 图 分 类 号 ：ＴＥ１１２．３１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
１ 区域地质背景
塔里木盆地志留系主要为一套陆源滨浅海相碎 屑岩沉积，分布十 分 广 泛，在 满 加 尔 凹 陷、阿 瓦 提 凹 陷及其周缘和柯坪地区均有钻遇（图 １）。塔 里 木 盆
地志留系残存厚度 变 化 较 大，在 北 部 坳 陷 满 加 尔 凹 陷东部地层厚度最大，可达１ ５００ ｍ 以上，阿瓦提凹 陷最厚 也 在 １ ０００ ｍ 以 上，其 他 地 区 厚 度 通 常 在 几 十 到 数 百 米 不 等 ，总 体 上 具 有 西 薄 东 厚 的 特 点 。
上封闭能力盖层，具 有 很 好 的 封 堵 油 气 的 能 力。 而 塔北志留系顶部不整合面之上石炭系角砾岩段和白 垩系泥岩段也具有很好的封盖能力。 ２．３ 储 盖 组 合 特 征
上述四套泥岩与下伏砂岩构成了四套区域分布 的储盖组合：柯坪塔 格 组 下 段 泥 岩 与 奥 陶 系 铁 热 克 阿瓦提组砂岩；志留 系 顶 不 整 合 面 之 上 石 炭 系 角 砾 岩段和白垩系泥岩段 灰 色 泥 岩 与 柯 坪 塔 格 组 上 ３ 亚 段 砂 岩；塔 塔 埃 尔 塔 格 组 下 段 红 色 泥 岩 段 与 柯 坪塔格组上１亚段砂岩。志留系的油气勘探主要围 绕着这四套储盖组合展开。
塔 里 木 板 块 在 志 留 纪 为 克 拉 通 内 坳 陷 ，具 有 “两
图 １ 塔 里 木 盆 地 志 留 系 分 布 范 围
隆 夹 一 坳 ”的 地 貌 格 局 。 志 留 系 逐 层 向 隆 起 区 超 覆 ， 志留纪末的早海西 运 动 使 隆 起 进 一 步 发 展，致 使 志 留系普遍遭受剥蚀，由北向南剥蚀量逐渐减小 。 ［１－２］ 志 留 系 自 下 而 上 划 分 为 ：柯 坪 塔 格 组 、塔 塔 埃 尔 塔 格 组、依木干他乌 组。 柯 坪 塔 格 组 底 部 陆 棚 暗 色 泥 岩 主 要 分 布 在 塔 北 及 柯 坪 地 区 ，向 塔 中 地 区 超 覆 尖 灭 ， 在塔东地区相变为辫状河三角洲沉积。柯坪塔格组 上部在塔北和柯坪 地 区 为 滨 岸 相，在 塔 中 以 潮 坪 相
为主夹滨岸相。塔塔埃尔塔格组下段主要分布在柯 坪、塔北和塔中地 区，向 塔 东 相 变 成 潮 坪 相 砂 泥 岩； 塔塔埃尔塔格组上段以潮坪相为主。依木干他乌组 以红色泥岩为主，广泛 分 布 在 柯 坪 － 巴 楚 － 塔 中 西 部一带，为潮上泥坪沉积 。 ［３］
收 稿 日 期 ：２０１２－１１－１４ 作者简介：刘少治，高级工 程 师，１９６８ 年 生，１９９２ 年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 地 球 物 理 勘 探 专 业 ，现 从 事 石 油 地 质 综 合 研 究 工 作 。
刘少治等．塔里木盆地志留系油气成藏主控因素及勘探方向 ·５·
２ 储盖组合特征
２．１ 储 层 特 征 塔里木盆地志留系的油气显示主要集中在柯坪
塔格组上段，柯坪塔 格 组 上 段 砂 体 累 计 最 大 厚 度 可 达 ６０～１３０ ｍ。 塔 北 地 区 为 滨 岸 相 砂 体 ，塔 中 、巴 楚 地 区 为 潮 坪 相 形 成 的 砂 坪 及 潮 汐 水 道 砂 体［４］，而 塔 东地区则发育三角洲砂体。塔东地区主要是岩屑砂 岩 ，向 西 至 塔 中 、塔 北 及 柯 坪 地 区 砂 岩 中 石 英 含 量 有 所 增 加 ，成 分 成 熟 度 变 高 。 砂 体 纵 向 上 叠 置 ，横 向 上 连片。由于沥青对 储 集 层 的 破 坏 作 用，现 今 志 留 系 有效储集空间以残 余 粒 间 孔、次 生 溶 蚀 孔 和 裂 缝 为 主，孔 隙 喉 道 细 － 中。 石 英 岩 屑 砂 岩 孔 隙 度 一 般 １２．６％ ～１６．０％，渗 透 率 一 般 为 （１００～１ ０００）× １０－３ μｍ２，属中孔中渗储集层，主要分布在塔中北 斜 坡 及 塔 北 地 区 ；而 岩 屑 砂 岩 的 孔 渗 性 能 差 ，孔 隙 度 为 ６％～１２％，渗透率仅为（０．２～１６）×１０－３ μｍ２，该 类 储集层主要分布 在 塔 东 地 区。 一 般 来 说，碎 屑 岩 有 效储 集 层 （孔 隙 度 大 于 ９％，渗 透 率 大 于 ２×１０－３ μｍ２）保 存 条 件 是 埋 藏 深 度 小 于 ４ ５００ ｍ，碳 酸 盐 胶 结物含量小于１０％［５］。因 此，英 南、维 马 构 造 带、志 留系沉积前古隆起及陆相与海相环境的过渡带可能 存在较好储集层。 ２．２ 盖 层 特 征
·６· 石 油 地 质 与 工 程 ２０１３年 第２期
图２ 塔中地区 Ｌ５３４０地震剖面
喜 山 期 ，中 上 奥 陶 统 生 油 岩 开 始 成 熟 ，志 留 系 又 开始进入一个新的成藏期。新近纪的构造运动主要 表现在对塔北隆起 的 油 气 藏 进 行 了 破 坏 和 调 整 （油 气 藏 可 能 由 北 向 南 调 整 ），对 塔 中 的 影 响 较 小 。 ３．２ 优 质 储 层 分 布 控 制 油 气 的 横 向 连 片
志留系柯坪塔格 组 下 段 （暗 色 泥 岩 段）、柯 坪 塔 格组上２亚段（灰 色 泥 岩 段）、塔 塔 埃 尔 塔 格 组 下 段 （红 色 泥 岩 段 ）及 塔 北 志 留 系 顶 部 不 整 合 面 之 上 石 炭 系角砾岩段和白垩系泥岩段具有较好的封盖条件。 暗色泥岩段主要分布于塔北及满 加 尔 地 区，厚 约 ６０ ～１６０．５ ｍ。泥岩具 有 岩 性 纯、含 砂 量 低、泥 岩 厚 度 大的特点，如英买２井及草湖１ 井均超过 １００ ｍ，总 孔 隙 度 在 ２０％ 以 下 ，有 效 孔 隙 度 小 于 １％ ，其 突 破 压 力值 较 高，即 使 Ⅱ 类 盖 层，其 突 破 压 力 也 多 在 １０ ＭＰａ以上，Ⅰ类 盖 层 中 可 高 达 ２５ ＭＰａ以 上 。 ［１］ 灰 色泥岩段在阿瓦提凹陷和草湖凹陷发育浅海陆棚沉 积 ，在 塔 中 地 区 发 育 潮 坪 相 潮 上 带 泥 质 沉 积 ，泥 岩 单 层 厚 度 大 ，单 层 最 大 厚 度 可 达 ６０ ｍ，泥 地 比 值 高 ，最 高可达８０％。 红 色 泥 岩 段 是 一 套 分 布 稳 定 的 区 域 盖层，塔中地区志留 系 已 发 现 的 沥 青 砂 岩 和 其 他 油 气显示段几乎全部分布在红色泥岩段之下。该段以 棕、棕褐色泥岩为 主，夹 薄 层 浅 灰 色 粉 砂 质 泥 岩，塔 中 地 区 厚 ２９～１０９ ｍ，向 北 有 增 厚 的 趋 势 ，泥 岩 突 破 压 力 为１５～２５ ＭＰａ（饱 和 水 ）。 综 合 评 价 表 明 ，红 色 泥岩段封闭性指数大部分地区大 于 １０，属 于 中 等 以
受沉 积 相 带 的 控 制，储 层 的 岩 石 学 类 型 及 储 层 物性有很大的差别，好 的 储 层 主 要 为 前 滨 微 相 的 石 英砂岩（塔北的英买 和 哈 得 １８Ｃ 地 区）、中 上 临 滨 的 细砂岩；潮坪相的 潮 汐 水 道、砂 坪、砂 坝 细 砂 岩 及 辫 状河三角洲前缘相的细砂岩。这些砂岩储层可达到 Ⅳａ（孔 隙 度 ５％ ～１０％；渗 透 率 （１～１０）×１０－３ μｍ２）以上级别，尤其前滨石 英 砂 岩 及 潮 汐 水 道 和 砂 坪等储层 可 达 到 Ⅱａ（孔 隙 度 １５％ ～２５％；渗 透 率 （５０～５００）×１０－３ μｍ２）～Ⅲａ（孔隙度１０％～１５％； 渗透率（１０～５０）×１０－３ μｍ２）。
二叠纪末（晚海 西 期）为 现 存 油 藏 主 要 成 藏 期。 塔 中 局 部 逆 冲 推 覆 ，再 次 形 成 构 造 圈 闭 。 一 方 面 ，在 塔 中 、阿 满 过 渡 带 ，重 新 活 动 的 断 裂 再 次 沟 通 了 寒 武 系 源 岩 ，上 奥 陶 系 源 岩 也 进 入 成 熟 期 ，再 次 形 成 志 留 系 油 藏 ；另 一 方 面 ，晚 加 里 东 ～ 早 海 西 期 保 存 下 来 的 原生油气藏也遭受 破 坏 调 整，部 分 油 气 运 移 至 石 炭 系有利圈闭。
志留系主要发育海相碎屑岩及辫状河三角洲沉 积 ，在 平 面 上 满 加 尔 凹 陷 南 部 的 满 南 地 区 、东 部 的 满 东地区及北部的草湖地区主要发育辫状河三角洲沉 积 ，其 余 的 广 大 区 域 发 育 海 相 碎 屑 岩 沉 积 ，海 相 碎 屑 岩 沉 积 相 主 要 以 滨 岸 相 、潮 坪 相 和 浅 海 陆 棚 相 为 主 ， 滨岸相自塔中和塔北两大隆起向盆地内依次发育前 滨 、中 上 临 滨 和 中 下 临 滨 三 种 亚 相 ；潮 坪 相 由 两 大 古 隆向盆地方向依次 发 育 潮 上 带、潮 间 带 和 潮 下 带 三 种亚相。纵向上柯坪塔格组下段和上４亚段主要发 育滨岸相沉积，而柯萍 塔 格 组 上 １～３ 亚 段、塔 塔 埃 尔塔格组及依木干他乌组主要为潮坪相沉积。
石 油 地 质 与 工 程 ２０１３年３月 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＧＥＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ 第２７卷 第２期
文 章 编 号 ：１６７３－８２１７（２０１３）０２－０００４－０５
塔里木盆地志留系油气成藏主控因素及勘探方向
刘 少 治 ，孙 国 忠 ，熊 冉
３ 油气成藏主控因素
志 留 系 油 气 成 藏 影 响 因 素 众 多 ，其 中 构 造 演 化 、 沉积储层、保存条件 等 因 素 对 志 留 系 油 气 成 藏 起 主 要控制作用。 ３．１ 构 造 运 动 对 油 气 成 藏 和 破 坏 起 主 导 作 用