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【doc】 江油厚坝油砂岩成藏条件分析 江油厚坝油砂岩成藏条件分析 第28卷第3期天然气勘探与开发 江油厚坝油砂岩成藏条件分析 徐世琦曾庆唐大海张光荣 (中油西南油气田公司勘探开发研究院) 摘要厚坝单斜构造的构造位置,处于龙门山北段推覆体构造带内,归属于前龙门山推覆体构造带 的断层隐伏前锋构造带内.通过研究分析,江油厚坝油砂岩具备了成藏的条件.?油源大量存在且丰富, 震旦系烃源岩是龙门山北段优质的烃源岩,厚坝油砂岩的油源来自于震旦系;?侏罗系沙溪庙组油砂岩良 好的储集条件,为油气的聚集提供了储集空间.油砂岩储层的主要孔隙类型是粒间溶孔,粒内溶孔;?喜 山期重新活动的印支期出露前锋和晚期高角度断裂为震旦系烃源岩提供了运移通道.二郎庙断裂带是邻接 厚坝油砂岩的唯一断裂构造.喜山期的高角度断层和开启性裂缝,是构成厚坝油砂岩与深部断裂带之间油 气运移通道;?油气的运移,聚集时间与古隆起的形成及构造多期次活动时期相匹配,形成厚坝油砂岩喜 山期的独特成藏模式. 关键词油砂砂岩震旦系烃生油岩评价孔隙类型 0引言 龙门山北段油气勘探,在2O世纪6O年代前主 要为地面地质,构造调查阶段.60年代后转人地 震勘探和油气钻探阶段.解放前,在工区曾做过少 量地面地质工作,初步描绘了本区地质,构造的轮 廓.大规模的地质调查始于5O年代末的矿产普查 勘探.1952年,西南地质局第四石油队就发现了 厚坝油砂岩.1953年,四川石油局曾对龙门山山 前带广元至安县间二叠系,三叠系,侏罗系,白垩 系地层进行过多轮地质普查,油气调查和研究,并 进行局部构造细测;1955年石油管理局,地质局 西南地质处,以厚坝油砂岩为目的层进行过钻探, 完钻浅井27口.由于时代太久远,钻井资料巳无 法找到. 地震勘探始于70年代.1971年对天井山地区 使用模拟地震仪作过地震试验,测线长37.7km, 编着了《四川广元竹园坝天井山构造地震试验工 作小结》,但效果极差.90年代,1985年,1987 年,由美国地球物理服务公司(csD使用遥测数 字仪对龙门山前山带,山前带安县桑枣至广元白田 坝问进行地震详查,其中有7条测线穿过该区,但 进人龙门山前山带的剖面品质变差,所反映的构造 形态不可靠. 1991年207队在1988年工作的基础上,为了 了解矿山梁推覆体下盘地腹二叠系及其以下地层的 构造圈闭规模与大致形态,在射箭河潜伏构造,双 鱼石构造的详查中,有4条测线伸人本区.初步认 为:矿山梁推覆构造下盘与上盘推覆体构造差异较 大,地腹为一受断层夹持的断垒.由于受上覆推覆 体的影响,剖面的品质亦差,其形态,位置及规模 均无法落实,但它展示了龙门山推覆体之下寻找油 气的前景. 2001年西南油气田公司为了寻找新的油气勘 探接替区,查明龙门山推覆体之下潜伏构造的圈闭 形态,高点,轴线位置,圈闭范围及与推覆体之间 的接触关系,地调处207队,2ll6队在矿山梁地 区采用30次覆盖方法,以2.0km的测线距和30m 道间距,用SN388型磁带地震仪完成主测线24条 和联络测线2条,共计410km.由电子计算站进行 了处理解释,解释方案多次经专家讨论并得以认 可.于2002年5月提交了《矿山梁地区地震连片 详查初步成果》和l:5×10矿山梁构造 上二叠统底界地震反射构造图.初步查明了,地腹 作者简介徐世琦,男,1963年生,高级工程师,硕士;长期从事天然气地 质综合课题研究工作;研究和成果多次获奖.与专家 合写专着1本.地址:(610051)四川成都市府青路一段1号.电 话:(028)86015623.E—mall:xsqxfb@sina.eom 天然气勘探与开发2005年9月出版 各构造的构造形态,高点位置,相互间的接触关系 及断层展布情况;新发现了上寺,’下寺,宝轮镇等 11个潜伏构造.为龙门山推覆体之下的油气勘探, 提供了较可靠的依据. 2002年西南油气田公司在矿山梁地区地震勘 探的基础上,完成了天井山一二郎庙的地震勘探野 外工作,新布测线l6条计330km;2003年又开始 二郎庙一中坝的地震野外采集工作,新布测线30 条,测线距2km,工作量达690km.目前,这两个 地区均已进入室内资料处理阶段. 厚坝单斜构造的构造位置处于龙门山北段推覆 体构造带内,归属于前龙门山推覆体构造带的断层 隐伏前锋构造带内(图1). 龙门山北段推覆构造带南起安县永安镇附近, 图1工区位置图 北至广元市朝天区一带,呈NE—Sw走向,延伸约 180km一190km.在大地构造位置上,龙门山构造 带地处扬子地台四川克拉通与川西地槽褶皱带之间 的过渡带上.莫霍面埋深在45km一50km之间,向 北西方向增加.一般地,龙门山北段推覆构造带可 以分为以甘孜一阿坝地槽系为主体的后龙门山推覆 构造带和以扬子地台沉积为主体的前龙门山推覆构 造带,其界线为北川断裂.在断层隐伏前锋构造带 内,存在几个重要的褶皱构造,如矿山梁背斜,天 井山背斜,中坝背斜,碾子坝,大茅山,雁门坝倒 转背斜等.地表构造轴线多呈北东一南西向,核部 大多出露二叠系以下地层.目前,该区带内共发现 地面和潜伏构造31个,已钻20个,钻井114口, 进尺为25.5948×10m.获得河湾场和中坝两个气 田,构造钻探成功率仅为10%,获探明储量 187.69×10m,资源探明率18.8%,主要产气层 6个,分别为02,Pl,P2,T3x,T2l,及J2s 产油层. . 2. 1油源大量存在且丰富 从野外露头剖面看,在龙门山北段地区,油气 显示丰富.沿断裂带分布的为数众多的地面油气苗 和沥青显示出油源丰富且大量存在,也是油气曾发 生大规模运移,聚集的有力证据.据不完全统计, 从广元至安县间共有油气苗及沥青两百六十多处. 纵向上自震旦系至侏罗系均有分布;横向上分布在 碾子坝,矿山梁,天井山等背斜构造及重华,倒流 河,大粱山,永平,青林口,双鱼石,厚坝,中坝 等构造上,其中以碾子坝一矿山梁一天井山一带的 沥青脉和厚坝油砂岩最为着名.其震旦系烃源岩是 一 套生烃能力极强的烃源岩. 2侏罗系沙溪庙组油砂岩为油气的聚 集提供了储集空间 无论是从岩石铸体薄片观察和电镜扫描鉴定结 果,还是从油砂岩柱塞样品的物性分析结果看,油 砂岩储层的主要孔隙类型是粒间溶孔,粒内溶孔, 第28卷第3期天然气勘探与开发 孑L隙中主要充填为高岭石,少量伊利石和石英次生 加大.孑L隙中装满了褐一黑色原油.孔隙度介于 9.56%,22.72%之间,平均值为17.89%.这巳表 明,侏罗系沙溪庙组油砂岩良好的物性条件,可以 为油气在此聚集提供了有利的储集空间. 3喜山期重新活动的构造为烃源岩提 供了运移通道 二郎庙断裂带是邻接厚坝油砂岩的唯一断裂构 造.从平面上分析,它应该是马角坝断裂带由北向 南自碾子坝背斜经天井山背斜,五花洞背斜,然后 过青林口到达百胜附近的分支,其南西方向通过胡 平(撕裂)断层与武都平缓褶皱带相接.该断裂 带一般由3条,4条断层所组成,上下盘均由三叠 系构成,走向为北东45.左右.侏罗系白田坝组的 角度不整合关系在二郎庙南北有明显的差异,南部 不整合面以下的地层均为须家河组,向北过二郎庙 后,白田坝组不整合在须家河组,雷口坡组,铜街 子组之上,并覆盖了2条断层,至北端的五花洞背 斜附近则不整合在飞仙关组和二叠系之上.这种不 整合接触关系的差异性说明了至少2个构造地质学 特征:?二郎庙断裂带是印支运动的产物,在印支 三幕以后它已经处于龙门山山前带的地貌高地并遭 受侵蚀作用;?该断裂带的构造变形强度由北向南 减弱,在百胜以南为白田坝组覆盖.喜山期构造在 二郎庙断裂带的表现主要集中在文胜向斜东南翼, 构造样式为沿白田坝组不整合面的晚期逆冲构造. 厚坝单斜构造带位于二郎庙断裂带东侧,属于 喜山期受断裂带重新活动影响而产生的下盘次级构 造.厚坝油砂岩所处的沙溪庙组底部砂岩层向北东 方向沿雷家河,金子山一线从属于单斜构造带展 布,向南西方向则在百胜附近中止.从该砂岩层的 含油分布范围来看,明显地与文胜向斜沿二郎庙断 裂带向南东方向的晚期逆冲作用相关联,所以,研 究这一地区的深部构造变形特征和构造样式就显得 十分重要. 厚坝油砂岩的油气聚集是与厚坝单斜构造同步 或稍晚,属于喜山期成藏.从原油的油源对比来 看,它是异源成因,应该存在与深层次地层向联系 的油气源通道.前述的构造分析表明,自白田坝组 以下,有一组印支期具有出露前锋构造的断裂向地 腹深处延伸至海拔一4000m以下,它们在喜山期的 重新活动使之足以构成深地震资料部油源与浅部侏 罗系之间的连接通道.随着厚坝单斜的掀起,沿 02TJS02线至02TJS11线产生的高角度断层切穿了 白田坝组,千佛岩组以及沙溪庙组底部砂岩,从而 构成了从地腹深处连通至沙溪庙组的油气运移通 道. 地面地质调查表明,沙溪庙组之中存在许多大 小不一的裂缝,它们多属早期平面节理. 03ZH026,03ZH027,02YJS01三条测线地震资料 显示,厚坝单斜构造之下沙溪庙组底界埋深约海拔 100m附近,存在一个小型挠曲构造.一般认为, 早期平面节理在两种情况下容易形成开启性裂缝, ?随着构造隆升,地层压力逐步减低,先成节理渐 渐开启;?随着褶皱构造或挠曲构造的形成,其正 曲率区的节理逐步开启,而且开启程度与曲率值大 小相关.所以,喜山期的开启性裂缝,也是仅次于 高角度断层的构成厚坝油砂岩与深部断裂带之问油 气运移通道的一种可能方式. 4构造多期次活动形成厚坝油砂岩喜 山期的独特成藏模式 厚坝油砂岩的油气聚集是与厚坝单斜构造同步 或稍晚,属于喜山期成藏(图2,图3).震旦系烃 源岩是在奥陶纪进人生油阶段,开始生油.志留纪 末进人生油高峰期,开始大量生油,此时由于加里 东运动旋回龙门山区表现明显,形成天井山隆起 带,此时震旦系的油气运移至此,形成天井山古油 藏. 60050040030IJ200l00地/ z Ie.IsInlcIrllIxIel.t/娆, -烃源岩 -储集层 盖层 _圈闭 一生油期 -运聚期 _保存时问 I关键时刻 图2厚坝油砂岩含油气系统事件图 进入印支运动旋回期后,因地壳从张裂进人江油一广元隆起的三叠 系一二叠系储层的储集 空间内,成为继天井山古油藏继续扩大的古油藏. 印支期既是震旦系烃源岩生成的油气大量运移,聚 集的高峰期,同时也是油气被破坏,被生物降解的 高峰期.印支晚幕,龙门山山前古隆起带内的油气 成为多次运移,聚集,破坏,生物降解.喜山期因 喜山运动,使龙门山系全面褶皱回返,构造分析表 明,自白田坝组以下,有一组印支期具有出露前锋 构造的断裂向地腹深处延伸至海拔一4O0om以下, 它们在喜山期的重新活动使之足以构成深部油源与 浅部侏罗系之间的连接通道. 5结束语 厚坝沙溪庙组油砂矿处于龙门山北段推覆体构 造带的断层隐伏前锋构造带,在这个带里,巳经发 现了中坝油气田和河湾场气田,这无疑是最有利的 勘探区带. 厚坝油砂矿则分布在这单斜构造的西段,即江 油厚坝镇一芭蕉湾村一青林口一辛家沟村一黄金口 一 雷家河一带,厚坝地区油砂地质储量较大,油砂 层埋藏不深,物性条件良好,油砂的含油性良好. 总的看来,厚坝油砂岩具有:?油源大量存在且丰 富;?侏罗系沙溪庙组油砂岩良好的储集条件,为 油气的聚集提供了储集空间;?喜山期重新活动的 ? 4? 印支期出露前锋和晚期高角度断裂为震旦系烃源岩 提供了运移通道;?油气运移,聚集时间与古隆起 的形成及构造多期次活动时期相匹配,形成厚坝油 砂岩独特的成藏模式. 参考文献 I王廷栋,尹长河.川西上三叠统一侏罗系气藏地球化学 研究.西南石油学院,四川石油管理局地质勘探开发研 究院课题报告.1999 2苟学敏.四川盆地龙门山北段震旦系—侏罗系油源对比 研究.四川石油管理局地质勘探开发研究院课题报告. 1989 3林康.龙门山推覆体构造条件.四川石油管理局川西北 矿区科研所课题报告.1988 4宋文海.论龙门山北段推覆构造及油气前景.四川石油 管理局地质勘探开发研究院课题报告.1988 5曾宪顺.试论龙门山逆冲推覆构造带(北段)的地质 结构及其油气远景.四川石油管理局地质调查处课题报 告.1989 6江油详查总结报告.四川石油管理局地质调查处课题报 告.1954 7四川油苗地质队总结.四川石油管理局地质调查处课题 报告.1954 8罗志立.龙门山造山带的崛起和四川盆地的形成与演 化.成都:成都科技大学出版社,1994 (收稿日期2005—07—29编辑周国英)