成藏模式系统
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发布时间：2022-09-30 12:56
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时间：2024-10-29 00:32
如何建立有利于油气区域评价的成藏模式，是人们长期孜孜以求的。成藏模式不同于油气藏类型，它应是一个包含有成因联系的成藏诸要素的系统，是对整个油气藏形成过程的高度概括，并在区域分布上具有一定的代表性。在油气生成、运移、聚集、成藏研究的基础上，使我们有可能建立这样一个系统。
塔北地区由于存在古生界及中生界两大套源岩，长期的低地温场及海西期油气长期的演化间断（主要是隆起区），使古生界烃源岩油气窗时间跨度很大，多个不整合面及晚期在隆起区发达的断裂系统又为油气运移提供了有利的三维空间；古生界、中新生界广泛发育的储盖组合也为多种多样的成油组合提供了有利条件。因此，要描述如此复杂的成藏过程，就必须以烃源岩的成烃过程这一成藏最基础的条件作为主线，再结合其它成藏诸要素，才能达到预想的结果。
一、成藏要素分析
（一）烃源岩分类及供油时间
由于海陆交互相的石炭系烃源岩，无论其成油有机质类型还是成熟度均与下古生界烃源岩有很大差异，混合型母质及中等成熟度特征更接近于中生界烃源岩，因此，在描述成藏过程的源岩划分时，将其与中生界划为一类不单独划出，以免形成更复杂的成藏组合类型。
根据区域油气演化历史，几套烃源岩的供油时间可分为3期（图2-24）。
1.下古生界烃源岩在古生代生成的油气——“古生”油气
在早海西期主要是寒武系及奥陶系下统，具备了大规模供油能力；到晚海西期，寒武系继续有高成熟油气供给，奥陶系则进入供油的高峰期，成为全区的主力源岩；
2.下古生界烃源岩在中新生代生成的油气——“后生”油气
印支期以来，寒武—奥陶系在坳陷区继续油气演化的进程，成熟度不断加深，油气产物以高成熟的轻质油—凝析气—天然气为主，供油潜力相对减小，尤其是寒武系；在隆起区，由于海西期的抬升延缓甚至中止了热演化进程，已生成的超过源岩吸附容量的烃类多已离开母岩或聚集或逸散，隆起高部位形成的油气聚集多遭破坏，经印支、燕山期沉积覆盖，由于叠加热效应较低，不足以新的烃类形成，直到中新世，隆起区烃源岩重质组份的降解而成为新一轮的海相油气源，成熟度又较低多为正常原油，少部分轻质油—凝析气。部分地区叠加热效应超过源岩成熟度时，则有更多一些的烃类生成（Ro为1.1%～1.4%范围内可达滞留量的20%～40%），也主要是成熟—高成熟油气这两部份（后一部分包括了干酪根进一步降解的烃类）都是隆起区重要的后生油气。
3.上古生界石炭系、中生界三叠系、侏罗系在新生代生成的油气——“新生”油气
石炭系烃源岩在中生代末进入生油门限，新生代正处于生油高峰阶段，三叠系至今仍处于低成熟—成熟阶段，侏罗系除库车坳陷成熟度较高外，全区均处于低熟，部分地区未熟阶段，这三套烃源岩主要供油期均在新生代，其油气源区石炭系偏于塔北西部，三叠系、侏罗系则偏于塔北北部地区包括库车坳陷。
不同地区烃源岩的供油时间，在一定程度上制约了不同类型、不同规模油气的区域分布。
（二）储集层及储盖组合
本区储层从上震旦统到中新统广泛发育，经勘探证实的主要储层有下奥陶统、志留系—泥盆系、石炭系、三叠系、侏罗系、下白垩统、下第三系、中新统，各套储层均分别与本层位的盖层或其它有封盖条件的层位形成储盖组合。各时代储层特征及区域分布见表5-2。
奥陶系碳酸盐岩储层以裂缝和岩溶裂缝为主要储集空间，沙西凸起及阿克库勒凸起为有利发育区；由于白云化作用后的侵蚀岩溶作用和构造破裂作用形成的白云岩储层，主要分布于雅克拉断凸中段及沙西凸起。奥陶系储层除与本身的泥质岩形成储盖组合外，在不整合面上还与不同时代上覆盖层形成不同成藏期的以潜山型为主的储盖组合。
志留系—泥盆系滨浅海相的大型沙体，厚度大分布广，具有形成大型油气田的储层条件，志留系下统本身有良好的储盖组合，中上统则与泥盆系泥质岩形成储盖组合。哈1井沥青砂岩已证实存在过大型古油藏。哈拉哈塘、顺托果勒及满加尔坳陷，特别是坳陷围斜的上倾部位，都是该套储集体发育的有利地区，对有泥盆系残留的低隆部位尤其值得注意。
石炭系发育有多套储层，底部的东河砂岩由于碳酸盐胶结物的强烈溶蚀而具很好的物性条件，其上发育150～200m厚的泥质岩，具有很高的异常压力（压力系数一般在1.3～1.5），为很好的盖层，形成极佳的储盖组合。东河砂岩已证实是重要油气产层。另外石炭系三角洲河道砂体及碳酸盐岩层，亦具较好的储集性能，除本身的泥质、膏泥质盖层外，还可与三叠系泥质岩形成有效的组合。石炭系储盖组合分布广泛，雅克拉断凸西段、哈拉哈塘、满北部分地区都是有利发育区。
中新生界是沙、泥岩交互的河、湖相沉积，各种类型三角洲相沙体、河道沙体发育，砂岩、岩屑砂岩储层物性良好，孔隙度一般平均在20%左右，渗透率平均500×10-3～1000×10-3μm2，孔隙类型主要为粒间孔隙及粒间溶蚀扩大孔、粒内溶孔，研究表明原生孔隙占有重要地位。盖层以泥质岩为主，新生界还发育有膏泥岩盖层。三叠系储盖组合主要发育于阿克库勒、哈拉哈塘及阿瓦提、库车坳陷；侏罗系以库车坳陷最有利；下白垩统组合主要分布于沙雅隆起北部；新生界储层，以雅克拉断凸、阿瓦提断陷及库车坳陷等为有利发育区。由于埋藏浅又保存好，中新生界是塔北重要的勘探目的层。
表5-2 塔北地区主要储层物性特征 Table 5-2 Physical properties of the principaI reservoirs in Northern Tarim
＊表内数据根据“塔里木盆地勘查评价及部署建议”，西北石油地质局地质大队（1993.9）
（三）圈闭类型
塔北地区已发现的主要是各种类型的背斜型圈闭、潜山型圈闭及地层、岩性与复合型圈闭。不同时期、不同类型圈闭的分布有一定的规律性。山前地带库车坳陷发育成排成带的推覆、挤压背斜，它们形成于喜马拉雅期；在盆内则表现为与断裂有关的各种圈闭类型如阿瓦提断陷周缘，沙雅隆起则主要发育中新生代的披覆背斜、断裂背斜，不少还与地层、岩性复合。由于早、晚海西运动抬升、剥蚀而形成的潜山，被石炭系以来地层覆盖而形成的圈闭也是隆起区的主要圈闭类型；坳陷区则多发育海西期的大型背斜，斜坡还则可能发育大型地层与岩性圈闭及与中新生代断裂活动有关的圈闭类型。
圈闭是油藏形成的重要条件，而不同类型的圈闭又与不同区域构造演化特点息息相关。因此成藏模式的建立就必须考虑到成藏过程中的这种时空关系。
（四）成藏时期
表5-2塔北地区几套烃源岩的供油时期表明，本区成藏期可分为，早、晚海西期的下古生界海相油气成藏期；新生代喜马拉雅期的陆相油气成藏期及中新生代下古生界海相油气的又一次成藏期，整体上与主要圈闭形成期及储盖组合形成期相互匹配。
二、成藏模式系统
根据上述成藏诸要素及它们各自的演化过程，相互间的时间配置关系，初步建立起塔北的成藏模式系统（表5-3），它们各具特色，并有不同的勘探领域。
表5-3 塔北地区成藏模式系统 Table 5-3 Pool-generating model systems,Nothern Tarim
注：“7”特指石炭系烃源岩
（一）古生古储背斜型早期海相油气藏
塔北自加里东期在满加尔坳陷的深坳区寒武系烃源岩就具备了形成油气藏的供油能力，大区域、大规模的供油能力则出现于整个海西期，其时奥陶系、志留系、泥盆系都已形成了储集油气的储盖组合，发育了大型背斜构造圈闭，从而形成了大规模的油气聚集，已发现的哈1井志留系古背斜大型古油藏及英买力地区的奥陶系背斜油藏都是此种成藏模式，即古生古储背斜型早期油藏，它们有利的发育区带是满加尔坳陷、顺托果勒隆起的海西期构造及沙雅隆起的低隆部位特别是有石炭系、泥盆系残留的地区（分别是晚海西、早海西油气藏保存的有利地区）。
（二）古生古储地层岩性型早期海相油气藏
成藏条件基本同上，唯圈闭类型是地层岩性型，它主要是满加尔坳陷围斜地带的古生界地层上倾尖灭及削蚀不整合油气藏、岩性剧变带形成的岩性油气藏，这是急待开发又极具远景的油气勘探领域。
（三）后生古储潜山型晚期海相油气藏
早、晚海西期抬升剥蚀后被覆盖深埋而形成的潜山圈闭，聚集了下古生界在中新生代形成的烃类成藏，这类油气藏主要分布于沙雅隆起的高隆起部位，尤以阿克库勒凸起及雅克拉断凸最为有利。
（四）后生古储地层岩性型晚期海相油气藏
下古生界源岩在中新生代生成的油气在古生界的地层、岩性圈闭内成藏。主要发育于满加尔坳陷围斜地带及沙雅隆起南缘。
（五）后生新储背斜及背斜—岩性复合型晚期海相油气藏
烃源岩仍是下古生界，储盖组合为中新生界，是塔北目前油气开发最重要的模式，阿克库勒三叠系油气藏，雅克拉白垩系凝析气藏均属该模式。
（六）新生古储背斜型晚期陆相油气藏
烃源岩为中生界陆相源岩，储层为古生界，可以是古生界内幕背斜如沙西英买7井奥陶系油气藏即属此列，也可以是古生界潜山，盖层为中新生界，但在塔北要形成华北任丘型的大型潜山油气藏，其成藏组合条件不是很好，故未单独划出此类。
（七）新生古储—新生新储背斜型晚期海陆交互相油气藏
这种模式的烃源岩特指“石炭系”，其有规模的供油时间是在新生代（阿瓦提为晚白垩纪以来），储盖组合可以是古生界，也可以是中生界，其重要特点是油气性质具混合型，这种原生混合型与塔北多见的次生混合型（海、陆相油气混杂），不仅在宏观上无法区别，即使在微观上鉴别也比较困难。
（八）新生新储背斜型晚期陆相油气藏
库车依矿、轮台—提尔根均属此类，是沙雅隆起北部及库车坳陷重要的勘探领域。
