西秋構(gòu)造帶鹽下構(gòu)造圈閉及其天然氣成藏條件

摘 要

摘要：傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為庫車前陸盆地西秋構(gòu)造帶鹽下為大單斜背景下的低隆起，構(gòu)造帶中部不存在較大幅度的隆升。而通過對(duì)該區(qū)鉆井、地震、重力、電法等多種資料的分析研究，認(rèn)為該區(qū)
摘要：傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為庫車前陸盆地西秋構(gòu)造帶鹽下為大單斜背景下的低隆起，構(gòu)造帶中部不存在較大幅度的隆升。而通過對(duì)該區(qū)鉆井、地震、重力、電法等多種資料的分析研究，認(rèn)為該區(qū)存在大型鹽下背斜構(gòu)造：①鹽下連續(xù)性很強(qiáng)的地震反射波組解釋為以砂泥巖為主的巖層更合理；②新的構(gòu)造解釋模型與鄰區(qū)克拉蘇和東秋-迪那構(gòu)造帶相似；③重力、電法資料均顯示西秋構(gòu)造帶核部存在鹽下中生界隆升，證實(shí)存在鹽下大型構(gòu)造。該鹽下構(gòu)造規(guī)模較大，構(gòu)造圈閉比較完整，鄰區(qū)的鉆井顯示古近系和白堊系發(fā)育優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)層，古近系膏鹽的封蓋條件好，油氣聚集和保存條件優(yōu)越，有望形成大型整裝氣田。建議加大對(duì)該區(qū)的油氣勘探力度，開展地震資料處理，在中戈壁區(qū)部署高密度寬線地震聯(lián)絡(luò)測線，落實(shí)鹽下構(gòu)造圈閉，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)勘探目標(biāo)的論證工作。
關(guān)鍵詞：庫車前陸盆地；西秋構(gòu)造帶；鹽構(gòu)造；構(gòu)造圈閉；地震解釋；電法解釋；重力異常
1 概況
    西秋構(gòu)造帶(目前稱為西秋里塔格構(gòu)造帶，簡稱西秋構(gòu)造帶)橫亙于庫車前陸盆地拜城凹陷南部，規(guī)模巨大，中段是與克拉蘇構(gòu)造帶非常類似的復(fù)背斜，分別稱作南、北秋里塔格構(gòu)造帶(圖1)。由于該區(qū)陡峭的山地地表?xiàng)l件、較難標(biāo)定的地震資料、厚度多變的鹽構(gòu)造發(fā)育[1～6]、復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)、古隆起的存在和較低的勘探程度等，制約著地震解釋的準(zhǔn)確性和構(gòu)造模型的合理性。筆者通過地質(zhì)、鉆井、地震和重磁電等資料的研究，認(rèn)為西秋構(gòu)造帶鹽下存在中生代地層卷入隆升，南北秋里塔格間的中部戈壁區(qū)下有大型鹽下構(gòu)造圈閉顯示，具有良好的油氣勘探前景。希望這一認(rèn)識(shí)對(duì)推動(dòng)庫車前陸盆地的油氣勘探進(jìn)程能夠產(chǎn)生一定的積極意義。
2 西秋構(gòu)造帶存在鹽下構(gòu)造的主要依據(jù)
2.1 鹽下存在連續(xù)性很強(qiáng)的地震反射波組
    西秋構(gòu)造帶是庫車前陸沖斷帶地表?xiàng)l件最為復(fù)雜的地區(qū)，常規(guī)的地震資料難以獲得陡峻山體部位的信號(hào)。近年來隨著山地地震技術(shù)攻關(guān)和寬線地震資料的采集，獲得了信噪比較高的地震剖面。筆者通過對(duì)構(gòu)造帶中段寬線地震資料的構(gòu)造解釋，發(fā)現(xiàn)鹽下存在一組連續(xù)性很好的地震強(qiáng)發(fā)射，斷裂不太發(fā)育，由此推斷該反射應(yīng)當(dāng)以脆性巖層為主，也就是以砂泥巖為主的一套地層(圖2)。從秋參1井、卻勒地區(qū)的探井以及羊塔克鉆井資料來看，只有鹽下的古近系下部和白堊系存在一套砂泥巖地層。因此，該強(qiáng)波組及其以下的地層解釋為古近系砂泥巖段和中生界組合更符合巖石力學(xué)原理。
 
2.2 新的構(gòu)造解釋模型與鄰區(qū)相似
    庫車地區(qū)的勘探實(shí)踐表明，膏鹽層塑性增厚部位往往發(fā)育在地表背斜的核部，鹽下背斜通常位于地表背斜的翼部或者地表向斜以下，無論克拉蘇構(gòu)造帶還是東秋迪那構(gòu)造帶都具備這樣一個(gè)特征。大宛齊鹽拱實(shí)際上是喀桑托開背斜向西的延伸部分，并非特殊，這和秋參1井以南的鹽拱是一個(gè)模式。西秋構(gòu)造帶的構(gòu)造樣式和克拉蘇及東秋迪那構(gòu)造帶非常接近，過東秋6井和迪那3井的地震剖面鹽下構(gòu)造形態(tài)與西秋構(gòu)造帶有較強(qiáng)的類似性，北翼也有反沖斷層。而北翼的反沖斷層正是造成西秋構(gòu)造帶復(fù)雜性的原因之一，也正由于北翼斷裂導(dǎo)致地層重復(fù)才使核部鹽下構(gòu)造北翼的隆升，促成地表形成復(fù)背斜，這和克拉蘇構(gòu)造帶極其相似。從克拉蘇及迪那構(gòu)造帶的構(gòu)造形態(tài)不難想到西秋的鹽下地層已經(jīng)大幅度卷入隆升，強(qiáng)波組反射正是鹽下古近系砂泥巖和中生界的反映。這表明南、北秋里塔格之間的中部戈壁區(qū)以下發(fā)育有大型鹽下構(gòu)造圈閉，有望成為新的勘探靶區(qū)。
2.3 重力資料顯示西秋構(gòu)造帶核部存在鹽下隆升
    中國石油東方地球物理勘探有限公司(以下簡稱東球公司)對(duì)西秋構(gòu)造帶開展了多次非地震勘探工作。重力資料顯示，西秋構(gòu)造帶存在明顯的重力異常高，呈現(xiàn)出帶狀分布，無論是低通濾波還是帶通濾波重力異常圖上都反映出這一特征[7]。通過消除地表和淺層構(gòu)造的影響處理出的剝皮剩余重力異常，更為精細(xì)地呈現(xiàn)鹽下構(gòu)造的構(gòu)造格局。通過地震資料、鉆井資料和重力資料疊合標(biāo)定后，筆者發(fā)現(xiàn)西秋2井以北存在明顯的重力異常高，呈北東東向長垣式帶狀展布，反映出鹽下地層隆升。換言之，重力異常高證實(shí)了鹽下背斜的存在。
2.4 電法資料同樣顯示西秋構(gòu)造帶核部存在鹽下隆升
    分析發(fā)現(xiàn)，西秋的CEMP剖面均顯示出西秋構(gòu)造帶的深部存在隆升格局[8]。由東球公司采集的CEMP資料，顯示有明顯的中生界抬升，比塔北隆起中生界的海拔還要高，與地震資料非常吻合。中國石油川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司山地分公司對(duì)西秋構(gòu)造帶的地震時(shí)間剖面進(jìn)行了時(shí)深轉(zhuǎn)換，消除地表起伏及速度影響后的深度剖面與重力資料及CEMP資料吻合度更高，進(jìn)一步證實(shí)中生界隆升和鹽下背斜的存在。
3 鹽下構(gòu)造圈閉的天然氣聚集保存條件
    拜城凹陷是庫車前陸盆地的主力牛烴凹陷，油氣資源豐富。從氣源和油氣運(yùn)移角度分析，西秋構(gòu)造帶位于油氣向塔北羊塔克氣田運(yùn)移的路徑上，具有優(yōu)先聚集的有利條件。由于西秋構(gòu)造帶的鹽下構(gòu)造圈閉更為完整，氣藏受到破壞和分隔的程度小，來自拜城生烴凹陷的天然氣可能集中聚集，形成整裝氣田的概率很高。
    鄰近的羊塔克地區(qū)鉆探資料顯示，白堊系砂巖物性優(yōu)于克拉2氣田，儲(chǔ)層孔隙度多超過20%，滲透率高達(dá)500mD；秋參1井古近系砂巖儲(chǔ)層測井孔隙度最大值為15.6%，白堊系巴什基奇克組砂巖儲(chǔ)層測井孔隙度最大值為21.2%，平均孔隙度16.1%，表明西秋地區(qū)儲(chǔ)層物性非常優(yōu)質(zhì)。此外，西秋構(gòu)造帶主力儲(chǔ)層位于對(duì)天然氣的封存能力很強(qiáng)的古近系區(qū)域性鹽席蓋層以下，具有良好的保存條件，古近系膏鹽席與古近系砂巖、白堊系優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)層一起組成了良好的儲(chǔ)蓋組合，為天然氣的聚集與保存創(chuàng)造了有利條件(圖3)。
 
    按照新的解釋方案，鹽下構(gòu)造形態(tài)完整，規(guī)模較大，古近系和白堊系砂巖目的層埋深在5500m左右，鉆探難度較小。參照克拉2、羊塔克、迪那、牙哈及英買7等地區(qū)的儲(chǔ)量豐度和儲(chǔ)層資料，預(yù)測西秋構(gòu)造帶鹽下構(gòu)造的儲(chǔ)量豐度應(yīng)為(29～35)×108m3/km2，測算出西秋鹽下構(gòu)造的天然氣資源量超過1000×108m3?？梢姡髑飿?gòu)造帶鹽下構(gòu)造的天然氣資源潛力較大、勘探前景廣闊。一旦獲得突破，有望帶動(dòng)整個(gè)西秋構(gòu)造帶的勘探。
4 主要認(rèn)識(shí)和勘探建議
    1) 地震資料、重力和電法資料均顯示西秋構(gòu)造帶中段中生代地層卷入隆升的可能性很大、存在鹽下構(gòu)造圈閉；且該構(gòu)造圈閉規(guī)模較大、形態(tài)完整，天然氣聚集保存條件優(yōu)越，大型整裝氣田值得期待。
    2) 建議加大對(duì)西秋構(gòu)造帶的油氣勘探力度，開展地震資料處理，在中戈壁區(qū)部署高密度寬線地震聯(lián)絡(luò)測線，落實(shí)鹽下構(gòu)造圈閉，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)勘探目標(biāo)的論證。
    致謝：本研究工作得到了中國石油塔里木油田公司周新源、王招明、楊海軍、王清華以及中國石油勘探開發(fā)研究院梁狄剛、宋建國、宋巖、趙孟軍，中國石油天然氣股份有限公司羅光文，中國石油西南油氣田公司戴彈申和王蘭生的大力支持和幫助；此外，中國石油東方地球物理公司楊書江，中國石油塔里木油田公司謝會(huì)文、李勇、劉云祥、吳超等提供了很多技術(shù)支持和幫助，在此一并致謝!
參考文獻(xiàn)
[1] 張朝軍，田在藝.塔里木盆地庫車坳陷第三系鹽構(gòu)造與油氣[J].石油學(xué)報(bào)，1998，19(1)：6-10.
[2] 趙文智，許大豐，張朝軍，等.庫車凹陷構(gòu)造變形層序劃分及在油氣勘探中的意義[J].石油學(xué)報(bào)，1998，19(3)：1-5.
[3] 湯良杰，賈承造，金之鈞，等.塔里木盆地庫車前陸褶皺帶中段鹽相關(guān)構(gòu)造特征與油氣聚集[J].地質(zhì)論評(píng)，2003，49(5)：501-506.
[4] 鄔光輝，劉玉魁，羅俊成，等.庫車坳陷鹽構(gòu)造特征及其對(duì)油氣成藏的作用[J].地球?qū)W報(bào)，2003，24(3)：249-253.
[5] 陳書平，湯良杰，賈承造，等.庫車坳陷西段鹽構(gòu)造及其與油氣的關(guān)系[J].石油學(xué)報(bào)，2004，25(1)：30-34.
[6] 管樹巍，陳寧華，徐峰，等.庫車坳陷秋里塔格褶皺帶幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征與油氣圈閉[J].石油學(xué)報(bào)，2003，24(6)：30-34.
[7] 劉云祥，楊書江.庫車坳陷卻勒一西秋地區(qū)高精度重磁力、CEMP勘探成果報(bào)告[R].涿州：中國石油東方地球物理勘探有限公司，2005.
[8] 楊書江，李同彬.西秋構(gòu)造帶CEMP勘探成果報(bào)告[R].涿州：中國石油東方地球物理勘探有限公司，2007.
 
(本文作者：張朝軍1，2 賈承造3 鄒才能2 胡云揚(yáng)2 1.提高石油采收率國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·中國石油勘探開發(fā)研究院；2.中國石油勘探開發(fā)研究院；3.中國石油天然氣股份有限公司)