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南侧有利区带优选与评价

时间:2022-02-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:5.3.1.1 有利区带优选多期构造演化决定了东秦岭-大别造山带南侧具有多个油气勘探领域。因此,在东秦岭-大别造山带南侧存在了主造山期挤压背景下形成的海相内幕构造、“影子盆地”和后造山期拉张背景下形成的古潜山等勘探领域,而古隆起或断隆的形成、演化与保存条件是东秦岭-大别造山带南侧地区油气成藏的主控因素。在早古生代,湘鄂西浅海盆地为烃源岩发育的有利地区,湘鄂西坳陷成为下组合重要生烃坳陷。
南侧有利区带优选与评价_东秦岭-大别造山

5.3.1.1 有利区带优选

多期构造演化决定了东秦岭-大别造山带南侧具有多个油气勘探领域。

前印支期古隆起控制了海相层系成藏物质基础与油气运聚。一方面古隆起及其相关的隆坳格局控制了成藏组合的空间展布与演化;另一方面古隆起是古圈闭发育的有利部位,是油气早期运聚的有利指向区,也是油气晚期成藏的主要供烃区。

印支期—早燕山期的构造变形变位对油气成藏起到双重作用。一方面早期形成的海相内幕构造圈闭为油气聚集提供了场所,而发育的断裂、裂缝为油气运移聚集提供了通道,有利于油气聚集成藏;另一方面构造活动的持续加强,断裂、裂缝对保存条件起到破坏作用,而持续的隆升作用可以造成早期形成的油气藏暴露、破坏;第三,伴随着该期造山活动在盆缘形成大型逆冲推覆构造,使逆冲推覆构造下伏“影子盆地”成为潜在的勘探领域。

晚燕山—喜马拉雅期,区域构造以拉张块断为主,在江汉平原地区发育潜北、天门、通海口、新沟、万城5个潜山带,古生界碳酸盐岩组成的江汉陆相盆地基岩经过风化淋滤作用成为古潜山的储集层,造就了一个新的勘探领域——新生古储的古潜山。

因此,在东秦岭-大别造山带南侧存在了主造山期挤压背景下形成的海相内幕构造(上、中、下组合)、“影子盆地”和后造山期拉张背景下形成的古潜山等勘探领域,而古隆起或断隆的形成、演化与保存条件是东秦岭-大别造山带南侧地区油气成藏的主控因素。

在前文双因素法对造山带南侧进行的战略选区评价与优选结果基础上,从构造条件、生储盖配置关系、成藏作用、油气成藏的关键因素以及区带资源量等方面综合评价认为宜昌稳定带、秭归盆地、当阳滑褶带、沔阳干涉断褶带和桑植-石门复向斜带等是有利的勘探区带。

5.3.1.2 有利区带评价

1.宜昌稳定带

经鄂深3井钻探证实,宜昌稳定带在印支期—早燕山期随着黄陵隆起的隆升而大幅度抬升剥蚀致使二叠系茅口组灰岩直接裸露地表,与上覆上白垩统砂岩不整合接触,上组合油气藏遭到严重破坏,基本不具勘探价值。因此,该带的油气勘探应以下组合勘探为重点,其有利条件如下。

(1)处于高生烃强度区。在早古生代,湘鄂西浅海盆地为烃源岩发育的有利地区,湘鄂西坳陷成为下组合重要生烃坳陷。研究表明,湘鄂西坳陷下组合生烃强度(100~500) ×108m3/km2,具备形成大中型油气藏的条件。宜昌稳定带处于早古生代生烃高强度区或周缘,又长期处于黄陵古隆起南部斜坡上,是下古生界油气运移的主要指向区。

(2)储层发育。主要勘探目的层灯影组属于台地边缘滩和局限海台地环境,发育了一套颗粒白云岩、溶孔白云岩和细-粉晶白云岩。宜昌莲沱剖面白云岩储层厚度达465m,邻区宜都构造钻探过程中震旦系灯影组、寒武系石龙洞组发生多次井漏和放空现象,证实了下古生界储层发育。

(3)志留系具备良好的成藏组合。地震剖面显示该地区志留系中部存在双相位的一套标志层,与江汉平原内部不同,其岩性是小河坝组砂岩、生物滩(礁)灰岩。该区志留系可以构成良好成藏组合,即以下伏龙马溪组下部泥页岩为有利烃源岩,龙马溪组、小河坝组砂岩、灰岩为主要储集岩,其上发育良好的泥页岩为盖层的成藏组合。该区碳酸盐岩和砂岩的厚度横向变化大,不但可以构成构造圈闭,也可以在大范围内形成岩性圈闭,同时与构造复合可以构成构造-岩性复合圈闭。该套组合在四川、鄂西及平原周缘都见到良好的油气显示,可作为中组合勘探的主要目的层。

(4)保存条件有利。在印支—早燕山期的逆冲推覆过程中,由于黄陵隆起的砥柱作用,挤压应力沿滑脱层向前传递受到限制,构造活动较弱,无大的断裂,仅在下古生界形成相对宽缓的与断层相关的褶皱,如董市、安福寺等构造。应力场研究表明,该区在早燕山期差应力值均在80MPa以下,晚燕山期差应力值一般都小于40MPa,最小值小于30MPa,说明该区燕山早期变形弱,晚燕山—喜马拉雅期改造弱,对油气聚集及其后期油气的保存相对有利。

(5)成藏条件有利。宜昌稳定带具有与威远地区相类似的成藏演化过程,即早期具有古隆起背景,晚期整体抬升,志留系区域盖层未遭破坏,天然气主要来源为干酪根热解气和油型裂解气,晚期的抬升为水溶脱气提供了条件。

(6)圈闭发育、落实程度高。宜昌稳定带二维地震基本上覆盖全区,平均测网密度达2km ×2km,局部1km×2km,地震资料品质较好,为圈闭落实提供了良好的条件。通过对1297.89km/35条二维地震测线老资料重新处理、解释,发现并落实了董市、董市北、姚华场、半月山、石子岭、石岭及仙女庙七个多层圈闭,叠合圈闭面积175.2km2,以背斜、断背斜和断鼻为主,落实程度为可靠—较可靠。

2.当阳滑褶带

通过本轮战略选区研究,当阳滑褶带以平缓开阔褶皱为主,构造相对简单,地层间多表现为正常接触。其主要的有利条件如下。

(1)上三叠统—侏罗系盖层连片分布。该区上三叠统—侏罗系盖层连片性较好,覆盖面积达到6195km2,地层残存厚度一般为1000m以上,香炉山一带最大地层残厚可达2600m以上,盖层厚700~1300m,从四川盆地勘探来看,在上三叠统—侏罗系分布区往往可以获得较好的地震资料品质,且勘探成功率较高。

(2)处于有利生烃强度区。当阳以南地区是志留系和二叠系烃源岩的生烃中心,上组合烃源条件优越,上组合生烃强度可达60×108m3/km2;上三叠统—下侏罗统烃源岩生烃中心也位于该区,生烃强度达(40~120)×108m3/km2

(3)构造变形变位较弱。在印支—早燕山期的逆冲推覆过程中,该带位于前陆冲断带远端,挤压应力沿滑脱层向前传递受到限制,构造活动较弱,可形成相对宽缓的断层相关褶皱。同时,黄陵隆起作为结晶基底硬块,起着南北两侧弧形前陆冲断带的“砥柱”作用,因此构造变形变位较弱。

(4)保存条件较好。位于该构造带东侧谢家湾构造的当深3井在上三叠统嘉陵江组—大冶组中见到明显的井涌、井喷,槽面上涨2~10cm并布满气泡,喷高一般2.8~3.5cm,最高可达27cm。证明当深3井上三叠统嘉陵江组石膏岩盖层具有较强的封闭性,表明该地区具有良好的保存条件。

(5)位于油气运移的有利指向区。该地区在加里东时期位于古隆起周缘,有利于储层的发育,同时烃源岩演化相对滞后,成为海相烃源岩高演化大背景下的迟熟区,而古隆起又是油气的有利运移指向区。

3.沔阳干涉断褶带

沔阳干涉断褶带勘探面积7000km2,勘探程度相对较高,为下一步海相勘探主要有利地区。

(1)烃源条件有利。该区不论上组合还是下组合均位于生烃坳陷的中心或附近,油气源充足。下组合生烃中心位于区块以南的洪湖—蒲圻—嘉鱼一带,生烃强度大于80× 108m3/km2;上组合生烃中心位于簰洲—沔阳一带,生烃强度大于30×108m3/km2。由于距离生烃中心近,油气运移距离短,避免了油气在长途运移中的大量散失,有利于聚集成藏。此外,该区上组合烃源岩还具备二次生烃(晚期生烃)的条件,利于油气晚期成藏。

(2)储层发育、储集条件好。该区发育上震旦统灯影组、寒武系、上石炭统黄龙组、下二叠统茅口组及下三叠统嘉陵江组等多套储层,是全区储集条件最好的区块之一。灯影组和寒武系两套储层分布广、厚度大,是下组合主要的勘探目的层,海4井、海9井已证实了这两套储层的发育。黄龙组和茅口组两套储层主要受古风化壳控制,是上组合主要的勘探目的层。茅口组风化壳主要发育在区块东部汊河口—簰洲一带,汊参1井和簰参1井都缺茅三、茅四段,茅二段发育风化壳储层;黄龙组在区块内广泛分布,夏4井平均孔隙度4.08%,储集性能较好。

(3)保存条件较好。沔阳干涉断褶带除西部通海口潜山带剥蚀强烈外,其他大部分地区上三叠统—侏罗系区域盖层连片分布,属于有利的油气保存单元。发育下寒武统、志留系、中三叠统—侏罗系三套区域盖层,盖层厚度大,封闭性能好;水动力条件属沉积封存中-高矿化区,其中簰参1井下三叠统—下二叠统地层水矿化度高达57 673mg/L,夏3井下二叠统栖霞组地层水为Ca Cl2型,总矿化度为61 583.7mg/L。该区东部簰洲-法泗-珂理构造带早燕山期抬升较弱,晚燕山期拉张断陷作用也较弱,是有利的油气勘探区块。簰参1井钻探证实上三叠统—侏罗系保存完整,产状平缓,变形弱。

(4)具有古潜山勘探新领域。沔阳干涉断褶带发育新沟、天门河和通海口三个潜山带。在通海口潜山带有多口井在白垩系和海相地层中见油气显示,其中海3井、海6井、海9井、海15井在白垩系见丰富的油气显示,海3井、海6井分别解释油层、差油层31.8m/9层、24.6m/7层,海3井试油获少量油流,油源对比分析认为其油源来自于潜江凹陷潘场向斜古近系潜江组烃源层,潜山圈闭类型以断裂翘倾复合式为主,油气运移的主要通道是断层。

总之,不论上组合还是下组合海相内幕构造,沔阳干涉断褶带都是江汉平原区较有利的勘探地区之一。目前勘探风险主要集中在以下几个方面,一是下组合是否具有生烃条件尚有不确定性,海4井、海9井、武4井、簰深1等井钻探均证实下寒武统泥质烃源岩不发育;二是构造复杂,后期拉张改造强烈,对含油气系统切割破坏严重;三是簰洲、珂理等下组合重点圈闭靠近洪湖-湘阴大断裂,而此处洪湖-湘阴断裂正好与长江水道相重合,其影响不可小视。

4.秭归盆地

秭归盆地在晚印支期—早燕山期为造山带前陆盆地。该盆地为一复向斜盆地,核部为上侏罗统蓬莱镇组红色岩系,产状平缓,一般10°~20°。两翼由上三叠统沙溪镇组—上侏罗统遂宁组组成,呈环带状沿盆地四周分布,向中心倾斜。褶皱东翼较狭窄,宽7~10km,倾角30°~50°;西翼较宽,最宽处超过25km,倾角变化大。受西部东西向褶皱的影响,在该构造盆地的西部与东西向褶皱交接,形成一些次一级的小型复式褶皱。该盆地中断层发育很少,且延伸距离短、下切深度较浅。

(1)处于弱构造活动区。燕山早期秭归盆地范围应力值小于100MPa,差应力值小于80MPa,极小值在秭归盆地东部,为弱作用区。由于受黄陵隆起和神农架古老基底的屏蔽作用加上盆地远离板块活动的边界,避免了来自北、北东和东的挤压作用,成为一个相对宁静的孤岛,仅发育低幅度构造。燕山晚期中扬子全区均处于伸展作用状态,秭归盆地差应力值小于40MPa。到喜马拉雅期,兴山、秭归一带差应力值小于60MPa,极小值在秭归与兴山间,仍然为一个弱作用区。概括而言,秭归盆地是一个燕山期以来的弱构造作用区。

(2)具有良好的生储盖组合。秭归盆地上古生界烃源岩与石炭系黄龙组(0~67.26m)、二叠系、三叠系大冶组(其中大三段以鲕粒灰岩为主,厚3.8~69.98m)、嘉陵江组等储层以及上覆巴东组、上三叠统—侏罗系盖层在纵向上形成良好的生储盖组合。

(3)具有中上组合多个勘探领域。秭归盆地无论是燕山早期的屏蔽保护形成复式褶皱区,还是燕山晚期的弱伸展作用区(正断层很少发育),都不失为一个非常有利的油气成藏地区。同时,秭归盆地保留有中、新生代重建的整体封存系统,封存条件对油气勘探前景具有决定性作用。通过313.2km/8条MT测线在秭归盆地西北部发现和落实14个构造,是中、上组合勘探的有利地区。

5.桑植-石门复向斜

桑植-石门复向斜在早古生代为中扬子南侧台盆过渡带沉积环境,是各种相带频繁交替地区,总体上由北向南由台地相、台地边缘相、台缘斜坡向陆棚-盆地过渡,是生储盖配置良好和岩性圈闭发育的区域。

(1)发育三套烃源层。上震旦统陡山沱组、下寒武统水井沱组、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下段,尤以下寒武统泥质烃源岩有机质丰度最高,如石门杨家坪剖面,平均TOC达4.4%,厚度119.5m。湘鄂西坳陷为区域上下古生界的主要生烃坳陷,桑植—石门地区位于其内及周缘,为油气运移的指向区。

(2)发育四套储层。震旦系灯影组、下寒武统石龙洞组、中-上寒武统及下奥陶统南津关组—红花园组,其中震旦系灯影组、中-上寒武统为主要勘探目的层。灯影组储集岩以细粉晶白云岩、颗粒白云岩及针孔、溶蚀孔(洞)白云岩为主,受到晚震旦世末期构造抬升影响,形成陆上暴露和古喀斯特,灯影组古岩溶作用改造强烈,孔隙度平均值为2.32%,最大可达13.6%,渗透率一般在(0.012~0.063)×10-3μm2,属中孔-中渗储层,永顺—张家界—慈利一线以北所圈定的范围有效储层厚一般为30~100m。

(3)具有一定的保存条件。桑植—石门地区下寒武统、志留系区域盖层连片分布,具有较强的封盖能力,可以对油气形成有效封盖,同时在江垭—石门一带残存侏罗系地层,也反映构造变形弱,隆升幅度相对较小。通过对地面地质调查和剖面复查,中寒武统覃家庙组下部膏盐层在桑植—石门地区北部有一定的分布,对下伏油气保存十分有利。

(4)油气资源丰富、油气显示多。桑植-石门复向斜下寒武统、上震旦统、奥陶系资源量4683.12×108m3,资源丰度0.2964×108m3/km2。地表油气苗及沥青显示多,目前发现多处油气苗显示,如慈利苗市二叠系油苗点、慈利南山坪震旦系灯影组沥青等,表明该区曾经历过油气生成、运移和聚集的过程,预示着相对乐观的油气勘探前景。

(5)具有推覆体下盘的潜在勘探领域。通过地震解释和综合研究认为,桑植-石门地区地质结构总体表现为以志留系为滑脱面,志留系以下的下古生界构造相对简单,构造变形弱;志留系以上的上古生界构造结构与地面基本一致,局部构造可能更加复杂。在慈利-保靖断裂以南的地震剖面上发现了江南-雪峰构造带北缘存在大型逆冲推覆断层(推覆距离大于100km),推覆体下盘是值得重视的勘探领域。

6.大洪山前陆冲断带——中扬子北缘加里东期古隆起发育区

中国南方震旦系—下古生界海相油气藏和油气苗显示的分布大多与古隆起有关。古隆起控制了震旦系灯影组、下寒武统石龙洞组等下古生界碳酸盐岩储层的岩溶改造和油气的早期运聚指向,是中国南方震旦系—下古生界海相油气藏的成藏控制因素。

(1)古隆起两侧坳陷烃源岩发育,供烃时间长、强度大。震旦纪—早古生代古隆起两侧的斜坡-盆地沉积环境有利于烃源岩发育,沉积了下震旦统陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组两套以泥质为主的烃源岩,有机质类型以腐泥型为主,有机碳含量为1.17%~2.36%,达到好烃源岩有机质丰度指标。加里东期古隆起继承性演化过程中造成的地层剥蚀减薄,在一定程度上延缓了烃源岩的演化,平面上坳陷区烃源岩成熟演化早于隆起区,如南部坳陷区下寒武统烃源岩在海西期进入生油高峰,而北部荆门—当阳地区在印支期方进入生油高峰,烃源岩有效的液态烃供烃时间总计长达93Ma左右,可以持续向古隆起低势区供烃,南部生烃坳陷下组合生烃强度达(100~2200)×108m3/km2,具备形成大中型油气藏的条件。

(2)岩溶型储层发育,储集条件好。加里东期古隆起继承性发展演化在研究区形成了北高南低的古地貌特征,在古隆起及其周缘多为泻湖-潮坪沉积环境,有利于白云岩发育,同时由于古隆起及其周缘水体较浅,加之海平面频繁升降,有利于准同生岩溶作用发育,而古隆起隆升暴露则有利于古表生溶蚀作用对储层的改造。在中扬子东北部形成了震旦系灯影组、下寒武统石龙洞组、中上寒武统三套良好的岩溶作用改造型储层。

(3)台盆转换带有利于形成良好生、储、盖配置。中扬子北缘古隆起在早古生代时期为台地边缘沉积坡折带-台盆转换带,各种相带频繁交替地区,是生储盖配置和岩性圈闭发育的有利地区。纵向上,可形成与旋回相对应的生储盖组合,即下震旦统陡山沱组(烃源层)—上震旦统灯影组(储集层)—下寒武统牛蹄塘组+石牌组(盖层)组合;下寒武统(烃源层)—中-上寒武统+下寒武统石龙洞组(储集层)—下奥陶统大湾组至志留系(盖层)组合,志留系本身亦可形成自生自储式生储盖组合。

(4)古隆起低势区是油气运聚的有利指向区。中扬子北部地区为加里东期形成的古隆起低势区,成为控制早期油气侧向运移指向区。前文已经论述加里东期古隆起具有继承性,并且在海西期一直存在。而在加里东—海西期,本区及邻区下震旦统烃源岩及下寒武统烃源岩相继进入生油高峰,大量液态烃的产生使烃源岩内部压力增大,随后向上下相邻储集层中排放液态烃以求压力平衡,完成从烃源层向储层的初次运移过程。此时处于研究区北部的古隆起已经形成,且南部坳陷部分的生烃时间早于本区,因此在流体浮力、地静压力与浓度差等作用力的驱动下,液态烃从南部坳陷高势区向古隆起低势区方向运移。京山、宜昌等地奥陶系、寒武系油苗及与之相伴生的相当多的含烃包裹体、演化沥青包裹体,以及在储层孔洞缝充填矿物的晶间隙、孔隙壁上现今可见到的储层沥青,它们都是加里东—海西期液态烃在储层中运移聚集的证据。因此,本区所处的古隆起成为早期液态烃运聚的有利指向区,而在古隆起控制下形成的多套良好的岩溶型储层为液态烃富集提供了空间和场所。

(5)古隆起结构特征控制形成了多种圈闭类型和成藏组合。加里东期古隆起对油气成藏的控制与影响,不仅仅涉及到古隆起及其内幕,而且还影响到古隆起面的上覆层系。古隆起风化壳型成藏组合是指古隆起部位发育的区域不整合面(相当于古隆起定型期的构造运动界面)。由于加里东期古隆起基岩为震旦系—寒武系碳酸盐岩,在多期的隆升风化与剥蚀过程中,形成了多套岩溶型储层。风化壳型油气藏是目前海相碳酸盐岩勘探的主要对象,在研究区震旦系灯影组顶面和下寒武统石龙洞组顶面即发育该类型的成藏组合。沿古隆起风化壳层的油气分布还有一个显著特点,受岩溶型储层及其上覆盖层的控制,油气不一定在古隆起核部聚集,相反在斜坡部位(尤其是上斜坡)聚集。如震旦系灯影组岩溶型储层主要发育在宜昌-武汉岩溶斜坡地区,而非古岩溶高地。

发育在古隆起风化壳层之下的成藏组合可称之为古隆起内幕型成藏组合。研究区加里东期古隆起内幕型油气藏主要为上震旦统灯影组一段岩溶型储层,下震旦统陡山沱组是主要供烃层系。发育在古隆起面之上的成藏组合可称之为古隆起上覆型成藏组合,该类成藏组合主要有两个油气藏类型:一是受古隆起控制的地层超覆型(地层尖灭型)油气藏,多发育在古隆起的斜坡部位,如下寒武统石龙洞组;二是受古隆起控制的披覆型油气藏,如中-上寒武统。在断裂的沟通情况下,以下寒武统烃源岩为油源,可形成下覆内幕型和风化壳型油气藏。

(6)“影子盆地”为潜在的勘探领域。在研究区东北缘印支期以来的构造运动,形成了大型逆冲推覆构造,推覆距离大于100km。由于大型逆冲推覆的存在,推覆体沿主滑动拆离面长距离推覆滑移必将使古隆起发育区被卷入推覆体下盘,使推覆体之下掩伏的扬子台地区、台盆转换带以及盆地区的层系成为潜在的勘探领域。

(7)发育志留系区域盖层。志留系是区内最为重要的一套区域盖层,以泥质岩为主,总体来看,全区岩性稳定,连片分布。同时,志留系作为最重要的一套区域滑脱层,在地腹分布更为广泛,在地震剖面上已得到证实,逆冲推覆造成的地层叠置和构造载荷,可能在志留系内部引起异常孔隙压力,从而改善其封闭性能,使下盘古隆起区的震旦系—奥陶系处于整体封存环境。另外,推覆体上盘地质体的存在对下盘具“原地体”性质的古隆起起着保护作用,使其受后期改造较弱,特别是后期的拉张改造,而且还可使隐伏的古隆起免遭渗滤水的影响。

(8)潜北潜山带。潜北潜山带位于潜江凹陷潜北断层的上升盘,潜山基岩主要为震旦系—三叠系海相碳酸盐岩,是受潜北断层控制的单面断块山,面积约700km2。多口探井在前白垩系中见到不同程度的油气显示。潜山圈闭类型主要以断鼻山头和潜山风化壳加披覆式为主,潜北潜山带紧邻潜江凹陷蚌湖向斜,是寻找“新生古储”次生古潜山油藏的有利场所之一。

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