西秋构造带盐下构造圈闭及其天然气成藏条件

摘 要

摘要:传统的观点认为库车前陆盆地西秋构造带盐下为大单斜背景下的低隆起,构造带中部不存在较大幅度的隆升。而通过对该区钻井、地震、重力、电法等多种资料的分析研究,认为该区

摘要:传统的观点认为库车前陆盆地西秋构造带盐下为大单斜背景下的低隆起,构造带中部不存在较大幅度的隆升。而通过对该区钻井、地震、重力、电法等多种资料的分析研究,认为该区存在大型盐下背斜构造:①盐下连续性很强的地震反射波组解释为以砂泥岩为主的岩层更合理;②新的构造解释模型与邻区克拉苏和东秋-迪那构造带相似;③重力、电法资料均显示西秋构造带核部存在盐下中生界隆升,证实存在盐下大型构造。该盐下构造规模较大,构造圈闭比较完整,邻区的钻井显示古近系和白垩系发育优质砂岩储层,古近系膏盐的封盖条件好,油气聚集和保存条件优越,有望形成大型整装气田。建议加大对该区的油气勘探力度,开展地震资料处理,在中戈壁区部署高密度宽线地震联络测线,落实盐下构造圈闭,并进行风险勘探目标的论证工作。
关键词:库车前陆盆地;西秋构造带;盐构造;构造圈闭;地震解释;电法解释;重力异常
1 概况
    西秋构造带(目前称为西秋里塔格构造带,简称西秋构造带)横亘于库车前陆盆地拜城凹陷南部,规模巨大,中段是与克拉苏构造带非常类似的复背斜,分别称作南、北秋里塔格构造带(图1)。由于该区陡峭的山地地表条件、较难标定的地震资料、厚度多变的盐构造发育[1~6]、复杂的断裂系统、古隆起的存在和较低的勘探程度等,制约着地震解释的准确性和构造模型的合理性。笔者通过地质、钻井、地震和重磁电等资料的研究,认为西秋构造带盐下存在中生代地层卷入隆升,南北秋里塔格间的中部戈壁区下有大型盐下构造圈闭显示,具有良好的油气勘探前景。希望这一认识对推动库车前陆盆地的油气勘探进程能够产生一定的积极意义。
2 西秋构造带存在盐下构造的主要依据
2.1 盐下存在连续性很强的地震反射波组
    西秋构造带是库车前陆冲断带地表条件最为复杂的地区,常规的地震资料难以获得陡峻山体部位的信号。近年来随着山地地震技术攻关和宽线地震资料的采集,获得了信噪比较高的地震剖面。笔者通过对构造带中段宽线地震资料的构造解释,发现盐下存在一组连续性很好的地震强发射,断裂不太发育,由此推断该反射应当以脆性岩层为主,也就是以砂泥岩为主的一套地层(图2)。从秋参1井、却勒地区的探井以及羊塔克钻井资料来看,只有盐下的古近系下部和白垩系存在一套砂泥岩地层。因此,该强波组及其以下的地层解释为古近系砂泥岩段和中生界组合更符合岩石力学原理。
 
2.2 新的构造解释模型与邻区相似
    库车地区的勘探实践表明,膏盐层塑性增厚部位往往发育在地表背斜的核部,盐下背斜通常位于地表背斜的翼部或者地表向斜以下,无论克拉苏构造带还是东秋迪那构造带都具备这样一个特征。大宛齐盐拱实际上是喀桑托开背斜向西的延伸部分,并非特殊,这和秋参1井以南的盐拱是一个模式。西秋构造带的构造样式和克拉苏及东秋迪那构造带非常接近,过东秋6井和迪那3井的地震剖面盐下构造形态与西秋构造带有较强的类似性,北翼也有反冲断层。而北翼的反冲断层正是造成西秋构造带复杂性的原因之一,也正由于北翼断裂导致地层重复才使核部盐下构造北翼的隆升,促成地表形成复背斜,这和克拉苏构造带极其相似。从克拉苏及迪那构造带的构造形态不难想到西秋的盐下地层已经大幅度卷入隆升,强波组反射正是盐下古近系砂泥岩和中生界的反映。这表明南、北秋里塔格之间的中部戈壁区以下发育有大型盐下构造圈闭,有望成为新的勘探靶区。
2.3 重力资料显示西秋构造带核部存在盐下隆升
    中国石油东方地球物理勘探有限公司(以下简称东球公司)对西秋构造带开展了多次非地震勘探工作。重力资料显示,西秋构造带存在明显的重力异常高,呈现出带状分布,无论是低通滤波还是带通滤波重力异常图上都反映出这一特征[7]。通过消除地表和浅层构造的影响处理出的剥皮剩余重力异常,更为精细地呈现盐下构造的构造格局。通过地震资料、钻井资料和重力资料叠合标定后,笔者发现西秋2井以北存在明显的重力异常高,呈北东东向长垣式带状展布,反映出盐下地层隆升。换言之,重力异常高证实了盐下背斜的存在。
2.4 电法资料同样显示西秋构造带核部存在盐下隆升
    分析发现,西秋的CEMP剖面均显示出西秋构造带的深部存在隆升格局[8]。由东球公司采集的CEMP资料,显示有明显的中生界抬升,比塔北隆起中生界的海拔还要高,与地震资料非常吻合。中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司山地分公司对西秋构造带的地震时间剖面进行了时深转换,消除地表起伏及速度影响后的深度剖面与重力资料及CEMP资料吻合度更高,进一步证实中生界隆升和盐下背斜的存在。
3 盐下构造圈闭的天然气聚集保存条件
    拜城凹陷是库车前陆盆地的主力牛烃凹陷,油气资源丰富。从气源和油气运移角度分析,西秋构造带位于油气向塔北羊塔克气田运移的路径上,具有优先聚集的有利条件。由于西秋构造带的盐下构造圈闭更为完整,气藏受到破坏和分隔的程度小,来自拜城生烃凹陷的天然气可能集中聚集,形成整装气田的概率很高。
    邻近的羊塔克地区钻探资料显示,白垩系砂岩物性优于克拉2气田,储层孔隙度多超过20%,渗透率高达500mD;秋参1井古近系砂岩储层测井孔隙度最大值为15.6%,白垩系巴什基奇克组砂岩储层测井孔隙度最大值为21.2%,平均孔隙度16.1%,表明西秋地区储层物性非常优质。此外,西秋构造带主力储层位于对天然气的封存能力很强的古近系区域性盐席盖层以下,具有良好的保存条件,古近系膏盐席与古近系砂岩、白垩系优质砂岩储层一起组成了良好的储盖组合,为天然气的聚集与保存创造了有利条件(图3)。
 
    按照新的解释方案,盐下构造形态完整,规模较大,古近系和白垩系砂岩目的层埋深在5500m左右,钻探难度较小。参照克拉2、羊塔克、迪那、牙哈及英买7等地区的储量丰度和储层资料,预测西秋构造带盐下构造的储量丰度应为(29~35)×108m3/km2,测算出西秋盐下构造的天然气资源量超过1000×108m3。可见,西秋构造带盐下构造的天然气资源潜力较大、勘探前景广阔。一旦获得突破,有望带动整个西秋构造带的勘探。
4 主要认识和勘探建议
    1) 地震资料、重力和电法资料均显示西秋构造带中段中生代地层卷入隆升的可能性很大、存在盐下构造圈闭;且该构造圈闭规模较大、形态完整,天然气聚集保存条件优越,大型整装气田值得期待。
    2) 建议加大对西秋构造带的油气勘探力度,开展地震资料处理,在中戈壁区部署高密度宽线地震联络测线,落实盐下构造圈闭,进行风险勘探目标的论证。
    致谢:本研究工作得到了中国石油塔里木油田公司周新源、王招明、杨海军、王清华以及中国石油勘探开发研究院梁狄刚、宋建国、宋岩、赵孟军,中国石油天然气股份有限公司罗光文,中国石油西南油气田公司戴弹申和王兰生的大力支持和帮助;此外,中国石油东方地球物理公司杨书江,中国石油塔里木油田公司谢会文、李勇、刘云祥、吴超等提供了很多技术支持和帮助,在此一并致谢!
参考文献
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[7] 刘云祥,杨书江.库车坳陷却勒一西秋地区高精度重磁力、CEMP勘探成果报告[R].涿州:中国石油东方地球物理勘探有限公司,2005.
[8] 杨书江,李同彬.西秋构造带CEMP勘探成果报告[R].涿州:中国石油东方地球物理勘探有限公司,2007.
 
(本文作者:张朝军1,2 贾承造3 邹才能2 胡云扬2 1.提高石油采收率国家重点实验室·中国石油勘探开发研究院;2.中国石油勘探开发研究院;3.中国石油天然气股份有限公司)