袁志华，李 凡

(长江大学 教育部油气资源与勘探技术重点实验室，湖北 武汉 430050)

金昌坳陷窖南凹陷窖南二号构造油气微生物勘探

袁志华，李 凡

(长江大学 教育部油气资源与勘探技术重点实验室，湖北 武汉 430050)

在金昌坳陷窖南凹陷窖南二号构造地质资料的基础上，应用油气微生物勘探技术综合分析了该区的地质特征和微生物异常值，明确了油气勘探前景和油气聚集规律，提出勘探开发方案。同时，对研究区乃至整个金昌坳陷的岩性油气藏勘探奠定了一定的基础。

油气微生物勘探； 岩性油气藏；金昌坳陷

在油气勘探初期，MPOG(微生物油气勘探)是一种快捷有效指示和预测有利勘探区块的方法，能大大降低勘探风险；在成熟勘探区，结合提供的地质、地震资料，MPOG可将已查明的地质构造划分为不同的含烃级别，并指示出油气聚集类型和储集体平面展布规律；在开发程度较高的油气田，MPOG能监测油水递进规律，指明剩余油分布特征，从而为油藏开发服务。因此，MPOG受到越来越多油气勘探工作者的重视[1-3]。本文根据潮水盆地金昌坳陷窖南凹陷窖南二号构造油气微生物勘探结果，研究了窖南二号构造的油气成藏特征，对该地区勘探有了进一步的认识。

1 地质概况

潮水盆地位于我国西北走廊东部，是一个在前寒武纪结晶基底和海西期褶皱基底上发展起来的中、新生代断陷盆地。潮水盆地经历了燕山运动时期断坳盆地发育阶段以及喜山运动时期山前坳陷盆地发育阶段，可划分为红柳园坳陷、金昌坳陷、阿右旗坳陷、石板井隆起、金刚泉隆起5个一级构造单元。

潮水盆地在燕山早期运动的作用下，处于近南—北向的拉张环境，盆地中的主要烃源岩是中下侏罗统青土井组。而燕山中期运动所造成的差异隆升控制了盆地区域性盖层的发育，盆地内的主要区域盖层是上侏罗统沙枣河群。由于盆地构造运动早期主要以拉张作用为主，所以盆地圈闭的主要形成期为盆地构造运动后期的燕山晚期运动和喜山运动。其中，金昌坳陷形成了一批代表性的构造圈闭，如青东构造、油子洼构造、金川构造、青土井构造等[4-7]。

2 样品采集

研究区位于潮水盆地窖南凹陷构造带，区内还未展开集中钻探(图1)。研究区面积108 km2，在该区域内布置测点666个，测网密度为500 m×500 m。根据过往经验与现场环境来看，将该区最佳的采集深度定为0.6 m。

3 微生物异常指标体系

一般情况下，在对一个新区进行微生物异常研究时，根据与研究区的地表或地质特点相近的已研究区的经验，建立一套指标体系和解释系统。在进行本研究之前，长江大学地质微生物实验室根据以往的经验建立了一套指标体系——MU指标体系，用以综合评价微生物的数量。这一指标体系已在多个地区得到成功应用。

图1 潮水盆地窖南凹陷构造示意图

具体的操作流程为：在实验室中检测固体培养基上形成的菌落数，利用MPN计数法确定土壤样品中的活菌数。通过自主开发的一套程序，可以评价地表的温度和植被，土壤样品的湿度、颜色与pH值、岩性与地层压力等因素对微生物异常的影响。经过处理后，得出了一个对微生物异常进行评价的指标 MU值。将计算出的每个测定点的 MU值分别记录于油气分布平面图上，并画出“ MU等值线”，反映出微生物异常区域。 MU值越高的区域，为越有利的勘探区。研究区微生物异常值的变化范围为16.14 (测点432)至47.47 (测点521)，总MU平均值为28.20(图2)。

图2 研究区微生物勘探成果

4 微生物异常分布特征

为保证微生物异常识别油气区的准确性和可靠性，在此讨论微生物异常与含油气性的对应关系，以期建立一个适合于研究区的参照体系，并进一步完善油气微生物异常识别含油气区的指标体系。

研究资料表明，盆地内青土井组砂泥岩自生自储，沙枣河组为盖层。在油洼子地区，地层深度1 800 m处镜质组反射率大于0.6%，为低成熟阶段；地层深度3 100 m处镜质组反射率大于0.8%，进入成熟和生油高峰阶段[6]。通过青二段和青三段镜质组反射率等值线图(图3)可以看出，微生物异常区主要分布在镜质组反射率为0.4%～0.6%所圈定的区域，有机质处于低成熟阶段。因此，从微生物异常的分布区域可以得出，在本研究区内，油源略显不足，因而微生物异常不是十分显著。另一方面，紧邻研究区西部的黄南凹陷为沉积中心，生烃强度较高[6]，而微生物异常分布紧邻西部的较强的生烃区域，表征了油源可能来自西部。

图3 青二段和青三段镜质组反射率等值线

青土井组沉积时期，研究区发育扇三角洲(滨浅湖)—半深湖亚相、三角洲—半深湖亚相沉积体系，形成物性相对较好的储层。在上述有利条件下，研究区微生物异常表现为连片分布，结合微生物异常区域与该区域的沉积相进行分析，发现微生物异常区与扇三角洲发育的辫状河、水下分流河道砂体相当吻合，表明该区的油气分布主要受沉积相控制，且油气主要分布于滨浅湖—半深湖相以及烃源岩比较发育的区域。在盖层方面，该区上侏罗统沙枣河组下部的红褐色泥岩厚度在200～600 m，为区域性盖层。总体上来说，研究区内储盖组合较理想，微生物异常显示较强，且分布面积较大，表明研究区具有一定的油气储量。

5 油藏分级与评价

通过对区域内的微生物异常区进行分级排队，可以进一步指明最有利的含油气前景区，从而为勘探人员提供决策依据，这也是油气微生物勘探的最终目的。

本研究区内完钻井较少，只有昌探1井、黄1井、黄2井和潮1井4口井，且这4口井均未见油气显示。在研究区外西北，有一青土井浅油藏。青土井构造区浅油藏是金昌坳陷惟一探明的油藏。因此，该地区油气微生物异常分布，以及含油气情况与微生物异常的相关关系，对建立本区异常参照体系提供了重要依据。在此，根据区内特点，结合前人已在青土井构造区浅油藏区所建立的微生物异常体系，对本研究区进行分级评价(表1，图4)。将研究区内4个微生物异常区分为4个异常分级，即差、中等、一般和较好评价区块。仅从微生物的角度而言，在每一异常区内，应该优先在异常值较为强烈的区域进行勘探。在同一异常区内，把异常值MU大于40的区域定为重点勘探区，大于35的区域定为次要勘探区，大于30的区域定为可供勘探区，小于30的区域定为背景值区。而研究区内各完钻井平均油异常MU值均低于25，且均无油气显示。显然，这些完钻井附近所采集的测点微生物异常值均表现为背景值。

图4 研究区石油微生物异常区分级评价

表1 研究区油异常区分级评价

表中PI值经过数学模型处理得

PI=f(mi,ei,ai,si,ti,d,r)。

式中：mi为异常最大值，ei为异常平均值，ai为异常区面积，si为异常区形态，ti为异常区与构造的相互关系，d为储层深度，r为开采情况。

PI值越高的异常区，表明其油气前景越好。表2为各异常值区间累计面积占研究区总面积的百分数。从表中可以看出，油气前景区面积占研究区总面积的44.24%(总面积为108.0 km2)，但油异常级差较少，缺乏高异常区。总之，在本研究区，油异常区异常强度中等，表明研究区油气前景不是十分理想。

表2 研究区各异常值区间累计面积

6 结论与建议

(1)研究区内的油气微生物异常表现为片状分布，异常强度级差少，高强度的异常少。表明工区油气资源前景不是十分理想。

(2)研究区油气富集局限在三角洲辫状河、水下分流河道砂体，受岩性控制，油层厚度不大、储层较差、储量有限。紧邻西部沉积中心且烃源岩厚度较大的一侧，微生物异常较强烈，有较好的含油岩性圈闭的可能性较大。

(3)因油源不足，潮水盆地勘探应选择烃源岩厚度较大的区域，重点是近源岩性圈闭。

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责任编辑：王 辉

2014-09-30

国土资源部油气专项(编号：2009GYXQ15)

袁志华(1967-)，男，博士，教授，主要从事油气微生物勘探方面的研究。E-mail:yzh_mpog@163.com

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