塔里木盆地塔中隆起南坡油气勘探领域
2019-11-13乔桂林赵永强沙旭光周雨双
乔桂林，赵永强，沙旭光，周雨双，罗 宇
(1.中国石化 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所，江苏 无锡 214126； 2.中国石化 西北油田分公司 石油勘探开发研究院，乌鲁木齐 830011)
塔中南坡中石化探区已钻9口探井，钻探主要目的层集中在三大勘探领域：奥陶系台缘—台内滩、潜山内幕和寒武系盐下。有多口井在奥陶系见到油斑、荧光、气测异常等不同程度的油气显示，尤以鹰山组(O1-2y)潜山内幕(TZ3、Z3井)和良里塔格组(O3l)台内滩(Z4井)显示最好，但均未获得油气突破。南坡中石化探区钻探工作已停滞多年，其主要原因在于对南坡是否具有规模性生烃潜力等认识不清晰。前人对中央隆起区中下寒武统沉积演化及玉尔吐斯组(-C1y)烃源岩的分布做了一些研究[1-7]；塔中南坡研究主要集中在构造样式、储层等方面[8-11]，而对其生烃潜力等成藏关键要素研究较少[12]。主要原因是中下寒武统在塘古巴斯坳陷埋深大于8 000 m，目前无钻井揭示；而以中上奥陶统灰泥丘为代表的烃源岩(Z2、Z41、YB9等井)，其有机碳含量(TOC)普遍较低(<0.2%)。由此有人怀疑TC1井上奥陶统44个样品TOC平均含量高达0.85%(中石油资料)是否与热解分析导致误差偏大有关。
本文通过分析中下寒武统沉积环境与烃源岩TOC的关系，利用最近新钻井中上奥陶统地化分析成果，分析塔中南坡烃源岩的生烃潜力，解剖塔中隆起3个勘探领域油气成藏富集主控因素以及南坡部分钻井失利原因，提出南坡下步油气勘探方向。
1 地质概况
2 塔中南坡生烃潜力
2.1 中下寒武统生烃条件
图1 塔里木盆地塔中隆起构造位置示意及周缘地区断裂系统
表1 塔里木盆地塔中隆起及邻区地层系统与地震波组对应关系
Table 1 Correlation of strata system and seismic wave groupin Central Tarim Uplift and adjacent area, Tarim Basin
图2 塔里木盆地过塔中南坡主要钻井地震剖面剖面位置见图1。
图3 塔里木盆地中央隆起—满加尔坳陷主要钻井寒武系沉积相、有机碳对比剖面
虽然塔中南坡中下寒武统烃源岩生烃条件差，但可能还具有一定的生烃潜力，其依据有：(1)伸入塘古巴斯坳陷内NE向断裂带上钻探的Z3、TZ3井奥陶系均见到良好油气显示。如Z3井4 424～4 440 m气测全烃最高84.79%，C1最高45.7%，C1—C5齐全,持续61 min,分离器点火，火焰呈蓝色，高2～4 m,持续9 min，H2S最高达500×10-6；TZ3井O1-2y组 4 191～4 310.2 m内幕连续取心见4.83 m/1层油斑、84.57 m/7层荧光。而这些油气由北向南运移、翻越塔中Ⅱ号断裂带到南坡聚集的可能性较少。(2)Z3井天然气中含H2S最高达500×10-6，ZS1、ZS5、LS2井油气藏中H2S认为是受到膏盐岩的次生改造作用[13-15]。
2.2 中上奥陶统生烃条件
中上奥陶统是塔里木盆地主要烃源层系之一，如柯坪地区出露的中上奥陶统萨尔干、印干组黑色页岩[16]和塔中隆起O3l台缘灰泥丘相烃源岩。TZ12井O3l生物相宏观藻层段的有机碳高达2.17%，在298个样品中，TOC大于0.5%的占27%，平均1.09%(中石油资料)。但是塔中南坡TC1井却尔却克组(O3qr)巨厚灰色泥岩前后两次测定的有机碳值存在较大差异：一次是利用岩屑热解分析，泥岩TOC平均达0.81%(46个)，灰岩TOC平均0.46%(2个)；另一次是利用岩心分析，泥岩TOC平均0.11%(49块)，灰岩TOC平均0.17%(41块)，其有机质丰度均较低(据TC1井单井评价)。近期中石化钻探的Z2、Z41、YB9井，运用碳硫法对中上奥陶统烃源岩分析，其有机碳含量普遍很低。如塔中南坡台缘钻探的Z2井，O3s深灰色泥岩岩屑TOC在0.22%～0.51%，平均0.32%(7个)；O3l灰色灰岩岩心TOC都小于0.1%(74个)，岩屑TOC在0.074%～0.64%，平均0.15%(58个)。塘古巴斯坳陷西斜坡钻探的YB9井，O3qr灰色泥岩TOC含量为0.16%～0.37%，平均0.25%(18个)；O2yj灰色灰岩TOC在0.07%～0.12%，平均0.09%(9个)。满加尔坳陷西斜坡钻探的Z41井，O3qr灰黑色粉砂质泥岩TOC在0.17%～0.31%，平均0.22%(4个)；O2yj灰色灰岩TOC为0.03%～0.14%，平均仅0.06%(8个)。可见，快速沉积的中上奥陶统灰色泥岩、灰色灰岩的有机碳含量普遍较低，生烃潜力差。
3 塔中南坡油气勘探领域
3.1 靠近滑脱断层白云岩潜山圈闭高部位油气富集
3.2 断裂对油气藏具有控储控藏控富作用
图4 塔里木盆地塔中南缘潜山领域主要钻井成藏主控因素分析
塔中南坡台缘缺乏大型NE向走滑断裂，油气靠由北向南通过NE走滑断裂运移到南坡的可能性较少。在塔中南坡台缘钻探的Z2、TN1井，均在O3l组见到荧光显示，但测试均产水(Z2井：5 521～5 533 m试油折产水1.63 m3/d)。Z2井失利的主要原因是钻遇O3l台缘(礁前)的“Y”断裂带外，储层致密。如O3l第2回次5 527.50～5 536.2 m取心共见83条裂缝，96个中洞(φ=5～8 mm)和26个针孔；第5回次6 303.67～6 312.12 m取心共见19条裂缝，23个中洞。但孔洞多为孤立溶孔，少裂缝，部分充填方解石和有机质或泥；镜下见早期方解石胶结充填严重，晚期有少量溶蚀孔隙(孔隙度小于4%)和微裂缝。
Z2井以东，南坡台缘受到NE向逆冲断裂带的改造，在卡4区块已变成缓坡型台缘，二维资料很难落实小型断层。目前在Z3井北三维区地震剖面上O3l也见到“串珠状”异常反射体，可能发育优质缝洞型储层，是南坡潜在勘探领域。
3.3 寒武系盐下油气成藏富集有利区
图5 塔里木盆地塔中隆起卡1区块及邻区奥陶系产油气井累产量与走滑断层距离面断距的关系
图6 塔里木盆地塔中隆起东段寒武系肖尔布拉克组顶面构造
图7 塔里木盆地塔中隆起ZS1—ZS5—Z4井寒武系中下统地层对比
4 结论
(1)塔中南坡中下寒武统与中央隆起可能具有相似沉积环境，发育一套蒸发台地膏盐坪—局限台地云坪相沉积，生烃潜力比满加尔斜坡盆地相沉积的深灰—黑色泥岩(页岩)、深灰色泥质灰岩差；但Z3、TZ3等井奥陶系油气显示表明，南部塘古巴斯坳陷中下寒武统可能具备一定的生烃潜力。南坡中上奥陶统灰色泥岩有机碳含量普遍较低，生烃潜力差。
(2)缝洞型潜山油气藏不受构造圈闭幅度控制，油气富集在潜山面顶部150 m以内。储层是油气成藏的关键因素之一，白云岩潜山比灰岩潜山缝洞型储层更发育。靠近主滑脱断层白云岩潜山是首选勘探目标。
(4)近油源、通源断裂发育、储盖配置较好的大型背斜构造圈闭高部位是寒武系盐下首选钻探目标。
致谢：本文在研究过程中得到中国石化西北油田分公司勘探开发研究院的大力支持，在此表示诚挚的感谢。
