鄂西渝东地区海相中、古生界油气保存主导因素研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:pamfdpv007
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鄂西渝东地区东起重庆彭水-湖北建始、西至长江-乌江,勘探面积约20200km2,可划分为利川复向斜、齐岳山复背斜、石柱复向斜及方斗山复背斜四个次级构造单元。 本区自上世纪六十年代起,先后对建南、龙驹坝、盐井、茨竹垭、马鞍槽和鱼皮泽等构造进行了钻探,除建南构造发现气藏外,其余构造均未获得工业气流。多年的实际勘探和历年来的攻关项目研究成果表明,鄂西渝东地区具备一定的成藏地质条件,是天然气的有利富集区,油气保存条件是控制本区油气成藏的关键因素。 人们虽然认识到保存条件在鄂西渝东地区油气成藏中占有非常重要的地位,但在研究中受资料、研究程度和认识水平所限,常从断裂、水文地质条件或盖层条件等保存条件基本因素方面进行评价,其研究角度多呈分体式静态研究或偏向于宏观理性认识(油气保存单元按四个构造单元进行评价,过于粗略),具有一定的局限性。因此,一直未能找到一套行之有效的保存条件评价方法。 区域构造特征及构造演化史表明,印支一早、中燕山期的陆内碰撞造山及盆山体系的形成和耦合演化,是中国南方海相盆地由建造阶段进入改造阶段的转折点和过渡期,这一时期中国南方出现了“到处都在碰撞,到处都在造山,到处都在成盆(前陆或类前陆盆地)”的奇特构造景观。这就带来了各盆山体系之间的互相影响、互相迭加、互相干扰的情况,甚至形成了一种特殊的“复合盆山体系”.受大巴山-江南隆起复合盆山体系的改造,江南隆起带类后陆区域出现了广阔的川-渝-湘-鄂-黔推覆-滑覆构造带。自江南隆起至四川盆地一带,自东向西依次形成了以宜都-龙潭坪断裂、齐岳山背斜、华蓥山背斜为分界线的挤出式变形带、隔槽式变形带、隔挡式变形带以及川中弱变形带。鄂西渝东地区以齐岳山为界,横跨隔挡式与隔槽式变形带,受这种大地构造作用的控制,研究区的油气成藏可能具有一定的规律性。因而在进行保存条件的研究时,如果在复合盆山体系的整体框架下,对微观保存条件各因素进行分析,实行宏观与微观相结合,从系统的、综合的、动态的角度研究油气保存条件,或许能成为本区保存条件评价的一种有效手段。 油气保存条件的影响因素涉及的面很广,如盖层条件、构造变动、断裂发育状况、水文地质条件以及岩浆活动等均是油气保存的重要影响冈素。考虑到本区保存条件各因素之间可能存在着一定的联系,研究中以保存条件主要控制因素研究为出发点,分析再现研究区不同变形带油气藏的破坏(保存)过程及保存条件各因素间的相互作用过程,再将这一微观成果与复合盆山体系框架下的宏观构造控制作用相结合,从而有效评价鄂西渝东地区的油气保存条件。 本文在对前人大量研究成果进行归纳和总结的基础上,以各构造单元内的失利钻井和已知气藏为研究对象进行了典型油气藏解剖,通过对各构造(或钻井)的盖层条件、断裂发育状况、水文地质条件以及地热条件等保存条件各因素的动态分析,揭示出油气保存条件的主要控制因素,并进行了有利油气保存单元评价。 通过大量的工作,取得了以下主要认识和结论: 1、区域构造演化分析表明:鄂两渝东地区经历了澄江-加里东(Z-S)、海西一印支(D-0T2)等两个完整的海相旋同和晚印支~早中燕山(T3-J)、晚燕山-喜山(K-Q)等两个完整的陆相旋同。其中影响较大的桐湾运动(Z2dy)、加里东运动(S末)、云南运动(C末)主要为地壳升降运动,儿期的抬升剥蚀,使本区部分层系的储集性能大大改善;而安源运动(T2末)则使本区全面隆升成陆,结束了海相沉积历史。 2、区域油气保存条件主要受控于区域构造条件、区域盖层、断裂、水文地质条件和地热条件等因素: (1)大巴山一江南隆起复合盆山体系对各构造带的改造程度的差异,导致了不同变形带具有不同的油气成藏规律:隔槽式变形带宽缓背斜有利于大型油气藏的形成,但上、下组合海相层与元古界基底全面卷入,若有较好的盖层,油气勘探前景非常有利;隔挡式变形带区域性盖层基本上没有遭受严重破坏,但高陡背斜处往往断裂破坏作用强烈,因而宽缓向斜内部发育的次级宽缓背斜具有较好前景;挤出变形带相对较差,只能寄希望于逆冲推覆体之下。 (2)区域盖层研究表明,下三叠统膏盐岩、上三叠-下侏罗统泥岩盖层主要分布于石柱复向斜。其中,膏盐盖层封盖性能最好;上三叠-下侏罗统泥岩盖层封盖性能于晚侏罗世达到最佳,其后开始变差,但总体而言,本套盖层现今仍具备良好的封盖条件。志留系盖层除在齐岳山背斜南段出露外,其它地方均深埋地腹,保存完整,现今的封闭条件良好;寒武系盖层也是全区覆盖,与志留系盖层相比稍微逊色,仍具一定的保存条件。 (3)断裂发育特征及其封闭性研究结果表明,正断层主要分布在利川复向斜及齐岳山高陡构造带,断开层位主要为三叠系和二叠系,对保存条件一般起破坏作用:逆断层主要发育于方斗山复背斜、石柱复向斜及齐岳山复背斜,利川复向斜相对较少,断开层位从侏罗系到三叠系、二叠系、奥陶系、寒武系等,向上一般消失于嘉陵江组膏岩中,向下消失于志留系或寒武系泥页岩中。其中,区域性断裂封堵性较差,东西方向上西部主干断裂的封闭性要略优,南北方向上北部主干断裂的封闭性要略优。 (4)水文地质条件研究表明,方斗山复背斜、石柱复向斜飞仙关组一石炭系及其以下地层均处于交替停止带,但石柱复向斜北部局部地区,渗入水可达飞仙关组;齐岳山复背斜内地下水影响深度可达下二叠统栖霞组,利川复向斜因缺乏较厚泥岩盖层的封盖,中寒武统一上震且统矿化度低,反映出较差的整体保存条件。石柱复向斜飞三段、上石炭统均为沉积承压水作用带,受断裂影响,水动力系统被分割为几个次级系统,石柱复向斜南部及北部为泻水区。下寒武统、震旦系灯影组以齐岳山为界,可分为两个独立的水动力系统,其中齐岳山以东地区为渗入水动力系统,东北方为泄水区,以西地区为沉积承压水动力系统。 (5)地热条件研究表明,志留系烃源岩的烃浓度封闭最佳时期为晚志留世一早二叠世及中三叠世一早侏罗世;二叠系烃源岩的烃浓度封闭最佳时期为中一晚三叠世及晚侏罗世:上三叠统烃源岩的最佳烃浓度封闭时期为中一晚侏罗世;下侏罗统烃源岩的最佳烃浓度封闭时期为晚侏罗世末期。 3、典型油气藏解剖表明:隔槽式变形带保存条件的主要破坏因素是上覆盖层的剥蚀,同时也有一定的地下水横向穿越流的影响。隔挡式变形带保存条件的主要影响因素是断层,其既可成为保存条件的主要破坏因素,又可成为下部层位的主要遮挡层;本构造带内也可在局部因地下水横向穿越流的存在而遭致油气藏的破坏。 4、各构造变形带保存条件各因素之间相互作用关系研究结果显示:隔槽式变形带保存条件各因素中,断层控制着地下水的运动方向,正断层可以成为泄水区,而逆断层则会对地下水形成遮挡,阻止其穿越。受断裂与上覆盖层的联合控制,利川复向斜地下水的流向在平面上可能为自西南部流入,在东北部流出,在这一总体趋势下,受正、逆断层的疏通或遮挡,地下水的运动方向亦应有所偏移。受地下水作用影响,利川复向斜北部可能存在残留保存条件。隔挡式变形带上覆盖层与地层水所反映出的保存条件均较好,地下水作用深度不大,因而保存条件各因素相互作用简单。现有钻井失利的主要原因可能是由于燕山期一喜山早期曾发生过断裂的开启,造成了严重的天然气散失,之后虽断裂重新封闭,但气源已不足。 5、油气保存单元有利区分析预测:对鄂西渝东地区进行有利保存单元评价时,主要考虑构造因素、上覆盖层、断裂及水文地质条件,分别给四者分配权系数,并根据不同特点赋予概率值,由权系数乘以各因素概率值得到相应权值,并最终将四项权值相加得到各区块的综合保存系数,根据综合保存系数值进行判断,将保存条件划分为好(Ⅰ)、较好(Ⅱ)、一般(Ⅲ)和较差(Ⅳ)四个级别。评价结果表明,石炭系—侏罗系含油气组合的最佳有利勘探区域位于石柱复向斜内建南低缓背斜带及茶园坪断褶构造带,方斗山复背斜、齐岳山主体构造带南部以及龙驹坝高陡构造带为次有利的勘探区域。寒武系-志留系含油气组合中最有利的勘探区域为利川复向斜北部、齐岳山复背斜北部及石柱复向斜和方东、方西潜伏构造带。震旦系-寒武系含油气组合中,最有利的保存单元包括有利川复向斜北部、石柱复向斜以及方斗山复背斜。
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