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1、滨里海盆地东南部S（Sagizski）区块下二叠统空谷阶盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响 刘洛夫 中国石油大学（北京）盆地与油藏研究中心 2009.10.19,一、研究区概况 二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征 三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响 四、S区块盐上层系的油气成藏模式和有利区带预测 五、结论与认识,滨里海盆地东南部S区块下二叠统空谷阶盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响,一、研究区概况,滨里海盆地地层特征,滨里海盆地的地层自下向上分为三个层系：盐下层系、含盐层系和盐上层系。 含盐层系（下二叠统上部空谷阶）：主要由盐岩、硬石膏夹层构成，盐层厚度变化范围为15km。 盐上层系（上
2、二叠统第四系）：即目前现场所说的盐上和盐间地层。盐上层系主要为陆源碎屑岩，厚50009000m。 盐下层系（下古生界下二叠统）：盐下层系埋藏很深，据地球物理资料可知，盆地边缘厚度3000m4000m，盆地中心部位可达10000m13000m。盐下层系由巨厚的碎屑岩和碳酸盐岩层序组成。,滨里海盆地烃源岩特征,盐上层系下三叠统和侏罗系都有烃源岩（湖相泥页岩）分布，但其是否具有生烃能力没有定论。 盐下层系烃源岩是滨里海盆地最主要的烃源岩。盐下层系共发育中泥盆统爱菲尔阶至吉维特阶、法门阶（D3）至杜内阶（C1）、韦宪阶（C1）至巴什基尔阶（C2）和格泽里阶（C3）至阿丁斯克阶（P1） 4套（组）烃源岩
3、，其中泥盆系和石炭系为主力烃源岩。,滨里海盆地储层、盖层特征,滨里海盆地内盐上层系的油气储层多，分布层位广，目前探明从P2K2，E2和N2各个时代沉积中均含油气，储层为陆源碎屑岩储层，储层物性较好；盐下古生界发育浅海陆棚相碳酸盐岩和碎屑岩储层，这些储层不仅厚度较大，分布较广，而且具有较好的储集性。 盐上层系油气藏具有良好的盖层条件，从下三叠统上新统各时期发育的厚层泥页岩使得下伏储层中的油气能够得以有效封盖和保存；全盆地分布的下二叠统空谷阶厚层盐岩为滨里海盆地盐下油气提供了十分优越的区域性盖层条件，此外，下二叠统阿丁斯克阶页岩和中石炭统页岩也在一些油气田充当盖层。,一、研究区概况,S区块位于滨里
4、海盆地东部， 主体处于中央坳陷带至阿斯 特拉罕阿克纠宾斯克隆起 带的过渡位置。 该区油气富集，勘探和研究均已取得了重要的成果，已经发现很多中、小型油藏，但是几乎所有的油藏都规模小、不具商业开采价值，勘探工作没有大的突破。这是因为油气成藏方面的研究很薄弱，尤其是盐岩对油气成藏的影响还没有形成一套理论认识，这严重制约了该区块的油气勘探进度。,S区块概况,一、研究区概况,滨里海盆地东南部S区块下二叠统空谷阶盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响,一、研究区概况 二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征 三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响 四、S区块盐上层系的油气成藏模式和有利区带预测 五、结论与认识,（一
5、）滨里海盆地盐岩层的形成环境,二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征,早二叠世中、后期,滨里海盆地大部分地区已发展成为洼地。此时的盆地属于干旱气候，蒸发作用强烈。同时盆地位于潮上带，盆地以潮流的方式接受来自里海周期性的盐类物质供给，所以盆地沉积了以盐岩、硬石膏等岩石为主的厚层蒸发岩。,滨里海盆地早二叠世晚期岩相古地理图 （据刘洛夫等，2007）,（二）滨里海盆地盐岩层的沉积模式,二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征,目前公认的蒸发岩沉积模式主要有：深盆深水成盐模式、浅盆浅水成盐模式、萨布哈成盐模式和深盆浅水（深盆干化）成盐模式。,（二）滨里海盆地盐岩层的沉积模式,二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征,滨里海
6、盆地下二叠统空谷阶盐岩的形成模式应属于深盆浅水成盐模式：由于区域构造持续抬升，至早二叠世后期的空谷阶，盆地已相变为潮上带，大部分地区已发展成为洼地，为一个深盆，处于相对封闭环境，干燥的气候使得蒸发作用异常强烈，伴随卤水浓度不断提高，盐岩不断地从水中析出、沉淀。此时的滨里海盆地并没有与里海完全失去联系，处于潮上带的沉积环境，当海平面达到最大涨潮面时，潮流波及盆地，周期性的接受来自里海的卤水供给，在下一个潮流到来之前，盐类物质从水中析出，在盆地底部沉淀。如此经过无数次“干涸泛滥”循环，在盆地中形成了以盐岩、硬石膏等为主的厚层蒸发岩。,（三）滨里海盆地盐构造活动的多期次性,二、S区块下二叠统空谷阶盐
7、岩特征,滨里海盆地区域构造运动对盐构造活动产生影响，区域构造运动的多期次性决定盐构造活动的多期性。结合构造、钻井等资料分析，认为盆地盐构造形成期次主要有5期，表现为三次强烈的古盐隆上拱:,1、晚二叠世盐岩层被覆盖（得 以保存的时期） 2、三叠纪末期早侏罗世末期 为古盐隆形成期 3、晚侏罗世末期为古盐隆的一 次强烈上拱时期，古盐隆遭 受改造 4、白垩晚期古近纪末期为古 盐隆的又一次上拱期，古盐 隆遭受再次改造 5、新近纪以来为盐构造活动微 弱至定型期,左图：密西西比盆地盐岩上覆地层前积作用导致盐岩流动并最终形成盐构造,上图：安哥拉盆地盐岩在古斜坡背景下由于上覆地层差异负载，导致盐岩流动形成盐构造
8、,美国密西西比盆地、墨西哥湾盆地和西非的安哥拉盆地等研究较成熟的盐构造的形成机制。,（四）S区块盐构造的形成模式,二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征,（四）S区块盐构造的形成模式,二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征,S区块盐构造的形成模式主要属差异负荷模式，其次为断层阻挡的顺层流动模式。首先，晚二叠世和三叠纪时，来自海西期形成的乌拉尔山脉及其它褶皱带的陆源碎屑沉积物向盆地前积，在盆地边缘形成楔状体，触发了早期的盐运动，导致盐岩向盆地内部流动。后期侏罗系第三系的盐上地层的差异负载和断层阻挡的顺层流动底辟模式对早期的盐构造有进一步的改造作用，并最终形成了现今的盐构造格局。,断层阻挡的顺层流动底辟模式图
9、,通过地震资料的精细解释，编制出S区块东部盐岩层厚度分布图。盐岩层厚度范围为06500米，总体表现为东南薄、西北厚，即从盆地边缘向中心逐渐加厚。,（五）S区块盐岩层的展布特征,二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征,通过大量地震剖面的精确处理和解释，在S区块东部解释出盐窗29个，这些盐窗规模不一、总体上为东部（靠近盆地边缘）盐窗面积大、而西部（靠近盆地中心）盐窗面积小。最大盐窗面积为220.12Km2，最小的为3.99Km2 ，总面积为1650.32Km2，工区成图面积为8599.93Km2，盐窗占总面积的19.19%。其中面积大于50Km2的有9个，占整个盐窗数的31%。,（六）S区块盐窗的分布特
10、征,二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征,N,滨里海盆地东南部S区块下二叠统空谷阶盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响,一、研究区概况 二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征 三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响 四、S区块盐上层系的油气成藏模式和有利区带预测 五、结论与认识,（一）盐岩与盐上层系的圈闭,三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响,盐体变形可以对沉积相带和砂体分布产生影响，可形成不同的构造圈闭和地层岩性圈闭。盐岩层控制的S区块盐上层系的圈闭类型有8种：,1、盐上背斜圈闭 2、盐上断背斜圈闭 3、盐上断块圈闭 4、盐上盐边侧向遮挡圈闭 5、盐间不整合遮挡圈闭 6、盐间盐体刺穿遮挡圈闭 7、盐
11、间背斜圈闭 8、盐间盐边侧向遮挡圈闭,（二）盐窗对盐上层系油气成藏的影响,三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响,盐窗的分布对本区的成藏影响重大，盐窗是盐下层系烃源岩生成的油气运移到盐上层系的唯一通道。鉴于其对于成藏的关键作用，就提出了盐窗有效性的问题。 盐窗的面积、规模只对油气的聚集程度有影响，规模大油气汇聚面积大，油气充注能力强，资源丰度高；小型盐窗一般油气呈分散聚集，圈闭充满程度低。 而盐窗的面积、规模对于盐窗的有效性影响不大，因为在时间上，油气成藏是一个地质过程，即使再小的盐窗，在漫长的地质时期，也能保证有足够的油气通过； 空间上，盐下早期断裂较发育，盐下主力源岩与盐窗的沟通没有问题；
12、同时，盐间有盐边、砂岩层、不整合等疏导体系，尽管它们在不同时期输导能力不同，总的来说，盐间的疏导能力没问题； 另外，盐窗的形成与盐下烃源岩生排烃在时间上是匹配的。,盐上层系（含盐上和盐间地层）的断层是伴随着盐构造活动而发育的，所以滨里海盆地盐上和盐间地层与盐构造有关的断层也有多期活动，表现为幕式发育的特点。 与区域情况一样，S区块盐上和盐间地层中的断层有4个活动期，时间分别在：三叠纪末期至早侏罗世末期 、晚侏罗纪末期 、晚白垩世至古近纪 和新近纪以来 。,盐上层系断层的活动多期性,（三）盐构造活动的多期性与盐上层系油气的多期成藏,三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响,S区块盐上地层的圈闭有背
13、斜、断背斜（断鼻）、断块和盐边侧向遮挡圈闭；盐间地层的圈闭有背斜、不整合面遮挡、盐边侧向遮挡和盐体刺穿遮挡圈闭。不同类型圈闭的形成时间不一样。 从右表可看出，盐上和盐间地层从晚二叠世到现在，各个时代都有圈闭形成，圈闭类型多，分布也很广泛。,盐上层系圈闭形成持续性,（三）盐构造活动的多期性 与盐上层系油气的多期成藏,三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响,S区块盐下层系中的烃源岩是盐上层系油气的主要来源，所以盐下烃源岩的生、排烃时间对于盐上、盐间地层的油气藏的形成有很大的影响。盐下层系共有4套烃源岩，这4套烃源岩的生烃时间相差很大，最早开始生油是在石炭纪早期，生油高峰时间为石炭纪后期和早、中侏罗
14、世。最早开始生气是在二叠纪，终止生烃时间在渐新世。,烃源岩大规模生、排烃的时间的延续性,（三）盐构造活动的多期性与盐上层系油气的多期成藏,三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响,S区块盐间和盐上地层有3个成藏期，分别在三叠纪末期至早侏罗世末期、晚侏罗世末期和晚白垩世至古近纪。,S区块晚二叠世以来的 地质事件时间对比图,盐上层系中油气藏油气充注的多期性,（三）盐构造活动的多期性与盐上层系油气的多期成藏,三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏的影响,滨里海盆地东南部S区块下二叠统空谷阶盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响,一、研究区概况 二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征 三、盐岩对S区块盐上层系油气成藏
15、的影响 四、S区块盐上层系的油气成藏模式和有利区带预测 五、结论与认识,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,1、S区块盐上、盐间地层的 油气成藏模式,S区块有以下8种油气藏成藏模式（盐上有4种，盐间有4种）：,1、盐上背斜油气藏成藏模式 2、盐上断背斜油气藏成藏模式 3、盐上断块油气藏成藏模式 4、盐上盐边侧向遮挡油气藏成藏模式 5、盐间不整合遮挡油气藏成藏模式 6、盐间盐体刺穿遮挡油气藏成藏模式 7、盐间背斜油气藏成藏模式 8、盐间盐边侧向遮挡油气藏成藏模式,1、S区块盐上、盐间地层的 油气成藏模式,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间
16、地层的油 气分布有利区带预测,1） 盐窗与油气分布的关系,S区块的盐窗都为有效盐窗。盐窗的面积、规模对油气的聚集程度产生影响，盐窗的规模大油气汇聚面积就大，油气充注能力就强；而在小型盐窗周围，油气一般呈分散状聚集，圈闭充满程度较低。区块东南部分布的盐窗数量比西北部要多，大型的盐窗也主要集中在东南部。因此，S区块的有利勘探目标区应该在东南部。,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,S区块盐上地层的储层以中细粒砂岩为主，物性较好，属中高孔、中低渗储层。但储层厚度不大，砂体总厚十米到上百米，平均几十米。单砂体厚只有几米到几十米，且由许多薄层组成。所以，对于盐上地层，储层厚度是决定油藏
17、分布的关键。 目前S区块已发现的盐上油气藏主要在侏罗系，而侏罗系油藏也都分布在该区块的东南部储层厚度大的地方，表明储层的发育情况对S区块油藏有控制作用。同时也可看出，侏罗系有利的勘探方向应该为S区块东南部储层厚度大的地方。,2）储层的沉积相带展布与油气分布的关系,S区块侏罗系砂岩厚度与侏罗系油藏的叠加图,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,除侏罗系外，盐上地层的其它层，在S区块东南部由沉积相带所控制的储层条件也比该区块的西北部有利。东南部由于沉积水体较浅，有较多的三角洲沉积体系分布，地层的岩性较粗，储层物性较好；而西北部的沉积
18、相对较细，物性较差。因此，S区块东南部应为有利勘探地区。 对于盐间地层，储层物性较差，变化也较大，因此，寻找物性好的储层对油气勘探十分重要。研究区东南部的盐间地层靠近盆地边缘，普遍埋藏较浅，物性应当较好，所以，区块东南部应为油气勘探有利区。,2）储层的沉积相带展布与油气分布的关系,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,3）盐岩层总体展布与油气分布的关系,滨里海盆地盐岩层厚度展布的特点是，盆地边缘的厚度一般小于靠近盆地中心的厚度。盐岩层厚度大的地方，不利于盐窗的形成，而盐窗是盐下油气运移到盐上的唯一通道。S区块现今发现的油气藏均分
19、布在盐上及盐间地层，而油气主要来自于盐下层系，在输导体系不发育的情况下，盐岩层厚度越大，封闭能力就越强，越不利于成藏。,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,3）盐岩层总体展布与油气分布的关系,S区块盐岩层的厚度分布范围为06500米，总体表现为东南薄、西北厚，即从盆地边缘向中心逐渐加厚。因此，S区块靠近盆地边缘的盐岩层薄的东南部应为有利勘探地带。,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,4）供烃坳陷的分布与油气分布的关系,总体上看，S区块侏罗系的原油密度从东部向西
20、部有降低的趋势，东部地区均大于9g/cm3，而西部均小于9g/cm3。这种现象是由于油气运移所致(油气来自东部的亚乌萨坳陷)？还是原油遭受氧化或生物降解所致呢？这是一个值得考虑和探讨的问题。,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,4）供烃坳陷的分布与油气分布的关系,如果亚乌萨坳陷真的对S区块的油源有贡献的话，那么，区块的东南部（更靠近亚乌萨坳陷且处于阿斯特拉罕阿克纠宾斯克基底隆起带上）有可能接收来自盆地中心和亚乌萨坳陷两个烃源灶的烃类；而处于盆地斜坡部位的S区块西北部，则只有盆地中心部位的一个烃源灶。所以从供烃坳陷的分布来看，S
21、区块东南部比西北部更为有利。,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,盆地中心,亚乌萨坳陷,？,综合以上的讨论，从盐窗分布、储层展布、沉积相带特征、盐岩层总体展布、以及可能的供烃坳陷的分布来看，滨里海盆地S区块的有利勘探方向应该是它的东南部，而不是西北部。而且处于继承性构造高点的区域更是油气聚集的有利区带。 从下面的图可看出，S区块的盐上和盐间地层的现今构造高部位在地史时期都有继承性，所以S区块东南部的构造高部位（对盐间地层来说则是地层上倾方向一侧）是勘探的最有利区域。,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S
22、区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,四、S区块盐间、盐上地层的油气成藏模式和有利区带预测,2、S区块盐上、盐间地层的油 气分布有利区带预测,滨里海盆地东南部S区块下二叠统空谷阶盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响,一、研究区概况 二、S区块下二叠统空谷阶盐岩特征 三、盐岩对S区块
23、盐上层系油气成藏的影响 四、S区块盐上层系的油气成藏模式和有利区带预测 五、结论与认识,一、滨里海盆地S区块的盐岩层的特征为：就整个盆地而言，盐岩的形成模式应属于深盆浅水成盐模式；S区块盐构造的形成模式主要属差异负荷模式，其次为断层阻挡的顺层流动模式；盐构造活动具有多期性，表现为3次强烈的上拱隆起；S区块盐岩层厚度总体表现为东南薄、西北厚，即从盆地边缘向中心逐渐加厚；S区块盐窗较发育，总体上表现为东部（靠近盆地边缘）面积大、而西部（靠近盆地中心）的面积小。 二、盐岩对S区块盐上层系油气成藏影响很大：盐岩控制S区块盐上层系圈闭的类型及分布；盐窗决定着油气藏的聚集程度；盐构造活动的多期性导致断层活动的多期性、圈闭形成时间的持久性，加上烃源岩大规模生、排烃的时间的延续性，共同决定了盐上层系的油气藏共有3次成藏期，时间分别在3叠纪末期至早侏罗世末期、晚侏罗世末期、晚白垩世至古近纪。 三、从盐窗分布、储层展布、沉积相带特征、盐岩层总体展布及可能的供烃坳陷的分布看，S区块的有利勘探方向应该是它的东南部，而不是西北部。而且处于继承性构造高点的区域更是油气的聚集的有利区带。,五、结论与认识,谢谢！请指正！,