库车前陆冲断带博孜—大北万亿方大气区的形成机制

doi:10.13745/j.esf.sf.2022.8.18

摘要/Abstract

摘要：

库车前陆盆地克拉苏构造带博孜—大北地区超深层是塔里木油田目前油气勘探的重点领域,评价天然气资源量超万亿方。基于岩心、薄片、分析化验、测井及生产资料,对博孜—大北地区的油气源、储层、盖层特征进行分析,系统研究了该地区油气输导与充注特征,深入分析了博孜—大北地区油气成藏条件和油气聚集过程,明确了博孜—大北万亿方大气区的形成原因。研究结果表明:油气成藏具有“早期聚油,晚期聚气,超压充注,垂向输导、高效聚集”的总体特征。“早期浅埋、晚期快速深埋”使烃源岩具备持续生烃能力;良好的储、盖配置关系和断裂体系的垂向输导为油气的运聚提供了先决条件。成熟-过成熟的烃源岩,平面成排成带、垂向叠置分布的圈闭群,优质储层相带以及巨厚膏盐岩盖层在博孜—大北地区有效叠合,形成高丰度、超高压的大气藏群。

关键词: 库车前陆盆地, 前陆冲断带, 克拉苏构造带, 高压, 油气聚集模式

Abstract:

The ultra-deep layer of the Bozi-Dabei area, Kelasu structural belt, Kuqa foreland basin is a crucial oil and gas exploration area in the Tarim Oilfield with the estimated natural gas resource exceeding one trillion cubic meters. Based on cores, cast sheets, analytical assays, well logging and production data, the oil and gas sources, reservoirs and caprocks in the Bozi-Dabei area are analyzed, and subsequently the oil/gas transport and charging characteristics are systematically studied, the hydrocarbon accumulation conditions and process are analyzed, and the formation mechanism of the giant Bozi-Dabei natural gas field is clarified. The general characteristics of oil/gas accumulation are early oil accumulation, late gas accumulation, overpressure charging, vertical transport, and efficient accumulation. And the “early-stage shallow burial, late-stage rapid deep burial” regiment enables the source rocks to generate hydrocarbon continuously, while the good reservoir-cap configuration and vertical transport via faults provide the pre-conditions for oil/gas migration and accumulation. Mature to over-mature source rocks, planar-arranged and vertical-stacked traps, high-quality reservoir facies belts, and huge thick gypsum-salt caprocks are effectively superimposed in the Bozi-Dabei area to form the large high-abundance, ultra-high-pressure natural gas reservoirs.

Key words: Kuqa foreland basin, foreland thrust belt, Kelasu structural belt, high pressure, oil and gas accumulation model

中图分类号:

TE122

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图/表 17

图1 博孜—大北地区构造特征与圈闭分布(据文献[12]修改)

Fig.1 Structural characteristics of and trap distribution in the Bozi-Dabei area. Modified after [12].

图2 博孜104-2井古近系—白垩系综合柱状图

Fig.2 Paleogene-Cretaceous comprehensive histogram of Bozi 104-2 well

图3 博孜—大北地区巴什基奇克组第二岩性段沉积相平面图

Fig.3 Sedimentary facies plan of the 2nd lithological member of the K1bs formation, Bozi-Dabei area

图4 博孜—大北地区白垩系巴什基奇克组和巴西改组地层对比图(剖面位置见图3)

Fig.4 Stratigraphic comparison of the K1bs and K1bx formations, Bozi-Dabei area (profile locations see Fig.3)

图5 博孜—大北地区白垩系巴什基奇克组和巴西改组储集空间类型 a—博孜17井,6 057.15 m,K1bs3,中粒长石岩屑砂岩,粒间孔、粒间溶孔;b—博孜9井,7 679.96 m,K1bs,中粒长石岩屑砂岩,粒间孔;c—博孜7井,7 742.79 m,K1bs,中粒长石岩屑砂岩;d—博孜302井,6 187.43 m,K1bx,砂质细-中砾岩,粒间孔、粒间溶孔,孔隙中见自生钠长石晶粒;e—大北12-8井,5 888.14 m,K1bx,砂砾结构,微裂缝沿砾缘分布;f—博孜302井,6 187.07 m,K1bx,砂砾结构,粒间孔、粒间溶孔,孔隙中见自生钠长石晶粒。Q—石英;Ab—钠长石。

Fig.5 Reservoir-space types in the K1bs and K1bx formations, Bozi-Dabei area

图6 博孜—大北地区古近系库姆格列木群膏盐岩厚度图

Fig.6 Thickness map of gypsum-salt rock of E1-2km in Bozi-Dabei area

图7 50 m厚度岩石的突破压力与封闭气柱高度

Fig.7 Breakthrough pressure and closed gas column height of 50 m-thick rocks

图8 博孜—大北地区烃源岩厚度图及热史图 a—博孜—大北地区J2q烃源岩厚度图;b—博孜—大北地区J1y烃源岩厚度图;c—博孜—大北地区T烃源岩厚度图;d—博孜—大北地区热史图。

Fig.8 Thickness contour maps (a-c) and thermal history (d) of source rocks in the Bozi-Dabei area

图9 博孜—大北地区烃源岩生气、生油强度图 a—博孜—大北地区T+J烃源岩累计生气强度图;b—博孜—大北地区J2q烃源岩累计生油强度图。

Fig.9 Gas (a) and oil (b) generation intensities in the Bozi-Dabei area

图10 博孜—大北地区原油与烃源岩m/z 191萜烷系列化合物分布图

Fig.10 Distribution profiles of m/z 191 terpane series compounds in crude oil (a,b) and source rock (c,d) samples from the Bozi-Dabei area

图11 利用天然气碳同位素判识有机烷烃气成因

Fig.11 Origin identification of organic alkane gases using stable carbon isotopes in natural gas

图12 博孜—大北地区不同成因的断背斜剖面(剖面位置见图1)

Fig.12 Fault anticline profiles with different origins in the Bozi-Dabei areas (profile locations see Fig.1)

图13 过博孜13—博孜17-—博孜6井南北方向地震叠前深度偏移剖面(剖面位置见图1)

Fig.13 Interpreted prestack depth migrated seismic profile for wells Bozi 12, 17, 6 in the N-S direction (profile locations see Fig.1)

图14 博孜—大北地区裂缝发育图 a—博孜301井,K1bs,中砂岩,网状缝; b—大北901井,K1bx,灰色砂砾岩、中砂岩,高角度张性缝,方解石半充填; c—大北902井,5 095.9 m,颗粒点-线接触,粒间、粒内溶孔,见微裂缝,面孔率5.1%; d—博孜302井,6 185~6 200 m,K1bx,发育两组共轭裂缝。

Fig.14 Fracture development map of the Bozi-Dabei area

图15 库车前陆冲断带侏罗系—三叠系烃源岩生烃模拟

Fig.15 Hydrocarbon generation modeling results for Jurassic-Triassic source rocks in the Kuqa foreland thrust belt

图16 大北2井盐水包裹体盐度和压力系数随时间变化关系图

Fig.16 Variations of salinity (a) and pressure coefficient (b) of saline inclusions with time in well Dabei 2

图17 博孜—大北地区油气成藏模式图

Fig.17 Oil and gas accumulation model of the Bozi-Dabei area

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