准噶尔盆地西北缘中生代油砂储层特征及成矿规律.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW281准噶尔盆地西北缘中生代油砂储层特征及成矿规律一马小平1,2)，代振龙3)，孙海怀2)，范旭东3)，王璐2)1)中国地质大学，武汉，430074；2）吐鲁番金源矿冶有限责任公司，新疆吐鲁番，838200；3）新疆地矿局第九地质大队，乌鲁木齐，830000收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30。责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.118作者简介：马小平，男，1986 年生，正高级工程师，主要从事非常规能源勘查和研究；Email：。关键词：关键词：准噶尔盆地西北缘；油砂；成矿规律油砂是固态或半固态的砂和其岩石中包含油的混和物，是常规油气资源的重要补充(Liu et al.,2019)。准噶尔盆地西北缘是我国油砂资源最为丰富的地区之一。目前，准西油砂的勘探程度较低，以往研究局限于单个矿区或单个层位，或延续对深层常规油气成因的认识（单玄龙等，2007；万初发等，2019；王启予，2020），尚未对整个西北缘各层系油砂的储层特征和成矿规律进行过系统对比研究（代振龙等，2022；马小平等，2022）。1区域地质概况研究区位于准噶尔西北缘前陆盆地，发育巨型推覆冲断构造，总体呈北东南西向展布。按构造样式和地质结构差异分为 3 个带：北段为乌尔禾夏子街断裂带，中段为克拉玛依百口泉断裂带，南段为红山嘴车排子断裂带。研究区发育四套含油砂地层，分别为中三叠统克拉玛依组、下侏罗统八道湾组、上侏罗统齐古组、下白垩统清水河组。2储层特征2.1储层微观特征克拉玛依组油砂储层岩石类型主要为含沥青质不等粒长石岩屑砂岩，储集空间以粒间孔为主，平均孔隙度为 24.78%，平均渗透率为 2210-3m2，为中孔低渗储层，平均含油率为 7.52%，含油性中等。八道湾组油砂储层岩石类型主要为含沥青质中粒岩屑砂岩，储集空间以粒间孔为主，平均孔隙度为 24.58%，平均渗透率为 54910-3m2，为中孔高渗储层，平均含油率为 4.90%5.37%，含油性较低。齐古组储层岩石类型主要为中细粒岩屑砂岩，储集空间以粒间孔为主，平均孔隙度为 28.19%，平均渗透率为 36010-3m2，为高孔中渗储层，平均含油率为 5.94%6.24%，含油性低中等。清水河组油砂储层岩石类型主要为细粒长石岩屑砂岩，储集空间以原生粒间孔为主，砂岩段平均孔隙度为33.74%，平均渗透率为 146610-3m2，为特高孔特高渗储层，平均含油率为 6.81%9.54%，含油性中等高，上部砂岩段含油率高于底部砾岩。2.2油砂储集特征从面上分布来看，乌尔禾一带赋存清水河组和齐古组油砂，两组层间距平均 53.32 m，清水河组油砂平均厚 15.71 m，平均含油率 9.54%；齐古组油砂累计厚 36.82 m，重量含油率平均 5.94%。白碱滩油砂赋存于齐古组和八道湾组，两组层间距平均196.03 m，齐古组油砂平均厚 6.22 m，重量含油率平均 6.24%；八道湾组油砂平均厚 2.07 m，重量含油率平均 5.37%。黑油山油砂赋存于克拉玛依组和八道湾组，克拉玛依组油砂平均厚 4.52 m，重量含油率平均 7.52%；八道湾组油砂平均厚 0.95 m，平均重量含油率 4.90%。红山嘴油砂赋存于清水河组，平均厚 6.18 m，平均重量含油率 6.81%。3聚集规律3.1油砂是典型的破坏型油藏，油砂成矿是“油运储破保”的耦合过程，应重点研究破坏作用、储集条件和保存条件空间上，油砂的分布与重油、常规油呈过渡关系，呈“Z”形阶状排列。研究区油砂发育在准噶尔盆地西北缘浅部超剥带上，油砂形成的前提是深部蕴藏原始油气藏，后期构造运动形成的大量同沉积断裂使油藏破坏，油气沿运移通道向浅部运移，地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1282分期次充注在储集条件优越的中三叠统克拉玛依组、下侏罗统八道湾组、上侏罗统齐古组、下白垩统清水河组四套储层中。油气运移伴随着生物降解、水洗氧化等破坏作用的发生，进入盆地边缘地层水交替带后，原油发生严重水洗氧化和生物降解作用，随着运距增加，深度变浅，原油进一步稠化，运速降低，逐渐半固化、固化成为油砂矿，所以说油砂具有“自封闭”成矿的特征。3.2油砂具有层状矿床特征，晚成矿有利于油砂的聚集，乌尔禾清水河组油砂赋存规模大，为研究区油砂的“甜点区”油砂是层状结构矿床。垂向上，油砂发育于三叠系克拉玛依组、侏罗系八道湾组和齐古组、及白垩系清水河组。清水河组油砂含油率高于齐古组，齐古组油砂含油性好于克拉玛依组，克拉玛依组油砂含油性又优于八道湾组，清水河组油砂分布范围和赋存规模最大，含油率和厚度最稳定，是研究区主要含油砂层位。平面上，研究区油砂主要分布在乌尔禾、白碱滩、黑油山、红山嘴地区。乌尔禾清水河组油砂具有埋藏浅、厚度大、含油率高、分布较稳定的特点，为研究区油砂“甜点区”。3.3油砂成矿与构造运动密切相关，断裂和不整合影响着油砂的分布范围油砂成矿与构造活动关系密切，一方面构造活动破坏原始油藏有利于油砂形成，另一方面构造持续抬升不利于高含油率油砂的保存，研究区具有多期构造活动、烃源岩多次生烃，油气多次运移降解并相互混合的特征。一般来说，后期构造运动的次数愈多、构造运动的强度愈大，原油遭受的破坏作用和稠变作用愈强，油砂的形成的规模就愈大。特别是断裂构造和不整合对影响分布范围影响明显。断裂在油砂成矿过程中，既可作为原油运移疏导通道，亦可作为油砂聚集成矿的隔挡层。一般“断裂连通到那里，油砂就赋存到那里”，油砂在断裂“纵横交叉”处最为富集，在不整合面叠置区附近油砂矿体规模大，品位高。3.4油砂成矿与沉积相密切相关，沉积微相控制油砂的成矿规模不同的沉积微相油砂分布差异特征明显，沉积相在空间上控制油砂的分布。清水河组辫状河三角洲水下分流河道和席状砂含油性最好，辫状河河道和心滩含油性次之，冲积扇砾质辫状河道含油性较差，分流间湾、浅湖泥不含油。齐古组辫状河心滩含油性最好，河道滞留沉积含油性次之，河漫滩不含油。八道湾组扇三角洲前缘水下分流河道含油性较好，分流间湾和沼泽不含油。克拉玛依组辫状河三角洲水下分流河道含油性较好，分流间湾不含油。总体来说，辫状河三角洲前缘水下分流河道、席状砂微相中的砂体大面积连片发育，沉积厚度较大，孔渗性好，具有良好的储集性能，是优质的油砂储集相带，辫状河心滩、辫状河河道滞留沉积、冲积扇砾质辫状河道、扇三角洲前缘水下分流河道储集能力较差，分流间湾和滨浅湖等沉积微相不利于油砂储集。3.5油砂成矿与埋藏深度密切相关，研究区在30150 m 深度区间含油性最好，具有局部富集成矿的特征浅埋藏虽不是形成油砂的必要条件，但却是形成油砂的有利条件。乌尔禾油砂一般埋深 130 m，白碱滩油砂埋深 160 m 左右，黑油山油砂埋深 100 m 左右，红山嘴油砂主体埋深 50 m。总体有自北西向南东逐渐变深的趋势。统计分析认为，研究区在30150 m 深度区间含油性最好。从垂深变化分析，各组油砂随埋深增加具有均质性韵律特征，油砂具有局部富集成矿的特征。参考文献/References代振龙，范旭东，马小平，张晓明.2022.准噶尔盆地哈山南缘白垩系清水河组油砂基本地质特征.非常规油气,(1):3847.单玄龙，车长波，李剑，范超颖，臧春艳，王清斌.2007.国内外油砂资源研究现状.世界地质,(4):459464.马小平，冯京，周继兵，庄新国，范旭东，雷国民，孙海怀.2022.新疆油砂研究进展及找矿方向.新疆地质,(1):149154.万初发,李逸凡.2018.准噶尔盆地西北缘风城 1 号油砂矿白垩系沉积储层特征.西部探矿工程,263(3):131134.王启予.2020.准噶尔盆地西北缘风城地区油砂孔隙结构与沥青分布规律研究.新疆大学.Liu Z D,Wang H J,Graham B.2019.Heavy oil and oil sands:globaldistribution and resource assessment.Acta Geologica Sinica,93(1):199212.MA Xiaoping,DAI Zhenlong,SUN Haihuai,FAN Xudong,WANG Lu：Reservoir characteristics and accumulationrules of Mesozoic oil sands in the northwestern margin ofJunggar BasinKeywords:Northwestern margin of Junggar Basin;oilsands;accumulation rule