沙溪凸起古岩溶与油气的关系

(乌鲁木齐830011，西北石油局规划设计院)

古岩溶可以改造碳酸盐岩储层，改善其储集性能，为油气聚集提供储集空间，同时往往对早期油气藏造成损害。沙溪凸起古生界碳酸盐岩中发现的油气与古岩溶关系密切，古岩溶主要破坏该区早期形成的油气藏，但对后期油气藏的建造起作用。

古岩溶；油气；碳酸盐岩；沙溪隆起

沙溪凸起位于塔里木盆地沙雅凸起的西部，是沙雅凸起的重要含油区块。隆起东起沙雅-新河线，以雅克拉断凸和哈拉哈塘坳陷为邻，西以卡拉尤尔根断裂和阿瓦提断陷为界，南以阿满坳陷为界，北以扬塔克-达尤都斯断裂为界，面积约9600km2(图1)。

图1塔里木盆地北部技术区块边界示意图。

1-逆冲断层；2-走滑断层；3-单位边界；I1—雅克拉脱凸；I-2-阿克库勒凸起；I-3-沙溪隆起；I-4-哈拉哈唐凹陷；I-5-库尔勒隆鼻

沙溪凸起有两个构造层，即中生界构造层和古生界构造层，以前中生界侵蚀面为界。该区地层分布和沉积特征差异较大，南部地层发育良好，从震旦系到第四纪均有分布。中部隆起缺失三叠纪-侏罗纪；古生代自北向南缺失寒武系、奥陶纪、志留-泥盆系和石炭系。

该区有两个含油气系统，即北部晚期陆相含油气系统和南部早期海相含油气系统。该区油气勘探表明，南部海相含油气系统碳酸盐岩的油气聚集和保存与古岩溶密切相关。

1的古岩溶特征

1.1古岩溶期

沙溪地区古岩溶发育主要有4个阶段，即燕山期、晚海西-印支期、晚加里东期和中加里东期。

(1)中加里东期:下奥陶统与中上奥陶统之间的古岩溶，处于中奥陶世晚期。

(2)晚加里东期:奥陶纪至志留纪之间的古岩溶。奥陶系与志留系的接触是从假整合到微角度不整合。大部分地区志留系被中上奥陶统所覆盖，部分地区中上奥陶统全蚀，下奥陶统遭受强烈古岩溶作用。

(3)海西晚期—印支期:即三叠纪—侏罗纪与下伏的奥陶系、寒武系、震旦系碳酸盐岩呈角度不整合接触，该时期的岩溶主要分布在沙溪地区中部。

(4)燕山期:下白垩统与下奥陶统、寒武系或震旦系不整合面上的古岩溶。这一时期的岩溶形成于早白垩世，之前的古岩溶可能同时叠加，主要分布在沙溪地区北部。

1.2古岩溶地貌

沙溪地区下奥陶统-震旦系碳酸盐岩地层顶部古岩溶的发育与受构造制约的古地形地貌密切相关，一般位于塔北古岩溶地貌的岩溶斜坡区。东北高，与雅克拉岩溶隆起区相连，向西南岩溶盆地区逐渐降低。沙溪地区古岩溶地貌有四个次生岩溶高地，古生代油气藏或含油构造主要分布在这些次生岩溶高地。

1.3古岩溶垂直剖面

一个完整的垂直岩溶结构一般包括地表岩溶带、渗漏岩溶带和地下岩溶带。钻井资料显示，沙溪地区古岩溶三带大部分不完整，大部分井缺少表层岩溶带，这是由岩溶地貌差异和多期岩溶叠加造成的。沙13井具有较完整的岩溶垂向结构(图2)。

(1)地表岩溶带。井深4965.4~4972.5米，岩性为硅质岩。砾石以角砾岩的形式发育，一般大小为2 ~ 4 mm，最大可达10mm，有褐色铁斑。岩石裂隙发育，宽度一般为0.05 ~ 0.15 mm，个别为0.25mm。由于岩溶作用，溶洞发育，壁不规则，壁内有次生方解石、应时晶簇和黄铁矿。

(2)渗漏岩溶带。井深4972.5 ~ 4989米，岩性为硅化泥晶灰岩。岩石裂隙、溶洞发育，裂隙纵横交错，充填泥晶方解石，溶洞含油。地下水沿裂隙向下渗透，发生淋溶作用，形成垂向溶蚀裂隙，分布较少，多为机制砂和砂质泥充填。

(3)潜流岩溶带。井深4989 ~ 5018m，岩性为砂质灰岩、闪晶鲕状灰岩、含生物碎屑的弱硅化闪晶灰岩和弱硅化颗粒灰岩。岩石中发育有溶孔和裂缝，钻井时先涌出后渗漏。该段漏失泥浆约1799 m3，说明有较大的溶蚀空间，其中取心钻进4994 ~ 4997m，放空约3 m，4997 ~ 4998.5m，取心钻进时间小于2 min/m，4998.5 ~ m。

图2沙溪凸起沙13井岩溶剖面图。

2古岩溶与油气的关系

2.1古岩溶建筑功能

2.1.1改善水库。

该区古生界碳酸盐岩以古岩溶储层为主要特征，多期岩溶对储层的形成和发育起着重要作用。

(1)未完全充填的大型溶洞:Sha13、Sha16钻孔时分别放空3m、2m，漏浆1799m3、450m3，反映了此类溶洞的存在。

(2)小孔:许多井在奥陶系岩心中发育有溶孔、缝合线、粒间溶孔，都是良好的储集空间。

(3)溶蚀裂缝:这类裂缝不仅具有构造裂缝的特征，而且具有明显的溶蚀特征，是沿早期构造裂缝溶蚀增宽的结果。

此外，洞顶有裂缝，洞内填充有各种孔隙。

以上说明多期岩溶作用在相当程度上改善了古生界碳酸盐岩的储集性能，为油气聚集提供了良好的储集空间。

2.1.2与上下地层形成良好的生储盖组合。

发育良好的岩溶储层往往处于沉积或构造旋回的末期，在其下方或旁边往往有旋回开始时的烃源岩。是新一轮旋回的开始，海侵和海侵初期的陆源沉积物是岩溶储层的良好盖层或生油层。岩溶储层、其下及其两侧的烃源岩和其上的盖层构成了古生界和古生界储层新盖层或新生界和古生界储层新盖层的生储盖组合。

本区晚海西-印支期岩溶面及其上覆的印支-燕山构造旋回之初的三叠系和侏罗系湖相沉积，构成了良好的生储盖组合。

2.1.3迁移通道

不整合和不连续面是油气运移的主要通道之一，尤其是岩溶不整合。岩溶不整合面的迁移不仅有利于碳酸盐岩油气藏的形成，也有利于其上覆中生界碎屑岩油气藏的形成。

沙溪中部三叠-侏罗系和北部白垩系直接覆盖奥陶系形成岩溶不整合，上覆储层发现良好的油气显示或沥青显示。

2.2古岩溶的破坏

古岩溶对早期形成的油气藏具有明显的破坏作用。本区沙溪2号构造寒武系下丘里塔格组白云岩和白云质灰岩的粒间孔和溶孔中有沥青，下奥陶统灰岩的裂缝和溶洞中有沥青。原油为黑色重油，相对密度为0.9575 ~ 0.9657。表明该区寒武系-下奥陶统碳酸盐岩原生储层已受到不同程度的损害。

根据区域构造研究，随着加里东期沙雅隆起的抬升，沙溪2号及其他构造(包括北部的英西构造和南部的沙溪1构造)已有隆起的雏形，形成北高南低的总体构造格局。海西晚期运动导致区域褶皱变形和大规模火山活动，上述构造已定型。那时，石油和天然气可能聚集在每个构造的高部位。

海西晚期运动造成的褶皱隆升，在沙溪2号构造北高点及其以北地区出露下古生界碳酸盐岩，遭受大气淡水的强烈淋滤和溶解。同时，沙溪二号构造北高点及其北构造的原生油气藏直接出露地表，遭到破坏。或者岩溶的发育使油气藏与大气淡水相通，被氧化、冲刷、生物降解成重油或沥青。

三叠纪沉积后，印支期构造活动使本区北部下古生界碳酸盐岩重新出露或接近地表，使海西期油气藏再次遭到破坏，其强度仍为北强南弱。表明沙溪二号构造南高点仍保留有稠油油藏；沙溪二号构造北部高点寒武系-奥陶系油气藏已被严重破坏，但仍有具有海相油源特征的稠油和沥青。但英西构造油气藏被完全破坏，没有留下海相油源的痕迹。

沙溪二号构造北部高点沙13井奥陶系储层是古岩溶破坏的典型实例(图3)。三叠系砂岩直接被奥陶系灰岩覆盖，三叠系砂岩和奥陶系顶部至4989m井段灰岩中的裂缝和裂隙中有沥青，油气显示特征为残留沥青。但4989 ~ 4997.5 m处油气显示与上部有所不同，部分轻组分残留。仅得到相对密度为0.9575的90L黑色重质重油。由此可见，该井奥陶系原生储层已经遭到严重破坏。

图3沙13井油气显示特征剖面图图3a s 13井显示油剖面图。

3结论

沙溪地区古岩溶改善了古生界碳酸盐岩储层的储集性能，为油气聚集提供了良好的储集空间。它为油气运移提供了良好的通道；岩溶储层及其上下地层形成了不同类型的生储盖组合，对后期油气聚集起到了建设性作用。但同时也对该区古生界原生油气藏造成了严重的破坏，导致古生界原生油气藏成为今天的稠油油藏或沥青。

参考

[1]康玉柱等塔里木盆地古生代海相油气田。武汉:中国地质大学出版社，1992。

[2]陈洪德等.新疆塔里木盆地北部古岩溶储层特征及其控油作用.成都:成都理工大学出版社，1994。

塔里木盆地沙溪凸起古岩溶与油气的关系

宇腾小邱方强陆菁英

(西北石油地质局规划设计院，？拉姆奇830011)

文摘:古岩溶改造碳酸盐岩储层，使其储集性能提高，为油气聚集提供了储集空间，但同时也破坏了古生界油藏。沙溪凸起古生界碳酸盐岩中发现的油气与古岩溶有很大的相关性。古岩溶的主要作用是对早期储层的破坏和对后期储层的建设。

关键词:沙溪凸起古岩溶油气碳酸盐岩

阿克库勒和达里亚的布。这种圈闭在油气方面取得了突破。

1.2披覆背斜圈闭

披覆背斜圈闭常与潜山残丘圈闭重叠，潜山残丘圈闭是在重力作用下，发育在先存残丘上的沉积物差异压实或同沉积而形成的。具有顶薄翼厚、构造幅度小、底大的特点。一般来说，披覆背斜圈闭可能形成于存在潜山残余或特殊岩体的地区。

1.3延边低幅度背斜圈闭

主要是由于阿克库勒地区石炭系巴楚组含泥膏盐层塑性流动后在延边坳陷带外围一侧形成的低幅度背斜圈闭，在靠近盐边一侧常伴有断层构造。这类圈闭往往沿盐体边缘呈带状分布，圈闭面积小，闭合幅度低。它通常发育在盐边凹陷和转折的区域。在这类圈闭中也取得了油气突破。

1.4盐丘背斜圈闭

主要是盐体塑性流动和侧向不均匀流动引起上覆地层抬升形成的。包括外围盐脊和内部盐枕上部的低幅度背斜圈闭。这类圈闭的特点是:沿盐脊和盐枕上部发育，圈闭的分布范围和走向与盐枕基本一致，许多构造高点往往发育在较大的盐枕上部。圈闭面积和幅度比延边低幅度背斜圈闭大，构造发育，伴生断层少。

1.5潜山残丘圈闭

主要由于早期海西运动，阿克库勒隆起大面积地层被剥蚀，导致下奥陶统裸露面被剥蚀，在风化面上形成一系列圈闭。潜山残丘圈闭裂缝、溶洞发育，石炭系泥岩直接覆盖，形成极为有利的圈闭。这类圈闭的闭合幅度和圈闭面积都受古地貌的影响，主要分布在中上奥陶统尖灭线以北地区，如木厂背、艾协克和阿克库勒构造带。在石油和天然气方面取得了重大突破。

综上所述，阿克库勒隆起上的构造圈闭具有以下特征:

(1)圈闭形成早，主要在海西期和印支-燕山期。

(2)圈闭常与断层伴生，以前中生代顶部为界，下部地层以脆性变形为主，形成与断层活动有关的断层背斜。

(3)在前中生界顶部的不整合面上，发育各种成因的古地形高地，发育大量不同幅度、不同类型的潜山残丘圈闭。

(4)前中生界顶部以上，主要为不整合面上发育的披覆背斜圈闭和盐相关圈闭，一般幅度不高，面积较小，常伴有断层。

2非结构性圈闭

2.1岩性圈闭

阿克库勒凸起岩性圈闭类型多样，其中以碳酸盐岩岩溶圈闭和石炭系、三叠系碎屑岩岩性圈闭为主。

(1)岩溶圈闭

该圈闭主要是与古岩溶有关的下奥陶统缝洞体系圈闭。在阿克库勒凸起广泛分布，受岩溶作用和多期构造变形形成的裂缝发育程度控制。岩溶圈闭已取得重大油气突破，成为油气勘探的主要圈闭类型。

受早期海西运动影响，阿克库勒隆起总体抬升，构造裂缝发育。大部分地区缺失志留-泥盆系和中上奥陶统地层，下奥陶统也受到不同程度的剥蚀，使下奥陶统碳酸盐岩长期暴露于风化之中，岩溶作用强烈。根据上覆地层中石炭系巴楚组地层厚度的变化，恢复了早海西期以前阿克库勒隆起的古地貌，按岩溶系统可分为岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地。

在岩溶斜坡区，岩溶作用强烈，岩溶分带特征明显。受地下水系统控制的垂直渗流带和近水平潜流岩溶带十分发育。碳酸盐岩孔、洞、缝较为发育，充填较少，形成较为发育的岩溶缝洞系统。该地区岩溶圈闭最为发育。

岩溶高地发育地表岩溶带和垂直渗流岩溶带，仅边缘发育水平潜流岩溶带，多为次生潜流改造带，岩溶作用不强，充填严重。岩溶洼地相对不发育，岩溶仅在与岩溶斜坡区的过渡区稍有发育，且充填严重。

(2)碎屑岩岩性圈闭

碎屑岩岩性圈闭包括河道砂圈闭和岩性尖灭圈闭。其中河道砂圈闭是石炭纪盐体塑性流动造成延边坳陷带，被河道充填沉积而成。主要分布于石炭纪和三叠纪。这种圈闭的特点是:砂体与盐体的边界走向平行、条带状，砂体具有反射性的进积构造。石炭系和三叠系盐河砂体具有向盐体流向一侧堆积的特征。岩性尖灭圈闭主要指石炭系和三叠系岩性尖灭圈闭。印支之前，阿克库勒凸起石炭系和三叠系地层向北叠合沉积，具备形成非构造圈闭的条件。沉积环境研究还表明，石炭系卡拉恰依组存在大量的潮间带砂体和潮道砂体，三叠系也存在辫状三角洲或扇三角洲砂体。这些砂体由于储层非均质性强，勘探难度大，中国地质大学(武汉)，西北石油局，新疆塔里木盆地北部构造圈闭类型及成藏模式研究，1994。

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2.2地层不整合圈闭

早期海西运动是对阿克库勒隆起产生强烈影响的一个构造运动阶段。这一阶段的构造运动形成了区域不整合面，石炭系石膏岩在不整合面上发育，形成了优良的区域盖层。在该面以下，奥陶系和志留-泥盆系地层剥蚀尖灭圈闭十分发育，在该面以上，巴楚组底部砂岩可能发育岩性超覆尖灭圈闭和各种复合圈闭。

2.3礁(滩)阱

这类圈闭主要由生物礁(滩)组成，发育于寒武-奥陶系，是碳酸盐岩的重要储层。目前阿克库勒凸起S60井等多口井在奥陶系发现生物礁(滩)，并获得工业性油气运移。根据S60井钻遇的奥陶系，其岩性为火花刺和鲕状灰岩，其中发现大量造礁生物如古海绵(kuopites)和蓝绿藻丝附着生物碎屑，相当于奥陶系一间房组，是一个具有良好储集空间的礁(滩)储层。该礁(滩)的发现使在碳酸盐岩中寻找有利储层和内幕储层成为可能，礁(滩)圈闭将成为重要的油气勘探新领域。林等，新疆塔里木盆地艾协克-三塔木区块油气勘探项目，1999勘探年报，1999。

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3复合陷阱

严格来说，真正的纯构造圈闭和非构造圈闭很少，大多数圈闭是复合圈闭。

目前发现的这类圈闭大多以构造因素为主，地层或岩性因素为辅。如艾协克1、2号构造就是典型的复式圈闭，因为下奥陶统受构造运动抬升，长时间出露并被侵蚀，顶部逐渐被侵蚀成残丘，再加上后期的岩溶作用，形成了典型的岩溶残丘圈闭。

4圈闭的空间组合规律

阿克库勒隆起圈闭是多期运动叠加改造的结果。其空间组合特征如下:

4.1构造圈闭的空间组合规律

平面上，本区构造圈闭呈自北向南向北突出的弧形带分布。可分为禺期构造带，主要是潜山残丘圈闭；阿克库木、艾协克和阿克库勒构造带主要为挤压背斜圈闭、潜山残丘圈闭和挤压背斜圈闭，构造带内各类圈闭均取得了油气突破。目前，艾丁-三塔木盐边构造带存在石炭系挤压、披覆背斜、奥陶系潜山圈闭等与盐流有关的三叠系、低幅度背斜，并有多种类型圈闭实现油气突破，是有利的勘探领域；Langa-Tahe南部的盐丘构造带受一个宽缓的大型盐丘背斜控制。

纵向上，由于不同阶段构造的叠加改造，形成各种圈闭的纵向组合。北部构造带主要发育挤压断块-潜山残丘-披覆背斜-挤压背斜圈闭组合；达日地区存在挤压背斜-潜山残丘-披覆背斜-挤压背斜圈闭组合；潜山残丘-披覆背斜组合在区域不整合面附近发育，盐拱-挤压背斜圈闭组合在盐边和盐上层广泛发育。

4.2非构造圈闭的空间组合规律

在平面上呈条状分布。地层不整合圈闭大多发育在大型不整合面附近，尤其是沿志留-泥盆系和奥陶系尖灭线。三叠系河道砂体主要分布在延边坳陷带；礁(滩)圈闭主要分布在阿克库勒隆起东部的台地边缘。岩溶圈闭在平面上广泛分布。

纵向上，岩溶残丘圈闭主要发育在地表以下的奥陶系，同时地表以下发育奥陶系、志留系-泥盆系地层侵蚀尖灭圈闭。在该面之上，巴楚组底部砂岩中可能存在岩性超覆尖灭圈闭和各种复合圈闭。石炭系和三叠系河道砂体最为发育。而且多层不同类型圈闭重叠，如阿克库勒凸起中部LN17井岩溶残丘圈闭上叠置有下石炭统重叠地层圈闭，LN30井岩溶圈闭上叠置有河道砂圈闭。

5结论

根据成因分类，阿克库勒凸起的圈闭可分为3大类10个亚类。通过对不同类型圈闭的描述和分析，总结出空间分布特征和规律(图1)。阿克库勒凸起上奥陶统、三叠系和石炭系取得重大油气突破。通过分析油气突破圈闭的成因类型和组合规律，在本区及中、上奥陶统尖灭线以北发现和落实与奥陶系碳酸盐岩有关的岩溶圈闭和石炭系披覆背斜圈闭，并在延边构造带新发现和落实三叠系低幅度背斜圈闭和非构造圈闭，为寻找同类型含油圈闭提供依据。

图1阿克库勒凸起圈闭类型及分布模式示意图图1阿克库勒凸起圈闭类型及分布模式。

①—延边低幅度背斜圈闭；②河道砂阱；③盐丘背斜圈闭；④岩性圈闭；⑤—地层不整合圈闭；⑥—潜山残丘圈闭；⑦—挤压背斜圈闭；⑧断块潜山残丘圈闭；⑨-岩溶圈闭；⑩-生物礁(滩)

阿克库勒凸起圈闭类型及空间组合规律

汉晏婴杨汉武陆元娥

(西北石油地质局规划设计院，？乌鲁木齐83001 1)

文摘:阿克库勒凸起是发育多种类型圈闭的古凸起。可分为构造圈闭类型、非构造圈闭类型、复合圈闭类型等3种类型，共10个次级圈闭类型，其中与碳酸盐岩有关的岩溶圈闭和与盐有关的圈闭起着重要作用。油气突破来自奥陶系、石炭系和三叠系圈闭。圈闭类型的划分可以为发现新的圈闭和同类型含油气圈闭提供可靠的依据

关键词:阿克库勒拱圈闭类型分布规律