白音查干凹陷中新生代构造演化特征论文.docx

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白音查干凹陷中新生代构造演化特征论文

1.绪论

1.1课题的研究意义

能源紧缺一直以来都是国家经济建设中急需解决的大问题，油气资源需求量的急剧增大促使国家加大对油气资源有利地区的勘探投入，相应的在这些地区展开了大量的地质、地震与地球物理等方面的调查和研究工作，如位于二连盆地内的白音查干凹陷就是这样的一个油气资源有利地区。

该构造处于二连盆地西缘，是川井坳陷的一个次级构造单元。

同二连盆地其它凹陷一样，是发育在海西褶皱基底之上的中生代沉积盆地，为受边界正断层控制、整体呈北断南超的箕状凹陷。

西、北邻巴音宝力格隆起（索伦山），南接赛呼都格凸起，呈北东东向展布，东、西长约150km，南北宽15～28km，勘探面积约3200km2。

该凹陷沉积盖层主要为下白垩统巴彦花群和厚度不大的上白垩统二连达布苏组。

局部发育第三、第四系。

凹陷发育三套烃源岩，发现三套含油层系，存在多种不同性质的原油，且目前发现的油藏多以构造控制为主，油气藏的形成与断裂、构造活动有较大的关系，构造样式及构造的演化对油气的运以及聚集有着明显的控制作用，各种构造及构造－岩性圈闭是油气聚集的有利场所，因此区域特定构造样式及构造演化进程的分析对寻找油气富集的有利区带有着积极的意义。

本文在结合大量野外地质调查、地球物理、地震及钻井资料等基础上，运用现代构造解析方法和地质建模理论，对白音查干凹陷中新生代构造变形特征及构造演化进程进行分析，并进一步探究该凹陷的特定构造形式对油气藏的类型、分布，及成藏模式的控制作用，以期为该区域进一步的油气勘探找寻工作提供依据。

1.2国内外研究现状

1.2.1研究现状

自1993年到2001年12月底，中原石油勘探局在白音查干凹陷共完成二维地震1779km，三维地震473.94km2；综合物化探2000km2；艾菲微重力80km2；大地电场探测（CYT）80个物理点；复电阻率（CR）28.05km。

共完钻探井、评价井34口，进尺40052.25m。

华北油田原钻井4口，进尺9426.55m，累计总井数38口，总进尺52653.8m。

录井见油气显示井31口；其中，电测解释有油层井24口，试油获工业油流井8口，低产油流井8口；勘探成功率23.5%（不包括华北油田原钻井4口）。

在17口获油流井中，达尔其地区获工业油流井6口，低产油流井5口；翁特地区低产油流井1口；桑合地区工业油流井2口，低产油流井2口。

1.2.2研究历史

截止2001年12月底，共上报探明含油面积4.1km2，石油地质储量160×104t：

其中南部斜坡达2断块探明含油面积0.2km2，石油地质储量6.0×104t；达14断块探明含油面积1.1km2，石油地质储量46.0×104t；达16断块探明含油面积0.5km2，石油地质储量33.0×104t；北部桑合构造都一段探明含油面积0.2km2，石油地质储量6.0×104t；腾格尔组探明含油面积2.1km2，石油地质储量69×104t；上报控制含油面积7.2km2，石油地质储量1769×104t；上报预测石油地质储量1879×104t（表1—3）。

二连盆地白音查干凹陷勘探工作始于五十年代。

原地矿部、石油部物探局、华北油田等单位先后进行过油气勘探。

截止1992年底，完成了1:

20万航磁3200km2，1:

20万重力1200km2，1:

10万电法测量5300km；累计完成二维地震5000余km。

华北油田钻井4口，总进尺9426.55m，仅白参1井见油气显示。

1993年4月，中原石油勘探局在全国风险盆地招标中获得白音查干凹陷勘探权后，开始了该凹陷的油气勘探工作。

白音查干凹陷的风险勘探工作可划分为三个阶段：

即工业油流突破、区域侦察含油分布和寻找富集三个阶段。

1993～1994年，在前人研究成果的基础上，通过技术准备，借鉴二连盆地其它地区成功的勘探经验，按照“主洼陷控油、斜坡为主找油”的指导思想，选择南部斜坡达尔其构造作为勘探首选目标，首钻达1井录井见良好油气显示，随之钻探的达2井在738.6～748.6m井段（腾格尔组）发现油层，试油获日产原油4.69m3，一举突破了工业油流关。

1995～1996年制定了“区域展开、局部解剖、整体评价”的勘探方针，围绕西部主力生油中心南北两侧展开勘探工作，发现了达尔其和桑合等含油构造，上报探明石油地质储量81×104t，达2、查3块投入试采初步获得了经济效益。

1997年至今，在认真总结油气成藏规律的基础上，通过三维地震精细勘探，发现了达尔其地区达9块稠油富集区，上报控制石油地质储量1769×104t；稀油勘探也取得了积极进展，达14、达16、翁3等井均发现稀油层，达14、16块上报探明石油地质储量79×104t。

1.2.3前人研究成果

1.2.3.1构造演化理论

白音查干凹陷沉积演化存在2个大的旋回,早期断陷阶段（阿尔善-腾格尔期）和晚期坳陷阶段（都红木-赛汉塔拉期）,形成“下断上坳”的二元结构,不同构造层构造格局有所差异,在陡坡带更为典型,具有“早阶晚坡的特征”。

1.2.3.2主力含油层段

白音查干凹陷主力含油层段开始就定位在腾格尔组,分析认为,都红木组都一段才是主力含油层段,因为凹陷演化过程中第一期发育的多期断层、不整合为油气运移提供了良好的通道;发育早、定型早的众多三级构造和多种类型的圈闭,提供了广阔的油气储集场所。

第二期湖盆由都一段开始发育,至都二段达到鼎盛时期,都二、三段泥岩盖层与下伏都一段扇三角洲前缘砂形成良好储盖配置,构成了都红木组最有利的成藏类型和最富集含油层段。

1.2.3.3油藏特点

白音查干凹陷的油气整体呈现围绕西部洼陷带呈环状分布。

原来认为油藏主要受岩性的影响比较大,通过对桑合油田的勘探发现,油藏主要受构造控制,一般为2～3套油水系统,油藏边水发育、能量足,为典型的构造层状油藏。

1.2.3.4资源量潜力

白音查干凹陷发育了3套良好的烃源岩,即都红木组都一段、腾格尔组和阿二段。

与二连盆地8个主要凹陷相比,白音查干凹陷主要烃源岩阿二段和腾格尔组有机质丰度属于中等略偏差,但成熟度较高。

都一段烃源岩有机质丰度类型均明显较好,具备形成规模低熟油藏的条件。

盆地模拟资源评价结果,白音查干凹陷石油资源量约1·53×108t。

目前探明储量为756×104t,探明程度很低,只有0·05%。

1.2.4研究中存在的主要问题

1.2.4.1地层方面

虽然基本弄清了凹陷大的地层层序，但对各层序的划分存在不同的方案。

由于白音查干凹陷沉积相类型多，又具多物源和近物源特征，岩性岩相空间变化剧烈，使地层对比缺乏明显的岩电对比标志，井间地层对比难度大，给构造、沉积与储层及油藏综合研究的深度和精度受到限制。

1.2.4.2构造方面

虽然基本弄清了凹陷的构造几何特征，但在构造带的划分等方面还存在不同观点和认识，构造带划分方案的不同，势必影响区带的含油气评价、勘探方向的选择及勘探部署。

在白音查干凹陷的发育演化过程中，存在多次构造运动，使各组段之间均呈程度不同的不整合接触关系，构造的发育演化及其与油气富集的关系的研究就显得非常重要。

而构造发育演化的研究相对一直比较薄弱，尤其是对白音查干凹陷的构造运动对沉积与储层的控制作用及对油气生成、运移和富集的控制作用不很清楚。

1.2.4.3储层沉积相方面

由于白音查干凹陷具有多物源和近物源的特点，岩性岩相在平面和空间上变化非常快，很难把握其规律性，尤其是有利储集砂体的空间分布特征的认识，成为制约凹陷油气勘探进程的重要因素之一。

1.2.4.4油气成藏方面

白音查干凹陷稀稠油共存，存在四种类型的原油，稠油既有低成熟稠油，又有成熟油经氧化、生物降后的稠油，稀油既有成熟稀油，也有低成熟稀油。

在稀稠油纵向分布上，并非上稠上稀，或上稀下稠，如在达9块的稠稀油纵向分布上，构造高部位油质较稀，但越往构造低部位油质逐渐变稠，与常规的原油氧化降解变稠的理论相矛盾，使油源对比及稠油的成因问题也成为制约勘探的一个主要因素。

实际上对油气成藏要素与富集规律，只是认识到一些表面现象，使对油气成藏控制因素不清楚，油气富集规律不明确。

对圈闭的含油气性的认识，实际上主观的因素较多，客观的因素较少，评价结果与实际相差较远，使勘探的效果较预期相差较大。

1.3论文研究的主要内容

白音查干凹陷中新生代构造演化特征的主要研究内容如下：

1.区域地质背景研究

针对白音查干凹陷区域地质背景展开分析，探讨地层、沉积、构造、油气成藏条件与分布规律等基础性资料及盆地发育的动力学背景。

2.中新生代构造特征分析

分析盆地内主要构造特征，选取全区重点且典型剖面展开详细研究，采取构造几何学、运动学、动力学分析及平衡剖面制作来探讨中新生代盆地构造演化规律。

3.构造演化与油气成藏关系。

分析研究区构造油气藏的基本特征及其分布规律，探讨凹陷中新生代构造演化对油气成藏的控制作用。

1.4所采用的方法，手段及步骤

本文技术路线主要包括前期野外地质调查、相关资料收集、人工二维地震剖面和天然地震剖面解释、构造建模、演化史分析及其对油气分布的控制等：

1.对凹陷的地表地层分布特点及构造特征进行分析。

2.利用现有的二维地震剖面及前人研究成果，对凹陷带的构造变形样式进行分区段研究，并对不同区段进行横向上对比，分析彼此之间的异同点

3.根据断层相关褶皱理论，利用平衡剖面原理和方法，对凹陷进行构造模型和演化史分析，进而研究凹陷中生代的变形时间、缩短量、缩短率和地壳缩短速率等。

4.基于前人资料和二维地震剖面资料等，对凹陷构造进行剖面结构分析，讨论盆地的构造样式，建立构造模型，进一步对凹陷带的演化历史进行分析。

5.利用二维地质剖面，建立白音查干凹陷的区域地质剖面图。

6.分析凹陷区域构造及其演化对油气成的影响及控制作用，探究凹陷中油气的富集规律，并得出结论。

7.编写论文。

2.凹陷区域地质背景

白音查干凹陷位于内蒙古自治区巴颜淖尔盟乌拉特中旗境内，北部与蒙古人民共和国相邻，大致位于东经107°30′至109°10′、北纬41°50′至42°30′的地理范围。

气候为干旱－半干旱大陆性气候，寒暑温差变化大，冬季寒冷，风沙大（图2-1）。

图2-1白音查干凹陷构造位置图

该构造位置上处于二连盆地西缘，是川井坳陷的一个次级构造单元。

该凹陷同二连盆地其它凹陷一样，是发育在海西褶皱基底之上的中生代沉积盆地，为受边界正断层控制、整体呈北断南超的箕状凹陷。

其内部主要为塔拉断裂构造带、

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图2-2白音查干构造单元划分图

西部洼陷带、白音-翁特断裂构造带、查干超覆带、嘎顺斜坡带、东部洼陷带、南部斜坡带等七个次级构造带（图2-2）。

西、北邻巴音宝力格隆起（索伦山），南接赛呼都格凸起，呈北东东向展布，东、西长约150km，南北宽15～28km，勘探面积约3200km2（图2-3）。

2.1白音查干凹陷中新生代区域板块构造背景

二连盆地的基底为古生代末期形成的兴蒙造山带，为古蒙古洋的一部分，大洋地壳分别在早古生代和晚古生代早期侵入，形成了西拉木伦河加里东造山带和贺根山早海西褶皱带。

随后中朝板块与西伯利亚板块几经对接、碰撞，大洋闭合，洋壳转为陆壳。

经过长期隆升、剥蚀和夷平，由不同尺度断裂及其夹持的沉积体组成了二连地区盆地的基底结构，特别是多期挤压形成的不同方向、不同尺度的韧性剪切带和逆冲断裂带，为二连盆地的发生、发展与演化奠定了基本地质构造格架。

进入中生代陆盆演化阶段后，二连盆地是构造活动最强烈、最敏感的地区之一。

其中新生代以来的构造演化可划分为以下六个阶段：

2.1.1.三叠纪－拱升阶段

印支期，本区遭受强烈挤压，古生代地层进一步强烈褶皱、冲断，并发生区域性隆升，造成中生界以前的地层遭受剥蚀。

2.1.2.早、中侏罗世－初始张裂阶段

早中侏罗世，二连盆地在长期隆起、剥蚀和夷平的基底上，沿袭NEE