2. 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司,河北 涿州 072751
2. BGP Inc., CNPC, Zhuozhou 072751, Hebei, China
银额盆地地处内蒙古自治区中西部,是中国陆上油气勘探程度最低的含油气盆地之一。20世纪50年代以来,盆地已开展了地表调查、遥感、地震、物化探以及石油地质研究工作,分别在侏罗系、白垩系、二叠系和石炭系见到了油气显示或工业油气流,如查干凹陷已经探明吉祥、如意油田在白垩系勘探开发[1]; 路井凹陷的额1井在晚石炭世花岗闪长岩中见到低产油流[2]; 哈日凹陷的延哈参1井在白垩系见到高产工业气流[3]; 天草凹陷的天6井在白垩系见到高产工业油流[4]; 拐子湖凹陷的拐参1井在白垩系和拐6井在二叠系大理岩内分别见到高产工业油流[5]; 吉格达凹陷的蒙额参3井在白垩系和晚石炭世花岗岩内见到低产油流[6],这些油气发现揭示了盆地良好的油气勘探前景[7]。原银根—额济纳旗盆地勘探项目预测的油气地质资源量为12.42×108 t[8],而第四次油气资源评价预测的地质资源量是3.06×108 t[9],预测资源量的变化反映了盆地的油气勘探程度比较低,成藏主控因素复杂,加之主要产油层系时代归属存在争论[10-12],导致盆地油气成藏模式认识不同,进而制约了油气勘探部署。
通过分析银额盆地油气勘探历程,梳理不同阶段勘探进展和难题,客观认识盆地结构,厘清主要产油层系,在此基础上重新划分盆地构造单元,结合已发现的油气成藏模式,提出油气勘探部署建议,以期为该盆地的勘探开发提供参考。
1 地质概况银额盆地处于西伯利亚、塔里木、哈萨克斯坦、华北等诸多的板(地)块的结合部位,具有复杂的基底构造背景,发育多条性质存在争议的构造带或断裂带。现今盆地东以狼山为界与河套盆地相隔,南以北大山断裂和雅布赖—哈拉乌山断裂为界与潮水盆地和雅布赖盆地相接,西与北山中生界超覆相连,面积约13×104 km2(图 1)。盆地发育中生界和上古生界2个构造层[13],下构造层主体由石炭系—二叠系构成,表现为一系列的褶皱和冲断构造,在地表近东西向展布,不同构造带的变形和变质程度不一,地层倾角整体偏大,靠近断裂带近于直立分布。岩性组合以碎屑岩为主,火山岩次之,碳酸盐岩分布不均匀,以阿尔金断裂(或分支)为界,西部、东部岩性组合差异比较大[14-15]。
![]() |
下载原图 图 1 银额盆地构造位置 注: ①. 红石山断裂带; ②. 明水—公路井断裂带; ③. 红柳河—牛圈子—洗肠井断裂; ④. 孤山—红柳泉断裂; ⑤. 阿尔金断裂带; ⑥. 恩格尔乌苏断裂带; ⑦. 查干础鲁断裂; ⑧. 北大山北麓断裂; ⑨. 吉兰泰断裂; ⑩. 雅布赖—哈拉乌山断裂; ⑪. 狼山西麓断裂; ⑫. 龙首山南缘—察汗布鲁格断裂带。 Fig. 1 Structural location of Yin'e Basin |
上构造层主体为侏罗系—白垩系,其中上侏罗统和上白垩统大面积遭受剥蚀,形成了北东向展布的凸凹相间格局。中生代盆地由6个坳陷和5个隆起构成[16],其中6个坳陷可以进一步分为31个凹陷和25个凸起(图 2)。中生界在洪格尔吉山和宗乃山等隆起高部位剥蚀殆尽,隆起低部位局部残留侏罗系或白垩系,其中坳陷内的凸起主要发育上白垩统乌兰苏海组,而凹陷则主要发育侏罗系和下白垩统,主体为下白垩统巴音戈壁组、苏红图组和银根组[17]。
![]() |
下载原图 图 2 银额盆地中生代构造单元划分 注: ①. 乌珠尔凹陷; ②. 路井凹陷; ③. 天草凹陷; ④. 建国营凹陷; ⑤. 格朗乌苏凹陷; ⑥. 吉格达凹陷; ⑦. 居东凹陷; ⑧. 哨马营凹陷; ⑨. 湖西新村凹陷; ⑩. 特洛西滩凹陷; ⑪. 拐子湖凹陷; ⑫. 芨芨海子凹陷; ⑬. 拐子湖西凹陷; ⑭. 温图高勒凹陷; ⑮. 哈日凹陷; ⑯. 巴北凹陷; ⑰. 乌兰凹陷; ⑱. 艾西凹陷; ⑲. 艾东凹陷; ⑳. 迈马凹陷; ㉑. 锡勒凹陷; ㉒. 锡勒东凹陷; ㉓. 因格井凹陷; ㉔. 树槐头南凹陷; ㉕. 乌力吉凹陷; ㉖. 托莱凹陷; ㉗. 巴彦南凹陷; ㉘. 莫林凹陷; ㉙. 阿木凹陷; ㉚. 查干凹陷; ㉛. 白云凹陷。 Fig. 2 Mesozoic tectonic units division of Yin'e Basin |
银额盆地内多套地层钻遇油气,油气主要来自下白垩统巴音戈壁组湖相泥岩、泥页岩和侏罗系湖相泥岩和页岩,其中侏罗系仅在盆地西北和东南区域的凹陷内分布。白垩系发育主要含油气组合,相带主要为河流—冲洪积相、三角洲相和湖相,岩性为砂砾岩,灰黑色泥岩,泥质粉砂岩和中基性安山岩、玄武岩,下白垩统巴音戈壁组发育深湖相灰色、黑色泥岩和泥页岩烃源岩,是发现油气的主要层系。侏罗系主要发育冲积扇、河流相,向湖盆中心过渡为湖沼和湖泊相,岩性主要为灰绿色砾岩、粗砂岩夹炭质页岩、煤层以及黑色泥岩和页岩(图 3)。需要指出的是,盆地内的白垩系巴音戈壁组和侏罗系有学者认为是二叠系。
![]() |
下载原图 图 3 银额盆地地层格架及生-储-盖组合特征 Fig. 3 Stratigraphic framework and characteristics of source-reservoir-cap assemblage of Yin'e Basin |
自20世纪50年代开始,银额盆地逐步开展了非震、地震和钻井方面的勘探工作,经历了油气普查、综合评价、重点坳陷勘探以及盆地整体认识4个阶段。
2.1 油气普查阶段(1955—1992年)该阶段主要应用重磁、电法和地震等手段,圈定了乌力吉、居延海、务桃亥和查干德勒苏地区的凹陷分布范围,完成了区域地质、地层层系和油气地质条件认识。在1986—1992年,共部署3 512.15 km的二维地震,对上述凹陷的地层层序和结构有了深入认识。
2.2 综合评价阶段(1993—1998年)该阶段主要应用地震和钻井手段,在盆地内共完成二维地震采集11 136.3 km,在查干德勒苏坳陷、务桃亥坳陷和居延海坳陷完成探井7口,总进尺20 315.94 m。其中查参1井在白垩系苏红图组和巴音戈壁组见到油气显示,额1井在上石炭统花岗闪长岩潜山中见到低产油流,累产原油超过1×104 m3。这个阶段立足盆地整体认识,从区域侦察、有利坳陷解剖和重点凹陷钻探3个环节入手,对盆地石油地质条件和油气前景有了较为明确的认识,建立了主要坳陷区侏罗系和白垩系层序格架,基本明确了盆地西部、东部侏罗系和白垩系分布规律以及与基底之间的接触关系[18]。同时,依据盆地重磁、地震、地表以及重力计算的中新生界厚度图等资料,将盆地划分为“两坳一隆”的构造单元,由7个坳陷和5个隆起构成(图 4)。
![]() |
下载原图 图 4 银额盆地2006年构造单元划分(引自文献[8]) 注: ①. 乌珠尔凹陷; ②. 路井凹陷; ③. 天草凹陷; ④. 建国营凹陷; ⑤. 格朗乌苏凹陷; ⑥. 吉格达凹陷; ⑦. 居东凹陷; ⑧. 扎哈乌苏凹陷; ⑨. 哨马营凹陷; ⑩. 湖西新村凹陷; ⑪. 梭梭头凹陷; ⑫. 特中凹陷; ⑬. 拐子湖南凹陷; ⑭. 芨芨海子凹陷; ⑮. 敖西南凹陷; ⑯. 拐子湖凹陷; ⑰. 哈日凹陷; ⑱. 巴北凹陷; ⑲. 乌兰凹陷; ⑳. 艾西凹陷; ㉑. 艾东凹陷; ㉒. 迈马凹陷; ㉓. 锡勒凹陷; ㉔. 因格井凹陷; ㉕. 乌力吉凹陷; ㉖. 托莱凹陷; ㉗. 八音毛道凹陷; ㉘. 莫林凹陷; ㉙. 红果凹陷; ㉚. 查干凹陷; ㉛. 白云凹陷。 Fig. 4 Structural units division of Yin'e Basin in 2006 |
这个阶段确定了以下白垩统为目的层,以断鼻、断背斜圈闭为主的油气成藏模式,优选了查干德勒苏坳陷、苏红图坳陷和居延海坳陷油气远景区[7-8, 19],为此后查干凹陷、哈日凹陷和天草凹陷发现工业油气流奠定了基础。受当时构造控藏认识的限制,主要寻找构造型油气藏,井点处于背鼻、断背斜以及砂体上倾尖灭的高部位(图 5),但钻井揭示下白垩统碎屑岩储层物性普遍较差[20-23],平均孔隙度为1.7%~8.4%,平均渗透率为0.01~4.40 mD,属于特低孔、特低渗储层,没有实现工业油气流发现。
![]() |
下载原图 图 5 银额盆地查干凹陷油气成藏模式 Fig. 5 Hydrocarbon accumulation models of Chagan Sag, Yin'e Basin |
该阶段主要应用二、三维地震和钻井手段,实现了盆地油气勘探的重大突破。在中国北方石炭系—二叠系油气勘探倍受关注[24]的背景下,中国地质调查局启动“银额盆地及其邻区石炭—二叠系油气远景调查”项目,提出以石炭系—二叠系为目的层的新领域勘探,逐步带动了油气企业的勘探投资。这个阶段油气企业的勘探效果明显。2009年中国石化华北油气分公司与内蒙古坤祥油气公司在路井凹陷的麻木乌苏勘查区合作勘探,实施了祥探9井等一批探井[25],在侏罗系和白垩系获得低产工业油气流或见到油气显示。2015年延长石油在哈日凹陷钻探的延哈参1井在白垩系巴音戈壁组获得日产9×104 m3的工业气流,完钻进尺3 940.00 m,成为盆地第一口高产工业油气流井。2016年中原油田在拐子湖凹陷钻探的拐参1井在白垩系巴音戈壁组获得日产20.0 m3的工业油流,日产2 000~3 000 m3的气流,完钻进尺3 800.00 m,是拐子湖凹陷的第一口探井,此后拐6井在二叠系大理岩中也获得高产油流。2016年吐哈油田在天草凹陷钻探的天6井在白垩系巴音戈壁组获得日产20.1 m3的工业油流、日产1 500 m3的气流,完钻进尺3 080.00 m,实现了天草凹陷的工业油气突破。此后石油企业在上述凹陷共部署各类钻井六十余口,三维地震采集面积965.71 km2,二维地震采集5 500.72 km。
中国地质调查局开展了以石炭—二叠系为主要目的层的油气地质调查工作,主要观点认为[26]: 石炭系—二叠系不是中生代沉积盆地的基底,其原型为陆内裂谷盆地,油气地质条件有利; 石炭系—二叠系不存在区域变质,发育石炭纪—二叠纪与中生代叠合盆地,具有形成复合油气系统的地质条件。针对石炭—二叠系部署参数井3口、地质调查井13口,其中居延海坳陷吉格达凹陷的蒙额参3井在二叠系粉细砂岩油层和晚石炭世侵入岩测试,分别获日产1.66 m3和2.64 m3累产75.00 m3和103.00 m3的轻质原油[27]。值得注意的是,中国地质调查局认定的二叠系与油气企业认为的侏罗系或白垩系巴音戈壁组是同一套地层(图 6)。认识分歧始于居延海坳陷乌珠尔凹陷的蒙额地1井,该井在930.5~1 095.5 m发现了叶肢介化石,鉴定认为来自晚二叠世[28],由此认定盆地内所有凹陷的这个层位均为二叠系。该层位处于中生代凹陷底部,其在盆地西北部和东南部为侏罗系,在盆地中部则为下白垩统巴音戈壁组,由此产生了地层时代争论,形成了中生代凹陷内石炭系—二叠系没有变形变质的观点,推动了中国地质调查局油气攻坚战的启动。蒙额地1井孢粉化石丰富,在争议井段也发现了大量只有中生代才会出现的孢粉组合[29],孢粉面貌与盆地西部北山地区含煤地层大量发现的孢粉组合特征一致[30],确定其为中上侏罗统,而二叠系与下白垩统巴音戈壁组的争论,只是因为后者发育于凹陷底部,而凹陷底部的侏罗系缺失。
![]() |
下载原图 图 6 银额盆地居延海坳陷吉格达凹陷过蒙额参3井地震剖面与钻井岩心照片(岩心照片来源于文献[27]) Fig. 6 Seismic profile and drilling core photos of Meng' ecan 3 well in Jigeda Sag, Juyanhai Depression, Yin'e Basin |
对比哈日、拐子湖和天草凹陷的油气发现井可知,油气主要分布在箕状断陷缓坡下部,近源成藏,储集空间主要为泥岩裂缝[22],厚层泥岩段内的砂层厚度都很小(图 7)。箕状断陷缓坡带从边缘到中心依次发育冲积扇、河流相、三角洲相、滨浅湖相和深湖相,明显受断陷结构的控制,符合区内中生代沉积特征。这一轮油气勘探发现了工业油气流,但是没有形成产能基地,勘探思路为寻找厚层泥岩内的有效砂层储层,但该类砂层厚度较小且横向展布不稳定,直井压裂效果不明显。
![]() |
下载原图 图 7 银额盆地白垩纪箕状断陷油气成藏模式 Fig. 7 Oil and gas accumulation models of Cretaceous dustpan-shaped fault depression in Yin'e Basin |
鉴于银额盆地油气勘探面临的难题,立足整体认识,重新认识了盆地结构[13]、划分了中生代构造单元[16],明确了中生界与前中生界之间明显的地震反射波阻抗特征,对晚古生代盆地类型和变形变质程度也有了初步认识,指明了中生界是盆地油气勘探的重点是以下白垩统为主。
该阶段盆地内实施的钻井不多,主要分布在苏红图坳陷艾西凹陷。蒙苏地1井钻探进尺2 763.66 m,钻遇白垩系和二叠系泥岩,分别进行了孢粉取样,经中国科学院南京地质古生物研究所鉴定,认为盆地内首次在上二叠统炭质泥岩中见到孢粉化石(图 8),与巴音戈壁组的孢粉化石明显不同。上二叠统炭质泥岩变形较强,没有变质(图 9a)。蒙苏地3井钻探进尺1 358.00 m,钻遇强变形、中等变质程度的二叠系(图 9b); 艾1井钻探进尺2 850.00 m,钻遇近乎直立的二叠系变质砂岩(图 9c)。其他凹陷钻遇前中生界的岩性也不同,居延海坳陷钻穿中生界的钻井比较多,岩性均为晚石炭世火山岩或侵入岩; 苏红图坳陷哈日凹陷、巴北凹陷和巴南凹陷等有7口井钻穿中生界,岩性为火山岩或变质砂泥岩; 恩格尔乌苏断裂带南部的乌力吉凹陷,钻穿中生界的岩性为时代更老的变质岩。结合地表露头可以得出一个基本事实: 中生界之下的地层变形较强,不同构造位置变质现象明显,且变质程度高低不一,其地震成像质量也很差(图 10)。
![]() |
下载原图 图 8 银额盆地苏红图坳陷艾西凹陷蒙苏地1井晚二叠世孢粉化石 注: ①. 2 720 m,中大光面单缝孢Laevigatosporites medius Kosanke,1950;②—④和⑦. 2 697~2 719 m,弗氏粉(未定多种)Florinites spp.; ⑤. 2 695 m,苍白开通粉Vitreisporites pallidus(Reissinger)Nilsson,1958;⑥. 2 719 m,四方十字粉Crucisaccites quadratoides(Zhou) Hou and Song,1995;⑧⑨⑬. 2 697~2 725 m,聚囊粉(未定多种)Vesicaspora spp.; ⑩. 2 697 m,冷杉型多肋粉(未定种)Striatoabieites sp.; ⑪. 2 725 m,叉肋粉(未定种)Vittatina sp.; ⑫. 2 697 m,葵鳞羊齿粉(未定种)Pteruchipollenites sp.; ⑭和⑯. 2 697 m,松型粉(未定种) Pityosporites sp.; ⑮. 2 697 m,蝶囊粉(未定种)Platysaccus sp.; ⑰.2 697 m,逆沟粉(未定种)Anticapipollis sp.。 Fig. 8 Late Permian sporopollen fossils from well Mengsudi-1 in Aisi Sag, Suhongtu Depression, Yin'e Basin |
![]() |
下载原图 图 9 银额盆地典型井二叠系岩心照片 Fig. 9 Permian cores from typical wells of Yin'e Basin |
![]() |
下载原图 图 10 银额盆地重点凹陷地层格架及变形样式 Fig. 10 Stratigraphic framework and deformation pattern of key sags in Yin'e Basin |
这个阶段的重要进展是中生代盆地构造单元的重新划分。在2006年构造单元划分方案的基础上[8](参见图 4),利用盆地范围内30幅1∶200 000地质图、重磁电资料、6 600 km地震资料和22口钻井数据,重新划分了中生代构造单元,厘定了中生代的凹陷分布和埋深,为资源潜力评价奠定了基础。新划分方案重点解决了2个方面的问题,一是地表各级别断裂带(缝合带)和盆地覆盖区断裂分布的一致性问题,特别是红石山断裂、恩格尔乌苏断裂、查干础鲁断裂和阿尔金断裂(或分支); 二是隆起和坳陷的界线问题,上述断裂控制着坳陷和隆起的形成,重新将盆地划分为6个坳陷和5个隆起,比2006年方案少了1个坳陷,增加了红石山断裂以北的居东坳陷,将以前的苏亥图坳陷、尚丹坳陷和查干德勒苏坳陷合并为银根坳陷,此外,坳陷内凹陷和凸起的分布位置均有变化。
3 钻探启示通过油气勘探阶段分析,盆地内钻井揭示中生界和前中生界见到油气,富集于中生代凹陷内,发现了石炭系、二叠系、侏罗系和白垩系泥页岩烃源岩,含油气层系包括石炭系花岗岩和闪长岩(额1井、蒙额参3井)、二叠系大理岩(拐6井)、侏罗系(蒙额地1井)和白垩系(查参1井、延哈参1井、拐参1井和天6井),白垩系是主要含油层系和烃源岩。盆地内主要发育2种类型油气藏(图 11),一是侏罗纪—白垩纪断陷烃源岩内的泥岩裂缝和薄砂层油气藏,近源或源内成藏; 二是侏罗纪—白垩纪断陷底部由前中生界的侵入岩、火山岩和大理岩等多种岩性构成的古潜山油气藏[30],中生界油气侧向运移成藏。
![]() |
下载原图 图 11 银额盆地油气成藏模式示意图 Fig. 11 Schematic diagram of hydrocarbon accumulation models of Yin'e Basin |
综合分析含油凹陷成藏条件,从烃源岩、目的层岩性与地震反射结构以及成藏模式等方面都可以作出中生界是主要含油层系的判断。烃源岩方面,石炭系—二叠系、侏罗系—白垩系烃源岩演化程度区分明显。石炭系和二叠系泥岩演化程度较高,发生了不同程度的变质作用,地层倾角较大甚至直立,露头区和覆盖区钻井揭示的石炭系—二叠系的产状一致。众多学者研究的露头区大多是大狐狸山剖面,石炭系变形较强,TOC平均值为0.58%,Ro平均值为4.6%,处于过成熟阶段[32]; 苏红图坳陷乌1井和蒙苏地1井二叠系泥岩变形较强,Ro为2.0%~4.6%,TOC值为0.51%~1.36%,蒙苏地1井见到明显的气测异常,钻井和地表不同位置的石炭系—二叠系烃源岩热演化程度虽然差别较大,但是都处于高成熟—过成熟阶段,变形过程中都发生了一定程度的变质作用。石炭系—二叠系海相烃源岩地史上经历过生、排烃过程,但是现今油气保存很差,油气资源和勘探潜力不大,即使还有残余生烃也以生气为主。中生代凹陷内发现的油气藏以油藏为主,油气来源与白垩系烃源岩地化指标是一致的[33-34]。
石炭系—二叠系烃源岩与侏罗系—白垩系烃源岩在目的层地表地貌、变形样式和地震反射特征等方面具有明显差异。侏罗系—白垩系烃源岩分布在中生代凹陷内,而石炭系—二叠系烃源岩经历了强烈的构造改造,分布特征不明确,大致上呈东西向展布,二者的成岩演化和风化地貌差异较大。石炭系—二叠系烃源岩非常致密,硬度很大,而侏罗系—白垩系烃源岩则风化成为土堆状(图 12)。石炭系—二叠系、侏罗系—白垩系分别属于2个不同的构造层,变形样式也差异较大,侏罗系—白垩系地震成像连续性好,地层平缓,而石炭系—二叠系在地震剖面上表现为杂乱反射或褶皱冲断构造,地层产状较陡(参见图 10)。中国地质调查局研究认为石炭纪—二叠纪裂谷盆地内发育多套浅海陆棚相暗色泥岩,有机质丰度高、类型好,指的是原型盆地生烃条件好,古亚洲洋闭合后的造山过程使得多套暗色泥岩变质成为板岩,变形强烈地区的泥岩原始层理被置换,之后又遭抬升长期暴露,油气保存条件较差,资源潜力有限。
![]() |
下载原图 图 12 银额盆地及周缘不同层系暗色泥岩野外露头照片 Fig. 12 Field outcrop photos of dark mudstones from Cretaceous, Jurassic, Permian and Carboniferous in Yin'e Basin and its periphery |
银额盆地油气勘探历程很久,但一直没有形成产能,表明油气成藏主控因素复杂,油气成藏模式也不完全清楚。20世纪90年代,石油企业按照构造控藏模式,仅在查干和路井等凹陷见到油气显示和低产油流,证实了凹陷内具备油气成藏基本条件,明确了白垩系是主要目的层,但砂体物性较差,断鼻、断背斜圈闭油气充注程度较低,烃源岩主要分布在箕状断陷底部湖盆水体最深的部位,向上有机质丰度明显降低,且面积较小凹陷内烃源岩有机质丰度也较低。基于此认识,部署了探井下凹近源找油,实现了油气重大发现,进一步在湖相烃源岩底部或侧向对接的石炭纪—二叠纪潜山获得了油气发现。
根据最新的盆地中生代构造单元划分结果,6个坳陷由31个凹陷和25个凸起构成,油气主要分布在凹陷内,凹陷总面积为53 748 km2,占盆地总面积的40.5%,其中最大凹陷面积为4 980 km2,最小凹陷面积为429 km2,未来油气勘探部署就在这些凹陷内。凹陷内多个层系含油,但是获得工业油气流的主要是下白垩统巴音戈壁组二段,个别凹陷在巴音戈壁组一段和三段也有工业油流发现。整体来看,盆地内石油资源的总量相对较多,但分散在各个凹陷内,面积较大、埋深越深的凹陷成藏条件较为有利(表 1)。
![]() |
下载CSV 表 1 银额盆地中生代凹陷划分及特征 Table 1 Division and characteristics of Mesozoic sags of Yin'e basin |
目前油气勘探部署主要是寻找湖相泥岩中的砂岩相关储层,凹陷内砂岩储层都属于特低孔、低渗储层[35],夹层很薄且横向变化快,导致钻井突破后持续求产困难,难以形成产能。分析主要含油气凹陷的产层情况可知,查干凹陷是盆地内勘探程度最高的凹陷,已发现白垩系巴音戈壁组二段、苏红图组二段和银根组含油气层系[21],其中以巴音戈壁组二段为主,同时该层段也是湖相暗色泥岩、油页岩烃源岩发育段[36-37],厚度近600 m,泥岩类厚度占比在73% 以上,其中生烃潜力较好层段厚度为300~400 m。天草凹陷东侧的缓坡带成藏条件优越,见到多口工业油气流井,主要以巴音戈壁组二段源内油藏为主[4, 38],深灰色、灰黑色泥岩烃源岩主要发育在巴音戈壁组二段底部,在凹陷中心发育厚度约600 m,其中泥岩类厚度占比在85% 以上,其中生烃潜力较好层段厚度为100~300 m。拐子湖凹陷中洼成藏条件最好[39],含油层系为巴音戈壁组中部薄层砂岩段,厚度约30 m,烃源岩为巴音戈壁组下部的灰色、深灰色泥岩,厚度近500 m,其中泥岩类厚度占比高于82%,生烃潜力较好层段厚度为100~300 m。哈日凹陷内多种岩性含油气[40-41],以延哈参1井为例,该井巴音戈壁组二段灰质或云质泥岩为主要油气层,也是烃源岩发育的主要层段,厚度为250 m,在构造活动和成岩作用下形成裂缝型储集空间,泥岩孔隙度为10.30%~13.59%,平均为7.63%,渗透率一般为0.01~1.65 mD,平均为0.74 mD[42],在钻探过程中油气显示段长度近200 m,在2 946~2 951 m井段压裂获得高产气流和少量凝析油; 生烃潜力较好层段厚度为50~100 m (图 13)。整体而言,这些含油气凹陷中的主要含油气层系为巴音戈壁组二段,不同凹陷中泥岩、泥页岩都形成于断陷盆地湖泛面最大的沉积期,但发育厚度差异大。
![]() |
下载原图 图 13 银额盆地主要凹陷内典型钻井下白垩统巴音戈壁组岩性柱状图(岩性组合分别据文献[8]、[10]、[5]和[4]修改) Fig. 13 Lithologic column of Lower Cretaceous Bayingebi Formation in typical drilling wells within the main sags in Yin'e Basin |
此外,盆地北西和南东边缘的凹陷内侏罗系发育厚层暗色泥岩,其中夹有厚度不等的薄煤层,如乌珠尔凹陷蒙额地1井钻探侏罗系过程中发现了明显的油气显示,且该套侏罗系泥岩有机质丰度高,目前处于低成熟—成熟阶段,也可以针对性勘探部署。
综上分析,盆地内油气勘探需要调整思路,加强凹陷内薄砂层和泥岩“甜点”的地震识别技术攻关[43],立体考虑目标层段的钻探部署,沿缓坡带针对生烃潜力较好的泥岩、泥页岩段部署斜井、水平井,同时开展钻井压裂实验等攻关,逐步实现油气产量提升和效益开发。
4 结论(1) 银额盆地油气勘探程度低,大体上经历油气普查、综合评价、重点坳陷勘探和盆地整体认识4个勘探阶段,不同阶段取得丰富的勘探认识和成果。
(2) 研究区油气主要来自侏罗系和白垩系烃源岩,主要为白垩系巴音戈壁组二段暗色泥岩、泥页岩,主要储集空间为厚层泥岩内薄层砂岩的粒间溶孔或粒内溶孔以及泥岩裂缝; 石炭纪—二叠纪原型盆地生烃条件较好,发育多套有机质丰度高、厚度较大的海相暗色泥岩,但经历了造山作用发生不同程度的变质作用,现今油气保存很差,油气资源和勘探潜力有限; 中生代凹陷内被中国地质调查局认定的二叠系实为侏罗系或者下白垩统巴音戈壁组,真正的二叠系在不整合面之下。
(3) 银额盆地现今结构由中生代和前中生代2个构造层构成,中生代构造层发育断陷盆地,前中生代构造层表现为褶皱造山带。中生代断陷盆地包含6个坳陷和5个隆起,其中6个坳陷由31个凹陷和25个凸起构成,油气资源分布在凹陷内,凹陷总面积占比40.5%,面积较大、埋深越深的凹陷油气资源前景较好。
(4) 银额盆地主要发育中生代断陷内近源或源内岩性油气藏、断陷底部前中生代古潜山油气藏2种类型的油气藏; 箕状断陷缓坡下部下白垩统巴音戈壁组和侏罗系厚层湖相烃源岩内的泥岩类非常规油气藏是下一步盆地勘探的重点。
[1] |
陈建平, 何忠华, 魏志彬, 等. 银额盆地查干凹陷基本生油条件研究. 石油勘探与开发, 2001, 28(6): 23-27. CHEN Jianping, HE Zhonghua, WEI Zhibin, et al. A study on the principal conditions of hydrocarbon generation in Chagan Sag of Yingen-Ejinaqi Basin, Northwest China. Petroleum Exploration and Development, 2001, 28(6): 23-27. DOI:10.3321/j.issn:1000-0747.2001.06.007 |
[2] |
卢崇宁, 段春节, 康新文, 等. 巴丹吉林盆地麻木乌苏凹陷基岩含油气特征及成藏条件分析. 石油实验地质, 1999, 21(3): 251-255. LU Chongning, DUAN Chunjie, KANG Xinwen, et al. Bedrock hydrocarbon bearing characteristics and pool forming conditions of Mamuwusu Sag in Badain Jaran Basin. Petroleum Geology & Experiment, 1999, 21(3): 251-255. DOI:10.3969/j.issn.1001-6112.1999.03.012 |
[3] |
任来义, 贺永红, 陈治军, 等. 银额盆地哈日凹陷巴音戈壁组流体包裹体特征与油气成藏期次. 中国石油勘探, 2019, 24(6): 709-720. REN Laiyi, HE Yonghong, CHEN Zhijun, et al. Fluid inclusion characteristics and hydrocarbon accumulation periods of Bayingebi Formation in Hari Sag, the Yingen-Ejinaqi Basin. China Petroleum Exploration, 2019, 24(6): 709-720. DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2019.06.003 |
[4] |
龙飞, 王劲松, 文一华, 等. 处理解释一体化技术在天草凹陷的应用. 石油地球物理勘探, 2018, 53(增刊2): 251-255. LONG Fei, WANG Jinsong, WEN Yihua, et al. Integrated seismic data processing & interpretation applied in Tiancao Sag. Oil Geophysical Prospecting, 2018, 53(Suppl 2): 251-255. |
[5] |
侯云超, 樊太亮, 王宏语, 等. 银额盆地拐子湖凹陷深层优质储层特征及形成机理. 沉积学报, 2019, 37(4): 758-767. HOU Yunchao, FAN Tailiang, WANG Hongyu, et al. Characteristics and formation mechanism of a high?quality reservoir in the deep strata of the Guaizihu Depression, Yin-E Basin. Acta Sedimentologica Sinica, 2019, 37(4): 758-767. |
[6] |
魏建设, 赵琳雁, 周俊林, 等. 银额盆地吉格达凹陷原油地球化学特征及其意义. 西北地质, 2023, 56(5): 332-342. WEI Jianshe, ZHAO Linyan, ZHOU Junlin, et al. Geochemical characteristics of crude oil in Jigeda Sag of Yingen-Ejin Basin and its significances. Northwestern Geology, 2023, 56(5): 332-342. |
[7] |
吴茂炳, 王新民. 银根—额济纳旗盆地油气地质特征及油气勘探方向. 中国石油勘探, 2003, 8(4): 45-49. WU Maobing, WANG Xinmin. Petroleum geological characteristic and prospecting directions for oil and gas in Yingen-Ejinaqi Basin. China Petroleum Exploration, 2003, 8(4): 45-49. DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2003.04.008 |
[8] |
卫平生, 张虎权, 陈启林, 等. 银根—额济纳旗盆地油气地质特征及勘探前景. 北京: 石油工业出版社, 2006. WEI Pingsheng, ZHANG Huquan, CHEN Qilin, et al. Petroleum geological characteristics and exploration prospect in the Yingen-Ejinaqi Basin. Beijing: Petroleum Industry Press, 2006. |
[9] |
李建忠, 郑民, 郭秋磷, 等. 第四次油气资源评价. 北京: 石油工业出版社, 2019. LI Jianzhong, ZHENG Min, GUO Qiulin, et al. Fourth oil and gas resource assessment. Beijing: Petroleum Industry Press, 2019. |
[10] |
陈志鹏, 任战利, 崔军平, 等. 银额盆地哈日凹陷YHC1井高产油气层时代归属及油气地质意义. 石油与天然气地质, 2019, 40(4): 354-368. CHEN Zhipeng, REN Zhanli, CUI Junping, et al. Age and petroleum geological implications of prolific formations in Ha'ri Depression well YHC1, Yin'e Basin. Oil & Gas Geology, 2019, 40(4): 354-368. |
[11] |
卢进才, 宋博, 牛亚卓, 等. 银额盆地哈日凹陷Y井天然气产层时代厘定及其意义. 地质通报, 2018, 37(1): 93-99. LU Jincai, SONG Bo, NIU Yazhuo, et al. The age constraints on natural gas strata and its geological significance of Well Y in Hari Depression, Yingen-Ejin Basin. Geological Bulletin of China, 2018, 37(1): 93-99. |
[12] |
张进学, 李付雷, 孙博, 等. 银额盆地居延海坳陷地层归属探讨. 石油地球物理勘探, 2020, 55(4): 892-897. ZHANG Jinxue, LI Fulei, SUN Bo, et al. Formation classification of Juyanhai Depression in Yin-E Basin. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(4): 892-897. |
[13] |
崔海峰, 侯艳, 鲁如魁. 银额盆地现今结构及油气勘探启示. 中国石油勘探, 2023, 28(1): 83-93. CUI Haifeng, HOU Yan, LU Rukui. Current structure of Yingen-Ejinaqi Basin and enlightenments for petroleum exploration. China Petroleum Exploration, 2023, 28(1): 83-93. DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2023.01.008 |
[14] |
金玉轩, 范影年, 王向东, 等. 中国地层典: 石炭系. 北京: 地质出版社, 2000. JIN Yuxuan, FAN Yingnian, WANG Xiangdong, et al. Lexicon of Chinese stratigraphy: Carboniferous system. Beijing: Geological Publishing House, 2000. |
[15] |
金玉轩, 尚庆华, 侯静鹏, 等. 中国地层典: 二叠系. 北京: 地质出版社, 2000. JIN Yuxuan, SHANG Qinghua, HOU Jingpeng, et al. Lexicon of Chinese stratigraphy: Permian system. Beijing: Geological Publishing House, 2000. |
[16] |
崔海峰, 韩小锋, 白晓寅, 等. 银额盆地构造单元划分与油气勘探方向. 天然气工业, 2024, 44(7): 89-96. CUI Haifeng, HAN Xiaofeng, BAI Xiaoyin, et al. Structural unit division and petroleum exploration direction in the Yin'E Basin. Natural Gas Industry, 2024, 44(7): 89-96. DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2024.07.007 |
[17] |
李明杰, 郑孟林, 曹春潮, 等. 北山-阿拉善地区侏罗-白垩纪盆地的叠合演化. 石油与天然气地质, 2004, 25(1): 54-57. LI Mingjie, ZHENG Menglin, CAO Chunchao, et al. Evolution of superposed Jurassic and Cretaceous basins in Beishan-Alxa area. Oil & Gas Geology, 2004, 25(1): 54-57. DOI:10.3321/j.issn:0253-9985.2004.01.010 |
[18] |
卫平生, 姚清洲, 吴时国. 银根—额济纳旗盆地白垩纪地层、古生物群和古环境研究. 西安石油大学学报(自然科学版), 2005, 20(2): 17-21. WEI Pingsheng, YAO Qingzhou, WU Shiguo. Study on Cretaceous stratum, palaeobiota and palaeoclimate of Yin'gen-Ejinaqi Basin. Journal of Xi'an Shiyou University(Natural Science Edition), 2005, 20(2): 17-21. DOI:10.3969/j.issn.1673-064X.2005.02.004 |
[19] |
陈启林, 卫平生, 杨占龙. 银根—额济纳盆地构造演化与油气勘探方向. 石油实验地质, 2006, 28(4): 311-315. CHEN Qilin, WEI Pingsheng, YANG Zhanlong. Tectonic evolution and petroleum prospection in the Yin'gen-Ejina Basin. Petroleum Geology & Experiment, 2006, 28(4): 311-315. DOI:10.3969/j.issn.1001-6112.2006.04.001 |
[20] |
李光云, 樊太亮, 唐龙, 等. 银额盆地天草凹陷下白垩统层序地层格架与油气分布. 新疆地质, 2007, 25(3): 295-299. LI Guangyun, FAN Tailiang, TANG Long, et al. Sequence stratigraphy framework and oil & gas distribution at the Lower Cretaceous in Tiancao Depression in Yin E Basin. Xinjiang Geology, 2007, 25(3): 295-299. DOI:10.3969/j.issn.1000-8845.2007.03.014 |
[21] |
王生朗, 史朋, 张放东, 等. 查干凹陷油气地质特征与勘探发现. 中国石油勘探, 2016, 21(3): 108-115. WANG Shenglang, SHI Peng, ZHANG Fangdong, et al. Petroleum geologic features and exploration discovery in Chagan Sag. China Petroleum Exploration, 2016, 21(3): 108-115. DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2016.03.0011 |
[22] |
刘护创, 王文慧, 陈治军, 等. 银额盆地哈日凹陷白垩系云质泥岩气藏特征与成藏条件. 岩性油气藏, 2019, 31(2): 24-34. LIU Huchuang, WANG Wenhui, CHEN Zhijun, et al. Characteristics and accumulation conditions of Cretaceous dolomitic mudstone gas reservoir in Hari Sag, Yin'e Basin. Lithologic Reservoirs, 2019, 31(2): 24-34. DOI:10.12108/yxyqc.20190204 |
[23] |
彭谋, 李江海, 杨博, 等. 深层砂岩储层孔隙结构特征及影响因素: 以银额盆地拐子湖凹陷为例. 北京大学学报(自然科学版), 2024, 60(2): 249-264. PENG Mou, LI Jianghai, YANG Bo, et al. Pore structure characteristics and influencing factors of deep sandstone reservoirs: A case study of Guaizihu Depression in Yin'e Basin. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2024, 60(2): 249-264. |
[24] |
康玉柱. 中国西北地区石炭—二叠系油气勘探前景. 新疆石油地质, 2008, 29(4): 415-419. KANG Yuzhu. Petroleum resource prospects of Carboniferous and Permian in northwestern China. Xinjiang Petroleum Geology, 2008, 29(4): 415-419. |
[25] |
卢进才, 魏仙样, 李玉宏, 等. 内蒙古西部额济纳旗祥探9井石炭系—二叠系烃源岩地球化学特征. 地质通报, 2012, 31(10): 1628-1638. LU Jincai, WEI Xianyang, LI Yuhong, et al. Geochemical characteristics of Carboniferous-Permian hydrocarbon source rocks of Xiangtan 9 well in Ejin Banner, western inner Mongolia. Geological Bulletin of China, 2012, 31(10): 1628-1638. |
[26] |
卢进才, 陈高潮, 李玉宏, 等. 银额盆地及邻区石炭系—二叠系油气地质条件与资源前景. 北京: 地质出版社, 2012: 210-215. LU Jincai, CHEN Gaochao, LI Yuhong, et al. Carboniferous-Permian geological conditions and resources perspective in Yingen-Ejin Banner basin and its vicinities. Beijing: Geological Publishing House, 2012: 210-215. |
[27] |
杨思忠, 刘世英, 朱星宇, 等. 银额盆地蒙额参3井地层含油气性测试成果报告[R]. 酒泉: 玉门油田公司油田作业公司, 2018. YANG Sizhong, LIU Shiying, ZHU Xingyu, et al. Report on oil and gas testing results of Meng'e can 3 well in Yin'e Basin [R]. Jiuquan: Oilfield Operation Company of PetroChina Yumen Oilfield Company, 2018. |
[28] |
卢进才, 牛绍武, 魏建设, 等. 银额盆地西部蒙额地1井二叠纪叶肢介的发现及其意义. 地质通报, 2018, 37(1): 16-25. LU Jincai, NIU Shaowu, WEI Jianshe, et al. The discovery of Permian Estheria in the core of No.1 Meng'edi well, western Yingen-Ejin Basin and its significance. Geological Bulletin of China, 2018, 37(1): 16-25. |
[29] |
李素萍, 柳永清, 旷红伟, 等. 银额盆地侏罗纪孢粉植物群的发现及其地层时代意义: 以蒙额地1井为例. 地质学报, 2021, 95(5): 1382-1399. LI Suping, LIU Yongqing, KUANG Hongwei, et al. Palyno-flora from the Jurassic of Yingen-Ejin Basin, NW China and its implications for the stratigraphy and geochronology: A case study on MED-1 drill core. Acta Geologica Sinica, 2021, 95(5): 1382-1399. DOI:10.3969/j.issn.0001-5717.2021.05.005 |
[30] |
牛海青, 韩小锋, 吴俊, 等. 甘蒙地区北山盆地群含煤系地层时代归属. 地质科技通报, 2021, 40(6): 32-42. NIU Haiqing, HAN Xiaofeng, WU Jun, et al. Age attribution of coal bearing strata in Beishan Basin Group, Ganmeng area. Bulletin of Geological Science and Technology, 2021, 40(6): 32-42. |
[31] |
李刚. 路井凹陷的构造特征与油气远景分析. 石油地球物理勘探, 2004, 39(4): 443-449. LI Gang. Structural feature of Lujing Depression and analysis of oil/gas prospect. Oil Geophysical Prospecting, 2004, 39(4): 443-449. DOI:10.3321/j.issn:1000-7210.2004.04.015 |
[32] |
唐友军, 孔雪, 蒋兴超, 等. 内蒙古额济纳旗大狐狸山地区干泉组烃源岩生物标志化合物特征及意义. 地质通报, 2013, 32(4): 652-660. TANG Youjun, KONG Xue, JIANG Xingchao, et al. Biomarkers of hydrocarbon source rocks of Ganquan Formation in Dahulishan area, Ejin Banner, Inner Mongolia. Geological Bulletin of China, 2013, 32(4): 652-660. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2013.04.013 |
[33] |
陈治军, 高怡文, 刘护创, 等. 银根—额济纳旗盆地哈日凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征与油源对比. 石油学报, 2018, 39(1): 69-81. CHEN Zhijun, GAO Yiwen, LIU Huchuang, et al. Geochemical characteristics of Lower Cretaceous source rocks and oilsource correlation in Hari Sag, Yingen-Ejinaqi Basin. Acta Petrolei Sinica, 2018, 39(1): 69-81. |
[34] |
潘宾锋, 高月泉, 潘涛, 等. 银额盆地拐子湖凹陷北部地区白垩系烃源岩特征. 岩性油气藏, 2021, 33(6): 114-123. PAN Binfeng, GAO Yuequan, PAN Tao, et al. Characteristics of Cretaceous source rocks in northern Guaizihu Sag, Yingen-Ejinaqi Basin. Lithologic Reservoirs, 2021, 33(6): 114-123. DOI:10.12108/yxyqc.20210612 |
[35] |
吴陈冰洁, 朱筱敏, 魏巍, 等. 查干凹陷下白垩统巴二段储层特征及孔隙演化. 岩性油气藏, 2017, 29(1): 71-80. WU Chenbingjie, ZHU Xiaomin, WEI Wei, et al. Reservoir characteristics and pore evolution of the second member of the Lower Cretaceous Bayingebi Formation in Chagan Depression. Lithologic Reservoirs, 2017, 29(1): 71-80. DOI:10.3969/j.issn.1673-8926.2017.01.009 |
[36] |
刘军, 罗小平, 李辉, 等. 查干凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征. 岩性油气藏, 2013, 25(1): 75-80. LIU Jun, LUO Xiaoping, LI Hui, et al. Geochemical characteristics of hydrocarbon source rocks of the Lower Cretaceous in the Chagan Sag. Lithologic Reservoirs, 2013, 25(1): 75-80. DOI:10.3969/j.issn.1673-8926.2013.01.015 |
[37] |
王朋, 柳广弟, 曹喆, 等. 查干凹陷下白垩统有效烃源岩识别及其控藏作用. 岩性油气藏, 2015, 27(2): 18-25. WANG Peng, LIU Guangdi, CAO Zhe, et al. Identification of effective source rocks of Lower Cretaceous and its controlling on hydrocarbon accumulation in Chagan Depression. Lithologic Reservoirs, 2015, 27(2): 18-25. DOI:10.3969/j.issn.1673-8926.2015.02.004 |
[38] |
唐友军, 文志刚, 张超漠, 等. 银根—额济纳旗盆地天草凹陷天2井烃源岩生烃潜力评价. 天然气地球科学, 2008, 19(4): 530-536. TANG Youjun, WEN Zhigang, ZHANG Chaomo, et al. Evaluation of source rock of well Tian 2, Tiancao Sag of YinggenEjinaqi Basin. Natural Gas Geoscience, 2008, 19(4): 530-536. |
[39] |
杨润泽, 王宏语, 樊太亮, 等. 银额盆地拐子湖凹陷构造特征及其对古地貌演化的控制. 大庆石油地质与开发, 2020, 39(6): 39-51. YANG Runze, WANG Hongyu, FAN Tailiang, et al. Structural characteristics and their controlling effects over the paleogeomorphic evolution for Guaizihu Sag in Yin'e Basin. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing, 2020, 39(6): 39-51. |
[40] |
白晓寅, 韩长春, 贺永红, 等. 银额盆地哈日凹陷火成岩发育特征及其成藏作用. 岩性油气藏, 2018, 30(6): 18-26. BAI Xiaoyin, HAN Changchun, HE Yonghong, et al. Development characteristics of igneous rocks and its role in hydrocarbon accumulation in Hari Sag, Yingen-Ejinaqi Basin. Lithologic Reservoirs, 2018, 30(6): 18-26. DOI:10.12108/yxyqc.20180603 |
[41] |
陈治军, 王文慧, 刘金丰, 等. 银额盆地哈日凹陷多类型油气藏共生特征及其成藏机理. 沉积学报, 2022, 40(2): 557-572. CHEN Zhijun, WANG Wenhui, LIU Jinfeng, et al. Symbiotic characteristics and hydrocarbon accumulation mechanism of multi-type oil and gas reservoirs in the Hari Sag, Yingen-Ejinaqi Basin. Acta Sedimentologica Sinica, 2022, 40(2): 557-572. |
[42] |
常甜甜, 张征, 王文慧, 等. 银额盆地哈日凹陷油气成藏条件及模式. 地质与勘探, 2022, 58(4): 905-916. CHANG Tiantian, ZHANG Zheng, WANG Wenhui, et al. Hydrocarbon accumulation conditions and models of the Hari Sag in the Yingen-Ejinaqi Basin. Geology and Exploration, 2022, 58(4): 905-916. |
[43] |
罗群, 张泽元, 袁珍珠, 等. 致密油甜点的内涵、评价与优选: 以酒泉盆地青西凹陷白垩系下沟组为例. 岩性油气藏, 2022, 34(4): 1-12. LUO Qun, ZHANG Zeyuan, YUAN Zhenzhu, et al. Connotation, evaluation and optimization of tight oil sweet spots: A case study of Cretaceous Xiagou Formation in Qingxi Sag, Jiuquan Basin. Lithologic Reservoirs, 2022, 34(4): 1-12. DOI:10.12108/yxyqc.20220401 |