洪浩尔舒特凹陷海北构造油气成藏条件分析

崔俊峰

（长江大学地球物理与石油资源学院，湖北 武汉430100）

（中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北 廊坊065007）

陈 骥 （中国地质大学 （北京）地球科学与资源学院，北京100083）

杨桂茹 （中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北 廊坊065007）

刘会纺，曾 婷，郑扶军 （中石油华北油田分公司勘探开发研究院，河北 任丘062552）

洪浩尔舒特凹陷位于内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌旗西南，构造上隶属二连盆地乌尼特坳陷，是在海西褶皱基底上发育起来的一个中生代沉积的半地堑凹陷，具单断半地堑结构，南断北超［1］，其东南以边界大断层与大兴安岭隆起相接，西北以斜坡向苏尼特隆起过渡。凹陷总体呈北东走向，长80km，宽10～18km，面积约1100km2。凹陷基底为古生界变质岩系及中生界侏罗系上统的火山岩－火山碎屑岩系，其盖层为中生界白垩系下统的沉积岩系。早白垩世是该凹陷湖盆发育的唯一时期，主要沉积一套巴彦花群地层，自下而上可分为阿尔善组 （K1ba）、腾格尔组 （腾一段K1bt1、腾二段K1bt2）及赛汉塔拉组 （K1bs）［4］。凹陷南部陡坡主要聚油构造带 （除东次洼槽海流特构造带外）勘探程度相对较低，通过对油气成藏过程综合分析，认为陡坡油气优势运移方向比较集中，油气充注量规模可观［2］。近年来，在中洼槽陡带海北构造围翼连续部署钻探了洪37井、洪63井、洪61井等，其中在洪37井腾一段下部5.6m的砂砾岩段常规试油喜获日产16.9t的高产工业油流。

1 构造特征

洪浩尔舒特凹陷分为东、中、西3个次洼。中次洼面积500km2，白垩系最大埋深达3500m，是3个次洼中面积、埋深最大的洼槽。凹陷在演化过程中，呈现出东、西部构造活动活跃，中部相对稳定的特点。在阿尔善组沉积期间，东南边界乌套海断层裂陷活动不均衡，西部沉降幅度大，中东部沉降幅度小，西部沉积的地层最厚，成为全凹的沉降中心，中东部也各具有一个次级沉降中心。在腾一段沉积时期，西部抬升，东部下降，中次洼东部和东次洼沉降幅度最大，为当时的沉降中心，中次洼西部为次级沉降中心，从而形成东、中、西3个次级洼槽［6］。笔者所研究的海北构造位于中洼槽中部陡带，是在阿四段沉积期火山剧烈活动时形成，后期又持续稳定抬升的断鼻构造。主要目的层是沉积于海北构造围翼火山岩台地下方的腾一段构造层。

2 沉积相分析

以洪37井为例进行沉积相分析。洪37井 （见图1）是位于洪浩尔舒特凹陷中次洼海北构造东翼的典型探井，在下白垩统腾一段和阿尔善组顶部共3次连续取心，取心井段为1575～1577.57m、1597～1605m、1853～1855m。根据岩芯、录井、测井资料分析，可以鉴别出腾一段与阿尔善组的5次取心井段主要发育为扇三角洲相的扇三角洲前缘亚相沉积以及次生扇，为浅湖相沉积，具体可划分出水下分流河道、河口坝、扇面河道、水下分流间湾等沉积微相。

图1 洪浩尔舒特凹陷洪37井综合柱状图

1451.4m～1457.93m 砂泥互层，总体上泥包砂，向上砂体厚度变大，变形层理发育，可见泥岩撕裂屑，具有重力流搬运特征，指示次生扇；1575～1577.57m岩性为粉砂岩，水平纹层发育，上部可见冲刷面，自然电位呈齿形结构，指示水下分流河道及河口坝；1597～1605m砂岩，砾岩夹少量泥岩，块状层理发育，杂基支撑，磨圆度中等，分选差，成分成熟度低，可见多个冲刷面，具近缘快速堆积特征，自然电位呈齿形结构，指示水下分流河道及河口坝；1853～1855m岩性为砂岩，砾岩，有氧化色，块状层理，杂基支撑，见冲刷面，分选性很差，磨圆度较差。岩屑含量高说明成分成熟度低，具近源快速堆积的特点，指示扇面河道；1980～1984m块状层理，杂基支撑，局部颗粒支撑，有一定的分选磨圆，成分成熟度低，可见冲刷充填构造，水携特征明显，指示水下分流河道及间湾。

3 主构造区发育物性较好的储集层

洪浩尔舒特凹陷陡带紧邻大兴安岭隆起，与二连盆地现今发现的其他聚油凹陷相比，具有得天独厚的特有物源供给条件。该凹陷中次洼陡带发育2组近于平行的NE向边界断层和二台阶断层，这两组断层分别控制着来自陡带的物源沉积和油气分布。海北鼻状构造在平面上处于近NNE向的洪37西断层与边界断层相交部位 （见图2），物源口主要分布在两条断层相交的调节带处，正好位于构造高点，因此，物源在构造古梁形成分水岭，在其两翼形成古水道，水流携带大量泥砂沉积在鼻状构造翼部，而在二台阶断层下降盘常常沉积一套水下、远物源、近油源的湖相储集体，在二台阶断层上降盘至边界断层沉积一套含煤屑、薄煤层的平原相储集体。这些储集体与二台阶断层和洪37西断层等因数有机结合形成构造岩性圈闭。这些依附在鼻状构造围翼的圈闭具有较好的构造背景和油气成藏条件，是油气勘探的有利区带。

陡带海北构造东翼洪37井区，目的层腾一段沉积早期，来自洪5南方向的大型扇三角洲前缘在地质作用下，在二台阶断层下降盘和火山岩台地下方发生滑塌沉积，在构造围翼形成多个滑塌扇叠置的扇群；目的层阿尔善组沉积晚期，同样来自洪5南的大型扇三角洲在古隆起围翼的水下斜坡背景下，形成3个较大型水下扇沉积 （见图3）。这些扇体形成的砂岩储集体具有相同的特征：紧邻生油洼槽，分选好，磨圆度高，同时处于水体以下，泥岩盖层发育，具有良好的储集物性，是岩性地层油藏的有利勘探区。

4 主要油源层和供油方式

洪浩尔舒特凹陷中洼槽干酪根元素组成范氏图 （见图4）和岩石热解Tmax－IH （Tmax为热解最大值峰温，IH为热解氢指数）关系图 （见图5）表明，中次洼槽暗色泥岩母质类型较好，以Ⅱ型为主。

图2 洪浩尔舒特凹陷中次洼阿尔善组顶面构造图

图3 洪浩尔舒特凹陷中次洼腾一段沉积相图

1）阿尔善组 阿尔善组母质类型最好，主要为Ⅱ2－Ⅱ1型。干酪根H／C在1.0左右，在元素组成范氏图上主要在Ⅱ1型区间，IH多在350mg／g以上，最大值达到 了 460mg／g，在 热 解 Tmax－IH关系图上数据点大部分落在Ⅱ1型区间。可溶有机质饱／芳比也较高，在1.5左右。5α－C27－／5α－C29比值较高，最高达54%。

2）腾一段 腾一段母质类型次之为Ⅱ2型。干酪根H／C接近1.0，IH 达在300mg／g左右，饱／芳比基本在1.2左右，在热解Tmax－IH关系图及元素组成范氏图上位于Ⅱ2型区间。

图4 中次洼槽生油岩元素组成范氏图

图5 中次洼槽生油岩Tmax－IH关系图

3）腾二段 腾二段母质类型最差，主要为Ⅱ2型偏Ⅲ型。干酪根H／C在0.9左右，在元素组成范氏图上落在Ⅱ2型区间，IH数在220mg／g左右，在热解Tmax－IH关系图上数据点也分布在Ⅱ2型区间。

总体来看，中次洼槽阿尔善组暗色泥岩为Ⅱ2－Ⅱ1型母质，腾一段的母质类型以Ⅱ2型为主，TOC（总有机碳含量）值在1%～5%，为好烃源岩，而腾二段暗色泥岩为Ⅱ2偏Ⅲ型母质，TOC值在1%～3%，烃源岩品质较差。

通过对洪浩尔舒特凹陷中次洼地层进行划分对比和三维地震剖面分析，认为地层间明显存在4个大的地层不整合面，分别是阿尔善组沉积早期、阿尔善组沉积末期、腾一段沉积末期和腾二段沉积末期。区域上腾一段和阿尔善组是2套主力烃源岩层，油气主要集中在这2套地层中。从已钻井洪37井、洪63井的录井情况看，油气显示集中段也主要分布在阿尔善组上部和腾一段下部，处于阿尔善组沉积末期形成的不整合面上下。平面上，该区域规模较大的、延伸于生油洼槽中的断层较少，很难形成断层输油方式。同时陡带扇体具有数量多，规模小特征，致使储集砂体互不连通，油气输导能力较差。另外经油源对比，洪37井腾一段原油主要来自洼槽内的腾一段烃源岩，同时少量混入了阿尔善组成熟度较高的烃源岩所生原油，分析为下部阿尔善组油气通过不整合面上储于腾一段下部。据此认为，中洼陡带油气以沿不整合面运移方式为主。

5 油气运聚成藏时间及成藏条件

依据洪37井镜质体反射率、总烃／TOC、“A”／TOC（“A”表示氯仿沥青 “A”含量）、生物指标甾、萜等资料推测洪浩尔舒特凹陷中洼槽成熟门限在1300～1500m左右。即在腾二段沉积末期，洼漕中心的腾一段烃源岩就已开始进入生油高峰阶段，并开始油气初次运移，腾二段沉积后洼漕中心腾一段的烃源岩全部进入生油高峰阶段，是油气大量生成、运移的阶段。构造演化分析表明海北构造群形成于阿尔善组沉积末期，后期具有较好的稳定性和继承性，形成时间早于腾一段洼槽油气开始大量生成、运移和聚集的时间，油气沿不整合面向海北构造群运聚的时间相对较早，加之该区储集砂体分布受封闭性较好的断层和火山岩台地控制，深入湖湘泥岩之中，对油气的后期保存起到一定作用。因此，紧邻生油洼槽的海北构造群有较好的成藏条件，具有形成规模油气藏的勘探潜力。

6 结 语

海北构造处于中洼槽中部陡带，具备双向供油条件。该构造正好处于规模较大的陡带物源口，在古地形地貌以及局部断层的控制下，主扇体前缘受多期地质作用，在构造围翼发生多期、多次滑塌，形成物性较好的储集扇群，特别是腾一段下部的储集砂体深入主要烃源岩之中，位于阿尔善组沉积末期的区域不整合面之上，具有好的成藏条件。该构造围翼形成的扇群，虽然单个砂体规模较小，但群砂叠置，总体上具有较大规模，是下一步勘探的有利方向。