辛加地堑古近纪稠油富集规律和成藏模式

高宁宁，单玄龙，马 锋，杜 商，刘祚东

(1.吉林大学，吉林 长春 130061;2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083)

0 引言

随着世界经济的快速发展，对石油的需求不断增加，而常规石油储量日益减少，稠油资源的重要性得以凸现[1]。阿拉伯半岛辛加地堑稠油资源潜力较大，但目前只进行了有限的勘探活动，对该地区稠油的富集规律和成藏机制的研究相对来说还比较薄弱。辛加地堑位于阿拉伯半岛西北角，主要分布在叙利亚的东北地区，总面积约为22879 km2，稠油主要发育在古近系碳酸盐岩储层中。利用IHS数据库资料，在系统总结该区常规油气的研究成果及最新的稠油油田资料的基础上，深入分析辛加地堑古近纪稠油的富集规律和成藏模式，以期为该地区稠油资源的进一步勘探和开发提供指导，并对研究同类型盆地中稠油的成藏模式和分布规律提供借鉴。

1 地质概况

辛加地堑为介于土耳其东南—叙利亚北部地台和黑西亚地台2个坚硬陆块之间的海湾[2]，西与厄莱珀地台接触，向东进入托罗斯—扎格罗斯褶皱带，处于构造高部位，以辛加隆起和阿卜杜勒·阿齐兹隆起2个地形和构造高点为主[3]。晚白垩世新特提斯洋闭合，阿拉伯板块北部、东北部边缘俯冲和蛇绿岩推覆构造向南俯冲的张力形成了辛加地区的东西向正断层，并创造了阿卜杜勒·阿齐兹—辛加半地堑，该地堑中沉积了厚达1600 m的Shiranish组灰岩[3]。晚中新世的陆陆碰撞使辛加地区开始隆起，上新世晚期辛加隆起发生全面反转[4]，激活了晚白垩世的东—西向正断层，形成一系列逆冲断层，在其之上形成大量的断层传播褶皱，造就了现今辛加地堑东—西向展布的构造格局[3]。这个后期的结构性活化是该地区新生代和中生代背斜油气聚集的关键。

2 稠油成藏条件

2.1 烃源岩

晚白垩世坎藩期—马斯特里赫特期为研究区海侵最大的时期，属于远离陆棚沉积环境，沉积了巨厚层的Shiranish组碳酸盐岩地层，Shiranish组下段岩性主要为致密泥灰岩和钙质页岩(图1)，为区内主要的烃源岩层，且在地堑中部地区最为发育。

这套烃源岩的总有机碳含量平均为3.0%，最大可达14.3%，干酪根以Ⅱ型为主。巨厚层的Shiranish组烃源岩为稠油形成提供了物质基础，其在古近纪晚期进入生油窗，在上新世晚期达到最大埋深，并开始大量排烃(图2)。

图1 辛加地堑综合地层柱状图

图2 埋藏史曲线和含油气系统图

2.2 储层

辛加地堑稠油储层主要为渐新统Chilou组潮坪—潟湖亚相的碳酸盐岩，厚度近400 m，埋深较浅，产出的主要为相对密度大于0.92的高硫(约4.65%)重质油;另外，在始新统Jaddala组也有少量稠油发现(表1)。

Chilou组中富含颗石藻、有孔虫、骨针等浮游生物化石，结构成熟度高，成分成熟度较低，晶粒细小，以泥晶结构为主[5]。该组分为2段:下段为灰岩、含泥灰岩和泥质灰岩;上段为含泥灰岩、泥灰岩。下段主要为孔隙裂缝型、溶洞裂缝型和裂缝溶洞型储层，横向连通性好，具有较高的产量和储量;上段主要为微裂缝孔隙型储层，渗透率低，产能较低[5]。Chilou组裂缝主要是在新近纪的挤压褶皱作用和断层作用过程中形成的[6]，裂缝的形成使孔隙度增大。该储层平均孔隙度为19%，最大可达27%;渗透率为1×10－3～100×10－3μm2。含水饱和度平均为41%，属于高孔隙度、低裂缝渗透率稠油油藏。

Chilou组储层埋深浅，孔隙度较高，储层内部通过断层相连通，部分断层甚至切穿上覆的下中新统Dhiban组硬石膏区域盖层，这是稠油形成的关键。

表1 新近纪稠油生储盖组合统计

2.3 构造圈闭

叙利亚东北部，晚中生代相对较小的扩展和晚新生代的水平挤压对成藏组合起到至关重要的作用[7]，也为油气的运移提供了动力。以晚白垩世为主的扩展作用形成一系列东西向的正断层，上新世晚期辛加地区发生全面反转，形成一系列近东西向展布的断层传播褶皱，并激活了晚白垩世的正断层，使得辛加地堑内部被近东西向和北东向断裂分隔成断块。辛加地堑发现的油藏大多与现今地形相关联，主要圈闭机制是上新世晚期的断层传播褶皱，以长条形背斜圈闭和受背斜控制的断块圈闭为主[6，8]。

3 稠油的富集规律和成藏模式

3.1 油气运移

活化的晚白垩世断层扩展到新生界地层，甚至到达地表[9]，这些复活的晚白垩世断层为油气垂向运移提供了很好通道。同时，强烈构造作用产生的地应力，引起地层压缩和变形，造成地层孔隙空间减小，使烃源岩内部压力增加，促使异常高压形成;另外，Shiranish组烃源岩在上新世晚期达到最大埋深，并进入了生油高峰期，产生大量油气，油气生成必然造成孔隙压力增大，也促使异常高压形成，油气大量排出[10]，油气通过断裂垂向运移至古近系Chilou组和Jaddala组储层并聚集成藏，垂向运移距离可达1～2 km。

3.2 稠油富集规律

由辛加地堑油田数据统计结果可知(表1):纵向上，稠油主要富集在埋藏较浅(110～1200 m)的古近系Chilou组和Jaddala组碳酸盐岩储层;而埋藏较深的侏罗世—白垩世储层以常规油为主。整体上有储层时代越新，埋藏深度越浅，原油的相对密度越大，稠化程度越高的趋势(表1)，重质油与常规石油有共生关系，原油性质上劣下优，由浅部的高黏重质油变为深部的常规油[11]。在空间分布上，构造形态控制流体势，进而控制油气整体运移方向和主要分布区域，有效源岩范围制约油气分布范围。稠油主要受背斜圈闭展布特征的控制[10－11]，辛加地堑中部地区发育2个较大规模东西向展布的背斜构造，也是Shiranish组烃源岩发育最好的地区。另外，该地区近东西向断裂也很发育，也有利于油气的疏导和运移，因此，辛加隆起和阿卜杜勒·阿齐兹之间的中部地区为研究区稠油最富集地区。

3.3 稠油的稠化机制和成藏模式

上新世晚期形成了一系列东西向展布的断层传播褶皱和大量断层和断块，这些断块之间有着不同深度的油水界面，北东走向的几条较大的同生断裂，控制了优质储层的形成及分布，是稠油油藏的主控断裂[6－8]。结合研究区油气运移和稠油富集规律，认为原油稠变主要发生在沿断裂带的垂向运移过程中，且运移距离越远，稠变程度越高。

上新世晚期Shiranish组烃源岩进入了排烃的高峰期，部分复活断层切割上部的断层传播褶皱，与不整合面及浅部储层构成很好的连通系统。沿开放性断裂运移的原油，在进入浅部储层的过程中，由于埋藏浅、温度和压力较低等原因，系统处于开启状态，其中的气体和轻质组分蒸发、逸散或被溶解于孔隙水中，从而使母体原油变稠、变重;另外，地表水沿断裂渗入，导致水洗、氧化和生物降解等作用发生，使原油变稠、变重，并在近东西向展布的背斜及受其控制的断块圈闭中富集形成稠油油 藏，属于断裂输导型重质油藏(图3)。

图3 辛加地堑稠油稠化与成藏模式示意图

4 结论

(1)辛加地堑古近系稠油具备很好的生储盖配置关系:烃源岩主要为上白垩统Shiranish组泥灰岩和钙质页岩层，主要储层为渐新统Chilou组浅海相灰岩和泥质灰岩，下中新统Dhiban组硬石膏为区域盖层，主要圈闭机制是上新世晚期近东西向展布的断层传播褶皱。

(2)上新世晚期进入生烃高峰期，由于复活的白垩世断层很发育，原油运移以沿断层的垂向运移为主，且在运移过程中遭受各种稠化作用而形成稠油，并在背斜和断块圈闭中聚集形成稠油油藏，属于断裂输导型重质油藏。

(3)稠油的形成和分布主要受复活的白垩世断层和被断层切割的浅埋深储层的控制，纵向上稠油主要富集在埋藏较浅的渐新统Chilou组灰岩储层，平面上稠油在辛加地堑中部地区最为富集。

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