准噶尔盆地基本石油地质特征简述

准噶尔盆地基本石油地质特征简述1油气勘探概况准噶尔盆地位于新疆境内，天山山脉和阿尔泰山脉之间，平面形态南宽北窄，略呈三角形，面积约131794km2。准噶尔盆地的油气勘探大致可以分为5个阶段。1）1909～1949年起步阶段。1909年，新疆商务总局从苏联购进了一座挖油机，在独山子开掘油井，标志着新疆石油工业的开始。1935年，新疆地方政府与苏联合作，组成了独山子石油考查厂，对独山子地区的石油进行了地质调查和钻探。1936年10月，建立了独山子炼油厂。1941～1942年，是独山子油田开采的旺盛时期，开始在背斜南翼钻中深井，到1947年，年产原油1391t。1942～1950年累计采原油11497t。2）1950～1960年突破阶段。1949年，新中国诞生，开始了新疆石油工业发展的新纪元。1950～1954年，主要是集中力量勘探开发独山子油田，查明了上第三系褐色层及下第三系下绿色层的含油性，使原油年产量达到（4～5）×104t。1955～1956年，发现了克拉玛依油田，之后继续进行地质调查和地球物理勘探，同时钻探工作迅速发展，在克拉玛依～乌尔禾探区长130km、宽30km的范围内，部署了十条钻井大剖面，迅速地查明了克拉玛依大油田的范围，并发现了百口泉、乌尔禾、红山嘴及齐古油田。同时还在盆地其它地区钻探了9口参数井和探井。盆地探明石油地质储量由239×104t增加到24000×104t，原油年产量由3.29×104t增加到163.84×104t。1950～1960年，累积产原油335×104t，其中1966年生产原油166×104t，占全国总量的1/3。3）1961～1977年调整阶段。由于勘探力量调出，盆地内勘探工作量急剧减少，其中5年未开展地震工作，主要围绕克拉玛依油区开展评价工作，于1965年3月首次在二叠系发现工业油气流。盆地探明石油地质储量增加到32000×104t，原油年产量达到301×104t。累产原油2693×104t，其中1977年生产原油303×104t。4）1978～1989年发展阶段。这一时期，勘探手段和技术大为提高，勘探工作量剧增，油区勘探开拓了逆掩断裂带找油的新领域，发现了乌尔禾、夏子街、车排子、风城、火烧山等油田，扩大了百口泉、克拉玛依、红山嘴油田。累计新增探明石油地质储量62635×104t，累产原油5524×104t，1989年原油年产量为629×104t。5）1990年起加快阶段。勘探进入沙漠区，腹部、东部勘探取得了重大突破，腹部发现了石西、石南、莫北、陆梁及莫索湾油气田，东部发现了北三台、三台、甘河、沙南油田及整装沙漠油田——彩南油田，南缘勘探取得历史性突破，发现了呼图壁气田、卡因迪克油田、霍尔果斯油气田，西北缘斜坡区发现了五区南油气藏、玛北油田、中拐侏罗系油气藏。这一时期，新增探明石油地质储量68455×104t，新增探明天然气地质储量582×108m3，新建百万吨级油田3个，累产原油9142×104t，2003年生产原油1060×104t、天然气22.1×108m3。截止到2003年底，共完成探井2570口，总进尺4994700m；完成二维地震118615km，测网密度达到3km×5km；完成三维地震99块23674km2。盆地石油资源总量为85.87×108t，累计探明石油地质储量17.5142×108t，资源探明率20.4%；盆地天然气资源总量2.1×1012m3，累计探明天然气地质储量728.41×108m3，探明率3.47%。油气的综合探明率17.5%，不到20%，而且钻探程度较低，每10km2还不到1口井。分析认为，准噶尔盆地油气勘探还处于早中期，油气勘探潜力巨大，领域广阔。2构造特征简述2.1盆地基底结构根据航磁等资料综合分析认为，准噶尔盆地具有双基底结构：下部为前寒武纪结晶基底，上部为晚海西期（泥盆～早中石炭世）的褶皱基底。根据航磁资料，盆地地壳有两个磁性界面，上面一个界面在盆地边缘地区的平均厚度为5～8km，下面一个界面平均深度为16km，两者之间的地层厚达10km。从现有资料看，上面的界面相当于上古生界中磁性地层的顶面，在盆地南缘的北天山凹陷区，钻井资料与地面露头已证实为晚海西期褶皱基底，下面那个界面所反映的地层当然要比上古生界老得多。从准噶尔盆地及其周边岩石的磁性来看，泥盆系以下的古生界及上元古界磁性都比较弱，难以形成磁性界面，只有比它们更老的太古界及下元古界磁性比较强，可以形成磁性界面。所以将深达16km的那一个磁性界面作为太古界及下元古界（即前寒武纪）结晶基底的顶面。盆地的这种双基底结构反映了前盆地阶段准噶尔地区在古生代极为复杂的构造演化过程和稳定体制向活性体制的转化。经历了加里东和早中海西两个时期，准噶尔由稳定路块完全变成了岛弧区。纳谬尔期以后准噶尔岛弧开始回返（一些地区回返可延迟到早二叠纪末），在褶皱回返的复向斜中，出现了一些断坳结合的小盆地，于是准噶尔开始形成。2.2构造演化阶段划分准噶尔盆地是晚古生代至中、新生代多旋回叠合盆地，其上沉积石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪和第四纪地层。盆地中央地层平缓，具稳定地块特征，盆地南部是天山山前坳陷（或称天山北缘前陆盆地），盆地西北部为成吉思汗逆冲断褶带，盆地东北部为克拉美丽山山前坳馅。盆地演化可划分为三个阶段。1）前陆盆地阶段。二叠纪是盆地形成初期，盆地内部受造山期强烈构造运动的影响，在区域性南北方向的碰撞挤压下，形成了以北西、北西西向为主的大型隆起和坳陷，各个山前坳陷（西北缘山前坳陷、克拉美丽山前坳陷和北天山山前坳陷）间隔排列，形成了盆地早期特有的坳隆（或凹凸）间列的构造格局，使早期沉积产生了明显的分隔性。晚二叠世沉积范围逐渐扩大，分割局面初步统一，一直到二叠纪末，盆地处于较为平坦的沉积状态。2）坳陷盆地阶段。从三叠纪至早第三纪漫长的陆内坳陷发育阶段，共经历了两次强烈的改造运动—印支、燕山运动。自三叠纪后沉积主要受控于重力的均衡作用，沉积厚度一般表现为南厚北薄。三叠纪末的印支运动，总的表现为东强西弱、北强南弱，使得盆地周边主控断裂除了同生性活动外还有明显地左右扭动，盆地北缘一些主控断裂还表现为强烈的推覆活动，克—夏断裂就是在印支期发育起来的。燕山运动在盆地内的表现为西强东弱，盆地腹部从盆1井西凹陷到三个泉凸起一带整体上隆，上侏罗统基本缺失，与此同时，由于一些基底断裂的活动使盆地内部各地的剥蚀程度有所差异。燕山晚期，盆地内部表现为以腹部为中心的整体下沉，白垩系沉积厚度大且稳定。3）再生前陆盆地阶段。晚第三纪至第四纪为再生前陆盆地阶段。此时的喜马拉雅运动对准噶尔盆地有重大的影响，尤其是南缘，强大的挤压应力使北天山快速、大幅度隆升，并向盆地冲断，使盆地南缘发育陆内造山型前陆盆地，而盆地腹部和北部整体抬升，沉积坳陷收缩到南缘沿北天山一线，沉积了数千米的磨拉石建造，促使了该区侏罗系及下第三系烃源岩的成熟，同时扭压应力使得盆地南缘形成一系列成排成带的褶皱和断裂。2.3断裂发育特征盆地断裂的分布具有明显的分区定向性，主要表现为三组不同走向的断裂体系，即北东向体系、北西向体系和东西向体系。北东向体系主要发育于西北缘地区，以达尔布特断裂和克—乌断裂为主控断裂，以石炭系和侏罗系断裂分布看，其控制范围至玛湖东一带；北西向体系主要发育于乌伦古、克拉美丽地区，以吐丝托依拉断裂，陆北断裂为主控断裂；东西向体系主要发育于南缘坳陷区，以昌吉南断裂、奎屯—玛纳斯—呼图壁北断裂为主控断裂。盆地内除上述三组断裂体系外，其余断裂均发育甚微，表明盆地所受构造应力具有较稳定的方向性。从断裂发育强度和范围来看，受力强度由大到小的顺序是：东北缘、西北缘、南缘、腹部。断裂存在多期活动，一些海西、印支期形成的断裂，燕山期又进一步活动断开侏罗系地层。准噶尔盆地海西期、印支期、燕山期与喜马拉雅期等四期断裂活动具有分区性，活动方式也不一样，断开地层的层位也相差较大。断裂活动方式：海西期断裂活动主要是腹部、西北缘准东的逆冲作用；印支期的断裂活动主要是在西北缘逆冲作用；燕山期的断裂活动在盆地腹部有清楚的表现，正断层与逆断层都已见到；喜马拉雅期断层活动主要是盆地南缘的逆冲断层，在下第三系安集海河组泥岩与侏罗系煤系中发生滑脱。断裂的走向：海西期断裂主要有NWW、NE与近EW向三组；印支期的断裂主要为NE向；燕山期的断裂主要是NEE、NE与近EW向三组；喜马拉雅期断层主要呈NWW、近EW向。2.4不整合发育特征不整合面是构造运动的重要表现形式和记录。由于受频繁构造升降的影响，准噶尔盆地从石炭纪到第四纪主要发育了13期不整合，其中5期（K/J，J/T，T/P，P2/P1，P/C）为区域不整合。1）二叠系与石炭系之间的不整合：在盆地内陆梁隆起、东部隆起、莫索湾凸起、西部隆起等处广泛分布。石炭系常常形成潜山构造，如石西油田的石炭系油藏即为潜山构造油藏，莫索湾石炭系背斜亦为潜山构造。在陆梁隆起西部三南凹陷，下二叠统佳木河组与石炭系为削截不整合接触。2）中二叠统与下二叠统之间的不整合：风城期末的抬升造成风城组普遍削蚀，分布局限（仅在中央坳陷），夏子街期沉积范围逐渐扩大，使夏子街组与风城组或为超覆不整合接触，或为削截不整合接触，如在莫索湾凸起夏子街组超覆在风城组之上。3）中二叠统下乌尔禾组与夏子街组之间的不整合：在莫索湾凸起下乌尔禾组与夏子街组之间呈削截不整合接触，局部与风城组为削截不整合接触。4）上、下乌尔禾组之间的不整合：上乌尔禾组是准噶尔盆地二叠系各岩组中分布最广的，在盆地周缘可与下伏地层普遍呈不整合接触，如在西北缘中拐凸起，上乌尔禾组与下伏中-下二叠统均为削截不整合接触。5）三叠系与二叠系之间的不整合。6）侏罗系与三叠系之间的不整合：三叠纪末，盆地发生整体抬升，形成了三叠系和侏罗系之间的区域性不整合。三叠系顶部不整合面超覆现象较明显，且主要分布工区西北部，腹部表现为大面积的平行不整合或整合区，局部发育多处削截不整合，被削地层均为上三叠统白碱滩组，上覆下侏罗统八道湾组，也有多处八道湾组超覆在白碱滩组之上。7）下侏罗统三工河组与八道湾组之间的不整合。8）中侏罗统头屯河组与西山窑组之间的不整合：由燕山Ⅰ幕造就，在地震资料上是TJ4不整合面反射波。9）上侏罗统齐古组与中侏罗统头屯河组之间的不整合。10）上侏罗统喀拉扎组与齐古组之间的不整合。11）白垩系与侏罗系之间的不整合：由燕山Ⅱ幕造就，隆升较强烈，从车排子到陆梁隆起西部存在一个南西—北东向展布的大型古隆起，致使上侏罗统普遍缺失和中-下侏罗统遭受剥蚀。在盆地边缘地震资料上表现为KT1反射波，与下伏地层反射波呈明显削截不整合。12）第三系与白垩系之间的不整合：由燕山Ⅲ幕造就，主要分布在盆地边缘，在盆地东部地震资料上可清晰地看到ET1波与下伏地层反射波的相交现象。13）第四系与第三系之间的不整合：在盆地南缘地面剖面比较常见。2.5构造单元划分准噶尔盆地是西部大型复合叠加盆地，从晚海西期开始经历了“四期三阶段”的构造演化，其中晚海西构造运动对盆地构造格局的形成起到了至关重要的作用，因此将晚海西的构造运动及形成的构造格局作为构造单元划分的基本依据与原则。另外，之后的构造运动对盆地各区的影响和意义不同。构造单元划分原则，概括为如下：1）晚海西期盆地坳隆构造格局；2）印支、燕山、喜马拉雅运动对盆地构造改造作用；3）油气系统形成与演化特点；4）尽可能符合科研工作者习惯。依据以上4条原则，将准噶尔盆地的构造单元划分为6个一级构造单元和44个二级构造单元。西部隆起：包括乌夏断裂带、克百断裂带、红车断裂带、车排子凸起、中拐凸起5个二级构造单元，北东向展布，长300km、宽20～30km，总面积13500km2，主体由三个断裂带组成，该断裂带表现出了一个典型的冲断前锋构造带的推覆、分段、同生长、周期性活动的特征。推覆活动时间始于二叠纪，到燕山晚期休止，推覆距离自北向南逐渐减小，最大可达16km。陆梁隆起：走向北西，是盆地中的一个大型隆起单元，面积19400km2。二叠纪至三叠纪早中期一直处于隆升状态，除了与玛湖凹陷和盆1井西凹陷相邻