准噶尔盆地晚古生代—中生代复合含油气系统———继承型实例

（一）准噶尔盆地形成与演化

准噶尔盆地是在准噶尔地体上发育起来的沉积盆地，具有前寒武纪结晶基底、海西期褶皱基底双层结构，由于构造运动的多次叠加，从而形成了挤压构造环境下的复合叠加盆地。

准噶尔盆地自晚古生代至第四纪经历了海西、印支、燕山、喜马拉雅期等造山运动。从基底属性和构造演化史分析，为典型的中央地块复合叠合盆地。

（二）含油气系统的基本要素评价

1.烃源岩

准噶尔盆地已证实存在七套烃源岩，即石炭系、下二叠统佳木河组、风城组、上二叠统下乌尔禾组、芦草沟组、红雁池组和平地泉组，三叠系、中下侏罗统，下白垩统和下第三系安集海河组。除了三叠系外，其余六套烃源岩都可以找到能够对比的工业油气藏或油气苗。从成熟烃源岩的平面分布来看，盆地北部主要以二叠系烃源岩为主，而盆地的南部则主要以侏罗系烃源岩为主。从已发现的油气储量丰度来看，二叠系烃源岩供给占主导，其次为中下侏罗统煤系地层的贡献。烃源岩的有机地化指标对比表明，下二叠统风城组，上二叠统平地泉组、芦草沟组为成熟的好—最好的油气源岩，以生油为主；而中下侏罗统煤系地层为好—较好的低成熟—成熟的气源岩，以生气为主。

2.储层

从石炭系至第三系各个层段都有储层发育。石炭系及下二叠统佳木河组以火山岩为主，上二叠统以上则以碎屑岩为主。西北缘的碎屑岩以冲积相砂砾岩、砾岩为主，其他地区以砂岩为主。火山岩储集类型以裂缝-孔隙型为主，一般具有中—低孔隙度、低渗透率、孔隙结构较差和非均质程度较强的特征。

侏罗系及其以下地层碎屑岩的储集性能受机械压实作用影响大。一般3000m以上深度为好储层；3000～3900m为中等储层；大于3900m深度以下为差储层。沉积相对储集性能也有明显的控制作用，例如二叠系的冲积扇从扇端到扇缘储集性明显变差。第三系储层的储集性受压实作用影响相对较弱，储层物性条件主要跟岩性、层厚与胶结物含量有关。

（三）含油气系统的成藏过程

1.二叠系烃源岩热演化

二叠系烃源岩是准噶尔盆地中最重要的一套烃源岩，它的演化历史对含油气系统的形成演化特征产生了重要影响。

风城组烃源岩主要生油期在晚二叠世晚期至三叠纪，三叠纪之后转为凝析油阶段，至今，大部分已演化至干气阶段。下乌尔禾组烃源岩生油时间长，从三叠纪一直持续到现今，但大量的成油期在三叠纪至白垩纪。从中晚三叠世开始，其下部已演化至凝析油阶段。目前大部分进入高成熟的凝析油阶段。平地泉组烃源岩为盆地东部的主要烃源岩，现今处于成熟—生烃高峰期。盆地构造发育史研究表明，中、新生代沉积对二叠系成熟度的影响较小。二叠系平地泉组现今的成熟度多为二叠末演化的结果。但在沉积地层较连续、埋深较大的彩南、大井等凹陷中，平地泉组的成熟度较高。芦草沟组和红雁池组烃源岩分布于天山山前凹陷，有机质成熟度适中，R₀ 为 0.50%～0.91%，处于低熟—成熟期，埋深较大的山前凹陷区成熟度已演化至高成熟阶段。

2.油气运移

（1）油气运移通道

盆地内油气运移的通道主要有断裂、不整合及输导层，其中输导层和不整合面为油气侧向运移的主要通道，而油气的垂向运移则主要是以断裂带为通道。

盆地内断裂十分发育，主要有三期，即海西期、燕山期和喜马拉雅期。海西期和喜马拉雅山期以逆掩断裂为主，局部发育正断裂；燕山期断裂在盆地边缘主要为逆断裂，而在盆地内部则以正断层为主。这三期断裂的形成、继承发展和组合形式对油气聚集有明显控制作用。

不整合面作为油气运移的通道在已发现的油气田中已得到证实，如石西油田的油气主要储存于侏罗系及石炭—二叠系储层中，油源对比表明邻近的盆1井西凹陷及玛湖凹陷二叠系风城组和佳木河组为其主要的油气源供给区。构造分析表明，石西背斜为石炭—二叠纪期间的一个古隆起基础上发育起来的披覆型背斜，二叠系烃源岩呈不整合关系与其直接接触，这种不整合的接触关系导致烃源岩所生成的油气可通过不整合面运移至构造高部位并保存起来，形成原生油气藏。

在盆地演化过程中，由于振荡运动，湖水面进退的变化，形成烃源岩与储集体侧变，垂向上叠置的组合关系，烃源岩与储层接触面积大，有良好的泄油条件，为大面积含油提供了有利条件。

（2）运聚单元

根据流体势图和流体运移等值线图，对准噶尔盆地二叠系含油气系统的主要运聚单元进行了划分。

下二叠统在三叠纪末有4个明显的高势区，即沙湾地区、昌吉地区、盆1井西地区和艾里克湖地区（艾参1井处）（图6-31），以西北方向为主要油气运移指向。

3.油气的保存

盆地内影响油气保存条件的因素主要有以下3个方面，即盖层的有效封盖性、异常高压层的封闭作用、后期构造的稳定程度。

盆地各地质历史时期形成的三次最大的湖侵期，即早乌尔禾期、白碱滩期、吐谷鲁期沉积泥岩厚度最大，成为盆地的区域性盖层。各区域性盖层主要封闭其下的烃源岩所生成的油气，下乌尔禾组泥岩盖层封闭下二叠统风城组生成的油气和上二叠统夏子街组储集的油气；白垩系封盖侏罗系储集的油气。

侏罗系在盆地腹部深埋藏区存在异常高压现象，这一异常高压的出现，对应于中下侏罗统煤系成油门限位置。在生油窗中，Ⅲ型干酪根生烃释放出大量的 CO₂，在 R₀ =0.9%时达到高峰，CO₂ 的大量排出使围岩中的碳酸盐岩大量溶解，形成次生孔隙。当溶液中的这种碳酸盐岩向上运移时，随温度的降低，再次沉淀，最严重的碳酸盐岩化出现在 R₀ =0.5%处，对应于碳酸盐岩上部的封闭层，这一超压层不仅使呈欠压实状态的泥岩具有封盖作用，就是砂体也因碳酸盐岩矿物的富集胶结而成为有效的封闭层。

图6-31 准噶尔盆地下二叠统风城组—三叠系顶部含油气系统运聚单元划分图

（四）准噶尔盆地含油气系统的划分

根据准噶尔盆地含油气系统特点，可划分出6个复合含油气系统（图6-32）：①环玛湖二叠系继承型复合含油气系统（●）；②车拐石炭系—二叠系包谷图组/乌尔禾组（C₂ b/P₂ w）断层贯通型复合含油气系统（●）；③陆南-大井石炭系—二叠系、平地泉组改造型复合含油气系统（！）；④马桥-阜康二叠系/侏罗系继承型复合含油气系统（●）；⑤南缘中段上二叠统/侏罗系断层贯通型复合含油气系统（！）；⑥南缘西段侏罗系/下第三系断层贯通型复合含油气系统（●）。

（五）典型复合含油气系统特征

1.环玛湖石炭—二叠系继承型复合含油气系统（●）

包括佳木河组、风城组和乌尔禾组油气系统，此外，石炭系也可能是有效生烃灶。储层有五大层系 13 个层组（C、P₁ j、P₁ f、P₂ x、P₂ w、T₁ b、T₂ k ¹、T₂ k ²、J₁ b、J₁ s、J₂ x、J₃ q、K₁ t）。西北缘80%左右的油气储量都集中在区域盖层———白碱滩组之下的克拉玛依组砂砾岩中，其次为侏罗系。腹部地区石炭系火山岩和侏罗系砂岩为主要储层。因此，该系统是以二叠系为主要烃源岩，以石炭系、三叠系和侏罗系为储层，以上三叠统和三工河组为区域盖层的复合含油气系统。

该复合含油气系统具有多套烃源岩、多生烃期以及油气多期成藏的特点。本复合系统有三个关键时刻：第一个关键时刻为三叠纪末，它是佳木河组的大量生气期和风城组的生油高峰期，也是西北级油气主要成藏期；第二个关键时刻在白垩纪，它是乌尔禾组的主要生油期，为陆梁隆起中西部石油的主要成藏期；第三个关键时刻在第三纪，是乌尔禾组的生气高峰期，也是陆西南地区天然气的主要成藏期。

图6-32 准噶尔盆地复合含油气系统平面分布示意图

2.陆南-大井石炭系—二叠系平地泉组改造型复合含油气系统（！）

滴水泉组油气系统主要分布在五彩湾凹陷中，烃源岩自三叠纪末开始生气，中晚侏罗世是其大量生气期，并可延续至现今。油气主要储集在中石炭统巴塔玛依内山组火成岩中。石炭系顶部和二叠系底部的泥岩可以作为盖层。石炭系油气系统的关键时刻为晚侏罗世。

平地泉组生油岩侏罗纪开始生油，侏罗—白垩纪是其主要生烃期。储层为平三段和平二段中的砂岩层，平地泉组上部泥岩作为盖层。该系统的关键时刻为侏罗纪末。

3.马桥-阜康上二叠统—侏罗系继承型复合含油气系统（●）

二叠系生成的油气在莫索湾地区以石炭系、二叠系、三叠系和侏罗系作为储层；根据烃源岩的生烃期、圈闭形成期及油气成藏期，二叠系油气系统的关键时刻为中晚侏罗世（石油）和早白垩世（天然气）。

侏罗系烃源岩生油高峰期为白垩纪末，大量生气期为第三纪。其生成的油气可形成自生自储油气藏。侏罗系、白垩系及第三系大套的湖相泥岩均可作为盖层。侏罗系圈闭大多形成于燕山期，第三系圈闭形成于喜马拉雅期。侏罗系油气系统的关键时刻定为白垩纪末（油）和新第三纪（气）。

4.南缘中段上二叠统—侏罗系断层贯通复合含油气系统（！）

南缘浅部圈闭形成于喜马拉雅期，古隆起形成于海西期，三叠系和侏罗系圈闭形成于印支期和燕山期。二叠系生成的油气在南缘可聚集在三叠系和侏罗系中。根据烃源岩的生烃期、圈闭形成及油气成藏期，二叠系油气系统的关键时刻为中晚侏罗世（石油）—早白垩世（天然气）。

侏罗系烃源岩生油高峰期为白垩纪末，大量生气期为新第三纪。其生成的油气可形成自生自储油气藏，也可形成古生新储型油气藏。侏罗系、白垩系及第三系大套的湖相泥岩均可作为盖层。侏罗系圈闭大多形成于燕山期，第三系圈闭形成于喜马拉雅期。侏罗系油气系统的关键时刻定为白垩纪末（油）和新第三纪（气）。