Question

　油气聚集成藏时期

Answer 1

塔北地区几套烃源岩，经历的叠加油窗时间早自加里东中期晚至现今，多时代储层发育也为油气储集提供了空间，历次构造运动形成的各类圈闭则为油气聚集提供了条件。因此必然出现多期成藏的状况，正确进行成藏期的划分，对认识不同构造演化阶段及不同构造地区油气分布的规律具有重要意义。

一、烃源岩演化与成藏期

烃源岩演化降解的产物是成藏的物质基础。烃源岩的主要生油阶段也是油气供给的鼎盛期，其它条件具备就成为最有利的成藏时期。因此可以根据烃源岩油气生成演化过程及产物、产率判断成藏期。

根据塔北几套烃源岩在不同构造区油气演化阶段（表5-1），可以大致确定其成藏时期。

库车坳陷三叠、侏罗系烃源岩大部分地区现今处于主要生油阶段，仅侏罗系在东段成熟度稍低，三叠系在西段成熟度较高，因此其成藏期主要是喜马拉雅期。

表5-1　塔北地区烃源岩演化与成藏时期　Table 5-1　The evolution of source rocks and pool-generating period in Northern Tarim

阿瓦提断陷几套烃源岩均有供油能力，下古生界源岩供油主要在海西期，后期亦有高成熟油气；石炭系则在燕山期以来，三叠系为喜马拉雅期，综合考虑阿瓦提构造演化特点，其主要成藏期应为燕山晚期—喜马拉雅期。

满加尔坳陷是塔北的主力源区，下古生界主要供油期为中加里东及早、晚海西期，海西期后则为高成熟油气供给阶段，石炭系及三叠系供油期主要为喜马拉雅期，因此应有中加里东、早、晚海西的正常原油—高成熟油气成藏期，海西期后则为高成熟油气成藏期，其中喜马拉雅期叠加了石炭系及三叠系的正常油气成藏期。

沙雅隆起经历的成藏期相对复杂，因为：①隆起本身烃源岩规模、质量及供油能力均不如坳陷区；②早、晚海西期两次抬升，烃源岩及已成藏油气遭严重破坏；③抬升后的长时间内由于演化近于中止而失去供油能力，因此隆起区的油源供给，除部分来自本身外，主要与坳陷区的供给有关，晚期还叠加了本身下古生界的二次生油的部分油源。因此，沙雅隆起区经历的成藏时期（自供、他源及二次生油）有早、晚海西期以正常油为主的成藏期，海西期后高成熟油气成藏期及燕山晚期—喜马拉雅期的多烃源成藏期，其中规模较大的就为海西期及喜马拉雅期。

根据烃源岩演化划分的成藏期表明，塔北地区有早海西、晚海西、印支、燕山、喜马拉雅五大成藏期，其中满加尔坳陷区以海西期为主，隆起区则以燕山—喜马拉雅期为主。

二、油气成因类型与成藏期

油气成熟度、成油母质类型及后生变化，可为成藏期的判断提供佐证。

研究表明，塔北所见油气（含沥青）主要是以腐泥型有机质为母源的高成熟油气及以腐植型有机质为母源的低成熟—成熟油气两大类，前者主要源于下古生界奥陶系，后者源于中生界三叠系、侏罗系。而奥陶系源岩提供如此成熟度油气的演化阶段主要处于坳陷区的早海西期以来及隆起区的喜马拉雅期二次生油。从油气后生改造看，主要破坏期有早、晚海西期及非构造因素的燕山晚期。因此其成藏时期应主要在早、晚海西期及燕山—喜马拉雅期；陆相源岩（含海陆交互相的石炭系）其主要生油阶段是喜马拉雅期，除阿瓦提的石炭系外，其成藏时期也只能是喜马拉雅期。显然，无论烃源岩从演化还是油气成因特点看，都表明塔北虽多期成藏，但重要的成藏期是海西期与燕山—喜马拉雅期，早期油气主要分布于坳陷区，晚期油气则是隆起区的主要勘探目标。

三、储层沥青与成藏期

储层沥青是储层原油后生变异、改造的产物，根据储层沥青有机地化特征及赋存空间在成岩变化序列的位置，确定进油时间，从而进行成藏期的划分。

塔北地腹多次构造运动形成的多期、多层位先氧化后演化改造型储层沥青，揭示了多期成藏的历史。

15口钻井从寒武—下白垩统不同层位沥青的芳烃稳定分子化合物组成，按其组合类型可分为五种类型（图5-1），其所赋存的储集空间的发生、发育及其在成岩变化序列中位置的研究表明，它们主要发育于5个时期（图5-2），两者对应，显然塔北地史上曾发生过五期成藏期及期后油气被改造的经历。

图5-1　塔里木盆地储层沥青、储层原油芳烃稳定分子化合物组成对比　Fig.5-1　Correlation of composition of reservoir asphalt and reservoir oil aromatic hydrocarbon stable compound in Tarim Basin

图5-2　阿克库勒沙14井下奥陶统综合成岩模式及进油期　Fig.5-2　Comprehensive diagenetic model and capturing oil stages of Lower Ordovician in well Sha-14 of Akekule

（据叶德胜1992年、邱蕴玉1994年资料综合，进油三、四期非该井层位见油，仅为示意表示）

第Ⅰ期——早海西期：以沙30井中—上奥陶统含沥青生物屑粉砂岩、沙21井及哈1井中—上志留统含沥青砂岩为代表。芳烃稳定分子化合物具“六高一低”的特点，较高的丁基萘、硫芴、三联苯、二甲基菲、芘及特低的3,5-二甲基菲和2,6-二甲基菲，该组合类型与塔东1井寒武系盆地相黑灰色硅质泥岩类型一致，指示油源主要来自盆地相的寒武系—下奥陶统；储集空间为成岩序列较早发育的胶结物溶蚀孔（绿泥石环边及白云石晶间溶孔），平均充填率4%左右，局部富集处可达10%～20%，期后的重结晶充填指示了水体环境的开启，导致原油被氧化，沙30井中—上奥陶统含沥青生物屑粉砂岩的荧光薄片证实，储层晚期又遭溶蚀形成新的空洞（缝），成为现今油气的有效储集空间。

第Ⅰ期的进油时间大致在泥盆纪末期的早海西旋回，也是塔北首次大规模油气聚集期，哈1井志留系288m厚的沥青砂岩上覆具储集性能良好的石炭系，无沥青显示，也从宏观上佐证了它们成藏于早海西期。

第Ⅱ期——晚海西期：以塔中1井、沙14井、沙9井、沙23井下奥陶统缝合线溶缝含沥青灰岩及东河2井上泥盆统含沥青砂岩为代表。与第Ⅰ期沥青相比，“六高”中的三甲基萘、硫芴、三联苯丰度显示降低，代之菲、2-甲基菲、3,5-二甲基菲和2,6-二甲基菲及三甲基菲，表明已有新的油源渗入，从油气演化历程分析新油源只能来自奥陶系；该期的储集空间属早中期粘土矿物胶结后的剩余原生孔，东河2井所见沥青充填于局部石英次生增长及碳酸盐矿物充填后的溶蚀孔，下奥陶统则普遍以缝合线状溶缝型为特征，据李南豪（1992）研究认为形成时间属晚海西期。

晚海西从油源角度考虑应是一次大规模的聚油成藏期，目前所见储层沥青主要是剥蚀面附近的残留物，并不完全反映该期的成藏规模。

第Ⅲ期——印支—早燕山期：以沙5井上三叠统与石炭系不整合面上下的含沥青（或稠油）砂砾岩为代表。其芳烃稳定分子化合物组合与前两期有较大差异，低分子量的前半部分布曲线呈递减式的斜坡状分布，后半部曲线则仍与Ⅰ、Ⅱ期近似。整体以高硫芴、高1-甲基菲及低的芴、低的三甲基菲为特征，高硫芴一般代表海相泻湖环境，而在四个不同构型的甲基菲中，以1-位的甲基菲即1-甲基菲成熟度最低，因此有可能代表了新生、低熟的石炭系新油源的渗入，对此高硫芴还有一种解释即是否与后生变化外来硫酸盐的加入有关。储集空间是充填于中期粘土矿物胶结物及局部方解石胶结物的溶孔，表明沥青充填时间应在三叠系沉积之后，相当于印支—早燕山期的产物。

图5-3　塔北不同构造部位现今原油与先期沥青芳烃稳定分子化合物组成对比　Fig.5-3　Correlation of composition of present-day oil and earlier asphalt aromatic hydrocarbon stable compound in different structural levels of Northern Tarim

值得注意的是所见第Ⅲ期储层沥青仅表明有一次成藏过程，从区域上看，能为该期提供一定规模油源的仍为下古生界，提供的油气产物主要应为成熟度较高的油气。石炭系、三叠系源岩在该期都不具备规模型的供油能力，隆起区的下古生界此时也不具二次生油的热效应，因此该期成藏规模相对是比较小的。

第Ⅳ期——晚燕山期：以沙15井下白垩统含沥青砂岩、下奥陶统含沥青灰岩及沙17井中三叠统含沥青砂岩为代表。芳烃稳定组成较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期又有较大改观，反映新的油源成分的3-甲基联苯、甲基二苯并呋喃、萤蒽等化合物明显增加，并以高菲、高甲基菲、高二甲基菲的组合取代了前三种类型中代表下古生界油源特征的丁基萘、三联苯、二甲基菲的三个特征分子。储集空间是砂岩粒间溶孔，沥青充填面孔率可达1.5%，下伏奥陶统含沥青云岩的沥青则赋存在由断裂所控制的张性裂缝——亮晶白云石脉的溶蚀孔缝中。

除上述根据储层沥青划分地史上四期成藏期外，还有塔北已发现的油气藏，绝大多数是喜马拉雅期成藏的产物，也是最后一期成藏期（第Ⅴ期），几个主要含油气区带喜马拉雅期原油与先期储层沥青芳烃稳定分子化合物组成都有显著的差异（图5-3）。

根据烃源岩、油气成因类型及储层沥青研究表明，本区存在早海西、晚海西、印支—早燕山期、晚燕山期及喜马拉雅期五期油气聚集成藏期，海西期与晚燕山—喜马拉雅期最具规模，海西期油气聚集的有利区带应是坳陷区低隆区，晚期油气则主要分布于隆起区及坳陷区边缘断裂带的高隆起部位。