摘要
盆地深层-超深层油气是我国油气勘探开发的重要接替领域,然而由于受到地质时期中多种复杂地质作用的影响,普遍具有多期运聚、多期调整的特点,油气成藏过程复杂,分布规律难以把握。如何准确地厘定成藏期次,追溯成藏过程是深入了解深层油气成藏机制和富集规律需要解决的关键问题。论文以准噶尔盆地中部地区1、3区块侏罗系深层油气藏为研究对象,综合应用盆地模拟、流体包裹体和油气地球化学等研究方法,在认识油气成藏动力学背景的基础上,调查了油气成藏期次和年代,讨论了油气多期成藏-调整的动态过程及模式。论文主要取得以下研究认识: 研究区受燕山期车-莫古隆起和喜山期构造运动影响,侏罗系古流体势发生了重大变化。自早白垩世开始,中部低势中心(征沙村)及北部高势区趋于消亡,新近纪以来发生的大规模向南掀斜使得南高北低的流体势格局定型,这种流体势场的演化控制了油气运移聚集的总体趋势。 储层流体包裹体研究表明:储层中可见孔隙固体沥青,烃类包裹体主要赋存在石英颗粒裂纹、石英次生加大边或尘线及碳酸盐胶结物中,以发黄色、蓝色和蓝白色荧光为主;烃类共生盐水包裹体显微测温总体指示了三期油气充注,其中沙窝地和莫西庄地区三工河组烃类共生盐水包裹体均一温度,主要分布在80-90℃、105-115℃和130-140℃,征沙村地区三工河组包裹体均一温度主要分布在100-115℃,125-135℃和140-155℃,中3区块永进地区西山窑组包裹体均一温度主要分布在85-90℃,100-105℃和125-130℃。结合埋藏史、热史及烃源岩生烃史模拟,确定了油气成藏年代,认为早白垩世末-晚白垩世中期(65-122Ma)、古近纪(23-58Ma)、新近纪-第四纪(0-18Ma)是侏罗系现今发现油藏的主要成藏期,孔隙沥青指示晚侏罗世前曾经形成古油藏,但遭受了燕山晚期抬升剥蚀的破坏。 通过储层沥青抽提物的饱和烃GC-MS测试,分析了不同构造部位含油储层孔隙自由烃和包裹体烃的生物标记物特征和来源。沙窝地和莫西庄地区储层自由烃和包裹体烃主要来源于下乌尔禾组(P2w下)和风城组(P1f)烃源岩,征沙村地区来源于P2w下源岩及J-P1f源岩生成石油的混合,永进地区主要来源于P1f、P2w下,也有J-P2w下混源油。 根据储层自由烃和包裹体烃的来源和成熟度差异,识别了不同含油构造自由烃-包裹体烃的共生组合类型。沙窝地和莫西庄见两种类型,分别为P2w下油源自由烃成熟度小于同源包裹体烃、P1f油源自由烃成熟度小于同源包裹体烃;征沙村地区存在三种类型,包括P2w下油源自由烃成熟度小于/大于同源包裹体烃、P2w下油源自由烃成熟度小于J-P1f混源包裹体烃;永进地区存在四种类型,P2w下油源自由烃成熟度小于同源包裹体烃、P1f油源自由烃成熟度小于P2w下油源包裹体烃、P2w下油源自由烃成熟度大于J-P2w下混源包裹体烃、P2w下油源自由烃成熟度近似于同源包裹体烃。这些不同类型的共生组合指示侏罗系发生了极为复杂的油气充注,可为推测油气成藏过程提供地化依据。 综合关键成藏期的流体动力场、孔隙自由烃-包裹体烃地化特征及成藏要素匹配关系,分析了侏罗系深层的油气成藏过程:晚侏罗世在车-莫古隆起区发生了最早期成藏,随后的抬升剥蚀导致油藏遭受破坏;早白垩世末期-晚白垩世油源断层幕式开启,二叠系生成油气沿断层垂向运移进入尚处在浅层的侏罗系中-高孔渗性储层,在地层岩性圈闭内发生第一期有效聚集,保留了二叠系油源的自由烃低于该时期捕获包裹体烃成熟度的地化记录;古近纪油源断层开启性差,构造翘倾使得早期聚集油气向北调整和再次成藏,该期成藏事件表现出二叠系油源自由烃与该时期捕获包裹体烃成熟度接近的特征;新近纪以来伴随着快速深埋和油源断裂再次幕式活化,二叠系及侏罗系来源油气在断裂传导超压驱动下发生深层致密储层条件的晚期成藏,永进地区记录了二叠系与侏罗系的混源油,中1区块可见二叠系油源自由烃成熟度高于新近纪捕获同源包裹体烃。依据油气成藏过程及模式,推测连通油源断层的继承性超压岩性圈闭是研究区深层-超深层油气成藏富集的最有利部位。