摘要：柴达木盆地三湖地区第四系为弱成岩疏松砂岩地层，近几年围绕构造圈闭的勘探成效不大，岩性气藏将成为该区天然气储量的又一增长点。在层序地层分析基础上，分析了该盆地第四系独特的沉积条件及岩性气藏成藏条件：①盆地周边的构造坡折带是岩性圈闭的有利发育区；②构造背景上的斜坡带是岩性气藏发育区；③深层岩石的弱成岩作用有利于岩性圈闭的形成。根据对三湖地区第四系构造背景、沉积体系展布特征及岩性圈闭发育条件等的综合分析，得出三湖地区七个泉组发育有岩性尖灭带、盆地内沉积低隆起或鼻隆起带、斜坡带及透镜体等类型的岩性圈闭的认识。最后，提出了三湖地区岩性气藏的勘探技术对策：应加强保低频保振幅地震处理与综合解释，高分辨率露头层序的建立，测井资料的精细对比分析等工作。
关键词：柴达木盆地；第四纪；三湖凹陷；岩性油气藏；生物气；成藏条件；岩性圈闭；勘探技术对策
柴达木盆地三湖地区西起那北-落雁山-红三旱四号一带，东至南北霍布逊湖，北以陵间、锡南、埃南断裂为界，南至昆仑山前的边界断裂，面积约50000km2(图1)。该区生物气资源量“三次资源评价”约为1.5×1012m3。截至2006年底，累计探明天然气地质储量2771×108m3，探明率为18.8%。
1 第四系独特的沉积条件
柴达木盆地第四系为多期滨浅湖相砂泥薄互层沉积，现今地层平缓及成岩作用弱等独有的地质特征，有利于三湖地区第四系岩性气藏的形成[1]。三湖地区第四系构造稳定，呈南稍陡北缓的“箕状”平缓坳陷型盆地，自昆仑山前至三湖凹陷为平缓的单斜盆地，地层褶皱十分微弱，地层倾角一般为2°～3°，断层不发育，至盐湖-驼峰山构造一线以北才见明显的褶皱和断层发育。根据现在沉积地貌特征，南部发育大规模的冲积扇-三角洲群，北部缺乏物源，根据“将今论古”沉积学原理分析第四系的沉积特征。
三湖地区第四纪早期为湖盆扩张期，砂体沿滨岸分布；受湖平面频繁升降、湖岸线动荡迁移，沉积砂体沿滨岸平面上呈带状迁移、纵向上反复叠加。第四纪中晚期为湖盆鼎盛时期，湖平面相对稳定，沿岸砂体沉积相对稳定，连片分布；泥岩与粉砂岩间互沉积形成了良好的生储盖组合。第四纪末期以来湖盆萎缩，形成的盐岩成为优质的区域盖层。第四系的沉积中心由西向东迁移。
层拉平东西剖面反映中心向东迁移，古近纪-新近纪狮子沟期至第四纪七个泉中期为岩性气藏发育段，沉积中心由西向东迁移特征明显。现今湖盆萎缩到东南达布逊-察尔汗一带，南北剖面上第四系沉积中心迁移不明显，但能反映水体的动荡变化。南部持续发育较大规模的冲积扇 三角洲群，岩性粗相变快，是三角洲和浊积砂岩性勘探新领域。北斜坡在早期有季节性水系，横向不连续性反映三角洲前缘环境；中晚期在没有外源输入的情况下，受环岸流和湖水进退的控制，沿滨浅湖相带发育滩坝砂。
2 岩性气藏成藏条件
2.1 盆地周边构造坡折带为岩性圈闭有利发育区
构造坡折带对层序、沉积和岩性圈闭的发育具有十分重要的控制作用，在不同构造坡折域可以形成不同类型的岩性圈闭[2]。断裂坡折带往往控制着低位体系域的发育区域，其上游方向是下切谷和剥蚀面最发育的地带。在高水位期常常控制着高位体系域，构造坡折带的差异沉降，可导致砂体的层数和厚度明显加大，沉积旋回增多。构造坡折带是不整合面开始发育的部位，有利于形成地层圈闭。
三湖地区的南北斜坡带存在坡折带，在地震剖面上第四系七个泉组顶部K。标志层的层拉平地震剖面上见厚度快速变化带。在平面地层厚度上变化不均一，自坳陷边缘向坳陷中心形成阶梯状增厚。在北斜坡自涩北、台南、盐湖、哑叭尔构造线以南的第四系地层厚度从1800m迅速增厚到2900m，变化梯度为100m/km；驼峰山、台吉乃尔以南地层厚度从1200m迅速增厚到1800m，变化梯度为100～120m/km。在三湖地区南斜坡向中央凹陷的转折部位存在受基底断裂控制的构造坡折带，南斜坡的那北以东地区也存在厚度快速变化带，变化梯度为60～120m/km，昆仑山物源与坡折带匹配，是岩性圈闭发育的有利区带。
2.2 构造背景上的斜坡带是岩性气藏发育区
从现在勘探结果来看，三湖地区已发现气田全为构造类圈闭，从理论上讲一个地区并不仅局限于构造圈闭，该地区应该存在岩性尖灭地层圈闭和孤立砂岩透镜体等类型的岩性圈闭。在实践上也已经零星发现了几个岩性气藏，例如位于涩北一、二号构造鞍部的涩27井中第零气层组和第一气层组中的一些气层，是在背斜圈闭背景上，沿上倾方向相变、尖灭形成的；位于台吉乃尔构造低部位的台中2井700m处的气层也是在背斜背景上，由于砂体上倾尖灭而形成岩性气藏。
三湖地区第四系局部构造为同沉积构造，构造幅度上小下大，浅层构造形成受深部古近系-新近系古构造控制[3]。由于同沉积背斜是继承性发育，在构造顶部具有相对较浅的沉积水体和较大的水动能，在构造顶部一般具有岩性相对较粗、砂质岩比例较大的特点，并具有较好的孔隙度和渗透率。在构造斜坡带由于水体相对变化较快，在顺物源方向易形成岩性尖灭带，发育岩性气藏。由于同沉积背斜是生物气的长期运聚区，使气田具有最高的冲注能力，涩北一号、涩北二号和台南气田均具有上述特征。在构造背景的斜坡带由于位于生物气的运移通道上，有利砂体带将优先捕获生物气成藏。
2.3 深层岩石的弱成岩作用有利于岩性圈闭形成
第四系岩石固结程度低、孔隙度高，整体为弱成岩作用，处于早期成岩阶段。第四系沉积体系主要为湖泊、河流相，储层以滨浅湖滩坝砂体为主，沉积水体的频繁进退，使储层具有单层厚度小、发育层数多的特点，结构疏松、原生孔隙发育。无论是砂岩还是泥质粉砂岩，都具有25%～41%的孔隙度。
压实作用是沉积物最重要的成岩作用之一，它导致孔隙水排除，孔隙度减少，岩石体密度增加。三湖地区第四系地层主要的成岩作用是压实作用，不同岩性其压实特征不尽相同。研究表明，压实早期对泥岩的影响较对砂岩显著，0～2000m深度范围内，页岩的孔隙度随深度的变化速率相对较大，而砂岩的变化速率相对较小，在相同深度范围内，泥质岩物性变化的速率总比砂质岩性大(图2)。特别是深度超过900m，由于地层水的大量排出，泥岩塑性消失，已相当致密且明显成层；粉砂岩已趋于点接触，但是胶结物较少，仍较疏松。泥质岩压实程度超过砂质岩，两者排替压力差逐渐增大，泥岩层易形成侧向封堵，有利于岩性气藏形成。
3 岩性气藏勘探有利区及勘探技术对策
3.1 勘探有利区
根据三湖地区第四系构造背景、沉积体系展布特征及岩性圈闭发育条件等综合分析，提出三湖地区七个泉组发育有岩性尖灭带、盆地内沉积低隆起或鼻隆起带、斜坡带及透镜体等类型的岩性圈闭。
1) 岩性尖灭带指在灶地北(灶地以北)、格北(格尔木以北)及哑南(哑叭尔以南)地区。由于在昆仑山前的灶地、格尔木及祁连山前的哑叭尔地区为第四系的主要物源，发育冲积扇沉积体系，在冲积扇前的地区易形成沙坝带，在斜坡背景下透镜体以及岩性上倾尖灭体等岩性圈闭非常发育。在盐湖一哑叭尔地区由于受锡铁山物源的影响，在断裂下降盘形成了洪积扇沉积体，厚度较大，向南变为三角洲相、滨浅湖相，为岩性尖灭发育区。
2) 沉积低隆起或鼻隆起带指在第四系沉积时的湖盆地内的沉积低隆起或鼻状隆起带，主要是台南-涩北、涩东南等地区。第四系的低缓背斜构造一般在第四纪初期开始发展，在中晚期得到定型，具有雏形期-稳定继承发展期-大幅度隆升定型期的演变过程。盆地内沉积低隆起或鼻隆起带整体处于滨浅湖区，在局部形成高背景，将控制砂体分布：①在稳定环境下，顶部砂体相对富集；②在相对快速沉积的背景下，在斜坡带形成岩性变化带，为岩性气藏发育区。
3) 斜坡带指由于第四纪沉积时三湖凹陷的南、北斜坡的坡折带地区，主要是涩北气田南、驼峰山西及船形丘等地区。南斜坡地形比较平缓，构造不太发育，物源相对很丰富，透镜体以及岩性上倾尖灭体等岩性圈闭非常发育，寻找隐蔽油气藏的可能性很大[4]。北斜坡带地层厚度变化不均一，从坳陷边缘向坳陷中心呈阶梯状增厚，发育涩北-台南-盐湖一带以南及驼峰山-台吉乃尔-鸭湖构造一带以南两个台阶带，存在发育岩性气藏的背景。
4) 透镜状岩性圈闭指形成于四周被低(非)渗透岩层所包围的各种透镜状、条带状或不规则状渗透性储集岩层中的气藏。此类圈闭在三湖地区南斜坡及湖盆内均有发育，在南斜坡地震相上表现为丘状体和空白相。这类圈闭的沉积类型主要是浊积扇和近岸扇体。湖盆内透镜状岩性圈闭较斜坡带透镜体具有更为优越的生储盖组合条件。
3.2 勘探技术对策
3.2.1保低频保振幅地震处理与解释
柴达木盆地三湖地区由于地表的盐壳、湖泊及沼泽与表层含气及低速异常等原因造成地震资料相对较差，在含气区出现低频、时间下拉现象。针对三湖地区的不同地表背景，形成保低频保振幅地震处理与综合解释技术，解决三湖地区的勘探难点。从不同流体与频率、振幅的关系上看不同的频带范围，含气与含水的地震振幅响应不同；含气后低频段振幅增强，高频段振幅减弱。所以，地震处理过程中应注意保护低频，这不仅能使地震剖面能真实反应含气或低速异常和刻画出较为真实的构造形态，且与三湖地区气藏基本地质与地球物理特征较为吻合。
3.2.2高分辨率露头层序的建立
三湖地区的岩性气藏勘探尚未起步，一些基础工作有待系统研究，加强露头层序的精细研究是层序地层研究的关键。通过对露头层序的详细研究，结合精细的沉积体系分析，确定各级不整合面的形态、分布范围、不整合面下的岩性、构造特征，确定不整合面下的地层圈闭、不整合面上的地层超覆、下切河谷等地层圈闭，结合体系域内各体系、各成因单元的空间分布、相互配置，能够很好地展示各种沉积地层圈闭，从而对沉积地层圈闭油气藏做出高精度预测。
3.2.3测井资料的精细对比分析
三湖地区的第四系沉积为弱固结砂泥岩互层沉积，岩屑录井的偏差相对较大，充分应用测井曲线，以北斜坡已发现的气田为主进行解剖，落实主力气田是否发育岩性区。
4 结论
1) 柴达木盆地第四系为多期互层湖相砂泥岩沉积，现今地层平缓、成岩作用弱及水动力弱等独有的地质特征，有利于三湖第四系的岩性气藏形成。台东鼻状隆起区的台南9井等井获气，表明该区的发育薄层、单层尖灭或透镜状砂体的岩性气层，为岩性气藏有利区。
2) 三湖地区第四系沉积由于为多期湖进湖退沉积，砂泥互层发育。三湖地区的南北斜坡带存在坡折带，可以形成不同类型的岩性圈闭。构造背景上的斜坡带是岩性气藏发育区，斜坡带岩性侧向变化大，在气源充足条件下，有利于形成岩性气藏。
3) 三湖第四系岩性气藏勘探有岩性尖灭带、沉积低隆起或鼻隆起带、斜坡带及透镜体等类型。岩性尖灭带有灶地北、格北及哑南等地区，盆地内沉积低隆起或鼻隆起带有台南-涩北及涩东南等地区，斜坡带有涩北气田南、驼峰山西及船形丘等地区。
4) 应加强三湖地区的保低频保振幅地震处理与综合解释、高分辨率露头层序的建立、测井资料的精细对比分析等工作。
参考文献
[1] 朱筱敏，康安，胡宗全，等.柴达木盆地第四系层序地层特征与油气评价[J].石油勘探与开发，2002，29(1)：56-60.
[2] 贾承造，赵文智，邹才能，等.岩性地层油气藏勘探研究的两项核心技术[J].石油勘探与开发，2004，31(3)：3-9.
[3] 何亨华，徐明琳.柴达木盆地构造特征及其演化[J].西北油气勘探，2006，18(2)：1-10.
[4] 惠荣耀，李本亮，丁安娜，等.柴达木盆地三湖凹陷岩性气藏的勘探前景[J].天然气地球科学，2005，16(4)：402-407，15-16.
(本文作者：张林1 孙平1 张绍胜1 徐之远2 郭泽清1 田继先1 孔骅1 1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院；2.中国石油青海油田公司勘探开发研究院)
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