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本文作者：法貴方袁圣強(qiáng)王作乾吳義平蔡德超作者單位：中油勘探開(kāi)發(fā)研究院

成藏條件分析

1烴源巖

盆地內(nèi)烴源巖層系眾多，主要為前陸盆地成盆前的沉積［5－7］。主要的烴源巖為弗拉斯階—杜內(nèi)階多馬尼克型瀝青質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖及弗拉斯階—法門階碳酸鹽巖，富含有機(jī)質(zhì)且分布廣泛。尤其是前者，總有機(jī)碳含量平均為4%～6%，最大可達(dá)20%，Ⅱ型干酪根，鏡質(zhì)體反射率為0.65%～1.15%，該套優(yōu)質(zhì)烴源巖主要分布在卡馬—基涅利地塹系統(tǒng)，最大厚度可達(dá)400～500m，二疊紀(jì)烏拉爾山隆起，盆地埋深迅速增加，達(dá)到生烴高峰，其生成的油氣足以供給整個(gè)伏爾加—烏拉爾盆地［8］。

2儲(chǔ)層

伏爾加—烏拉爾盆地前寒武紀(jì)—早二疊世發(fā)育多套儲(chǔ)層(圖2)，其中中泥盆統(tǒng)—上泥盆統(tǒng)下弗拉斯階碎屑巖、上泥盆統(tǒng)中弗拉斯階—下石炭統(tǒng)杜內(nèi)階礁相碳酸鹽巖、下石炭統(tǒng)下—中韋憲階碎屑巖、中石炭統(tǒng)巴什基爾階—莫斯科階碳酸鹽巖以及下二疊統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)層含有盆地大部分油氣儲(chǔ)量。(1)中泥盆統(tǒng)—上泥盆統(tǒng)下弗拉斯階碎屑巖儲(chǔ)層。包含艾菲爾階、吉維特階以及下弗拉斯階Pashiy組和Kynov組，巖性以砂巖和粉砂巖為主，含灰?guī)r及頁(yè)巖夾層。其中，Pashiy組和Kynov組為該套儲(chǔ)層乃至整個(gè)盆地最重要的儲(chǔ)層，為許多油田(如羅馬什金油田)主要的產(chǎn)油層［9］。該套儲(chǔ)層探明的石油儲(chǔ)量占整個(gè)盆地總儲(chǔ)量的43%。(2)上泥盆統(tǒng)中弗拉斯階—下石炭統(tǒng)杜內(nèi)階礁相碳酸鹽巖儲(chǔ)層。該套儲(chǔ)層為一套裂縫、溶洞和孔隙型儲(chǔ)層，由生物礁、藻類和生物碎屑灰?guī)r及白云巖組成，淺海及深海陸棚環(huán)境沉積，孔隙度一般為6%～27%，平均為15%;滲透率一般為10×10－3～470×10－3μm2，平均為76×10－3μm2。該套儲(chǔ)層為韃靼隆起南部、巴什基爾隆起、日古列夫—普加喬夫隆起以及烏拉爾山前坳陷的主要含油層系，其探明的石油儲(chǔ)量占整個(gè)盆地總儲(chǔ)量的8%。(3)下石炭統(tǒng)下—中韋憲階碎屑巖儲(chǔ)層。主要為Malinovka－Yasnopolyana群，由砂巖和粉砂巖組成，河流相、湖相和濱岸過(guò)渡相沉積。Malinovka群(包含Kosvinskiy組、Radayevskiy組和Yelk-hovskiy組)砂巖凈厚度變化大，北薄南厚;孔隙度為10.8%～27.6%，平均為18.4%;滲透率一般為17×10－3～473×10－3μm2，平均為159×10－3μm2。Yasnopolyana群(包含Bobrikov組和Tula組)砂巖凈厚度為1.8～23.7m，平均為6.3m;孔隙度為9.5%～26.3%，平均為18.6%;滲透率一般為18×10－3～722×10－3μm2，平均為228×10－3μm2。該套儲(chǔ)層探明的石油儲(chǔ)量占整個(gè)盆地總儲(chǔ)量的30%。(4)中石炭統(tǒng)巴什基爾階—莫斯科階碳酸鹽巖儲(chǔ)層。包含巴什基爾階(Prekama組、Cherems-han組和Melekess組)和莫斯科階(Verey組、Kash-ira組、Podolsk組和Myachkovo組)，巖性以灰?guī)r為主，含少量白云巖薄夾層，沉積環(huán)境從沿海沖積平原相到三角洲及淺海相。受淋溶、多孔、裂隙和巖溶作用，儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)。在盆地西部和卡馬—基涅利地塹系統(tǒng)儲(chǔ)層厚度最大，其他地區(qū)厚度減薄。該套儲(chǔ)層探明的石油儲(chǔ)量占整個(gè)盆地總儲(chǔ)量的13%。(5)下二疊統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)層。該套儲(chǔ)層在盆地的南部尤為重要，賦存盆地內(nèi)探明的天然氣總儲(chǔ)量70%以上(奧倫堡氣田)，產(chǎn)層主要為亞丁斯克階，由灰?guī)r和白云巖組成，凈厚度為10～20m，孔隙度為10%～20%，滲透率為1×10－3～100×10－3μm2。

3蓋層

伏爾加—烏拉爾盆地含多套區(qū)域性、層內(nèi)以及局部蓋層，主要的蓋層為下弗拉斯階、韋憲階、巴什基爾階—下莫斯科階及上石炭統(tǒng)頁(yè)巖和致密的碳酸鹽巖，以及二疊系蒸發(fā)巖。其中，中泥盆統(tǒng)—下弗拉斯階儲(chǔ)層內(nèi)含有層內(nèi)蓋層，與此同時(shí)韋憲階Malinovka組頁(yè)巖層作為該套儲(chǔ)層的區(qū)域性蓋層;上杜內(nèi)階Kizelovskiy組和下韋憲階Kosvinskiy組致密的碳酸鹽巖作為弗拉斯階—杜內(nèi)階儲(chǔ)層的區(qū)域性蓋層，并且弗拉斯階—杜內(nèi)階內(nèi)也含有區(qū)域性或局部蓋層;中韋憲階Tula組上部的頁(yè)巖和致密的碳酸鹽巖層可作為下—中韋憲階儲(chǔ)層的區(qū)域性蓋層;上巴什基利亞階和下莫斯科階Verey組下部的泥質(zhì)碳酸鹽巖可作為上韋憲階—巴什基利亞階儲(chǔ)層的區(qū)域性蓋層;二疊系空谷爾階蒸發(fā)巖作為下二疊統(tǒng)儲(chǔ)層的優(yōu)質(zhì)區(qū)域性蓋層。

4含油氣系統(tǒng)

伏爾加—烏拉爾盆地已證實(shí)的含油氣系統(tǒng)有3個(gè):多馬尼克—下弗拉斯階、多馬尼克—韋憲階以及濱里?！露B系含油氣系統(tǒng)。其中，前2個(gè)含油氣系統(tǒng)分布于整個(gè)盆地，由Domanik組超壓層分隔開(kāi);后1個(gè)含油氣系統(tǒng)僅展布于盆地南部。(1)多馬尼克—下弗拉斯階含油氣系統(tǒng)。該含油氣系統(tǒng)地層沉積時(shí)期從早泥盆世埃姆斯期至全新世;主要的烴源巖為中弗拉斯階—杜內(nèi)階多馬尼克型烴源巖，分布在卡馬—基涅利地塹系統(tǒng)以及盆地西南部和東部的坳陷中;儲(chǔ)層主要為艾菲爾階—下弗拉斯階碎屑巖，包括Pashiy組和Kynov組，前者為該含油氣系統(tǒng)含烴最豐富的儲(chǔ)層;最好的蓋層為超壓狀態(tài)下多馬尼克組本身，其次為下—中弗拉斯階Kynov組和Sargayevo組頁(yè)巖及致密的碳酸鹽巖。晚石炭世，多馬尼克型烴源巖開(kāi)始生成油氣并運(yùn)移，晚二疊世達(dá)到生烴高峰，油氣向下進(jìn)行垂向運(yùn)移至儲(chǔ)層中。早二疊世末期—晚二疊世初期，中弗拉斯階—杜內(nèi)階烴源巖開(kāi)始生成油氣并運(yùn)移到油灶附近的下石炭統(tǒng)以及中石炭統(tǒng)—二疊系儲(chǔ)層中。(2)多馬尼克—韋憲階含油氣系統(tǒng)。該含油氣系統(tǒng)地層沉積時(shí)期從晚泥盆世中弗拉斯期至全新世;主要的烴源巖為中弗拉斯階—杜內(nèi)階多馬尼克型泥質(zhì)碳酸鹽巖;儲(chǔ)層為中弗拉斯階—杜內(nèi)階碳酸鹽巖、韋憲階Malinovka－Yasnopolyana群碎屑巖、謝爾普霍夫階、巴什基利亞階、莫斯科階和二疊系碳酸鹽巖，其中Yasnopolyana群儲(chǔ)層賦存的油氣最為豐富;區(qū)域蓋層包含上弗拉斯階頁(yè)巖和瀝青質(zhì)片巖;上法門階泥灰?guī)r;Kosvinskiy組、Tula組底部、Oka群和Verey組頁(yè)巖以及上石炭統(tǒng)泥質(zhì)白云巖。主要的泥盆系生油灶位于卡馬—基涅利地塹系統(tǒng)、上卡馬坳陷和烏拉爾前緣坳陷，喀山—卡日姆地塹為次要油灶，因盆地演化過(guò)程的差異，這些地區(qū)烴源巖進(jìn)入生油窗的時(shí)期亦不同。其中，卡馬—基涅利地區(qū)的烴源巖在中—晚石炭世開(kāi)始生成油氣并運(yùn)移，其他地區(qū)烴源巖在早二疊世末期/晚二疊世初期進(jìn)入生油窗，晚二疊世達(dá)到生油高峰，油氣主要沿著斜坡帶向毗鄰的隆起區(qū)(諸如南北韃靼隆起、比爾斯克鞍部等)進(jìn)行橫向運(yùn)移。(3)濱里?！露B含油氣系統(tǒng)。該含油氣系統(tǒng)地層沉積時(shí)期從晚石炭世至全新世，其油氣并非來(lái)自盆地內(nèi)部，而是來(lái)自毗鄰的濱里海盆地。主要的烴源巖為濱里海盆地中石炭統(tǒng)頁(yè)巖［10］，次要的烴源巖為盆地內(nèi)下二疊統(tǒng)碎屑巖;儲(chǔ)層主要為二疊系鹽上、鹽下和鹽內(nèi)碳酸鹽巖;蓋層為二疊系空谷階巖鹽層。晚石炭世，烴源巖成熟開(kāi)始生成油氣一直持續(xù)到現(xiàn)今，運(yùn)移至盆地南部下二疊統(tǒng)儲(chǔ)層中，晚二疊世達(dá)到生烴高峰。

勘探潛力分析

在西西伯利亞盆地形成之前，伏爾加—烏拉爾盆地是俄羅斯20世紀(jì)50～60年代最大的產(chǎn)油區(qū)，油氣資源探明程度已達(dá)63%以上，油氣探明儲(chǔ)量采出程度達(dá)62%以上，而且目前的基本輪廓于20世紀(jì)60年代就已形成，但因盆地內(nèi)還有相當(dāng)大的地區(qū)可進(jìn)行油氣勘探，其潛在的油氣資源仍然豐富。通過(guò)對(duì)盆地油氣地質(zhì)綜合研究，分析含油氣遠(yuǎn)景地帶及其遠(yuǎn)景層位:①盆地東部Bymsk—昆古爾坳陷、維西姆坳陷、巴什基爾隆起和彼爾姆隆起，前寒武系與生物礁相關(guān)的地層圈閉(里菲系Kaltasin-skiy組障壁礁、環(huán)礁及塔礁，已見(jiàn)到許多的油氣顯示)及與泥盆系三角洲沉積相關(guān)的地層圈閉;②卡馬—基涅利地塹系統(tǒng)和梅列克斯坳陷，上泥盆統(tǒng)—下石炭統(tǒng)杜內(nèi)階與生物建造相關(guān)的地層圈閉和生物建造之上的披覆構(gòu)造圈閉以及下石炭統(tǒng)韋憲階的侵蝕河谷具有一定潛力;③南韃靼隆起和比爾斯克鞍部，與杜內(nèi)階侵蝕河谷及韋憲階碎屑巖相關(guān)的隱蔽地層圈閉;④東奧倫堡隆起和索利—伊列茨克隆起，前寒武系、下泥盆統(tǒng)埃姆斯階—下石炭統(tǒng)杜內(nèi)階與邊界斷層(深部地壘—地塹)有關(guān)的構(gòu)造圈閉、侵蝕作用形成的地層不整合圈閉以及生物建隆之上的披覆構(gòu)造圈閉;⑤伏爾加—薩拉托夫褶皺帶，中泥盆統(tǒng)—下石炭統(tǒng)杜內(nèi)階礁相地層圈閉及下二疊統(tǒng)生物建隆;⑥烏拉爾前緣坳陷，奧陶系碎屑巖、邊緣逆掩斷層帶的中石炭統(tǒng)和下二疊統(tǒng)具有一定潛力。