西西伯利亚含油气盆地及典型油气藏

1、西西伯利亚含油气盆地 及典型油气田 West Siberian Basin,西西伯利亚盆地是俄罗斯联邦面积、油气储量最大和产量最高的一个含油气盆地，是世界上超巨型、年轻地台型含油气盆地。盆地总面积为350104km2，有利的含油面积为170104km2 。主要产层为白垩系砂岩，油气层深度6003600米，沉积岩的厚度为80010000米，已发现300多个油气田，已探明石油开采储量超过60亿吨，天然气储量超过22亿立方米，油气资源十分丰富。,西西伯利亚盆地西依乌拉尔山，东靠东西伯利亚山地，南接阿尔泰山系和萨彦岭及哈萨克丘陵地带，北连北冰洋。,盆地概况,西西伯利亚盆地分为10个含油气区，自北而南为

2、： 亚马尔含油气区、 戈达含油气区、 纳德姆普尔含油气区、 塔佐夫斯基含油气区、 中鄂毕含油气区、 前乌拉尔含油气区、 费多罗夫含油气区、 开梅索夫含油气区、 瓦休干含油气区 白土根含油气区。,最主要的产油气区： 中鄂毕和纳德姆普尔区,共发现394油田，32个气油田和油气田，77个凝析油气田，42个凝析气田， 40个气田。,西西伯利亚盆地大约有120个长垣及隆起，其上大约800个背斜。这些长垣、隆起及背斜组成了三条南北向的隆起带。,西部(北索斯瓦)隆起带： 宽50100Km，长 500600Km，基底埋深在 2000m以内； 中部(汉蒂)隆起带： 宽100300Km，长 900Km， 基底埋深

3、在 30004000m； 东部(瓦赫)隆起带： 宽100400Km，长 1000Km,西,部,隆,起,带,中,部,隆,起,带,东,部,隆,起,带,西西伯利亚盆地构造演化,一、太古代早元古代大构造旋回 这一构造旋回最终结束的时间距今1600Ma，形成了由深变质片麻岩、花岗变质岩和玄武岩组成的构造建造层，是厚为512Km、相对较薄、稍有起伏的盆地结晶基底。,二、中、晚元古代大构造旋回 该构造旋回经历800600Ma，包括卡累利阿期和贝加尔期，它是西西伯利亚前寒武结晶基底主要的形成时期，产生了分布广泛贝加尔褶皱基底。,西西伯利亚盆地构造演化具有旋回性，根据盆地构造的发展历史及构造层的分布和特征，划分

4、出四个大的构造旋回：,三、晚里菲纪早古生代大构造旋回 该构造旋回可分为两个次级旋回：萨拉伊尔加里东构造旋回和海西构造旋回。 萨拉伊尔加里东构造旋回中形成了广泛发育的地槽型构造建造层，主要由火山碎屑沉积岩组合而成。萨拉伊尔加里东构造建造层覆盖在贝加尔褶皱基底之上，并被海西期构造建造层超覆或分割。 海西期构造旋回形成了地槽型构造建造层，该层是前侏罗纪的褶皱基底，主要由碎屑岩、喷发沉积岩及少量碳酸盐岩组成，并发育基性火山岩。海西期地槽型构造建造层叠加在贝加尔和萨拉伊尔加里东褶皱基底之上。,四、晚古生代中、新生代大构造旋回 该构造旋回可分为两个阶段： 早石炭-早二叠世主要地壳扩张的大陆边缘演化阶段，发

5、育了海相砂泥岩和基性岩浆岩 中、新生代主要是地壳固结收缩的裂谷发育阶段。以滨海浅海相沉积为主，侏罗系下部有陆相堆积的煤系地层。,中生代中期，盆地处于快速沉降的坳陷期，沉积了中侏罗统至第三系，其厚度在盆地中部为30005000m，在北部为50007000m。,地层沉积及含油气组合,可分为三个沉积旋回： 侏罗系亚晋第阶、 亚晋第阶土仑阶、 土仑阶渐新统。 每个沉积旋回都以海侵开始，过渡到湖相及三角洲相，最后以陆相沉积结束。,三套含油气组合岩系： 侏罗系、下白垩统、 上白垩统；,西西伯利亚盆地油气勘探历史,19341959年：区域地质地球物理的油气普查、勘探阶段 1948年以前，油气普查、勘探集中在

6、盆地西部和南部外围构造带中，以古生界为目的层，未发现油气田；1950年后展开了以中生界为目的层的区域地质地球物理综合调查。,19601975年：大规模勘探开发阶段 工作重点在盆地中部和北部，完成了区域地球物理详查工作，并对盆地沉积地层、构造特征和石油地质特征等方面进行研究。到1975年已发现240多个油气田，大油田有苏尔古特油田、普拉夫丁油田、马蒙托夫油田、萨马特洛尔油田等，大气田有扎波利亚尔气田、乌连戈依气田、扬堡气田等。,1976年以后：油、气大量开发和开采阶段 进行了大量的钻探工作，并对其他地区有利构造(大型长垣)进行钻探，共探明石油和天然气的储量分别达到65108t和30 1012m3

7、以上。俄罗斯联邦的石油、天然气开发和开采的重心也转移到西西伯利亚盆地。,西西伯利亚盆地石油产层特征,油气产层时代自边缘向中央，自南向北逐渐变新； 产层由南向北以含油为主转变为以含气为主， 盆地北部区以产天然气为主，盆地南部以产油为主的特征。,西西伯利亚盆地有9个主要产层： 古生界 DC1海相碳酸盐岩，分布在 南部 三叠系下、中侏罗统 秋明组为主，陆相碎屑岩系 分布在中、南及东部 中、上侏罗统卡洛夫牛津阶 滨海相砂岩粉砂岩，分布在 中部，产层主要含油 上侏罗统启莫里提通阶 巴热诺夫组为主，在中鄂毕含 油气区，泥岩片理裂隙储油,下白垩统贝利斯亚阶 砂岩粉砂岩，分布在中部、 北部，长条状含油带 下白

8、垩统凡兰吟巴列姆阶 砂岩粉砂岩，中鄂毕含油气 区和北部主要产层 下白垩统阿普底阶 海相地层为主，中鄂毕含油气 区和西部，产油产气 上白垩统赛诺曼阶 分布在盆地北部，干气为主 上白垩统坎佩渐新统 局部储集物性好，远景油气层,西西伯利亚盆地含油气组合,盆地发育四套含油气组合： 中下侏罗统、上侏罗统、下白垩统和上白垩统 其中下白垩统是最富含油气的一个组合。,中下侏罗统含油气组合,上侏罗统含油气组合,为一套含煤层系，厚0800m，富含腐殖型有机质 分布在盆地东南部，如凯梅索维、瓦休干的秋明组 油藏具有自生自储的特点,为一套砂泥岩层，厚300600m，是在正常海盆条 件下形成的沉积岩系；由若干含油层系组

9、成 有机碳含量大于2%，可达5以上，由沉积中心向 盆地边缘降低 砂岩储集层的储层物性差别大： 好储层，孔隙度为28，渗透率为0.25m2 差储层，孔隙度为1015，渗透率0.001m2 泥岩厚度大，封盖条件好；油藏为自生自储。,下白垩统含油气组合,总厚度6001300m，可分成三个亚组合：凡兰吟、 巴列姆和阿普第-阿尔比；前两个亚组合是盆地下 白垩统的主要产层； 下部为海相，向上逐渐过渡为滨岸相和泻湖相， 属海退型沉积； 储集性能好：孔隙度一般大于20，最高可达 30以上，渗透率介于0.050.127 m2之间； 盖层条件良好，一般厚3040m，有的达6070m； 有机质类型以腐殖型为主，也含

10、腐泥型的； 相当的大油气田的产层与这套组合有关，如萨莫 托洛尔、费多罗夫、西苏尔古特、马蒙托夫、阿 甘、瓦塔等油气田。,上白垩统含油气组合,为一套陆相沉积为主的砂岩、泥岩和粉砂岩的间互 层，总厚度为300600m； 主要产层为赛诺曼阶(伯库尔组上部)，为土仑-坎佩 阶所覆盖； 储层物性好；孔隙度为2530%， 渗透率为0.0250.175 m2， 最大为0.40.5 m2,西西伯利亚盆地主要的生油层与主要含油气层是完全一致的；油气分布从盆地中央向边缘逐渐减少；在盆地南部形成了大面积的油藏；在盆地北部以天然气藏为主。,到巴列姆期末，大部分侏罗系开始生油。 到晚白垩世赛诺曼期，贝利亚斯阶、凡兰吟阶

11、和部分欧特里沃阶开始生油，中下侏罗统已进入生油高峰期。 到晚白垩世末，贝利亚斯阶、凡兰吟阶开始进入生油高峰期。 晚第三纪末，部分欧特里沃阶进入生油高峰期，中下侏罗统已达到高成熟过成熟阶段,盆地中部生油演化,各油田中油藏的形成时间比较接近，均十分年 轻，都是晚第三纪以后形成的； 各油藏的形成时间与油藏产层在剖面上的位置 无直接关系，所有的油藏都是同一时间形成的。,早第三纪末期，中下侏罗系处于大量生气阶段 早白垩世早-中期，上侏罗统巴热诺夫组和贝 利亚斯阶-凡兰吟阶已进入浅成天然气大量生 成阶段，到早白垩世末巴热诺夫组进入生油 门限，贝利亚斯阶-凡兰吟阶也开始生油。 晚白垩世末，赛诺曼阶进入生油窗

12、，贝利亚斯 阶、凡兰吟阶进入热解生气阶段，巴热诺夫 组则生成凝析气。 晚第三纪末，部分欧特里沃、巴列姆陆续进入 生气高峰，至今仍在生气。,盆地北部赛诺曼阶气藏形成时代比较年轻，开 始于早第三纪，至今仍处于形成过程中； 盆地北部侏罗系及贝利亚斯阶油气藏的形成时 代比盆地中央地区早1020Ma。,盆地北部生气演化,西西伯利亚盆地石油地质特征,J1+2和K1上部以腐殖型为主， J3K1下部以腐泥型为主。所以盆地中既有丰富的天然气，又有大量的石油；盆地北部以气为主，南部以油为主。,长期继承性隆起(大长垣、大隆起)是油气聚集的有利场所。探明储量的50在中央隆起带及纳德姆普尔含油气区。,沉积地层中有机质高

13、度富集(有机碳含量最高达10以上)和最佳生烃作用相结合，为油气田的形成奠定了基础。,盆地的含油气层相当稳定，区域分布上具有广泛的一致性和可比性，表现出同一构造出现多层油气藏特点；其产能相差悬殊，往往以12产层为主。,生油区范围和油气聚集区范围大体相似，表明油气运移的距离短，一般在几千米之内，多数含油气层是生、储层相邻的，具有自生自储的特点。,由于沉积相纵向和横向的复杂性，造成了区域上油气聚集潜力的差异。盆地北部以K2为主要目的层，盆地中部以J3-K1为主要目的层，在边缘以J1-2为主要目的层,盆地的热流值较高，造成生油门限深度较浅。侏罗白垩系的油藏大部分都在4003000m范围内，多数小于20

14、00m。,油气分布与古河流三角洲砂体展布有着密切的关系。侏罗白垩系生油气潜力从盆地边缘向中部和北部逐渐增大，所以在盆地中央和北部油气富集。,油气圈闭以构造圈闭(大背斜、大隆起)为主；由于岩性变化，在地层尖灭带可形成岩性遮挡类型的油气藏。,伏尔加阶巴热诺夫组沥青质泥岩分布面积达140104km2，既可作为原生泥岩储层，又是有机质丰富的烃源层。该组异常高压带分布范围内，是获得中、高油流的主要场所。,西,西,伯,利,亚,盆,地,萨莫特洛尔油田,乌连戈伊气田,世界上第1大气田探明储量8.0991012m3 具有多产层(15个)，多种类型(气、凝析气及油)，以煤成气为主也含有丰富的凝析气。,于1964

15、1967年由地震勘探查明构造形态，1966年发现了上白垩统赛诺曼阶气层，1978年投入开发。,位于秋明州北部乌连戈伊区，包括纳德姆河和普尔河以及普尔河与塔兹河的河间地带。,乌连戈伊气田,乌连戈伊气田具有南北两个独立的局部隆起，-1180m为两隆起统一的闭合曲线；北部隆起呈北东南西向，又称因亚斯克背斜，长60km，宽35km，闭合高度80m；南部隆起是乌连戈伊隆起的主体，长110km，宽25km，闭合高度210m；倾角极缓(025115 )。,乌连戈伊气田赛诺曼阶顶面构造图,乌连戈伊气田长约180km，宽2350km，含气面积为4750km2，气藏厚度达230m，气藏压力为12.2MPa，气藏有

16、底水，气水界面略向北倾斜。,乌连戈伊气田位于乌连戈伊隆起上，构造走向为南北向，属于侏罗纪以来的继承性隆起,乌连戈伊气田构造形态由下向上变化大：隆起幅度减小、倾角变缓，显示基底隆起同沉积背斜特点。,乌连戈伊气田各构造层面参数表,乌连戈伊气田区地层沉积特征,中-下侏罗统：为陆相至三角洲相砂岩、泥岩， 厚600700m； 上侏罗统：滨海相泥岩，富含沥青质，厚80100m； 下白垩统：浅海相-滨海相的砂岩、泥岩旋回沉积， 席状砂发育，呈南北向延伸，构成了多 产层，一般厚100300m； 上白垩统及下第三系：为湖相、三角洲相到陆相的 碎屑岩沉积，富含腐殖型有机质及褐煤， 形成了气田的主要含气组合； 第四

17、系：缺失上第三系，直接覆盖在渐新统上。,区内发育中-下侏罗统，上侏罗统、下白垩统、 上白垩统及下第三系、第四系； 总厚度为50007000m。,乌连戈伊气田剖面构造图,主要产气层是赛诺曼阶乌连戈伊层上部的砂岩；凝析油气层是下白垩统凡兰吟阶的瓦尔托夫组及麦吉昂组,乌连戈伊气田产层数据,赛诺曼阶乌连戈伊气层厚度大，孔隙度高，渗透性强，是乌连戈伊气田的主力产层； 下白垩统砂岩层数多，单层厚度小，产凝析油气。,乌连戈伊大气田形成的有利地质因素,主要含气组合的亚普底赛诺曼阶的沉积速率是174Km3/Ma，远高于尼欧克姆及侏罗系的沉积速度，有利于有机质的堆积和保存。有机碳丰度可高达1.52.0%。,大气田

18、分布区尼欧克姆赛诺曼阶的生气量最高60108m3/Km2。有两个生气期：生物化学生气期(赛诺曼阶波库尔组含煤地层有机质)；热解气期(亚普底阶腐殖型有机质)。,主要储集层（赛诺曼阶砂岩）厚度大，平均在100m以上；物性好，孔隙度为1530%，渗透率一般在100um2以上。长垣及背斜轴部储集物性更好，更有利用捕集气。,快速沉积,气源充足,良好储层,生储盖完整组合，运聚保存条件相互匹配，为乌连戈伊大气田的形成创造了优越的形成条件。,赛诺曼阶气层上覆有区域性分布的土仑阶库兹涅佐夫泥岩层，更有更新统永久冻土带及水合物气层覆盖，有利于大气田的保存。,背斜圈闭面积大(一般在800Km2以上，最大可达5000

19、Km2)。背斜大多数向深部隆起幅度增大，圈闭面积增加。背斜大多数为基底隆起上的继承性背斜向，适宜于捕集气。,区域盖层,大背斜圈闭,油田含油面积为1575Km2，可采储量34.4108t，主要产层为白垩系砂岩，埋藏深度为16102700m，油层多，油层厚，共有AB和BB两套油层组，有50多个小层，总厚度103m。,萨莫托洛尔油田构造复杂，岩性变化大，是一个有不同类型油气藏组成的巨大的油气田。,油田位于西西伯利亚盆地中央沼泽地带(下瓦尔托夫斯克区) ，是俄罗斯联邦最大的油田。在其周边还有阿甘油田、老里耶甘油田和梅赫帕伊油田。,萨莫托洛尔油田发现于1965年，于1969年投入开发。,萨莫托洛尔油田概

20、况,萨马特洛尔油田AB油层顶面构造图,油田位于下瓦尔托夫背斜构造范围内，具体构造位置是在萨马特洛尔、马尔托夫、北萨莫特洛尔、别洛杰尔和切尔诺戈尔三级构造交接处的塔尔霍夫穹状隆起上。,AB层占油田可采储量的一半， AB层厚度大，分层性强，非均质性严重，常由薄砂层和透镜状砂岩、粉砂岩和泥岩互层组成 。,萨马特洛尔油田AB油层地质剖面图,AB油层分布广，厚度大，又可分为多个小层； 岩性变化大，构造复杂，形成多种类型的油藏。,萨马特洛尔油田剖面图,K1-2,AB1层：埋藏深度为16501720m，该层平均厚度为36.9m，在平面上分布十分稳定，砂岩的厚度变化大(3.833.4m)。,AB1层：共9个小层，有巨大的气顶，气顶高60m，气油界面为-1611m。,AB1层：从构造顶部到翼部，总厚度变薄，分层性变差，储集性能降低；储量多，产能不高。,AB2-3层：埋藏深度为16401725m，该层平均厚度为69.8m，共有9个小层； 砂岩层厚度变化大，2.636.0m，平均为15.3m 有气顶，油层的产能较高，164t/(d.MPa),AB4-5层：埋藏深度为