一、前言
河套盆地位于内蒙古自治区中部，东经105°～120°，北纬39°20'～41°20'之间，早在20世纪五十和六十年代，石油部、地矿部曾对盆地内做过重力、磁力普查，做过三条电测深剖面及少量单次地震测线，完钻3口1200m左右的浅井。1979年冬开始，长庆石油勘探局开始对盆地进行了较大规模的石油勘探，目前完成地震剖面20326.2km(表10-15-1)。基本查明了盆地的构造面貌，发现局部构造49个。其中背斜3个，断背斜3个，半背斜21个，断鼻9个，断块13个，总圈闭面积1593.8km2。另外还发现大量鼻状隆起。
表10-15-1 地震勘探程度数据表
截至目前，河套盆地***完钻 12 口井 ( 含三普所钻河 1 井) ，其中临河坳陷 10 口，呼和坳陷 2 口，总进尺 51 148. 7m，取芯总长 324. 259m。5 口井发现生油岩，证实了渐新统、下白垩统两套生油层系。5 口井见到含油显示，经完钻测试，临深 3 井、临深 2井分别在下白垩统、渐新统获得少量油流。渐新统原油具有高比重 ( 0. 9124) 、高凝固点 ( 54℃) 、高黏度 ( 2. 432 厘泊/秒) 、高含硫 ( 1. 38%) 、中含蜡 ( 20. 1%) 的重质、低成熟原油特征。下白垩统原油具有低比重 ( 0. 8290) 、低黏度 ( 0. 545 厘泊/秒) 、低凝固点 ( 28℃) 、高轻质馏分的特点，为高成熟原油。
全国新一轮油气资源评价中河套盆地的评价工作由中国石油勘探开发研究院和中国石油长庆油田分公司***同完成评价任务。根据盆地各坳陷勘探程度不一的具体情况，分别采用了盆地类型类比法、沉积岩体积速度法、氯仿沥青 “A”法、多因素计算法，对盆地及坳陷资源量进行了预测。
二、地质条件
( 一) 地质概况
河套盆地是一个新生代的台内断陷盆地，基底为前寒武纪变质岩系，盆内沉积物主要为下白垩系、古近系、新近系、第四系，总厚度为 3 000 ～16 300m。盆地内自西向东由三坳两隆组成，即临河坳陷、乌前坳陷、呼和坳陷，坳陷之间由乌拉山隆起、包头隆起所分隔。
临河坳陷区域构造表现为北部凹陷、南部断阶、东部斜坡三个次级单元; 乌拉山隆起位于临河、乌前两个坳陷之间，呈北东向展布，其基底埋深 1 000m 以下，下白垩统与相邻西坳陷厚度相当，为第三纪以来形成的地垒型隆起; 乌前坳陷在区内为双断式箕状断陷，根据重磁力异常表现，可将本坳陷划分为北部凹陷和南部斜坡两个亚级构造单元; 包头隆起为一不对称地垒构造。顶部缺失白垩系、古近系、新近系地层，仅有第四系覆盖，局部见太古界变质岩出露; 呼和坳陷区内可划分为北部凹陷、南部斜坡、西部断块三个次一级构造单元 ( 表10-15-2) 。
表10-15-2 各构造单元面积及沉积岩厚度数据表
河套盆地及外围地区，除缺乏志留系、泥盆系外，其他地层均有出露。太古界、元古界为一套变质岩系; 下古生界为海相碳酸盐岩和碎屑岩; 上古生界为海陆交互相的煤系地层及陆相碎屑岩; 中生代河套地区大幅度沉降，形成河套盆地及北缘一系列山间小盆地，发育一套巨厚的陆源碎屑沉积。
根据野外露头，地震剖面及打穿盖层进入基底的五口井资料，以及孢粉、介形虫、藻类化石进行对比分析认为: 河套盆地基底为前寒武纪变质岩系，在前寒武系变质岩基底上，盆内主要发育了白垩系、古近系、新近系、第四系地层，沉积岩厚度为 3 000 ～15 000m，最厚可达 16 300m。
( 二) 烃源岩
根据钻井、地化资料分析，本区存在两套生油层系，即古近系渐新统和下白垩统。
1. 临河坳陷
临河坳陷渐新统暗色泥岩 76 ～119m，其中生油岩厚 19 ～98. 6m，占暗色泥岩厚的25%～88.2%，有机质类型以混合型为主，个别为腐泥型。杭五断层以北的三道桥—乌兰图克一带生油岩有利范围约2992km2，其东南的浅湖巨大约840km2为较有利区;下白垩统暗色泥岩厚39～80.25m，其中生油岩厚21.3～68.4m，占暗色泥岩总厚的54.5%～85.3%，有机质类型以混合型为主，个别为腐泥型及腐植型。五原、复兴、西小召一带为半深湖相沉积，亦是沉降中心。生油岩厚度由南、东南向北、西北增厚，三道桥—乃日拉图一带，有利生油面积约2550km2。杭锦后旗—西小召一带较有利生油范围为2630km2。
渐新统暗色泥岩有机碳含量平均0.69%，最大3.71%;氯仿沥青“A”含量平均0.1034%，最高0.4044%。烃含量平均570.6ppm，最大2346.33ppm。生油岩有机碳含量平均0.98%，氯仿沥青“A”含量平均0.1469%，烃含量平均774.8ppm，镜质体反射率大于0.6%，为较好—好生油层(表10-15-3);下白垩统生油岩有机碳含量平均1.01%，氯仿沥青“A”含量平均0.0654%，烃含量平均392.7ppm，为较好生油岩。渐新统生油岩的烃转化能力强于下白垩统。
2.呼和坳陷
呼和坳陷早白垩世曾发育浅湖—半深湖相沉积，并在呼和浩特市东一浅井下白垩统中发现有二层75m(末钻穿)厚的深灰色泥岩，说明该坳陷下白垩统具有一定生油能力。据TTI资料分析，生油门限深度为3000～3700m。该统顶界埋深为4000m左右，因而大部分地区已进入生油门限，预计有利生油区位于北部凹陷，面积1300km2。毕探1井上白垩统发现暗色泥岩12层(2160～2484m)，厚60m，有机碳含量0.50%，氯仿沥青“A”含量0.0074%，烃含量19.45ppm。据干酪根组分鉴定及饱和烃色谱分析，有机质类型以腐植型为主，混合型次之，烃转化率＜3%，Ro＜0.5%未进入生油门限。河套盆地其有机质演化特点如下:成油门限深度大(3551.0～3800.1m)，成油门限温度高(112℃～117℃);油气成熟时间较晚，成熟时间为2～20Ma，渐新统生油岩才进入成油期;临河坳陷渐新统及下白垩统生油岩大部分地区达低成熟—高成熟，个别地区甚至达到过成熟。呼和坳陷生油岩演化程度较低，下白垩统生油岩刚进入成熟—高成熟阶段，而渐新统生油岩大部分地区尚未成熟;盆地渐新统、下白垩统两套生油岩有机质丰度中等，类型较好，从盆地边缘向坳陷中心生油条件变好。
(三) 其他成藏条件
1.储层条件
河套盆地储层研究程度相对较低，不同地区差异大，主要研究集中在临河坳陷区(表10-15-4)，呼和坳陷储层评价局限于呼参1、毕探1两口井分析资料。
渐新统储层厚191～584m，占地层总厚的9.4%～53.8%，砂岩成熟度较低，为长石砂岩、硬砂质长石砂岩，石英平均含量50%，长石37.1%，岩屑10%，碎屑颗粒分选中—好，胶结物含量21%，成分以碳酸盐为主，黏土、硬石膏次之，次生孔隙发育。从临深3井视孔隙度可以看出，3750～4600m段为溶蚀孔隙发育段，孔隙度大幅度回升，超过26%。渗透率最高达2000×10－3μm2以上。
表10-15-3 临河坳陷渐新统、下白垩统生油岩有机质类型综合评判表
表10-15-4 临河坳陷渐新统、下白垩统储层统计表
下白垩统为一套粉细、含砾长石砂岩、岩屑砂岩、岩屑长石砂岩。砂层总厚173～220.5m，占地层总厚的29.3%～42.0%，平均37.9%，单层最厚106.5m。砂岩碎屑颗粒分选中—差，胶结物含量19.8%～29.6%，成分以泥质、灰质、云质为主。孔隙度3.2%～18.8%，平均7.36%，渗透率0.1×10－3～88.3×10－3μm2，平均15.5×10－3μm2。
上新统储层厚314.5～809m，占地层总厚的42.8%，单层最厚29.5m，平均4.35m，孔隙度最大26.4%，平均21.5%，渗透率最大1313×10－3μm2，平均263.4×10－3μm2，为较好储层。
中新统总体上以泥岩为主，储层发育相对较差，厚107.5～582.5m，占地层总厚的35.3%，单层最厚23.5m，平均2.48m，孔隙度最大26.4%，平均18.3%，渗透率最大1030×10－3μm2，平均222.5×10－3μm2。
始新统储层厚21.5～98m，占地层总厚的28%～57.1%，单层最厚22m，平均3.37m。孔隙度最大14.7%，平均11.2%，渗透率最大14×10－3μm2，平均7.9×10－3μm2。
上白垩统储层厚20～83.5m，占地层总厚的33.7%，单层最厚32.5m，平均2.9m，孔隙度最大13.1%，平均8.75%，渗透率最大240×10－3μm2，平均19.8×10－3μm2。呼和坳陷储层也较发育。下白垩统储层厚323m，占地层总厚的37.8%，单层最厚77m，平均5.1m，以砂砾岩为主，电测视孔隙度12.3%～20.2%，平均16.7%。上白垩统地层150m，占地层总厚30.8%～32.7%，单层最厚23m，一般5m，以粉细砂岩为主，电测视孔隙度6.2%～23.7%，平均15.4%;古近系储层总厚110～156m，占地层总厚20%，单层最厚10m，一般3m，以含砾砂岩、中细砂岩为主。毕探1井钻经上白垩统2286～2306m时，曾两次出水594m3，折算日产量278.4～472.4m3;钻经下白垩统2861～2865m时，也曾出水106m3;钻经下白垩统3536m附近时，两次漏失泥浆130.5m3，这些表明，白垩系储层物性好，有利于油气储集。
2.生储盖组合
纵观盆地内下白垩统—渐新统岩性剖面结构，其生、储、盖有四种组合类型:
(1)自生自储式。
渐新统上段及下白垩统中段不仅生油层发育，而且发现大量砂岩储层，单层厚度一般2～5m，最厚可达10m以上，这些储层与生油层交互分布，油气可从上下两面进入储层，其上的生油层及更上部的泥岩发育段都是好的盖层。此种组合类型在盆地比较常见，已发现临深3、临深4井的油气显示及出油井段均属此类。
(2)上生下储式。
两套生油段分别与其下的砂岩储层段，形成顶生下储组合。特别是渐新统生油段之下的储层厚度大，物性好，为本盆地最好的储层，生油层本身也可作为盖层，这种组合类型在本盆地临深3、临深4井的渐新统、下白垩统含油井段中亦见到。
(3)下生上储式。
渐新统二段生油层与第一段的砂岩储层和中新统泥岩盖层，下白垩二段生油层与第一段砂岩储层和始新统泥岩盖层，组成了两套正常的生储盖组合。
(4)侧变式组合。
岩性的横向变化，断层两侧不同岩性的侧变接触，沉积相带横向变化以及不同岩性透镜体都可成为油气聚集的生、储、盖组合，可包括断层侧变式、岩性侧变式、包裹侧变式三种组合类型。
三、资源评价方法与参数
根据盆地各坳陷勘探程度不一的具体情况，分别采用了盆地类型类比法、沉积岩体积速度法、氯仿沥青“A”法、多因素计算法，对盆地及坳陷资源量进行了测算。在氯仿沥青“A”法中亦进行了蒙特卡罗模拟，求出了预测资源的分布函数。
(一)盆地类型类比法
河套盆地属克拉通内裂谷盆地，其储量密度参数取每立方公里沉积岩可采储量约2500t，大致相当于克拉通裂谷盆地与克拉通内盆地平均值的平均数，并按30%的采收率折算成资源量，计算结果见表10-15-5。河套盆地总资源量为4.77×108t，可采资源量为1.43×108t。
表10-15-5 盆地类型类比法预测结果表
(二) 沉积岩体积速度法
根据我国东部地区16个勘探程度较高的凹陷或盆地的沉积岩体积速度和已探明储量推导出一个适合我国陆相中新生代裂谷型凹陷的公式，计算河套盆地资源量，结果见表10-15-6，盆地总资源量为9.98×108t。
表10-15-6 沉积岩体积速度法预测结果表
( 三) 氯仿沥青 “A”法
采用氯仿沥青 “A”法，变量采用蒙特卡罗模拟，计算结果见表10-15-7。
表10-15-7 临河坳陷氯仿沥青 “A”法计算结果表
(四) 多因素计算法
据我国东部12～15个勘探程度较高的凹陷的资料，对生、储、盖、圈、保条件的主因素及其已探明储量密度进行多元回归，推导出资源预测公式。计算结果临河坳陷预测资源量为3.8×108t(表10-15-8)。
表10-15-8 临河坳陷多因素计算法预测资源量表
四、资源评价结果
(一) 油气资源评价结果
1.盆地地质与可采资源量汇总结果
为了客观地计算盆地资源量，不同方法计算结果的可靠性以权重系数表示(表10-15-9)，通过特尔菲法综合求取盆地地质资源量期望值为3.903×108t(表10-15-10)。
表10-15-9 盆地及坳陷资源预测结果表单位: 108t
根据《油气资源可采系数研究与应用》项目的研究成果，河套盆地属于碎屑岩低渗透类型，石油可采系数的取值范围在21%～28%，中间值为24%，本次评价石油可采系数取最大值28%。用地质资源量与可采系数相乘，得到河套盆地石油可采资源量为1.09×108t。
表10-15-10 河套盆地石油资源量预测结果表
2.盆地远景资源量预测
河套盆地石油远景资源量采纳了长庆油田分公司前期评价结果，石油远景资源量为9.67×108t。
(二) 油气资源分布
河套盆地石油资源层位上主要分布在古近系、新近系(表10-15-11)，地质资源量为3.90×108t，可采资源量为1.09×108t;深度以深层及超深层为主(表10-15-12)，深层地质资源量为1.95×108t，可采资源量为0.55×108t。超深层地质资源量为1.95×108t，可采资源量为0.55×108t;地理环境分布于草原(表10-15-13)，地质资源量为3.90×108t，可采资源量为1.09×108t;油气资源品位多为低渗(表10-15-14)，低渗油地质资源量为3.90×108t，可采资源量为1.09×108t。
表10-15-11 河套盆地常规油气评价单元石油资源评价分层结果表
表10-15-12 河套盆地常规油气评价单元石油资源评价深度分布结果表
表10-15-13 河套盆地常规油气评价单元石油资源评价地理环境结果表
表10-15-14 河套盆地常规油气评价单元石油资源评价资源品位结果表
五、勘探建议
( 一) 潜力分析
从坳陷规模、沉积岩厚度、生油条件、构造发育程度、预测资源量大小及目前勘探状况分析，成油质条件优劣次序应该是临河、呼和、乌前坳陷 ( 图10-15-1，表10-15-15) 。
图10-15-1 河套盆地石油资源评价成果图
表10-15-15 坳陷成油地质条件对比表
临河坳陷生油岩成熟程度好，下白垩统及渐新统生油岩均已成熟; 而呼和坳陷下白垩统成熟生油区占总生油岩分布面积的 70. 8%，渐新统仅占 24. 9%。临河坳陷局部构造多、类型好、成排成带分布，目前发现两排构造，并推测可能还存两排构造。呼和坳陷局部构造以鼻状隆起为主，并且多数上倾方向缺乏遮挡条件。
( 二) 存在问题
( 1) 生油规模不清: 临河坳陷北部凹陷中没有钻穿渐新统生油层段的井。临深 4井以东、黄河以南为下白垩统有利生油区，也无穿通该区的地震测线，早白垩世是否有凹陷，下白垩统地层发育如何也不清楚; 临河坳陷西部查干布拉格一带白垩系之下地震新发现一套地层，但层位、分布范围及厚度变化情况也未查清。因而，生油岩厚度及资源量估算可靠性较差，呼和坳陷有无生油条件，也未被证实。
( 2) 圈闭条件不落实，盆地构造多与断层伴生，而局部构造如背斜、断块、断鼻上倾封闭条件目前还不清楚。断层两盘地层岩性对应组合遮挡条件这些问题目前还无法查清。另外部分构造测网密度小，落实程度很低，如临河坳陷西南部的查干诺尔、阿来呼呼都格、浑德伦等构造。
综上所述，河套盆地找油找气虽然难度很大，但其具有一定的含油气远景，有必要进一步勘探。
( 三) 勘探建议
( 1) 总体上继续以临河坳陷及两套生油层为重点，兼顾呼和、乌前两坳陷及其他可能含油层系。查明有利含油层系范围，优选重点，分期突破。
( 2) 地震勘探应在黄河以南、临深 4 井以东及查干布拉格—乌达、索引子—哈尔其格勒布地震测线，查明以下三个地区的构造面貌，落实下白垩统沉积中心及生油凹陷的位置，弄清新发现地层的分布范围及厚度变化规律。另外，需加密松扎尔、二道桥、乃日拉图等有利构造的测网密度。
( 3) 临河坳陷的勘探，应以古近系为重点，优先考虑杭后、五原断层两侧松扎尔半背斜、乌兰图克半背斜，八岱断鼻等构造，构造面积大、幅度高、可靠—较可靠。相对看来，松扎尔、八岱构造埋藏浅，有利于钻探，乌兰图克构造虽然已完钻两口井，但临深 1 井未进入目的层，临探 2 井仅进入渐新统顶部，因而该构造仍有必要进一步勘探。
( 4) 河套盆地下一步勘探应该坚持油气并举，临河坳陷目的层埋藏深，凹陷区生油岩多已进入过成熟期，以生成凝析油及干气为主，因而可富集成气藏，应给予必要的重视。另外，查干布拉格一带白垩系之下新发现的地层若为上古生界，便有较大的含气远景，因此，建议在地震勘探基础上，于查干布拉格构造上布井，以查清该套地层的地质层位及油气情况。
( 5) 继续开展构造、生油、储层、岩相、地震信息提取与应用的专题研究，深入研究本区成油地质条件的特征，提高早期资源评价的可靠性，加强以生油及构造研究为重点的综合研究，更具体地指出勘探方向。
六、小结
本次评价根据河套盆地各坳陷勘探程度不一的具体情况，分别采用了盆地类型类比法、沉积岩体积速度法、氯仿沥青“A”法、多因素计算法，对盆地及坳陷资源量进行了测算。河套盆地是一个新生代的台内断陷盆地，地质资源量为3.90×108t，可采资源量为1.09×108t，石油远景资源量为9.67×108t。河套盆地主要以石油资源为主，多分布在临河坳陷，资源相对较为集中;盆地石油资源层位上主要分布在古近系、新近系，深度以深层及超深层为主;地理环境分布于草原;油气资源品位多为低渗资源。