一、前言
中口子—黑账房盆地、扎格高脑盆地和黑鹰山盆地，属北山盆地群中数量众多的小型盆地中的三个小型盆地，北山盆地群位于甘肃省北部和内蒙古西部，其中中口子—黑账房盆地和扎格高脑盆地位于甘肃省西北部的金塔县和内蒙古自治区西端的额济纳旗境内，南靠金塔—花海盆地，东邻银根—额济纳旗盆地，西为骆驼泉和敦煌盆地，黑鹰山盆地位于扎格高脑盆地和石板井盆地以北、哈布盆地以东(图10-21-1)。面积分别为5300km2、5200km2和6100km2。盆地基底主要由三叠系以前的老地层组成，盆地盖层由侏罗系、白垩系、古近系和新近系地层组成。基底埋深分别约为5000m、4300m和4000m。
北山盆地群中仅中口子—黑账房盆地中进行过石油地质工作，全盆地已完成1∶20万区域地质填图、1∶20万重力、电法普查、1∶10万～1∶5万航空磁测以及1∶5万煤田地质测量(3636km2);二维地震939.218km;油气化探900km2;地质浅井3口总进尺1134.13m，取芯23.82m。盆地西端油砂山一带发现沥青油苗，所钻的3口地质浅井中有2口井获少量稠油(0.5～3.0kg)。扎格高脑盆地、黑鹰山盆地未开展过专门的石油地质工作。
中口子、扎格高脑和黑鹰山盆地油气资源评价报告主体工作由中国石油勘探开发研究院完成。
图10-21-1 盆地分布范围图
一、地质条件
( 一) 构造单元划分
北山盆地群位于天山—阴山构造带，沿石板井—小黄山一线以南地区属塔里木—中朝板块，以北则属哈萨克斯坦板块东端呈半岛状的东延部分。
受海西运动的影响，三叠纪期间，北山地区绝大部分遭受剥蚀，仅在局部接受了沉积; 三叠系末期的印支运动，在北北东—南南西向的拉张应力作用下，形成了一些北西西向的拉张盆地，早、中侏罗世普遍接受了沉积; 晚侏罗世燕山运动，使盆地中的中、下侏罗统遭受褶皱和断裂改造及岩浆进入，只有少量山前及山间坳陷接受了上侏罗统沉积; 晚侏罗世末期，在以北东及北北东向左行剪切应力作用下，形成了一系列呈北东向展布的断裂凹陷，早白垩世接受了一套内陆湖沼相沉积; 晚白垩世末期，
中品子—黑账房盆地划分为七个构造单元，即南泉凹陷、煤窑西山凹陷、黑账房凹陷、月牙山凹陷、炮台山凹陷和红柳大泉凸起、黑石山凸起。其中南泉凹陷、煤窑西山凹陷;扎格高脑盆地划分为五个构造单元;黑鹰山盆地分为十个构造单元(表10-21-1)。
表10-21-1 北山地区构造单元划分一览表
(二)地层发育特征
这三个盆地是在海西褶皱基底上发展起来的中新生代断陷盆地，盆地基底由晚古生界的海相、陆相碎屑岩夹火山岩组成，沉积盖层由侏罗系、白垩系、古近系、新近系及第四系构成，最大沉积厚度为5000m。
下侏罗统分布局限，厚度不稳定，为353～859m，为一套灰—黄褐色冲积相砂砾岩，夹煤线或薄煤层;主要见于中口子盆地的炭窑井东、红柳大泉，与老地层呈不整合接触。
中侏罗统分布广，厚度大，为733～2289m，岩性主要为砾岩、砂岩、深灰色泥岩夹煤层。可分为上下两面，下段主要为含砾粗砂岩、砂岩、粉砂岩及深灰色、黑色泥岩夹煤层，厚337.68m;上段为砂岩、粉砂岩及灰绿色泥岩、紫红色泥岩和黄褐色泥质粉砂岩不等厚互层，并夹有含膏泥岩、砂岩多成透镜体或夹层，厚942.9m。
白垩系本区广泛分布，缺失上统，与侏罗系呈不整合接触。其岩性为一套灰色、灰绿色砂岩、紫红色粉砂质泥岩夹砂岩、砾岩及泥岩、炭质页岩、钙质细砂岩。厚度变化较大，从几十米到数百米不等。
古近系和新近系:盆地大量分布在地表，主要为新近系的上新统苦泉组，岩性以橘红色粉砂质泥岩夹薄层细砂岩，深灰、黄色泥岩夹薄层细砂岩，杂色砂砾岩。
区内第四系主要系洪积物、风积物，低山丘陵坡积物及河湖堆积物和低洼沼泽沉积组成，戈壁滩广泛分布地表。
依据现有资料分析，侏罗系分布广泛，烃源岩发育，是主要勘探目的层。在区域上，相邻的酒泉盆地，白垩系为主要生油岩系，东邻的银—额盆地白垩系下统巴音戈壁组也是主要生储油层，所以白垩系也是区域上的一套重要找油目的层。
(三)烃源岩条件
北山盆地群侏罗系及下白垩统普遍发育暗色泥岩及煤。烃源岩分布具有以暗色泥岩为主，煤与暗色泥岩共生的特点。
侏罗系烃源岩广泛分布，中口子盆地炭窑井东剖面侏罗系分为上、中、下三个统，烃源岩以灰黑色泥岩、页岩、灰黑色炭质页岩，深灰色粉砂质泥岩为主，中下侏罗统夹煤层及煤线。剖面厚2508.32m，暗色泥岩厚1157.67m，占地层总厚的45.99%;南泉剖面厚1100m，暗色泥岩厚158.7m，占地层总厚14.4%;北山煤窑剖面厚289.9m，暗色泥岩厚87.0m，占地层总厚的30%;油砂山剖面厚254.3m，暗色泥岩厚度大于140.0m，占地层总厚的55.1%;金庙沟ZK802井地层厚740m，暗色泥岩厚54m，占地层总厚7.3%。
广泛分布的煤为另一类重要的成烃物质。中口子盆地北山煤窑剖面煤岩厚74.5m，金庙沟剖面煤层厚33.5m，野马泉剖面夹数层煤线。
扎格高脑盆地主要为下白垩统烃源岩，样品主要分布在盆地东北方向的东镜山北凹陷。有机碳8个样品平均值0.3%，氯仿沥青“A”3个样品平均值0.0055%，总烃2个样品平均值11.82ppm，属非烃源岩。
黑鹰山盆地中下侏罗统一块样品，有机碳0.37%，氯仿沥青“A”为0.024%，总烃6.2ppm，属非烃源岩。下白垩统烃源岩有机碳4个样品平均值0.52%，最高值1.08%，2个样品的氯仿沥青“A”和总烃的平均值分别为0.0047%与15.2ppm，属较差烃源岩。
1.有机质丰度特征
中口子盆地分布有侏罗系及下白垩统两套烃源岩。分析表明，中口子盆地侏罗系和下白垩统泥质烃源岩丰度较低，为较差到中等烃源岩，但盆地内的碳质泥岩却有较高的有机碳含量，最高可达3.64%。另一方面，盆地内的煤岩也具有较高的有机质丰度，为较好一类烃源岩，所以高碳泥岩和煤岩可能是中口子盆地的主要烃源岩类型，从烃源岩平面分布看，野马泉和南泉一带烃源岩不发育，有机质丰度较低，向两边的南泉凹陷西部和黑帐房凹陷西南部烃源岩较发育，有机质丰度较高，这可能与烃源岩形成时的沉积环境有关。
中口子盆地侏罗系烃源岩以炭窑井东剖面为代表，单层厚度较大，层数较多，中侏罗统青土井组露头样品有机质丰度已达到中等烃源岩，而且位于该剖面西南方向的油砂山剖面前人曾见到良好显示。在中口子盆地邻侧的潮水盆地已发现青土井浅油藏。盆地内黑帐房凹陷的西南北山煤窑剖面具较好的煤成烃烃源岩。综合评价为好到中等丰度的烃源岩。白垩系C剖面位于盆地南部边缘，丰度较低，推测可能向盆内变好。
2.有机质热演化特征
从平面上看，侏罗系烃源岩有机质成熟度除在金庙沟较低外，在其他盆地各剖面均已进入成熟阶段，相对来讲下白垩统烃源岩在扎格高脑盆地比其他盆地成熟度要高。
在纵向上，下白垩统烃源岩的成熟度普遍要比中下侏罗统的低。在干酪根元素分布图上侏罗系烃源岩的H/C和O/C比值更靠近左下部分布。下白垩统与中下侏罗统成熟度的差别可能是由于在中下侏罗统与下白垩统存在角度不整合，是两个构造层，中下侏罗统的地层的热演化程度较下白垩统地层有利。
3.有机质类型
根据前人资料，在中口子盆地ZK802井中下侏罗统高碳泥岩富氢组分(腐泥组+壳质组)含量大于80%，以腐泥组为主，属Ⅰ型干酪根。盆地西部的油砂山剖面，中下侏罗统类脂组达75%，干酪根为Ⅱ1型。
(四)储集条件
盆地内的侏罗系、白垩系中，储集层较为发育，储集层岩性主要为冲积扇相、河湖相、三角洲相、扇三角洲相、辫状河三角洲相，储集层厚度变化大，稳定性差。储集层具有孔隙类型多、孔隙度、渗透率较低且变化大的特点，储层绝大部分为特低孔特低渗和低孔低渗型储层，储集性普遍较差，属差储层，部分甚至为非储层(表10-21-2)。
表10-21-2 盆地J、K1储集层岩石类型、厚度统计表
(五)盖层条件
本区侏罗系盖层以泥质岩为主，中侏罗统还分布有泥灰岩和膏盐层，剖面上砂泥岩呈频繁互层，具有层数多、分布广的特点。下白垩统盖层也主要为泥质岩，其次为泥灰岩、膏泥岩、膏盐岩，局部具油页岩，同样具层数多、分布广的特点。
但由于新构造运动抬升作用明显，盆地内部隆起区和盆地边缘风化剥蚀作用强烈，因而缺乏区域性盖层。
三、资源评价方法与参数
1.评价层次
中口子—黑账房盆地、扎格高脑盆地和黑鹰山盆地属于中石油负责评价的有一定含油气远景的中小型沉积盆地，本次资源评价按《实施方案》中对中低勘探程度盆地的要求开展工作。三个盆地中仅中口子—黑账房盆地开展过石油地质工作，而扎格高脑盆地和黑鹰山盆地未开展过专门的石油地质工作，资料基础和认识程度均很低。因此本次评价立足于盆地评价，即以盆地为评价单元。
2.评价方法
由于中口子—黑账房、扎格高脑和黑鹰山盆地属中均低勘探程度的盆地，未发现工业油藏，本次评价采用类比法中的面积丰度类比法和成因法中的氯仿沥青“A”法来评价。特别是加强了地质类比参数的研究和地质类比方法的应用。
四、资源评价结果
地质类比法的资源量计算中，采用以下步骤:
(1)地质类比单元的确定:由于中口子—黑账房盆地、扎格高脑盆地和黑鹰山盆地勘探程度低，本次评价以盆地为评价单元，不再细分评价单元;
(2)中口子—黑账房、扎格高脑和黑鹰山盆地与六盘山盆地具有相似的石油地质条件，因此选择六盘山盆地作为类比盆地;
(3)通过对中口子—黑账房、扎格高脑和黑鹰山盆地的五项基本石油地质条件进行系统研究，并按《实施方案》的统一标准进行打分，得到地质综合打分，对类比区六盘山盆地也进行打分，预测区的综合打分与刻度区的综合打分相比得到相似系数;
(4)运用面积丰度类比法的计算公式得到中口子—黑账房、扎格高脑和黑鹰山盆地地质资源量分别为3801×104t、634×104t、317×104t(表10-21-3)。
三个盆地中由于只有中口子—黑帐房盆地资料基础相对较好，因此选用了氯仿沥青“A”法对中口子—黑帐房盆地进行评价。本方法的关键参数运聚系数在与类比区的类比中获得，其值为0.02。氯仿沥青“A”由烃源岩样品实测值统计得到，排烃系数可根据盆地的类型取0.2，计算出中口子—黑帐房盆地地质资源量分别为4453×104t(表10-21-4)。
表10-21-3 类比法计算各盆地石油地质资源量表
表10-21-4 中口子—黑帐房盆地氯仿沥青“A”法计算资源量参数及结果表
通过对以上两种方法计算结果的汇总，得到了盆地的石油地质资源量(表10-21-5)。
表10-21-5 中口子—黑帐房盆地资源量计算汇总表
可采资源量的计算充分考虑了未来技术和认识的进步，首先按照项目办公室要求，根据盆地的具体特点确定“综合含水率达98%，采用三次采油技术”条件下的可采系数为20%，再用地质资源量与可采系数相乘得到可采资源量。计算结果表明，中口子、扎格高脑和黑鹰山盆地石油可采资源量分别为787×104t、127×104t、63×104t(图10-21-2)。
图10-21-2 北山地区三盆地石油资源评价成果图(单位:万t)
远景资源量取值可采纳前期资源评价结果，或本次评价石油地质资源量计算结果5%概率值。根据这个原则，确定中口子、扎格高脑和黑鹰山盆地石油远景资源量分别为5243×104t、455×104t、912×104t。
本次评价的北山地区三个盆地的石油资源主要分布于侏罗系和白垩系，深度为中深层，地理环境为丘陵，石油资源品位均为低渗油。
五、勘探方向
综合分析各盆地生油条件，储集类型及特征，封盖保存条件，盆地类型及大小，区内最有利地区是中口子盆地，烃源岩主要在中下侏罗统的含煤碎屑岩系，侏罗系沉积厚度大，湖相沉积广泛发育，烃源岩丰度较高，类型较好，类型以Ⅲ型为主，有机质热演化达到生烃高峰期。因此，该盆地具备较为充足的油气源条件。具多层系、多类型的储集层，其上的下白垩统沉积可以作为盖层，中下侏罗统烃源岩分别与基岩风化壳—低部砂砾岩、中部粉砂岩、细砂岩及上部砂岩组成下、中、上三套生储盖组合，下白垩统烃源岩与下部砂砾岩组成上生下储的生储盖组合，因此，该盆地生储盖配置关系良好，有利于形成油气藏。因此是本区寻找侏罗系油气藏的有利地区，其中又以中口子盆地的南泉凹陷条件最为优越。
中口子盆地西部油砂山地表见到沥青油苗，钻井见到少量稠油，说明该地具有油气生成、运移和聚集的过程。
该盆地已发现的构造圈闭面积、幅度较大，落实程度较高，有利于捕获油气。因此，该盆地具有良好的勘探前景。
扎格高脑盆地，虽未见侏罗系出露，但通过与相邻的中口子盆地、公婆泉盆地对比，应有较发育的侏罗系沉积，存在较好的生油条件，加上其优越的封盖条件，因此，也是本区寻找侏罗系油气藏的有利地区之一;另外，扎格高脑盆地下白垩统仍存在寻找浅层油气藏的条件。
黑鹰山盆地侏罗系生油岩发育较差。区域上看，黑鹰山盆地是烃源岩较差的地区。勘探的前景相对较差，但在黑鹰山盆地仍存在寻找浅层油气藏条件。
六、小结
中口子、扎格高脑和黑鹰山盆地石油可采资源量分别为787×104t、127×104t、63×104t。
确定中口子、扎格高脑和黑鹰山盆地石油远景资源量分别为5243×104t、455×104t、912×104t。
综合分析各盆地生油条件，储集类型及特征，封盖保存条件，盆地类型及大小，区内最有利地区是中口子盆地。