姬塬油田延長組長9油層組區(qū)域成藏差異性研究

史建南，唐國龍，吳 警，普玉浩，劉 犟，牛小兵

（1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，成都610059；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安710021）

姬塬油田延長組長9油層組區(qū)域成藏差異性研究

史建南1，唐國龍1，吳 警1，普玉浩1，劉 犟1，牛小兵2

（1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，成都610059；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安710021）

姬塬油田長9油層組是滾動勘探的有利接替層位，在不同地區(qū)其成藏條件和油藏富集程度存在明顯的差異性。通過巖心觀察、測井解釋、樣品測試及相關(guān)模擬實驗，從烴源巖、儲集體及其之間的通道、距離和動力等方面對比分析了姬塬油田紅井子、胡尖山及羅龐塬地區(qū)長9油層組油氣聚集成藏的差異性。結(jié)果表明：紅井子地區(qū)緊鄰生烴中心，儲層物性好，源儲壓差大，油氣富集程度高；胡尖山地區(qū)儲集物性較好，但距離生烴灶較遠，源儲壓差較小，油氣富集程度一般；羅龐塬地區(qū)源儲壓差較小，裂縫不發(fā)育，儲集物性差，油氣富集程度較差。

成藏條件；主控因素；差異性；延長組；鄂爾多斯盆地

0 引言

鄂爾多斯盆地是在華北克拉通地塊之上形成的中生代疊合盆地，具有盆大、坡緩、穩(wěn)定、源足及含油層系多等特點。其中，上三疊統(tǒng)延長組沉積厚度大，油氣資源豐富，是該盆地最主要的烴源巖和含油層系，其儲層具有典型的中—低孔、低—特低滲特征［1-2］。姬塬油田位于鄂爾多斯盆地的中西部，區(qū)域構(gòu)造上橫跨天環(huán)坳陷和陜北斜坡（圖1），該區(qū)延長組自下而上發(fā)育有長9、長8、長7、長6、長4+5、長3、長2和長1油層組及侏羅系延安組等多個含油層系。隨著勘探程度的不斷提高，姬塬油田長9油層組（分為長91和長92共2個小層）的勘探取得了較大突破，逐漸成為滾動勘探的有利接替層位。然而勘探成果表明，姬塬油田長9油層組油藏類型多樣，油水關(guān)系復(fù)雜，油藏分布區(qū)域貧富差異性大，具有很強的隱蔽性。前人通過測試分析分別對姬塬油田長9油層組構(gòu)造背景、沉積充填、油源貢獻、儲集物性、儲蓋組合及成藏歷史等方面做了大量研究工作，然而其成果并不能從根本上揭示姬塬油田不同地區(qū)油氣賦存貧富差異性的原因，進而制約了該區(qū)滾動勘探及油藏評價工作的深入開展［3］。筆者從油藏特征剖析入手，結(jié)合油氣成藏模式與主控因素，以靜態(tài)要素與動態(tài)作用時空耦合關(guān)系為重點，探討了姬塬油田不同地區(qū)油氣成藏富集的差異性，為認(rèn)識該區(qū)長9油層組成藏機理和下一步勘探目標(biāo)優(yōu)選提供了科學(xué)依據(jù)。

圖1 姬塬油田區(qū)域位置圖Fig.1 Location of Jiyuan Oilfield

1 油藏特征

勘探成果顯示，姬塬油田長9油層組出油點主要集中在紅井子、胡尖山和羅龐塬地區(qū)，且均呈現(xiàn)出形態(tài)孤立分散、小規(guī)模分布、非均質(zhì)性與隱蔽性強、單井產(chǎn)量低及油氣富集程度不高等特征。從姬塬油田長9油層組殘余油飽和度平面圖（圖2）可看出：該油層含油飽和度或原油充滿度平均小于25%，整體水平較低，但局部地區(qū)也存在差異，紅井子和胡尖山地區(qū)相對較高，平均大于25%，而羅龐塬地區(qū)較低，平均小于20%。試油統(tǒng)計結(jié)果顯示，姬塬油田長9油層組單井油層平均厚度偏薄，且各地區(qū)存在較大差異。相對而言，紅井子地區(qū)單井油層平均厚度最大，為8.6m，平均試油產(chǎn)量為10.42 t/d；胡尖山地區(qū)次之，單井油層平均厚度為4.5m，平均試油產(chǎn)量為7.5 t/d；羅龐塬地區(qū)單井油層厚度最小，平均為2.5m，平均試油產(chǎn)量為3 t/d。

圖2 姬塬油田長9油層組砂體厚度及殘余油飽和度平面圖Fig.2 Planar graph of sand thicknessand residualoil saturation of Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

地層水測試結(jié)果顯示，姬塬油田地層水在化學(xué)組成上以Cl－，SO42-，Na+＋K+和Ca2+為主，其次為Mg2+，CO32-和HCO3－。按照蘇林分類，該區(qū)地層水屬于CaCl2型，反映出流體環(huán)境為偏封閉體系，地層流體活躍性不強，油藏保存條件相對較好［4］。相對而言，研究區(qū)3個地區(qū)地層水離子組成和濃度存在一定的差異，其中紅井子地區(qū)礦化度（TSD）和變質(zhì)系數(shù)［（K++Na+）/Cl-］最高，整體脫硫酸系數(shù)（SO42-/Cl-）較低，更能體現(xiàn)出流體匯聚特征，而胡尖山地區(qū)和羅龐塬地區(qū)流體匯聚程度相對較低（表1）。

表1 姬塬油田長9油層組地層水化學(xué)性質(zhì)對比表Table 1 Chem ical propertiesof formation water of Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

綜上所述，姬塬油田長9油層組受圈閉類型多樣、圈閉空間隱蔽、運聚規(guī)律復(fù)雜及油氣富集區(qū)域局限等成藏條件的影響，油藏分布空間貧富差異較大（或疊置連片分布、或孤立分散富集），不同區(qū)帶、不同類型圈閉以及不同供烴強度與輸導(dǎo)性能的同一類型圈閉，其油氣成藏特征與成藏規(guī)模均不相同，總體上具有油藏規(guī)模小和油水關(guān)系復(fù)雜等特征。姬塬油田不同地區(qū)油藏類型存在明顯差異，其中西北部的紅井子地區(qū)以巖性-構(gòu)造復(fù)合型油藏為主，東北部的胡尖山地區(qū)以構(gòu)造-巖性油藏為主，而西南部的羅龐塬地區(qū)則以巖性油藏為主（參見圖2）。

2 成藏模式與主控因素

油源對比研究結(jié)果表明，姬塬油田長9油層組已發(fā)現(xiàn)的絕大部分油藏原油主要來自長7生烴有機質(zhì)，生烴中心主要位于紅井子—小澗子—羅龐塬一帶［5-6］，并存在早、中白堊世2期連續(xù)原油充注和成藏過程。從有效烴源巖出發(fā)，以原油充注歷史為基礎(chǔ)，以輸導(dǎo)體系為重點，對姬塬油田長9油層組成藏模式進行了研究。結(jié)果表明，研究區(qū)主要為長7源巖-長9儲集單一形式的含油氣系統(tǒng)，即長7源巖供油—疊置砂體、開啟裂縫混合輸導(dǎo)—垂向壓差動力驅(qū)動、巖性-構(gòu)造圈閉聚集，屬于典型的上生下儲倒灌型成藏模式。具體而言，姬塬油田長9油層組成藏過程為：長7油層組強超壓優(yōu)質(zhì)烴源巖提供的輕質(zhì)原油，在較大的源儲壓差動力條件下，在構(gòu)造裂縫和疊置砂體的高效輸導(dǎo)下，在儲層未致密化之前（早中白堊世），垂向疊置近源運聚成藏，具有“上生下儲，高壓驅(qū)動、裂縫與砂體輸導(dǎo)、多點充注、近源成藏”的油氣成藏特征（圖3）。

基于研究區(qū)這一主要的成藏模式，結(jié)合長8油層組勘探成果［5］，認(rèn)為油源、儲層及源儲之間的通道、距離和壓差是控制姬塬油田長9油層組油氣成藏的主要因素。根據(jù)試油/試采成果，結(jié)合研究區(qū)長9油層組成藏地質(zhì)要素和地質(zhì)作用時空耦合匹配關(guān)系方面的研究，認(rèn)為油源發(fā)育區(qū)、儲層發(fā)育區(qū)、輸導(dǎo)疊置區(qū)、動力發(fā)育區(qū)、長8油層組充注剩余區(qū)及構(gòu)造匯聚區(qū)的疊合部位，應(yīng)該是姬塬油田長9油層組油氣富集的有利區(qū)帶。

圖3 姬塬油田長9油層組成藏模式圖Fig.3 Accumu lationmodelof Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

3 區(qū)域成藏差異性

圖4 姬塬油田長9油層組區(qū)域成藏差異對比圖Fig.4 Accumulation differencesof Chang 9 oilreservoir set in Jiyuan Oilfield

根據(jù)研究區(qū)成藏主控因素，并結(jié)合勘探研究現(xiàn)狀，從油源、砂體、儲層、圈閉、源儲距離、源儲通道、源儲壓差、油層充滿度和油層厚度等9個方面對比評價了姬塬油田紅井子、胡尖山及羅龐塬地區(qū)長9油層組成藏的差異性（圖4、表2）。首先在源儲關(guān)系方面：紅井子地區(qū)位于長7烴源巖供烴中心部位，油源主要來自長73小層，其距離長9油層組首套砂體僅80～90m，長7油源至長9儲層的油氣充注距離相對較近，同時該區(qū)長9油層組儲集物性相對較好［7］，源儲平均壓差大于14MPa，應(yīng)是姬塬油田長9油層組油氣富集程度最高的地區(qū)；胡尖山地區(qū)長7烴源巖主要位于長72小層，厚度相對較薄，距離長9油層組儲集砂巖達130～140m，且儲集物性一般，源儲壓差較小，導(dǎo)致油氣運移充注較為困難；羅龐塬地區(qū)雖然位于長73小層生烴中心部位，但其源儲壓差較小、儲集物性較差，致使其含油氣性較差，油氣富集程度相對較低。其次從輸導(dǎo)通道和原油充滿度方面而言，3個地區(qū)的儲集砂體結(jié)構(gòu)不同，裂縫發(fā)育程度不同，進一步導(dǎo)致了油氣富集程度的不同。其中，紅井子地區(qū)長9油層組儲集砂體連續(xù)疊置發(fā)育，厚度相對較大，且裂縫也較發(fā)育［8］，使得原油充滿度和油氣富集程度較高；而羅龐塬和胡尖山地區(qū)主要屬于互層型砂體結(jié)構(gòu)或間隔型砂體結(jié)構(gòu)，同時僅局部發(fā)育少量的裂縫，導(dǎo)致油氣富集程度較低。

表2 紅井子、胡尖山及羅龐塬地區(qū)長9油層組成藏差異性對比表Table 2 Accumulation differencesof Chang 9 oil reservoir set in Hongjingizi,Hujianshan and Luopangyuan areas

綜上所述，姬塬油田長9油層組各地區(qū)成藏特征和原油富集程度均存在一定的差異，其中，紅井子地區(qū)靠近烴源巖，其砂體厚度大且結(jié)構(gòu)好，儲層物性好，源儲壓差大，裂縫與巖性-構(gòu)造圈閉均較發(fā)育，油氣富集程度良好；胡尖山地區(qū)距離生烴灶相對較遠，源儲壓差較小，單砂體間隔疊置發(fā)育，儲層物性好，裂縫局部發(fā)育，油氣富集程度一般；羅龐塬地區(qū)雖然緊鄰烴源巖，但源儲壓差較小，裂縫不發(fā)育，透鏡狀砂體儲集物性差，油氣富集程度局部一般或相對較差。

4 結(jié)論

（1）姬塬油田長9油層組具有圈閉空間分布隱蔽、油水性質(zhì)復(fù)雜及油藏類型多樣等特征。不同區(qū)帶、不同類型圈閉及不同供烴強度與輸導(dǎo)性能的同一類型圈閉，其油氣成藏特征與成藏規(guī)模均不相同，油藏富集程度存在明顯差異。

（2）姬塬油田長9油層組具有“上生下儲、高壓驅(qū)動、裂縫與砂體輸導(dǎo)、多點充注、近源成藏”的油氣成藏特征，且源儲之間的通道、距離及壓差是控制姬塬油田長9油層組成藏的主要因素。

（3）姬塬油田紅井子、胡尖山及羅龐塬地區(qū)長9油層組成藏特征及油氣富集程度存在差異性，其中紅井子地區(qū)油氣富集程度良好，胡尖山地區(qū)一般，羅龐塬地區(qū)整體較差，局部為一般。

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（本文編輯：王會玲）

Study on the regionalaccumulation differencesof Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

SHIJiannan1，TANG Guolong1，WU Jing1，PU Yuhao1，LIU Jiang1，NIU Xiaobing2
（1.Instituteof Sedimentary Geology，Chengdu University ofTechnology，Chengdu 610059，China；2.Research Instituteof Exploration and Development，PetroChina ChangqingOilfield Company，Xi’an 710021，China）

TheChang9 oil reservoirsetin Jiyuan Oilfield isa favorable layer to replace for rollingexploration,and there areobviousdifferencesonoil reservoir conditionsand enrichmentdegree in differentareas.Based on coreobservation, logging interpretation,sample testing and related simulation experiments,from hydrocarbon kitchen,the channel between the reservoir and the distance,dynamic,this paper compared and analyzed the hydrocarbon accumulation differences of Chang 9 oil reservoir set in Hongjingzi,Hujianshan and Luopangyuan areas.The results show that Hongjingziarea isnear the hydrocarbon source rocks,reservoir properties are also good,source reservoir pressure is strong,so this area is favorable for hydrocarbon enrichment;Hujianshan area has good reservoir properties,but it is relatively distant from the hydrocarbon kitchen,and thesource reservoir pressure is small,so hydrocarbon enrichment degree is general;in Luopangyuan area,source reservoir pressure is small,fracturewas not developd,and reservoir propertiesarepoor,sohydrocarbon enrichmentdegree ispoor.

accumulation conditions；main controlling factors；difference；Yanchang Formation；OrdosBasin

TE122.3 < class="emphasis_bold">文獻標(biāo)志碼：A

A

1673-8926（2014）01-0025-04

2013-09-23；

2013-10-18

國家“十二五”重大科技專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”（編號：2011ZX05007-004-01）資助

史建南（1975-），男，博士，副教授，主要從事油氣成藏機理與分布規(guī)律方面的研究工作。地址：（610059）四川省成都市成華區(qū)二仙橋東三路1號成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院。電話：（028）84079807。E-mail：shijiannan07@cdut.cn。