吳堡地區(qū)侏羅系延10 油層組成藏控制因素*

胡桂林，馮小龍，李 丹，楊文軍，李永鋒，曹 麗，黨洲濤，高月剛

(長(zhǎng)慶油田分公司 第一采油廠，陜西 延安716000)

0 引 言

鄂爾多斯盆地是一個(gè)穩(wěn)定沉降、拗陷遷移、扭動(dòng)明顯的多旋回沉積型克拉通含油氣盆地，地質(zhì)歷史中的印支期、加里東期平行不整合侵蝕面古地貌是油、氣成藏的主要地質(zhì)因素，分別控制著侏羅系古地貌充填、披蓋河道砂油田和奧陶系海相碳酸鹽巖風(fēng)化殼古潛臺(tái)氣田［1］。盆地油、氣資源豐富，勘探領(lǐng)域廣闊，為中國(guó)內(nèi)陸油氣勘探開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)的大盆地之一［2］。

隨著發(fā)現(xiàn)井點(diǎn)不斷增加，吳堡地區(qū)的延10 油層組的認(rèn)識(shí)僅停留在勘探評(píng)價(jià)層面上，對(duì)整個(gè)吳堡區(qū)域上的前侏羅紀(jì)的古地貌特征及侏羅系的沉積相和沉積微相，以及其成藏機(jī)理并沒(méi)有認(rèn)識(shí)清楚。通過(guò)石油勘探實(shí)踐證明，鄂爾多斯盆地是一個(gè)地質(zhì)構(gòu)造平緩、隱蔽性油氣藏占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的多旋回沉積型克拉通類(lèi)含油氣盆地，其中對(duì)盆地的成藏起主要作用的是印支期和加里東期侵蝕面的古地貌。所以，進(jìn)一步深入研究并弄清楚其侵蝕面的古地貌特點(diǎn)，對(duì)后期的提高油氣勘探成效具有重大意義［3］。

經(jīng)過(guò)老井復(fù)查，結(jié)合完鉆探井、評(píng)價(jià)井，發(fā)現(xiàn)3個(gè)延10 層有利區(qū)塊，拉開(kāi)了吳堡侏羅系延10 油層組的序幕。侏羅系油藏埋藏淺、物性好、產(chǎn)量高、開(kāi)發(fā)井穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。

1 區(qū)域沉積背景

鄂爾多斯盆地從晚三疊世進(jìn)入內(nèi)陸湖盆沉積，先后經(jīng)歷了早期湖盆形成，中期發(fā)展擴(kuò)大，后期收縮消亡階段。延長(zhǎng)世末期的印支運(yùn)動(dòng)使盆地抬升，形成了溝谷縱橫、高低起伏的侵蝕地貌［4］。

延安組延10 期古河道從吳堡地區(qū)北部橫穿而過(guò)，超覆于城華斜坡前緣，發(fā)育較好的儲(chǔ)層，延安組早期的河道下切溝通了延長(zhǎng)組油源［5］，分布面廣的濱岸邊灘砂，為油氣聚集提供了良好的場(chǎng)所，在古地貌背景上發(fā)育的壓實(shí)構(gòu)造為油氣運(yùn)移及保存創(chuàng)造了條件，形成了延安組古地貌油藏［6］。

2 成藏條件分析

2.1 烴源巖特征

前人大量研究證實(shí)，中生界不同層位原油均顯示典型的湖相油型特征［7］，延安組烴源巖為湖泊還原環(huán)境下沉積的暗色泥巖、碳質(zhì)泥巖及油頁(yè)巖。

鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)氣候由于熱逐漸轉(zhuǎn)入溫濕，盆地經(jīng)歷了湖盆的發(fā)生、發(fā)展、全盛乃至衰亡的過(guò)程。其中，長(zhǎng)7 為最大湖侵期，湖泊水域最廣，面積約10 ×104km2.長(zhǎng)7 水體最深，半深湖-深湖分布范圍廣，最大水深位于葫蘆河-吳起一帶，深達(dá)60 m，沉積了一套深灰色、灰黑色泥巖、碳質(zhì)泥巖、灰褐色泥巖及油頁(yè)巖，常見(jiàn)的化石有介形類(lèi)、瓣鰓類(lèi)、葉肢介、魚(yú)類(lèi)等，在長(zhǎng)7 巖樣鑒定還發(fā)現(xiàn)豐富的藻類(lèi)生物，研究證明藻類(lèi)才是最重要的成油原始生物［8-9］。

前人曾采用多種技術(shù)分析延長(zhǎng)組暗色泥巖地球化學(xué)特征，反映出生油巖具有有機(jī)質(zhì)富集、母質(zhì)類(lèi)型好、成熟度較高的特點(diǎn)。侏羅系的延安組的生油巖主要是來(lái)自中生界三疊系中期的長(zhǎng)7 和長(zhǎng)4 +5 中的暗色泥巖，而以長(zhǎng)7 的生油巖最好，具有較高的有機(jī)質(zhì)豐度、母質(zhì)類(lèi)型主要以較好的Ⅱ類(lèi)為主等特征，是盆地主要烴源巖［10］。

2.2 儲(chǔ)層物性特征

吳堡延10 為長(zhǎng)石石英砂巖，巖屑成分均以變質(zhì)巖屑為主，巖漿巖屑次之，不含沉積巖屑。

砂巖儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率是反映儲(chǔ)層性能和滲濾條件的兩個(gè)最基本參數(shù)［11］。據(jù)吳堡地區(qū)14 口井樣品的常規(guī)巖心物性資料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示(表1)，延10 砂層組最大滲透率為537 × 10-3μm2，最小只有0.1 ×10-3μm2，平均滲透率為123×10-3μm2，多數(shù)集中在10 ×10-3～200 ×10-3μm2之間，占總樣品數(shù)的90%.

表1 吳堡地區(qū)延10 層碎屑巖碎屑組分統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistics for detrital component of clastic rocks in Yan 10 layer，Wubu area

采用儲(chǔ)層綜合解釋進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，孔隙度與滲透率相關(guān)性較好。分別對(duì)延10 儲(chǔ)層實(shí)測(cè)孔隙度、滲透率與解釋孔隙度、滲透率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)與測(cè)井解釋有一定的相關(guān)性。因此，在區(qū)域內(nèi)鉆井取心、巖心描述及巖心分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域測(cè)井資料，建立一套儲(chǔ)層物性參數(shù)模型，建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖版，如孔隙度、滲透率、電阻率及聲波時(shí)差等，進(jìn)一步向整個(gè)區(qū)塊推進(jìn)，解釋出區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)層物性的參數(shù)值，描述清楚區(qū)域上儲(chǔ)層物性特征。吳堡地區(qū)儲(chǔ)層物性特征表現(xiàn)為:侏羅系延10 儲(chǔ)層物性較好，孔隙度在12% ～16%之間、滲透率在1 ～200 mD 之間。

表2 吳堡地區(qū)延10 油層組物性統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics of Yan 10 reservoir characteristics，Wubu area

圖1 吳堡地區(qū)延10 層儲(chǔ)層孔、滲關(guān)系圖Fig.1 Correlation between porosity and permeability of Yan 10 reservoir，Wubu area

圖2 吳堡地區(qū)延10 層儲(chǔ)層實(shí)測(cè)與解釋孔隙度關(guān)系圖Fig.2 Correlation between measured and interpretation porosity of Yan 10 reservoir，Wubu area

圖3 吳堡地區(qū)延10 層儲(chǔ)層實(shí)測(cè)與解釋滲透率關(guān)系圖Fig.3 Correlation between measured and interpretation permeability of Yan 10 reservoir，Wubu area

2.3 油藏儲(chǔ)蓋組合特征

晚三疊世延安期鄂爾多斯盆地的發(fā)展演化史奠定了縱向上發(fā)育了多套儲(chǔ)蓋組合［12］。就目前的生儲(chǔ)蓋而言，吳堡地區(qū)的生儲(chǔ)蓋組合具有油源較近，儲(chǔ)集層發(fā)育，儲(chǔ)集性能良好等特征。

鄂爾多斯盆地湖盆發(fā)育的鼎盛時(shí)期(長(zhǎng)7層)，水體最深，從而形成盆地的中生界中最好的生油巖;鄂爾多斯盆地的印支運(yùn)動(dòng)影響了吳堡地區(qū)侏羅系各層發(fā)育特征，發(fā)育大規(guī)模的、較厚的河道砂體，形成了較好的三角洲砂巖的儲(chǔ)集體，互層的泥質(zhì)沉積夾層，給儲(chǔ)集層形成了很好的蓋層，在延10 上部還發(fā)一套泥質(zhì)沉積，為延10 層形成區(qū)域上的蓋層。侏羅系延安組延10 層儲(chǔ)層上表現(xiàn)為儲(chǔ)層發(fā)育，屬河道砂壩，具有粒度相對(duì)較粗，區(qū)域內(nèi)的延9，延8 期沼澤平原化，沉積物發(fā)育有泥質(zhì)沉積物，形成了良好的區(qū)域蓋層。

3 油氣富集規(guī)律與控制因素

吳堡地區(qū)延安組延10 油層組油氣最為富集。研究認(rèn)為，延10 油氣的富集與分布主要受沉積相、頂面構(gòu)造控制。

3.1 沉積相平面展布

吳堡地區(qū)總體上東部低，甘陜古河由西向東對(duì)富縣組及延長(zhǎng)組上部地層侵蝕切割。至延9 期，盆地逐漸填平補(bǔ)齊，地形差異逐漸變小，吳堡地區(qū)形成河湖-三角洲沉積，延8 期三角洲前緣達(dá)到鼎盛，發(fā)展到延7，延6 層后開(kāi)始逐漸萎縮變小。吳堡南部地層相對(duì)較薄，向北部逐漸變厚。延10 期沉積相為辨狀河沉積，主要發(fā)育河床滯留沉積、河道砂壩微相，河道邊部發(fā)育河漫亞相，晚期，演變?yōu)榈蛷澏惹骱?，主要發(fā)育邊灘沉積。延10 期砂體發(fā)育廣且厚，東西向上以甘陜古河道沉積砂體為主要河道，厚50 ～110 m，砂體寬度5 ～25 km，繼承了富縣期砂體展布特征。

圖4 鄂爾多斯盆地侏羅系儲(chǔ)蓋組合特征圖Fig.4 Characteristic diagram of Jurassic reservoir-cap combination in Ordos Basin

圖5 吳堡地區(qū)延10 層沉積相圖及砂體展布圖Fig.5 Diagram of sedimentary facies and sandbody distribution of Yan 10 reservoir，Wubu area

3.2 頂面構(gòu)造

侏羅系的頂面構(gòu)造的起伏的形態(tài)和前侏羅紀(jì)的古地貌的形態(tài)上吻合。三疊紀(jì)末期，由于印支運(yùn)動(dòng)活動(dòng)劇烈，使鄂爾多斯盆地整體抬升，從而形成了明顯且廣泛的侵蝕古地貌的形態(tài)，延10 期沉積模式是河道充填型沉積，頂面構(gòu)造其形態(tài)上繼承了延長(zhǎng)組的地質(zhì)形態(tài)。但在構(gòu)造的高差有明顯減少的跡象，主要原因是由于延10 期的沉積模式主要是河道充填型沉積，把盆地內(nèi)基本填平補(bǔ)齊，從而延10 期的頂面構(gòu)造的起伏變小。鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組整體構(gòu)造上是西傾單斜的形態(tài)，局部上發(fā)育成排的鼻隆構(gòu)造，延10 期的頂面構(gòu)造的形態(tài)也表現(xiàn)為西傾單斜，局部也發(fā)育成排的鼻隆狀構(gòu)造，從成排成帶性表明局部差異壓實(shí)構(gòu)造受到了后期構(gòu)造應(yīng)力的改造。從盆地構(gòu)造演化來(lái)看，盆地所形成的西傾單斜構(gòu)造是燕山運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而延長(zhǎng)組的油氣成熟、運(yùn)移始于白堊紀(jì)(燕山運(yùn)動(dòng)中期)，晚于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)同步，這種構(gòu)造與油氣運(yùn)移的時(shí)空配置關(guān)系最有利于延安組古地貌的形成而不被構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞。吳堡地區(qū)侏羅系已發(fā)現(xiàn)的出油井點(diǎn)均與這些鼻隆構(gòu)造密切相關(guān)，吳堡地區(qū)的午211 -午94 井油藏頂面構(gòu)造控制了該油藏的面積和規(guī)模，形成的圈閉面積及形態(tài)同頂面構(gòu)造控制的含義面積基本等同，進(jìn)一步說(shuō)明了頂面構(gòu)造為延10 油藏的的主控因素。而頂面構(gòu)造的形成同古地貌的地形是密不可分的，古地貌控制著后期的頂面構(gòu)造及構(gòu)造高點(diǎn)，二者在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以相互印證，同時(shí)也為后期指明了方向。

4 結(jié) 論

1)延安組延10 期古河從吳堡地區(qū)北部橫穿而過(guò)，超伏于城華斜坡前緣，發(fā)育有較好的儲(chǔ)層，早期的河道下切溝通了延長(zhǎng)組油源，分布面廣的濱岸邊灘砂，為油氣聚集提供了良好的場(chǎng)所，在古地貌背景上發(fā)育的壓實(shí)構(gòu)造為油氣運(yùn)移及保存創(chuàng)造了條件，形成了延安組古地貌油藏;

2)延10 最大滲透率為537 ×10-3μm2，最小只有0. 1 ×10-3μm2，平均滲透率為123 ×10-3μm2，多數(shù)集中在10 ～200 ×10-3μm2之間，侏羅系延10 儲(chǔ)層物性較好，孔隙度在12% ～16%之間、滲透率在1 ～200 mD 之間;

3)生儲(chǔ)蓋組合具有油源近、儲(chǔ)集層發(fā)育、儲(chǔ)集性能良好等特征，形成了較為理想的生儲(chǔ)蓋組合;

4)延10 油氣的富集與分布主要受沉積相、頂面構(gòu)造控制，成藏區(qū)域多為河道砂體、河流邊灘相砂體與鼻隆構(gòu)造配置良好的區(qū)帶。

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