馬 輪，王海軍，程 鑫，刁宗寶，梁利平，3，吳漢寧

（1.大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室／地質(zhì)學(xué)系·西北大學(xué)，陜西西安 710069；2.中煤科工集團(tuán)西安研究院；3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司輸油處）

鄂爾多斯盆地LF地區(qū)長(zhǎng)6油藏主控因素及有利區(qū)預(yù)測(cè)

馬 輪1，王海軍2，程 鑫1，刁宗寶1，梁利平1，3，吳漢寧1

（1.大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室／地質(zhì)學(xué)系·西北大學(xué)，陜西西安 710069；2.中煤科工集團(tuán)西安研究院；3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司輸油處）

以儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、測(cè)井地質(zhì)學(xué)、油氣田開發(fā)地質(zhì)學(xué)等相關(guān)原理為指導(dǎo)，對(duì)鄂爾多斯盆地LF地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6地層進(jìn)行了小層精細(xì)劃分，對(duì)長(zhǎng)6油藏的烴源巖、沉積相、砂體特征、構(gòu)造特征、儲(chǔ)層特征等成藏主控因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究。認(rèn)為巨厚的烴源巖是油氣成藏的基礎(chǔ)；水下分流河道和河口壩微相是該區(qū)長(zhǎng)6段有利的含油相帶；隆起高部位是含油的有利構(gòu)造部位；高閉合度的鼻狀隆起對(duì)油氣藏形成具有重要的控制作用；良好蓋層是油氣藏形成的重要條件。在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出有利含油區(qū)帶，為L(zhǎng)F地區(qū)下一步勘探部署提供指導(dǎo)。

鄂爾多斯盆地；長(zhǎng)6油藏；主控因素；有利區(qū)；成藏

LF地區(qū)構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西部，鄰近天環(huán)坳陷，整體構(gòu)造形態(tài)較為簡(jiǎn)單，為西傾單斜［1］。延長(zhǎng)組是盆地重要的含油氣層位之一，根據(jù)沉積序列及巖電組合特征，參考地層厚度平面展布，自上而下將該組分為長(zhǎng)1～長(zhǎng)10共10個(gè)油層組。研究區(qū)目前主力層位是長(zhǎng)1下部的長(zhǎng)13油層組，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)1下段基本上都有不同程度的開采，目前已經(jīng)進(jìn)入開發(fā)后期，含水率高達(dá)80%左右，產(chǎn)能不足，平均產(chǎn)量不足1 t／d，而長(zhǎng)1以下的油層組開采程度普遍較低，尤其是長(zhǎng)4＋5和長(zhǎng)6層位，鄰區(qū)吳定地區(qū)的勘探顯示長(zhǎng)4＋5和長(zhǎng)6油層顯示良好。作者主要從烴源巖演化與分布、構(gòu)造特征、沉積相特征及物性特征等方面對(duì)LF地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油藏成藏主控因素進(jìn)行了綜合研究，深入剖析各類油藏成藏機(jī)理及其分布規(guī)律，優(yōu)選出長(zhǎng)6各小層有利區(qū)，為研究區(qū)下一步勘探部署提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 地層對(duì)比與劃分

LF地區(qū)長(zhǎng)6油層組巖性為灰綠色砂巖與深灰色泥頁(yè)巖大段互層，總體分為三個(gè)沉積旋回：長(zhǎng)61、長(zhǎng)62、長(zhǎng)63，地層厚度約110 m左右。上旋回（長(zhǎng)61）為下粗上細(xì)的正韻律，砂巖厚0～15 m，上部泥巖厚3.5～15 m，并與長(zhǎng)4＋5底部頁(yè)巖連續(xù)過渡，該旋回沉積厚12～20 m。中旋回（長(zhǎng)62）由1～3個(gè)下粗上細(xì)的正韻律組成，砂巖總厚度14～20 m，單層厚1.5～11 m，在本區(qū)東西端部及南部，該韻律已變?yōu)榇筇啄鄮r，如JP60－20、JP38－1、JP23－7等。下旋回（長(zhǎng)63）一般發(fā)育在本區(qū)北西和南東地區(qū)，中部發(fā)育一支厚度為10 m的砂體，砂體的延伸性較差。長(zhǎng)63底部的凝灰?guī)r可以作為長(zhǎng)63與長(zhǎng)7分層的標(biāo)志。研究區(qū)物源以北東方向?yàn)橹?，砂體總體上呈北東－南西向展布。

2 油氣成藏主控因素分析

2.1 烴源巖

研究表明，研究區(qū)內(nèi)三疊系延長(zhǎng)組大部分油藏的烴源巖主要是長(zhǎng)7期沉積的巨厚張家灘頁(yè)巖，其次是長(zhǎng)9期的李家畔頁(yè)巖。長(zhǎng)7烴源巖在盆地內(nèi)分布范圍較廣，沉積厚度較大，烴源巖的生烴強(qiáng)度大，排烴多，熱演化程度高，長(zhǎng)9烴源巖分布相對(duì)局限一些［2－4］。從盆地形成演化過程和區(qū)域地質(zhì)背景研究可斷定，研究區(qū)內(nèi)石油不具備長(zhǎng)距離運(yùn)移成藏的地質(zhì)條件，這一觀點(diǎn)已被研究者和實(shí)際勘探所證實(shí)。對(duì)現(xiàn)有油藏在平面上的分布規(guī)律進(jìn)行了研究，表明已發(fā)現(xiàn)的油藏大多分布在鄰近烴源巖分布區(qū)的有效儲(chǔ)層內(nèi)。

通過對(duì)研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)7段暗色泥巖的統(tǒng)計(jì)，得出研究區(qū)內(nèi)暗色泥巖的厚度為100～130 m，泥巖發(fā)育。研究區(qū)長(zhǎng)7期處于深湖相背景下，暗色泥巖由南西向北東方向逐漸加厚，由此可見長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)的烴源巖可以為研究區(qū)提供充足的油源，為區(qū)內(nèi)油氣成藏提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 構(gòu)造特征分析

經(jīng)過精細(xì)地層劃分與對(duì)比，提取小層數(shù)據(jù)，在LF地區(qū)繪制了長(zhǎng)6地層各小層的頂面構(gòu)造圖（圖1）。從圖可看出，研究區(qū)整體上北東高南西低，與寬緩的西傾單斜背景相吻合。在盆地西傾單斜構(gòu)造背景下，由于差異壓實(shí)作用而形成數(shù)個(gè)小型鼻狀構(gòu)造和局部隆起，使油氣向構(gòu)造上傾方向運(yùn)移，在有利的圈閉中聚集成藏［5］。通過對(duì)長(zhǎng)6各小層頂面構(gòu)造圖的分析，區(qū)內(nèi)小幅度鼻狀構(gòu)造閉合高差為5～15 m，頂面構(gòu)造形態(tài)變化較大，高低不平，物性較好，構(gòu)造高點(diǎn)部位是油氣成藏的有利部位，因此鼻狀隆起構(gòu)造是有利區(qū)預(yù)測(cè)的重點(diǎn)條件。

2.3 沉積相與砂體展布特征

圖1 LF地區(qū)長(zhǎng)62頂面構(gòu)造

沉積相帶是有利區(qū)帶評(píng)價(jià)的地質(zhì)基礎(chǔ)，研究區(qū)延長(zhǎng)組油藏屬于巖性油藏范疇，油藏分布明顯受沉積相帶的控制［6］。通過典型沉積相剖面圖（圖2）可以看出，研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)6期主要發(fā)育三角洲前緣沉積亞相，沉積微相有水下分流河道，河口壩，分流間灣等。水下分流河道砂體具有厚度大、顆粒粗、分選性較好、連片性較強(qiáng)等特點(diǎn)，是良好的儲(chǔ)集層，而分流間灣泥巖為其成藏提供良好的遮擋條件，也是油藏形成最基本的條件。長(zhǎng)61期分流河道最為發(fā)育，河道寬闊延伸較遠(yuǎn)，只有局部?jī)?nèi)發(fā)育有分流間灣；長(zhǎng)62次之，河道較長(zhǎng)61變窄；長(zhǎng)63最差，河道很窄，其延伸性變差。

圖2 JP14－7井－G125井長(zhǎng)6沉積相剖面

在沉積相剖面圖分析的基礎(chǔ)上，通過統(tǒng)計(jì)砂巖厚度、泥質(zhì)含量分析，繪制了長(zhǎng)6小層沉積微相平面圖。

長(zhǎng)63期主要發(fā)育分流間灣和水下分流河道，分流間灣占主體。長(zhǎng)63期分流河道砂地比為30%～50%。發(fā)育有四條北東－南西向水下分流河道，由南向北依次于G125井附近，JP38－JP19沿線、JP40－4－JP60－17井沿線以及西北角的JP39－2，總體上河道較窄，河道延伸較短，砂體呈北東南西向展布，砂體的厚度約為5～10 m，研究區(qū)的中部砂體發(fā)育較差，厚度為0～5 m，由中間向兩側(cè)砂體的厚度逐漸加厚，這一特征體現(xiàn)了分流河道的側(cè)向遷移，多期河道砂體的疊置，形成長(zhǎng)63砂體條帶狀分布的特征。

長(zhǎng)62期區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三條北東－南西向的水下分流河道，河道較寬且河道延伸較遠(yuǎn)，局部發(fā)育有河口壩，東南角和西北角的兩條河道較為發(fā)育，中間河道差之，河口壩發(fā)育于G125井附近、JP37－JP37－2井附近、JP21井、JP39－2井以及XJP14－1井附近。長(zhǎng)62期砂體較長(zhǎng)63發(fā)育，厚度為5～10 m，最厚可達(dá)20多米，砂體呈北東南西向展布，砂體較厚的地方為河道的主河道發(fā)育部位，砂體較薄部位為分流間灣。

長(zhǎng)61期（圖3）水下分流河道最為發(fā)育，區(qū)內(nèi)主要為北東南西向的分流河道沉積，發(fā)育有三條分流間灣和局部的小間灣，分別是JP40－3井附近、JP21－2－JP38井附近和南下方的JP13－JP28－3附近以及JP24井、JP27井附近的小間灣。該區(qū)JP61－17井、21－8井和39－1井發(fā)育三個(gè)河口壩沉積微相。長(zhǎng)61砂體厚度約10～15 m，總體上長(zhǎng)61砂體較長(zhǎng)62、長(zhǎng)63發(fā)育，分流河道變寬，砂體變厚，分流間灣變窄。

圖3 LF地區(qū)長(zhǎng)61沉積微相平面分布

從長(zhǎng)6期的三個(gè)小層沉積微相可以看出，從長(zhǎng)63到長(zhǎng)61，分流河道逐漸變寬，分流間灣逐漸變窄，河道砂體逐漸加厚，這也體現(xiàn)了研究區(qū)長(zhǎng)7期深湖相向長(zhǎng)6期淺湖湘發(fā)育的過程，長(zhǎng)6期湖盆下沉作用減緩，湖盆開始萎縮，沉積補(bǔ)償大于沉降，沉積作用加強(qiáng)。

2.4 儲(chǔ)層物性特征

孔隙度可以反映儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能，滲透率可以反應(yīng)儲(chǔ)層的滲濾性能［4，7］。據(jù)LF地區(qū)5口探井的300個(gè)常規(guī)巖心物性分析和測(cè)井解釋結(jié)果表明，研究區(qū)目的層段長(zhǎng)6的孔隙度為0.8%～12.1%，平均孔隙度為10.43%，峰值范圍為9%～11%。滲透率分布為（0.003～2.95）×10－3μm2，平均滲透率0.39×10－3μm2，峰值范圍（0.1～1）×10－3μm2。從孔隙度和滲透率的測(cè)試及測(cè)井統(tǒng)計(jì)分析可以看出，研究區(qū)儲(chǔ)層屬低孔超低滲儲(chǔ)層。

為深入了解研究區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層特征，對(duì)長(zhǎng)6儲(chǔ)層的巖心測(cè)試物性和測(cè)井統(tǒng)計(jì)物性做了相關(guān)性分析，結(jié)果表明長(zhǎng)6儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中均呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.56（圖4），相關(guān)性較好?？傮w上長(zhǎng)6層段砂巖儲(chǔ)層孔隙連通性較好，滲透率大小與孔隙度大小呈指數(shù)性增長(zhǎng)，滲透率的變化受控于孔隙度的發(fā)育程度，孔隙度越發(fā)育滲透性越好，為孔隙型儲(chǔ)層［8－10］。

圖4 長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙度與滲透率關(guān)系

長(zhǎng)63儲(chǔ)層孔隙度分布在6%～9%，最大孔隙度為14.68%，位于JP61－19－JP61－20井區(qū)和JP60－18－JP60－20井區(qū)；滲透率分布在（1～2）×10－3μm2，最大滲透率13.6×10－3μm2。長(zhǎng)62儲(chǔ)層孔隙度主要分布在8%～10%，最大孔隙度為12.88%；滲透率主要分布在（1～2）×10－3μm2，最大滲透率10.83 ×10－3μm2，位于JP37井區(qū)。長(zhǎng)61孔隙度主要分布在9%～11%，最大孔隙度為13.67%；滲透率主要分布在（1～3）×10－3μm2，最大滲透率11.17× 10－3μm2。總體上，長(zhǎng)61物性最好，長(zhǎng)62次之，長(zhǎng)63最差。油層厚度由長(zhǎng)63－長(zhǎng)62－長(zhǎng)61逐漸增大，含油飽和度增高，油層分布范圍增大。

3 油氣成藏規(guī)律及有利區(qū)預(yù)測(cè)

油藏形成首先需要有充足的油源，為油藏的形成提供油源條件，其次是需要有儲(chǔ)集層為其提供成藏的場(chǎng)所，再次是遮擋條件，當(dāng)原油進(jìn)入儲(chǔ)集層后在蓋層的遮擋下才能形成圈閉，使油氣聚集成藏［11－14］。油藏的形成受到生、儲(chǔ)、蓋、運(yùn)、圈、保等多種地質(zhì)因素綜合控制，每一項(xiàng)都有一票否決權(quán)。因此，判斷一個(gè)區(qū)帶是否有利，要綜合分析各種成藏要素才能優(yōu)選出有利的含油層段及有利的區(qū)帶［15］。

3.1 LF地區(qū)典型油藏剖面分析

LF地區(qū)延長(zhǎng)組、延安組油藏類型主要是巖性油藏和巖性－構(gòu)造油藏。其中巖性油藏主要有上傾尖滅巖性油藏、透鏡體巖性油藏及砂巖成巖巖性油藏。

選取典型剖面如JP61－20－JP102－3井長(zhǎng)6巖性－構(gòu)造油藏剖面進(jìn)行分析（圖5），該剖面位于研究區(qū)的中部，為北東－南西走向，與砂體的展布相平行即順物源方向。主要儲(chǔ)層為長(zhǎng)61，沉積相為三角洲前緣水下分流河道沉積砂體，分流間灣的泥巖形成油藏的側(cè)向遮擋體，局部的構(gòu)造高點(diǎn)及小型的鼻狀隆起對(duì)油藏的形成具有一定的控制作用。

圖5 JP61－20井－JP102－3井長(zhǎng)6油藏剖面

3.2 研究區(qū)的成藏模式

通過對(duì)研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造特征、沉積相及砂體展布、儲(chǔ)層物性、油藏特征、典型油藏剖面研究分析等建立研究區(qū)成藏模式。

研究區(qū)內(nèi)部長(zhǎng)7深湖相形成主力烴源巖，在異常壓力作用下向上排烴，長(zhǎng)6、長(zhǎng)4＋5的三角洲前緣砂體為有利儲(chǔ)層，長(zhǎng)7烴源巖上覆地層中分流河道砂體在縱向上的疊置連片成為油氣運(yùn)移的主要輸導(dǎo)體，后期構(gòu)造作用和成巖作用產(chǎn)生的層間微裂縫是油氣運(yùn)移的通道，分流間灣泥巖形成了巖性油藏的側(cè)向遮擋［16］。

3.3 LF地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層有利區(qū)預(yù)測(cè)

根據(jù)以上原則及成藏控制因素對(duì)本區(qū)各小層進(jìn)行有利區(qū)預(yù)測(cè)。

（1）長(zhǎng)63儲(chǔ)層有利區(qū)。在長(zhǎng)63優(yōu)選有利目標(biāo)區(qū)4個(gè)，總面積1.85 km2。目標(biāo)Ⅰ位于研究區(qū)西北部，位于JP39－1井區(qū)附近，預(yù)測(cè)含油面積0.13 km2；目標(biāo)Ⅱ位于JP14－2井區(qū)附近，位于研究區(qū)中部，預(yù)測(cè)含油面積為1.21 km2；目標(biāo)Ⅲ位于JP23－4井區(qū)附近，在研究區(qū)的中部，預(yù)測(cè)含油面積為0.48 km2；目標(biāo)IV位于JP27－2井區(qū)附近，預(yù)測(cè)含油面積為0.03 km2（圖6a）。

（2）長(zhǎng)62儲(chǔ)層有利區(qū)。長(zhǎng)62儲(chǔ)層預(yù)測(cè)有利目標(biāo)區(qū)3個(gè)，預(yù)測(cè)含油面積是2.23 km2。目標(biāo)Ⅰ位于JP59－19井區(qū)附近，位于研究區(qū)的中部，預(yù)測(cè)含油面積是0.1 km2；目標(biāo)Ⅱ位于JP13－2、JP23－4井區(qū)附近，位于研究區(qū)的西南部，預(yù)測(cè)含油面積1.25 km2；目標(biāo)Ⅲ位于JP37－1井區(qū)附近，位于研究區(qū)西南部，在有利目標(biāo)Ⅱ的右下方，預(yù)測(cè)含油面積0.88 km2（圖6b）。

圖6 LF地區(qū)長(zhǎng)63、長(zhǎng)62、長(zhǎng)61有利區(qū)預(yù)測(cè)

（3）長(zhǎng)61儲(chǔ)層有利區(qū)。長(zhǎng)61儲(chǔ)層預(yù)測(cè)有利目標(biāo)區(qū)3個(gè)，預(yù)測(cè)含油面積4.96 km2。目標(biāo)Ⅰ位于JP61－1、XJP14－3、JP19－4及JP102－7井區(qū)附近，預(yù)測(cè)含油面積為3.65 km2；目標(biāo)Ⅱ位于JP21、JP21－8、JP37－2井區(qū)附近，預(yù)測(cè)含油面積0.75 km2；目標(biāo)Ⅲ位于JP28－1、G125、W40、JP25井區(qū)附近，預(yù)測(cè)含油面積0.56 km2（圖6c）。

4 結(jié)論

（1）LF地區(qū)長(zhǎng)6油藏的主要控制因素：長(zhǎng)7暗色泥巖為研究區(qū)油氣成藏提供了充足的油源，是油氣成藏的基礎(chǔ)，三角洲前緣水下分流河道和河口壩厚砂體是區(qū)內(nèi)有利的油氣儲(chǔ)集體，厚層砂體在縱向上的疊置和儲(chǔ)層裂縫構(gòu)成石油向上運(yùn)移的主要通道，分流間灣泥巖形成側(cè)向遮擋，高閉合度的鼻狀隆起以及裂縫的發(fā)育對(duì)油氣藏的形成具有重要的控制作用，良好的蓋層是油氣藏形成的重要條件。

（2）LF地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層共預(yù)測(cè)有利目標(biāo)區(qū)10個(gè)，總面積9.04 km2。其中長(zhǎng)61含油有利區(qū)3個(gè)，含油面積為4.96 km2。長(zhǎng)62含油有利區(qū)3個(gè)，含油面積為2.23 km2。長(zhǎng)63含油有利區(qū)4個(gè)，含油面積為1.85 km2。

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編輯：吳官生

TE112.31

A

1673－8217（2012）03－0006－05

2011－10－31；改回日期：2011－12－13

馬輪，1985年生，2008年畢業(yè)于西安石油大學(xué)，在讀碩士研究生，主要從事油氣田勘探地質(zhì)研究。

陜西省普通高等學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科專項(xiàng)資金（地球探測(cè)與信息技術(shù)，081802）和西北大學(xué)研究生交叉學(xué)科資助項(xiàng)目（09YJC17）聯(lián)合資助。