梁院科,王洪君,張建功,楊飛濤,林 奇
(中國石油長慶油田分公司第五采油廠,陜西西安 710021)
鄂爾多斯盆地延長組沉積時為一大型內(nèi)陸淡水湖盆,經(jīng)歷了完整的湖進-湖退過程。長7沉積時湖盆進入全盛時期,長6沉積時湖盆開始收縮,周邊的河湖三角洲沉積體系向盆內(nèi)不斷地進積,整個盆地進入了填平補齊、收斂的沉積過程。其西北部沉積了鹽池-定邊三角洲及吳旗三角洲,使得盆地東北邊緣形成了連續(xù)統(tǒng)一的湖岸線,組成了三角洲扇裙,其最為突出的特征是東北的物源強烈,深湖區(qū)明顯收縮。
姬塬油田上三疊統(tǒng)延長組地層構(gòu)造活動微弱,地層產(chǎn)狀平緩,沉積旋回性很強。長6油層組地層厚100~150 m,與下伏長7油層組整合接觸,巖性以灰色鈣泥質(zhì)微~中粒長石砂巖、巖屑長石砂巖為主。根據(jù)標志層及沉積旋回,長6油層組自上而下劃分為3個油層:長61、長62、長63;根據(jù)次級旋回可分為6個小層:長 611、長 612、長 621、長 622、長 631、長 632。對比結(jié)果表明,研究區(qū)長6內(nèi)部發(fā)育1個中期旋回,3個短期旋回和6個超短期旋回,長6油層組各小層厚度不等,延伸相對穩(wěn)定,說明沉積環(huán)境比較穩(wěn)定,水體深度變化不大,有利于油氣聚集成藏。
姬塬油田長6油藏位于陜、甘、寧三省交界地帶,地質(zhì)構(gòu)造橫跨陜北斜坡與天環(huán)坳陷兩個構(gòu)造單元,主要受陜北斜坡西傾單斜的影響,整體為一個寬緩的西傾單斜,構(gòu)造相對簡單,局部發(fā)育鼻隆及裂縫等微構(gòu)造類型,無二級、三級構(gòu)造,地層展布陡緩不均,傾角平均坡度小于1°,每千米坡降6~7 m;同時各小層由西南向東北構(gòu)造抬高,發(fā)育北東-南西向展布的鼻隆帶,鼻隆帶貫穿全區(qū),寬約2~4 km不等,隆起幅度10~20 m不等。
根據(jù)巖芯觀察、測井曲線及相關(guān)測試資料的綜合分析,姬塬油田長6油層組主要為三角洲前緣亞相,由水下分流河道、水下分流間灣及河口壩等微相構(gòu)成。各沉積微相特征表現(xiàn)如下:
(1)水下分流河道微相:水下分流河道微相為正韻律沉積。測井曲線表現(xiàn)為由河道中心的高幅箱狀向兩側(cè)過渡為高幅鐘形。厚度一般大于15 m,最厚可達30 m,縱向上沿河道中心向兩側(cè)砂層厚度逐漸減薄,平面上由東北向西南逐漸變薄,儲層物性相對較好,有連續(xù)較厚的高滲段,巖芯分析滲透率一般大于0.5 mD,在砂層厚度大、儲層物性好、頂部蓋層厚的基礎(chǔ)上含油性相對較好,與河道側(cè)向相比油層電阻高,一般在15 Ω·m以上,試油和投產(chǎn)產(chǎn)量高的井大多處在這一相帶中。
(2)水下分流間灣微相:分布在水下分流河道之間,多由粉砂質(zhì)泥巖及泥巖等組成,水平層理、透鏡狀層理發(fā)育,也有沙紋層理及波痕,蟲孔及生物擾動也較發(fā)育,測井曲線以低幅齒形為特征。分流間灣以泥巖為主,雖不含油,但它在油氣富集的過程中起著不可取代的上傾遮擋作用。
(3)河口壩微相:位于分支河道的河口處,反韻律沉積。測井曲線呈中、高幅的漏斗狀。平面上表現(xiàn)為長軸圓形,在剖面上表現(xiàn)為透鏡體,這種形態(tài)反映在單井點上表現(xiàn)為砂體厚度變化大,厚度在10~30 m不等,一般也在15 m左右,油層厚度變化較大,在5~15 m不等,總體上高滲段不及水下分流河道沉積厚,油層電阻15 Ω·m 以上,自然電位幅度在-20~-45 mV,滲透率小于0.5 mD,試油產(chǎn)量較水下分流河道低。
(1)長61期是在長62期基礎(chǔ)上發(fā)生的更進一步湖退三角洲進積沉積作用;區(qū)內(nèi)為三角洲前緣沉積環(huán)境,主要微相類型為水下分流河道及分流間灣兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育11條水下分流河道;以東北沉積體系為主,西北沉體系發(fā)育規(guī)模相對較小。
(2)長62期是在長63期基礎(chǔ)上發(fā)生的進一步湖退三角洲進積沉積作用;區(qū)內(nèi)為三角洲前緣沉積環(huán)境,主要微相類型為水下分流河道及分流間灣兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育14條水下分流河道;以西北沉積體系為主,東北沉積體系發(fā)育規(guī)模相對較小。
(3)長63期是在長7最大湖泛期基礎(chǔ)上發(fā)生的湖退三角洲進積沉積作用;區(qū)內(nèi)以三角洲前緣沉積環(huán)境為主,主要微相類型為水下分流河道及分流間灣兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育11條水下分流河道,以東北體系為主,西北體系發(fā)育規(guī)模較?。话肷詈?深湖濁積沉積主要分布在研究區(qū)南部。
薄片資料分析結(jié)合巖芯觀察的結(jié)果表明,姬塬油田長6儲層砂巖以長石砂巖為主,其次為巖屑長石砂巖。
3.1.1 碎屑成分 研究區(qū)儲層的碎屑成分主要有長石、石英、各種巖屑,其中長石含量最高:42.48%,石英27.07%,巖屑10.42%。巖屑成分復(fù)雜多樣,以變質(zhì)巖屑為主,平均含量6.47%;其次為火成巖巖屑,平均含量2.57%;沉積巖屑只占少量,平均含量1.44%。都表現(xiàn)了研究區(qū)長6砂巖低成分成熟度的特征(見表1)。
表1 姬塬油田長6砂巖成分統(tǒng)計表
表2 姬塬油田長6儲層填隙物成分統(tǒng)計表
3.1.2 填隙物成分 姬塬地區(qū)長6儲層填隙物以高嶺石、水云母、綠泥石和鐵方解石為主,長61、長62東北綠泥石高于西北,而西北高嶺石高于東北,長63水云母含量高(見表2)。
3.1.3 結(jié)構(gòu)特征 姬塬油田長6儲層總體以細砂為主(見表3),含有少量中砂和粗砂,從長63~長61粒度變粗;砂巖結(jié)構(gòu)致密,顆粒分選性較好,主要粒徑0.06~0.25 mm,磨圓度為次棱角狀,結(jié)構(gòu)成熟度中等。膠結(jié)類型主要以薄膜-孔隙式為主,其次為加大-孔隙。接觸方式以點-線接觸、點接觸、線接觸為主。
3.2.1 孔隙結(jié)構(gòu)特征 通過鑄體薄片的觀察,并結(jié)合壓汞資料表明,長6儲層孔隙結(jié)構(gòu)以小孔、微細喉為主,孔隙結(jié)構(gòu)較好,主流喉道半徑較大,平均1.86 μm,平均孔隙半徑 131.26 μm(見圖1、表4)。
根據(jù)姬塬油田長6儲層不同孔隙結(jié)構(gòu)類型和壓汞測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計可得,長6儲層排驅(qū)壓力較大,均值為1.23 MPa;中值壓力也較大,均值為4.35 MPa;喉道中值半徑較小,均值為0.17 μm;分選系數(shù)均值2.12,總體上分選較好;歪度分布均值0.48,呈負偏態(tài);最大進汞飽和度較大,均值為74.61%,退汞效率較低,分布范圍均值為31.23%(見表5)。
3.2.2 物性特征 根據(jù)180口巖心物性數(shù)據(jù)分析認為:長6儲層孔隙度主要分布區(qū)間為7.41%~15.4%,平均值為10.69%;滲透率主要分布區(qū)間為0.09~1.89 mD,平均值為0.43 mD,為低孔超低滲儲層。主流喉道半徑比平均孔隙半徑與滲透率的相關(guān)性更強,反映儲層滲透率主要受喉道控制(見圖2、圖3)。
(1)姬塬地區(qū)大面積分布的長7油頁巖為成藏提供了豐富的油源。鄂爾多斯盆地中生界受構(gòu)造背景的影響,在晚三疊世形成了面積大、水域?qū)?、深度淺、基底平緩和分割性小的淡水及微咸水湖泊,大面積分布的長7油頁巖無疑為長6成藏提供了得天獨厚的條件,長6儲層與生油巖縱向相互疊置,橫向交錯,具有優(yōu)先捕獲油氣的優(yōu)勢。
表3 姬塬油田長6儲層粒度統(tǒng)計表
表4 姬塬油田長6儲層恒速壓汞數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
表5 姬塬油田長6儲層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表
(2)上傾方向的泥巖遮擋條件,為油藏圈閉的形成創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。長6期三角洲前緣亞相沉積,分流間灣沉積分布范圍廣、寬度大、巖性主要為泥質(zhì)沉積,夾有少量泥質(zhì)粉砂巖和致密粉砂巖,巖性較純,具有良好的圈閉性能。另外,分流間灣相泥質(zhì)巖的走向主要為北東-南西向,與該區(qū)的構(gòu)造線走向基本平行,從而形成了廣泛的、得天獨厚的上傾泥巖遮擋條件,為巖性油藏的形成奠定了基礎(chǔ)。
(3)沉積相是長6油水分布的主要控制因素。長6油層組屬三角洲前緣亞相沉積,其主要微相以水下分流河道、水下分流間灣、河口壩為主。由于長6水動力條件存在明顯差異,水體變化較大,多數(shù)水下分流河道的發(fā)育具有不穩(wěn)定、多期疊加的特點,平面上表現(xiàn)為河道分布位置多變,不穩(wěn)定、擺動大、持續(xù)時間短,垂向上常是由多期短暫分流河道沉積疊加而成,分叉嚴重,砂層累加厚度大,但單層厚度小。沉積物的這種分布特征,造成了儲層垂向和平面上非常強的非均質(zhì)性,油藏復(fù)雜。相對而言,單期穩(wěn)定發(fā)育的水下分流河道則具有砂層厚度大、非均質(zhì)性弱,更有利于油藏的富集。綜合分析認為:長6油水分布主要受沉積相控制,在平面上,油藏主要集中在水下分流河道砂巖主體帶中,河口壩微相帶有零星分布。
通過長6油層組油藏剖面的精細解剖,并結(jié)合儲集砂體發(fā)育規(guī)律、構(gòu)造特征、油氣顯示和試油試采等因素,分析認為長6油層組以巖性油藏為主,局部受到鼻狀構(gòu)造小幅隆起的影響。長6油藏基本上可分為巖性圈閉油藏、構(gòu)造-巖性油藏、巖性上傾殲滅油藏。
(1)巖性圈閉油藏:與物源方向近于垂直,油藏受砂體的控制,為砂巖透鏡體分布特征。同時受西傾單斜構(gòu)造的影響,從而在砂體上傾方向由于油氣運移阻礙而形成有效圈閉。
(2)構(gòu)造-巖性油藏:圈閉成因受巖性和構(gòu)造雙重控制,在區(qū)域西傾單斜背景下,由于構(gòu)造活動或差異壓實作用,形成小規(guī)模的低幅度鼻狀隆起,同時砂體受分流間灣分割的影響,形成了構(gòu)造-巖性油藏。
(3)巖性上傾殲滅油藏:與長6油層組的物源方向垂直,砂體受分流間灣的切割,高孔滲性的砂巖沿上傾方向發(fā)生殲滅形成上傾殲滅圈閉,油氣在該圈閉中集中而形成上傾殲滅油藏。
(1)姬塬油田長6油層組以三角洲前緣亞相為主,其各小層主要發(fā)育水下分流河道、水下分流間灣及河口壩微相,水下分流河道為該區(qū)長6油層組的主要儲集體。
(2)長6儲層巖石類型為長石砂巖為主,其次為巖屑長石砂巖,碎屑組分主要包括長石、石英和巖屑;以細砂巖為主,含有少量中砂和粗砂,砂巖結(jié)構(gòu)致密,顆粒分選性較好,磨圓度為次棱角狀。研究表明長6砂巖成分成熟度低、結(jié)構(gòu)成熟度中等的特征,儲層滲透率主要受喉道控制。
(3)研究區(qū)位于盆地長7烴源巖西北中心區(qū),油頁巖發(fā)育,油源條件良好;有利的上傾泥巖遮擋條件,為巖性油藏的形成奠定了基礎(chǔ)。長6油水分布主要受沉積相帶的控制。
(4)油藏類型主要為巖性油藏,包括巖性圈閉油藏和巖性上傾殲滅油藏,局部受到鼻狀構(gòu)造小幅隆起的影響,發(fā)育構(gòu)造-巖性油藏。
[1]陳永嶠,等.靖安油田張渠一、二區(qū)長213沉積微相研究[J].油氣藏,2008,20(4):43-46.
[2]武富禮,李文厚,李玉宏,等.鄂爾多斯盆地上疊統(tǒng)延長組三角洲沉積及演化[J].古地理學(xué)報,2004,6(3):307-315.
[3]朱國華,等.陜北延長組成巖圈閉油藏的形成及其重要意義[J].沉積學(xué)報,1988,6(4):1-l1.
[4]王衛(wèi)紅,田景春,李君文,等.鄂爾多斯盆地堡子灣地區(qū)延長組長6儲集砂體發(fā)育特征及有利區(qū)帶預(yù)測[J].油氣地質(zhì)與采收率,2008,15(5):27-30.
[5]楊華,張文正.論鄂爾多斯盆地長7段優(yōu)質(zhì)油源巖在低滲透油氣成藏富集中的主導(dǎo)作用:地質(zhì)地球化學(xué)特征[J].地球化學(xué),2005,34(2):147-154.
[6]陳歡慶,朱玉雙,李慶印,等.安塞油田杏河區(qū)長6油層組沉積微相研究[J].西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2006,36(2):295-300.
[7]竇偉坦,田景春,王峰,等.鄂爾多斯盆地長6油層組儲集砂巖成巖作用及其對儲層性質(zhì)的影響[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,36(2):153-158.