于雷，王維斌，車飛，許磊明，高偉

（1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開發(fā)研究院，陜西 西安710018；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司油氣工藝研究院，陜西 西安710018）

1 研究區(qū)概況

鄂爾多斯盆地位于我國(guó)東部拉伸構(gòu)造域與西部擠壓構(gòu)造域的過渡帶，長(zhǎng)期受復(fù)雜板塊運(yùn)動(dòng)影響，構(gòu)造特征復(fù)雜。晚三疊紀(jì)末，受印支運(yùn)動(dòng)影響，鄂爾多斯盆地整體抬升，延長(zhǎng)組儲(chǔ)層頂部遭受剝蝕，形成了溝谷縱橫、丘陵起伏的古地貌景觀。侏羅紀(jì)早期，盆地出現(xiàn)大規(guī)模沉降，發(fā)育一條橫貫東西的甘陜古河，同時(shí)還發(fā)育幾條南北方向的二級(jí)古河（寧陜古河、蒙陜古河、晉陜古河、慶西古河），形成了一套以河流—湖沼相為主的陸源碎屑沉積建造（見圖1）［1-5］。

吳旗油田位于甘陜古河與寧陜、蒙陜古河交匯處，前侏羅紀(jì)古地貌發(fā)育突出。侏羅系地層主要由上侏羅統(tǒng)的芬芳河組、中侏羅統(tǒng)的安定組、直羅組、延安組和下侏羅統(tǒng)的富縣組組成（見圖2）。其中下侏羅統(tǒng)富縣組，頂部與中侏羅統(tǒng)延安組，底部與上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組，均呈不整合地層接觸關(guān)系。富縣組屬于河道充填型沉積，巖性主要為黃色、灰白色中砂巖（或含礫砂巖）夾泥巖，沉積厚度大，巖性穩(wěn)定；延安組延10、延9 段為廣覆型補(bǔ)償沉積，至延9 段頂古地形被夷平，演化為沼澤沉積環(huán)境。該時(shí)期主要為三角洲平原相沉積，發(fā)育岸后沼澤及河道沉積，巖性主要為白色中細(xì)粒砂巖與灰黑色泥巖互層。整體上，該區(qū)儲(chǔ)層物性較好，孔隙度主要分布在3.0%～24.0%，平均為11.2%；滲透率主要分布在0.3～700.0×10-3μm2，平均為43.4×10-3μm2（見表1）。

圖1 侏羅系沉積前古地貌

圖2 吳旗油田侏羅系地層劃分

表1 富縣組和延安組物性參數(shù)

2 侏羅系古地貌的恢復(fù)及特征

根據(jù)相應(yīng)時(shí)期沉積物的厚度，可研究地史某一時(shí)期的古構(gòu)造面貌，因此采用殘留厚度和補(bǔ)償厚度印模法對(duì)古地貌進(jìn)行恢復(fù)。

古構(gòu)造形態(tài)對(duì)沉積物的厚度分布具控制作用，假定整個(gè)沉積過程是一個(gè)填平補(bǔ)齊的過程，到沉積末期，沉積物頂面基本為一水平等時(shí)面，該時(shí)期沉積物的厚度變化可近似反映當(dāng)時(shí)的構(gòu)造地貌。這種假設(shè)是建立在沉積物沒有被剝蝕的前提下，這種情況下可將其等厚線作為等深線看待［6-9］。嚴(yán)格來講，未被侵蝕的情況是不存在的，不過只要?jiǎng)兾g厚度小于底床構(gòu)造的幅度，并結(jié)合當(dāng)時(shí)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、構(gòu)造變形和變質(zhì)及應(yīng)力系統(tǒng)的不同，厚度變化仍能近似反映地質(zhì)歷史時(shí)期的古構(gòu)造地貌。

補(bǔ)償印模法的地質(zhì)依據(jù)是： 延長(zhǎng)組頂侵蝕面至延安組延9 段頂（準(zhǔn)平原化面，這種面狀特征為侵蝕面印模）之間的地層厚度間接反映了侵蝕面的起伏形態(tài)［10］。吳旗油區(qū)延9 段至富縣組的厚度與前侏羅系古地貌成鏡像關(guān)系，利用其厚度變化情況可以反演前侏羅系古地理地貌形態(tài)，地層厚度由大到小反映了古地貌由低變高（見圖3、圖4）。

圖3 吳旗油田W424 井—X52 井連井剖面

本次利用研究區(qū)240 余口井的鉆井、測(cè)井資料及綜合地質(zhì)資料，對(duì)吳旗油田前侏羅系古地貌進(jìn)行了恢復(fù)和精細(xì)刻畫，結(jié)果表明，研究區(qū)位于多條古河交匯處，整體為河道沉積，進(jìn)一步可細(xì)分為河谷、斜坡、河間丘、泛濫平原等次級(jí)地貌單元，西南部發(fā)育有吳起河間丘、薛岔河間丘，南部發(fā)育金鼎河間丘，北部發(fā)育胡尖山斜坡，東北部發(fā)育楊米澗間灣，東部發(fā)育五里灣斜坡（見圖4）。

圖4 吳旗油田前侏羅系古地貌

河谷是古地形最低的地貌單元。研究區(qū)位于多條古河谷交匯之處。其中，甘陜古河位于研究區(qū)南緣，呈東西向分布；寧陜古河位于研究區(qū)西南緣，自西北向東南注入甘陜古河，分布局限； 蒙陜古河位于研究區(qū)中部，近南北向展布，同時(shí)，在蒙陜古河?xùn)|岸發(fā)育多條三級(jí)古河。一級(jí)、二級(jí)河谷內(nèi)均充填100 余米以粗碎屑為主的富縣組，含礫粗砂巖可達(dá)152 m；三級(jí)古河下切強(qiáng)度小，其內(nèi)充填的富縣組厚度相對(duì)較薄。

斜坡為高地和河谷之間的過渡地帶，平行分布于河谷兩側(cè)，屬于地形相對(duì)較高的地貌單元。研究區(qū)發(fā)育胡尖山和五里灣斜坡2 個(gè)斜坡區(qū)。

河間丘為古地形相對(duì)較高、頂部較平坦的地貌單元，其周緣一般被富縣期河谷環(huán)繞，研究區(qū)內(nèi)發(fā)育了吳起、薛岔和金鼎3 個(gè)河間丘。

泛濫平原是研究區(qū)內(nèi)不同水系交錯(cuò)縱橫，洪水期淹沒河谷兩側(cè)較平坦的部分，形成河谷平原地貌。

3 古地貌與油氣富集關(guān)系

盆地侏羅系油藏特征研究表明［11］，三疊系延長(zhǎng)組巨厚生油巖提供了豐富的油源，侏羅紀(jì)早期的富縣期辮狀河流相砂礫巖充填式沉積，并下切到延長(zhǎng)組長(zhǎng)2、長(zhǎng)3 油層組，為吳旗地區(qū)侏羅系主要儲(chǔ)層和油氣向上運(yùn)移的通道；前侏羅紀(jì)正向古地貌單元與儲(chǔ)層配置，是侏羅系古地貌油藏分布的主要控制因素； 披蓋壓實(shí)構(gòu)造、成巖致密帶、砂體側(cè)變帶是古地貌油藏形成的重要遮擋條件。這些條件的有機(jī)配置是形成侏羅系古地貌巖性-構(gòu)造油藏的基礎(chǔ)。

3.1 古地貌與油藏分布的關(guān)系

研究區(qū)內(nèi)古地貌類型復(fù)雜，水系廣布，丘陵縱橫，普遍發(fā)育高地、斜坡、山谷、凹地等地貌單元，其中，古地貌高部位砂體成為油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)。目前勘探發(fā)現(xiàn)的延安組早期油藏，除個(gè)別出油點(diǎn)在地形較低的河谷中外，其余均位于古地形較高的斜坡、河間丘等處（見圖4）。五里灣斜坡和吳起、薛岔2 個(gè)河間丘的延9、延10 段油藏的探明儲(chǔ)量占該區(qū)侏羅系探明儲(chǔ)量的95%以上。

3.2 古地貌與儲(chǔ)層砂體的關(guān)系

富縣期，研究區(qū)發(fā)育以侵蝕充填為主的辮狀河道沉積，河床內(nèi)的滯留沉積體系為由細(xì)礫巖、含礫粗砂巖及砂巖組成的韻律層，發(fā)育厚層塊狀層理；延10、延9時(shí)期，主要為三角洲平原背景下的分流河道，砂體厚度、規(guī)模相對(duì)較小，泥質(zhì)夾層增多，粒度變細(xì)，以中—細(xì)砂巖為主。這些河道砂體橫向上粘連，縱向上疊置，儲(chǔ)層物性好，為油氣富集提供了良好的儲(chǔ)集空間（見圖5）。位于一、二級(jí)河谷旁的河道砂體最易捕獲沿河谷運(yùn)移上來的油氣，只要輔以良好的圈閉條件，就可以聚集成藏［12-13］。

3.3 古地貌與油氣運(yùn)移的關(guān)系

三疊紀(jì)末期，鄂爾多斯盆地由于受到印支運(yùn)動(dòng)的影響而整體抬升，三疊系延長(zhǎng)組頂部遭受風(fēng)化剝蝕及河流下切侵蝕等作用，加之侏羅紀(jì)早期河道對(duì)其進(jìn)一步切蝕，盆地部分地區(qū)延長(zhǎng)段都已出露，古河道便成為延長(zhǎng)組過剩壓力釋放的通道，即油氣運(yùn)移通道。古河道的下切程度越深，運(yùn)導(dǎo)油氣能力越強(qiáng)。

延長(zhǎng)組油氣通過富縣及延10 期的深切河谷既可發(fā)生垂向向上運(yùn)移，也可沿河道砂體側(cè)向運(yùn)移，在圈閉條件好的地方聚集成藏［14-18］（見圖6）。吳起、五谷城區(qū)塊的延9 段和延10 段油藏就是重要的例證，都鄰近二級(jí)河谷（見圖4）。

圖5 吳旗油田侏羅系Q63-122 井—X261 井油藏剖面

3.4 古地貌與油氣保存的關(guān)系

古地貌油藏的圈閉條件受壓實(shí)構(gòu)造和巖性遮擋雙重因素控制，巖性遮擋是形成圈閉的基礎(chǔ)，沉積差異壓實(shí)構(gòu)造是圈閉富集油氣的條件［19-20］。研究區(qū)侏羅系沉積體系由河流沉積向三角洲沉積演化，富縣期屬辮狀河沉積，沉積剖面呈下粗上細(xì)的二元結(jié)構(gòu)，由2 個(gè)沉積旋回組成，其間發(fā)育厚度大約為6 m 的泥巖；延10 油層組頂部廣泛分布一層粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖組成的細(xì)粒沉積；延9 期河道間沼澤相發(fā)育，沉積泥巖厚度達(dá)18 m 左右。這些廣泛發(fā)育的細(xì)粒泥質(zhì)沉積為侏羅系油氣的保存提供了良好的油氣遮擋條件（見圖7）。

圖6 吳旗油田侏羅系油藏油氣運(yùn)移示意

圖7 吳旗油田侏羅系X317 井—S517 井油藏剖面

4 古地貌油藏成藏模式

依據(jù)已探明油藏空間分布，結(jié)合古地貌形態(tài)，上覆層沉積環(huán)境、砂體展布、運(yùn)移通道類型等多種因素歸納出吳旗地區(qū)侏羅系古地貌油藏2 種成藏模式，即河谷-低丘成藏模式和河谷-緩坡成藏模式。

4.1 河谷-低丘成藏模式

不整合面上低丘處的下伏層位較新，而河谷的下伏層位較老，砂體在河谷中相對(duì)較富集，受差異壓實(shí)作用，在低丘處形成低幅度背斜構(gòu)造。由于河谷中，富縣—延安組地層直接與長(zhǎng)2 地層接觸，溝通了延長(zhǎng)組烴源巖，油氣沿著不整合面向上運(yùn)移，在有利的砂體中聚集成藏（見圖8a）。

4.2 河谷-緩坡成藏模式

侏羅系富縣—延安組地層與下伏三疊系地層整合接觸，但地層砂體較薄，鄰近的河谷下切三疊系地層，下切河谷中發(fā)育大套的河道充填砂巖，受差異壓實(shí)作用，在高地向緩坡轉(zhuǎn)折處易形成低幅背斜構(gòu)造。由于河谷的下切幅度較大，使延長(zhǎng)組的異常壓力重新分配，烴類流體沿著不整合面及下切河谷充填砂巖，以側(cè)向和垂向進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)移，在油氣運(yùn)移路徑的圈閉中聚集成藏（見圖8b）。

圖8 吳旗油田古地貌油藏成藏模式

5 結(jié)論

1）根據(jù)補(bǔ)償印模法恢復(fù)了吳旗油田前侏羅紀(jì)古地貌，認(rèn)為該區(qū)發(fā)育局部高地、斜坡與次級(jí)古河與泛濫平原沉積地貌，并且古地貌不同程度地影響了構(gòu)造與沉積展布。

2）古地貌的起伏控制了侏羅紀(jì)早期沉積相及砂體的發(fā)育和分布； 深切古河谷提供了延長(zhǎng)組油氣運(yùn)移的通道； 古地貌的存在形成了侏羅系延安組的披覆壓實(shí)構(gòu)造。

3）局部隆起與河道砂體的有機(jī)匹配是該區(qū)油氣成藏的關(guān)鍵因素，因此認(rèn)清構(gòu)造形態(tài)，在河道邊灘、心灘、河口壩等部位開展老井復(fù)查或新井勘探，將是該區(qū)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的有力支撐。

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