師清高,劉高紅 (延長油田股份有限公司旬邑勘探開發(fā)項目指揮部,陜西咸陽711300)

王冬冬 (北京華油明信能源技術(shù)有限責(zé)任公司,北京102200)

旬邑地區(qū)延長組成藏主控因素及成藏模式

師清高,劉高紅 (延長油田股份有限公司旬邑勘探開發(fā)項目指揮部,陜西咸陽711300)

王冬冬 (北京華油明信能源技術(shù)有限責(zé)任公司,北京102200)

通過對旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖評價認為,該區(qū)有機質(zhì)豐度高,有機質(zhì)類型主要為Ⅰ型和Ⅱ型,且總體達到成熟階段;長2、長6～長9油層組砂巖屬于低孔、低滲儲層,有效砂體是該區(qū)的主力油氣富集層系;長7油層組異常高壓是油氣初次運移的主要動力。旬邑地區(qū)油氣成藏的主要控制因素是優(yōu)質(zhì)烴源巖、有效砂體和異常高壓等條件。該區(qū)存在2種油氣成藏模式 (近源成藏和遠源成藏),并形成以長7油層組烴源巖為生油源的4套生、儲、蓋組合 (源下成藏、源內(nèi)成藏、源上成藏和遠源成藏)。

優(yōu)質(zhì)烴源巖;有效砂體;異常高壓;近源成藏;遠源成藏

1 區(qū)域地質(zhì)背景

旬邑地區(qū)構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地南部渭北隆起與陜北斜坡連接部位,構(gòu)造相對復(fù)雜,總體上呈現(xiàn)出 “南高北低、東高西低”的構(gòu)造格局。該區(qū)地層產(chǎn)狀變化較大,北部為一平緩的近南北向展布的西傾單斜,南部地層向南抬升,地層總體上向東南抬升,局部發(fā)育鼻狀隆起[1～3]。其中,西南部延長組保存不全,長1、長2油層組普遍缺失。長9～長6油層組是旬邑地區(qū)的主力含油層系[4～6]。

2 成藏控制因素分析

2.1 烴源特征

旬邑地區(qū)長7油層組在湖侵、缺氧和豐富有機質(zhì)背景下形成的暗色泥巖、頁巖、油頁巖是中生界的主力烴源巖。該套烴源巖分布穩(wěn)定,一般厚度在30～50m,最發(fā)育的地區(qū)累計厚度可達70m以上。

通過對旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖的評價認為,其總有機碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))、氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(“A”))、總烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(HC))、熱解產(chǎn)烴潛量(w(S1+S2))等反映有機質(zhì)豐度的指標(biāo) (圖1)總體達到好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)。

干酪根樣品中,H/C原子比有80%大于1.0,40%大于1.5,少數(shù)在0.8～1.0之間;氫指數(shù)(IH)也有80%大于150mg/g;氯仿瀝青“A”的10個碳同位素樣品中,9個小于-28‰,4個小于-30‰,總體顯示了含腐殖腐泥型有機質(zhì)特點;族組分?jǐn)?shù)據(jù)顯示長7油層組生油巖飽和烴及芳烴含量高,兩者之比為0.90～1.71,多數(shù)大于1,顯示腐殖-腐泥混合母質(zhì)類型。由此推斷,長7油層組烴源巖有機質(zhì)類型主要為Ⅰ型和Ⅱ型,少數(shù)接近Ⅲ型。

長7油層組烴源巖有機質(zhì)總體達到成熟階段,熱解溫度(tmax)集中分布于441～446℃,顯示為成熟生油階段。對10個鏡質(zhì)體反射率(Ro)樣品的分析表明,Ro分布相對集中,介于0.46%～0.61%,平均為0.55%,成熟度指標(biāo)偏低。

綜上所述,旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖有機質(zhì)豐度高、母質(zhì)類型好、演化程度較高,具有較強的生烴能力。

圖1 長7油層組烴源巖有機質(zhì)豐度分布圖

2.2 儲層特征

通過對旬邑地區(qū)延長組儲層常規(guī)巖心樣品的孔隙度、滲透率等物性參數(shù)測定(圖2),分析認為:

1)旬邑地區(qū)延長組砂巖屬于低孔、低滲儲層。長2、長6～長8油層組孔隙度最高為18.7%,最小為1.0%,多集中分布于9.69%～13.14%;滲透率最高為14.23m D,最小為0.12m D,集中分布于0.61～1.69mD,為低-特低孔、特低滲-超低滲型致密儲層。

2)從旬邑地區(qū)延長組砂巖孔隙度與滲透率的關(guān)系可以看出(圖3),長2、長4+5、長6油層組孔隙度和滲透率較大,長7油層組次之,長8油層組最小,反映隨地層的變老,埋深增加,儲集條件變差。

3)砂巖孔隙度-滲透率的關(guān)系與許多地質(zhì)因素有關(guān),如沉積相,碎屑的粒度、分選、磨圓度、雜基含量,影響孔隙構(gòu)成的成巖作用以及影響裂縫的發(fā)育程度的構(gòu)造作用。如在1200m左右,部分樣品的孔隙度、滲透率增大,可能與后期的成巖作用有關(guān)。

圖2 旬邑地區(qū)延長組砂巖孔隙度-滲透率關(guān)系圖

2.3 成藏動力特征

旬邑地區(qū)長7油層組異常超壓普遍存在,且均位于中下部主力生油巖處。利用聲波時差,采用平衡深度法計算了地層壓力及過剩壓力。結(jié)果表明,層內(nèi)異常超壓可高達20MPa。區(qū)內(nèi)多口井壓力特征反映 (圖3),長7油層組上覆的長6油層組及以上地層與下伏的長8～長9油層組均為常壓或具有較低的超壓,故層內(nèi)超壓為油氣的初次運移提供了動力。通過計算,繪制了旬邑地區(qū)最大過剩壓力平面圖 (圖4),由圖可知從陜北斜坡向渭北隆起方向,最大過剩壓力呈減小趨勢。陜北斜坡的最大過剩壓力一般為20～30MPa,最大可達32MPa,而渭北隆起一般小于20MPa左右,說明旬邑地區(qū)北部的油氣排烴動力大,有利于油氣的初次運移,而往南部隆起方向,油氣初次運移動力減小,但仍存在過剩壓力,只是動力不夠大,排烴效率不如北部高。

2.4 成藏主控因素分析

1)優(yōu)質(zhì)烴源巖為油氣藏的形成提供物質(zhì)基礎(chǔ)。旬邑地區(qū)大面積分布的長7油層組深湖、半深湖暗色泥巖是良好的生油巖系。受烴源巖距離控制,距長7油層組暗色泥巖較近的長6、長8油層組砂巖捕獲的油氣相對較多,形成的油藏也較多。

2)有效砂體為油氣儲集提供空間。旬邑地區(qū)主要儲層是三角洲前緣水下分流河道砂體和河口砂壩砂體。砂體的平面形態(tài)多呈條帶狀、長條狀、鳥足狀分布,寬度不等,具有大的寬厚比和良好的縱向延伸性及連通性,非常有利于巖性油藏的形成。

3)異常高壓為油氣運移提供主要動力。油氣運移方向主要取決于某一方向的過剩壓力梯度與滲透性砂體的橫向連通程度。長7油層組的異常高壓在縱向上形成了較大的過剩壓力梯度,促使生成的原油沿垂向疊置的砂體向上覆的長6油層組、長4+5油層組儲層中運移或向下伏的長8～長9油層組砂巖儲層中排烴。

圖3 旬邑地區(qū)單井延長組壓力特征

3 成藏模式

3.1 生儲蓋組合類型

受鄂爾多斯湖盆沉積演化控制,旬邑地區(qū)沉積發(fā)育了多套砂-泥巖互層的有利生、儲、蓋組合,其中砂巖是油氣儲集的良好場所,而泥巖則是良好的蓋層,為多油層復(fù)合含油富集區(qū)的形成奠定了基礎(chǔ)。旬邑地區(qū)主要形成4套最有利的生儲蓋組合,即源下成藏、源內(nèi)成藏、源上成藏和遠源成藏 (見表1)。

圖4 旬邑地區(qū)長7油層組最大過剩壓力分布圖

表1 旬邑地區(qū)延長組典型生儲蓋組合類型

3.2 成藏模式

通過對異常壓力的研究,證實了過剩壓力差是油氣垂向運移的主要動力。同時,在連通砂體中也存在油氣橫向運移。故推測旬邑地區(qū)存在2種成藏模式(圖5):

圖5 旬邑地區(qū)延長組油氣成藏模式

1)近源成藏模式

長7油層組烴源巖生成的油氣通過縱向上的運移,向上在長6油層組砂巖聚集成藏或向下在長8、長9油層組砂巖中聚集成藏,同時也可能在長7油層組砂巖中成藏。近源成藏模式的總體特點是:油氣藏類型以巖性油氣藏為主;源-儲配置樣式為儲層與烴源巖直接接觸或鄰近;輸導(dǎo)體系為砂體、砂體-裂縫復(fù)合體;運移動力主要為源-儲壓力差,其次為浮力;成藏主控因素為有利儲層和優(yōu)質(zhì)烴源巖。該種油氣成藏模式在旬邑全區(qū)均存在。

2)遠源成藏模式 由于長7油層組與上覆的長6油層組等上部地層普遍存在較高的過剩壓力差,長7油層組烴源巖生成的油氣,突破上覆地層,能長距離向上運移,通過連通的疊置砂體和裂縫,向長2油層組砂巖聚集成藏。遠源成藏模式的總體特點是:油藏類型以局部構(gòu)造、構(gòu)造-巖性油氣藏為主;源-儲配置樣式為間隔式 (跨越式)接觸,即儲層與烴源巖非直接接觸或相距較遠;輸導(dǎo)體系主要為通源斷裂、通源斷裂-砂體復(fù)合體;運移動力主要為浮力;成藏主控因素為通源斷裂和局部構(gòu)造。該種油氣成藏模式主要在旬邑東部地區(qū)存在。

4 結(jié)論

1)旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖有機質(zhì)豐度高,有機質(zhì)類型主要為Ⅰ型和Ⅱ型,少數(shù)接近Ⅲ型,總體達到成熟階段。

2)研究區(qū)延長組砂巖屬于低孔、低滲儲層,是該區(qū)的有利儲層。影響旬邑地區(qū)長2油層組、長6～長9油層組砂巖儲層優(yōu)劣的主要因素是沉積相、成巖作用和構(gòu)造作用。

3)研究區(qū)過剩壓力從陜北斜坡向渭北隆起方向減小,說明旬邑地區(qū)北部的油氣排烴動力大,有利于油氣的初次運移,而往南部隆起方向,油氣運移動力減小,排烴效率不如北部高。

4)區(qū)內(nèi)油氣成藏的主要控制因素是優(yōu)質(zhì)烴源巖、有效砂體和異常高壓等條件。該區(qū)存在2種成藏模式 (近源成藏模式和遠源成藏模式),并形成以長7油層組烴源巖為生油源的4套生儲蓋組合 (源下成藏組合、源內(nèi)成藏組合、源上成藏組合和遠源成藏組合)。

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[編輯] 鄧?yán)?/p>

TE122.3

A

1000-9752(2014)12-0023-05

2014-08-10

師清高(1964-),男,1986年大學(xué)畢業(yè),高級工程師,長期從事石油勘探開發(fā)技術(shù)及管理工作。