胡桂林,馮小龍,李 丹,楊文軍,李永鋒,曹 麗,黨洲濤,高月剛
(長慶油田分公司 第一采油廠,陜西 延安716000)
鄂爾多斯盆地是一個穩(wěn)定沉降、拗陷遷移、扭動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)化殼古潛臺氣田[1]。盆地油、氣資源豐富,勘探領(lǐng)域廣闊,為中國內(nèi)陸油氣勘探開發(fā)熱點的大盆地之一[2]。
隨著發(fā)現(xiàn)井點不斷增加,吳堡地區(qū)的延10 油層組的認(rèn)識僅停留在勘探評價層面上,對整個吳堡區(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,以及其成藏機理并沒有認(rèn)識清楚。通過石油勘探實踐證明,鄂爾多斯盆地是一個地質(zhì)構(gòu)造平緩、隱蔽性油氣藏占絕對優(yōu)勢的多旋回沉積型克拉通類含油氣盆地,其中對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,進一步深入研究并弄清楚其侵蝕面的古地貌特點,對后期的提高油氣勘探成效具有重大意義[3]。
經(jīng)過老井復(fù)查,結(jié)合完鉆探井、評價井,發(fā)現(xiàn)3個延10 層有利區(qū)塊,拉開了吳堡侏羅系延10 油層組的序幕。侏羅系油藏埋藏淺、物性好、產(chǎn)量高、開發(fā)井穩(wěn)產(chǎn)時間長。
鄂爾多斯盆地從晚三疊世進入內(nèi)陸湖盆沉積,先后經(jīng)歷了早期湖盆形成,中期發(fā)展擴大,后期收縮消亡階段。延長世末期的印支運動使盆地抬升,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,超覆于城華斜坡前緣,發(fā)育較好的儲層,延安組早期的河道下切溝通了延長組油源[5],分布面廣的濱岸邊灘砂,為油氣聚集提供了良好的場所,在古地貌背景上發(fā)育的壓實構(gòu)造為油氣運移及保存創(chuàng)造了條件,形成了延安組古地貌油藏[6]。
前人大量研究證實,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、全盛乃至衰亡的過程。其中,長7 為最大湖侵期,湖泊水域最廣,面積約10 ×104km2.長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、灰褐色泥巖及油頁巖,常見的化石有介形類、瓣鰓類、葉肢介、魚類等,在長7 巖樣鑒定還發(fā)現(xiàn)豐富的藻類生物,研究證明藻類才是最重要的成油原始生物[8-9]。
前人曾采用多種技術(shù)分析延長組暗色泥巖地球化學(xué)特征,反映出生油巖具有有機質(zhì)富集、母質(zhì)類型好、成熟度較高的特點。侏羅系的延安組的生油巖主要是來自中生界三疊系中期的長7 和長4 +5 中的暗色泥巖,而以長7 的生油巖最好,具有較高的有機質(zhì)豐度、母質(zhì)類型主要以較好的Ⅱ類為主等特征,是盆地主要烴源巖[10]。
吳堡延10 為長石石英砂巖,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。
砂巖儲層的孔隙度和滲透率是反映儲層性能和滲濾條件的兩個最基本參數(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)計表Tab.1 Statistics for detrital component of clastic rocks in Yan 10 layer,Wubu area
采用儲層綜合解釋進行的統(tǒng)計結(jié)果顯示,孔隙度與滲透率相關(guān)性較好。分別對延10 儲層實測孔隙度、滲透率與解釋孔隙度、滲透率進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)實測與測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)域測井資料,建立一套儲層物性參數(shù)模型,建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖版,如孔隙度、滲透率、電阻率及聲波時差等,進一步向整個區(qū)塊推進,解釋出區(qū)域內(nèi)儲層物性的參數(shù)值,描述清楚區(qū)域上儲層物性特征。吳堡地區(qū)儲層物性特征表現(xiàn)為:侏羅系延10 儲層物性較好,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)計表Tab.2 Statistics of Yan 10 reservoir characteristics,Wubu area
圖1 吳堡地區(qū)延10 層儲層孔、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 層儲層實測與解釋孔隙度關(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 層儲層實測與解釋滲透率關(guān)系圖Fig.3 Correlation between measured and interpretation permeability of Yan 10 reservoir,Wubu area
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)育了多套儲蓋組合[12]。就目前的生儲蓋而言,吳堡地區(qū)的生儲蓋組合具有油源較近,儲集層發(fā)育,儲集性能良好等特征。
鄂爾多斯盆地湖盆發(fā)育的鼎盛時期(長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動影響了吳堡地區(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集體,互層的泥質(zhì)沉積夾層,給儲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 層儲層上表現(xiàn)為儲層發(fā)育,屬河道砂壩,具有粒度相對較粗,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。
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。
吳堡地區(qū)總體上東部低,甘陜古河由西向東對富縣組及延長組上部地層侵蝕切割。至延9 期,盆地逐漸填平補齊,地形差異逐漸變小,吳堡地區(qū)形成河湖-三角洲沉積,延8 期三角洲前緣達到鼎盛,發(fā)展到延7,延6 層后開始逐漸萎縮變小。吳堡南部地層相對較薄,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
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,由于印支運動活動劇烈,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)造演化來看,盆地所形成的西傾單斜構(gòu)造是燕山運動的結(jié)果,而延長組的油氣成熟、運移始于白堊紀(jì)(燕山運動中期),晚于構(gòu)造運動或與構(gòu)造運動同步,這種構(gòu)造與油氣運移的時空配置關(guān)系最有利于延安組古地貌的形成而不被構(gòu)造運動破壞。吳堡地區(qū)侏羅系已發(fā)現(xiàn)的出油井點均與這些鼻隆構(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,進一步說明了頂面構(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,二者在勘探開發(fā)過程中可以相互印證,同時也為后期指明了方向。
1)延安組延10 期古河從吳堡地區(qū)北部橫穿而過,超伏于城華斜坡前緣,發(fā)育有較好的儲層,早期的河道下切溝通了延長組油源,分布面廣的濱岸邊灘砂,為油氣聚集提供了良好的場所,在古地貌背景上發(fā)育的壓實構(gòu)造為油氣運移及保存創(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)生儲蓋組合具有油源近、儲集層發(fā)育、儲集性能良好等特征,形成了較為理想的生儲蓋組合;
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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