陸 騁，李宇翔，安 川

(中國(guó)石化華北分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州 450006)

涇河油田長(zhǎng)7油氣成藏條件及主控因素分析

陸 騁，李宇翔，安 川

(中國(guó)石化華北分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州 450006)

鄂爾多斯盆地涇河油田三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油藏為典型的巖性油藏，通過(guò)對(duì)比長(zhǎng)7油藏分布與烴源巖參數(shù)、儲(chǔ)層砂巖類(lèi)型及物性、蓋層分布范圍的關(guān)系，分析了影響長(zhǎng)7油氣成藏的主控因素。研究認(rèn)為：張家灘油頁(yè)巖分布范圍廣，有機(jī)質(zhì)豐度高，成熟度適中，是油氣聚集成藏的基礎(chǔ)；優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層溶蝕孔隙發(fā)育，滲流能力相對(duì)較強(qiáng)，是油氣富集的重要載體；長(zhǎng)7頂部及長(zhǎng)6中下部發(fā)育的異常壓力泥巖是直接優(yōu)質(zhì)蓋層，對(duì)長(zhǎng)7油氣聚集成藏起到顯著的高壓封堵作用，是制約長(zhǎng)7油藏富集的關(guān)鍵因素。

鄂爾多斯盆地；涇河油田；長(zhǎng)7油層組；成藏條件；主控因素

涇河油田位于鄂爾多斯盆地南部，橫跨伊陜斜坡、天環(huán)坳陷及渭北隆起三個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。中生界三疊系延長(zhǎng)組按沉積旋回可劃分為10個(gè)油層組，至下而上分別是長(zhǎng)10～長(zhǎng)1油層組；涇河油田的主力含油層系為延長(zhǎng)組長(zhǎng)9～長(zhǎng)6油層組；目的層長(zhǎng)7油層組(以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)7)可細(xì)分為3個(gè)小層即長(zhǎng)71、長(zhǎng)72和長(zhǎng)73[1-2]，長(zhǎng)7儲(chǔ)層含油性好、石油資源量大，具有廣闊的勘探前景，但是儲(chǔ)集條件差、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，勘探難度較大。

目前該區(qū)長(zhǎng)7已有多口井獲得油氣突破，但尚未形成規(guī)模較大的儲(chǔ)量及開(kāi)發(fā)建產(chǎn)區(qū)。本文通過(guò)對(duì)烴源巖、儲(chǔ)層特征、蓋層特征等成藏條件的分析，探討延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油層組的油氣富集主控因素，為后續(xù)長(zhǎng)7油藏勘探開(kāi)發(fā)工作提供地質(zhì)依據(jù)。

1 油氣成藏條件分析

涇河油田總體構(gòu)造形態(tài)為由南東向北西緩傾的單斜構(gòu)造，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，地層平緩[3]，中生界延長(zhǎng)組主要以大型巖性圈閉為主要勘探對(duì)象[2]，長(zhǎng)7油層組在延伸方向上受巖性變化或物性變差形成巖性遮擋，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)構(gòu)造圈閉。油水分布總體上受砂體規(guī)模、物性、橫向相變化的控制。

1.1 烴源巖條件

前人研究表明，位于長(zhǎng)7油層組底部的張家灘油頁(yè)巖是涇河油田中生界油氣藏形成的基礎(chǔ)[4]。張家灘油頁(yè)巖形成于深湖-半深湖相的還原環(huán)境中，有機(jī)碳含量為2.3%～27.1%，S1+S2為11.3～85.8 mg/g，氯仿瀝青“A”含量為0.102%～0.8927%，總烴為(534～5 639)×10-6，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅰ型和Ⅱ1型，Ro值為0.52%～0.72%，具有有機(jī)質(zhì)豐度高、母質(zhì)類(lèi)型好、成熟度適中等特點(diǎn)。對(duì)比烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5]，長(zhǎng)7烴源巖應(yīng)為優(yōu)質(zhì)烴源巖或稱(chēng)富烴源巖。長(zhǎng)73沉積時(shí)期涇河油田位于深湖-半深湖亞相發(fā)育區(qū)，油頁(yè)巖厚度10～25 m，連續(xù)性好，東北部至中部厚度最大，向南向西逐漸減薄(圖1)。

圖1 涇河油田長(zhǎng)73烴源巖厚度平面分布

1.2 儲(chǔ)層條件

根據(jù)勘探程度及目的層的砂體展布特征，將涇河油田劃分為東西兩個(gè)地區(qū)進(jìn)行對(duì)比分析，東部為榆林子地區(qū)，西部為早勝地區(qū)。三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7時(shí)期主要發(fā)育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系[6]，榆林子地區(qū)儲(chǔ)集巖類(lèi)型主要為極細(xì)粒-細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖，早勝地區(qū)儲(chǔ)集巖類(lèi)型主要為極細(xì)粒-細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖。榆林子地區(qū)儲(chǔ)層砂巖的長(zhǎng)石含量明顯高于早勝地區(qū)，具有相對(duì)較高的結(jié)構(gòu)成熟度，更易形成次生孔隙。

榆林子地區(qū)長(zhǎng)7巖心孔隙度主峰4%～12%，平均為8.35%，滲透率主峰(0.05～0.6)×10-3μm2，平均為0.29×10-3μm2；早勝地區(qū)長(zhǎng)7巖心孔隙度主峰4%～12%，平均為8.25%，滲透率主峰(0.02～0.4)×10-3μm2，平均為0.19×10-3μm2。涇河油田長(zhǎng)7儲(chǔ)層屬特低孔超低滲的非常規(guī)儲(chǔ)層，對(duì)比分析，可以看出榆林子地區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層滲透性好于早勝地區(qū)，更利于油氣聚集成藏。

研究區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層砂巖的孔隙類(lèi)型主要為粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔。根據(jù)壓汞實(shí)驗(yàn)分析，涇河油田長(zhǎng)7儲(chǔ)層排驅(qū)壓力分布范圍0.21～12.0 MPa，平均值3.81 MPa；中值壓力分布范圍0.62～44.92 MPa,平均值22.82 MPa；中值孔喉半徑分布范圍0.017～0.084 μm，平均值0.041 μm，分選系數(shù)分布范圍0.009～0.139，平均0.039，表明涇河油田長(zhǎng)7儲(chǔ)層以小孔-微細(xì)喉道組合為主，喉道分選中等。

1.3 蓋層條件

現(xiàn)有勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐證實(shí)，涇河油田中生界延長(zhǎng)組低滲透巖性油氣藏的形成與兩套區(qū)域性蓋層的發(fā)育有關(guān)。第一套發(fā)育于長(zhǎng)7油層組內(nèi)，巖性主要為深灰-灰黑色泥巖、油頁(yè)巖以及灰色泥質(zhì)粉砂巖；第二套區(qū)域性蓋層發(fā)育于長(zhǎng)4+5油層組內(nèi)，巖性為灰黑、深灰色泥巖與淺灰色粉砂巖。長(zhǎng)4+5區(qū)域性蓋層的分布對(duì)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油氣運(yùn)移成藏起到很好的封蓋作用；但是涇河油田延長(zhǎng)組遭受到的剝蝕作用較強(qiáng)，長(zhǎng)4+5地層由北東向南西迅速減薄至剝失，長(zhǎng)4+5地層剝失地帶不利于長(zhǎng)7成藏。

涇河油田長(zhǎng)7油層組鉆探效果較好的油層頂部普遍存在一層異常壓力泥巖，電性組合特征表現(xiàn)為高伽馬、高聲波時(shí)差、低密度。這種異常壓力泥巖層很薄，普遍只有5～10 m，但是卻對(duì)長(zhǎng)7油藏起到非常顯著的高壓封堵作用，是長(zhǎng)7油藏的直接蓋層。通過(guò)對(duì)研究區(qū)范圍內(nèi)所有井測(cè)井曲線的觀察發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)7-長(zhǎng)4+5地層之間發(fā)育兩套異常壓力泥巖層，第一套位于長(zhǎng)7頂部，第二套位于長(zhǎng)6中下部，但是其發(fā)育范圍均比較有限。

2 油氣富集主控因素

2.1 優(yōu)質(zhì)烴源巖是油氣聚集成藏的基礎(chǔ)

對(duì)烴源巖分析認(rèn)為，涇河油田長(zhǎng)7底張家灘頁(yè)巖是本區(qū)的優(yōu)質(zhì)烴源巖，分布范圍較廣。長(zhǎng)7烴源巖在生烴過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)剩壓力，為中生界油氣運(yùn)移聚集提供了主要?jiǎng)恿Γ箾芎佑吞锞邆浒l(fā)育大型巖性圈閉的基礎(chǔ)(圖1)。目前，涇河油田的長(zhǎng)6～長(zhǎng)8油藏絕大多數(shù)分布在源巖厚度較大的北部伊陜斜坡構(gòu)造帶內(nèi)，表明優(yōu)質(zhì)烴源巖對(duì)油藏起著不容忽視的控制作用，且長(zhǎng)7儲(chǔ)層具有距離生油層近的天然優(yōu)勢(shì)，因此廣泛分布的優(yōu)質(zhì)烴源巖與緊密接觸式的源儲(chǔ)配置構(gòu)成了長(zhǎng)7油氣聚集成藏的基本條件。

2.2 優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層是油氣富集的重要因素

涇河油田目的層主要為湖泊-三角洲沉積體系，一般三角洲前緣水下分流河道微相砂體厚度大，儲(chǔ)層物性和孔隙結(jié)構(gòu)最好，是油氣聚集的最有利相帶[2]。由于受沉積作用以及成巖作用的影響，涇河油田長(zhǎng)7儲(chǔ)層的非均質(zhì)性極強(qiáng)，油藏的富集受到儲(chǔ)層厚度、砂巖類(lèi)型、儲(chǔ)層物性、孔隙結(jié)構(gòu)等多種因素的控制。榆林子地區(qū)和早勝地區(qū)的主要儲(chǔ)層平均厚度分別為15 m、12 m(圖2)。儲(chǔ)層條件研究表明，相對(duì)于早勝地區(qū)，榆林子地區(qū)儲(chǔ)層砂巖長(zhǎng)石含量高，更易形成溶蝕孔隙，因而表現(xiàn)出了相對(duì)較好的儲(chǔ)層滲流能力，是長(zhǎng)7油藏的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

圖2 涇河油田長(zhǎng)72儲(chǔ)層厚度平面分布

目前研究區(qū)目的層的油流井全部位于榆林子地區(qū)，其中涇河44井在長(zhǎng)72油層沉積時(shí)期處于三角洲前緣水下分流河道的主砂帶上，砂體厚度13.4 m，孔隙度為10.45%，滲透率為0.28×10-3μm2，日產(chǎn)純油6.22 m3。通過(guò)油氣顯示厚度的分布規(guī)律也可以看出，榆林子地區(qū)油藏相對(duì)富集(圖2)，說(shuō)明優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層具備優(yōu)先捕獲油氣的能力，是涇河油田長(zhǎng)7油藏富集的主控因素之一。

2.3 優(yōu)質(zhì)蓋層是油氣富集的關(guān)鍵

涇河油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油氣藏的形成，不僅受區(qū)域性蓋層的遮擋，而且受直接蓋層的封堵，它們均以泥質(zhì)巖為主。從孔隙結(jié)構(gòu)特征和礦物成分考慮，研究區(qū)長(zhǎng)7油藏的蓋層均具良好的封蓋能力。

從長(zhǎng)7油藏蓋層與油氣顯示厚度分布圖上可以看出(圖3)，長(zhǎng)4+5區(qū)域蓋層的分布范圍與長(zhǎng)7油斑以上顯示井的分布范圍高度一致，而長(zhǎng)7油氣成果更好、更集中的涇河44井區(qū)則分布于長(zhǎng)7頂部及長(zhǎng)6中下部異常壓力泥巖(直接蓋層)的分布范圍之內(nèi)。而且直接蓋層以下的長(zhǎng)7儲(chǔ)層的含油飽和度明顯高于直接蓋層以上的長(zhǎng)6儲(chǔ)層，長(zhǎng)7油藏具有越接近直接蓋層儲(chǔ)層含油飽和度越高的特征。由此可見(jiàn)，直接優(yōu)質(zhì)蓋層的存在是長(zhǎng)7油氣富集的關(guān)鍵。

圖3 涇河油田長(zhǎng)72油藏蓋層與油氣顯示分布

2.4 成藏模式

根據(jù)本區(qū)長(zhǎng)7油層組油氣分布及其與源巖、儲(chǔ)層、蓋層平面展布特征的匹配關(guān)系，建立了涇河油田長(zhǎng)7油藏的成藏模式(圖4)。

長(zhǎng)7油藏為典型的下生上儲(chǔ)型的成藏組合，主力烴源巖為長(zhǎng)7油層組湖相泥頁(yè)巖，烴源巖生烴過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)剩壓力為油氣運(yùn)移提供驅(qū)動(dòng)力，油氣在過(guò)剩壓力驅(qū)動(dòng)下，向上部?jī)?chǔ)集砂巖中運(yùn)移；受優(yōu)質(zhì)沉積相帶和建設(shè)性成巖作用的影響，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的滲流能力強(qiáng)，具有優(yōu)先捕獲油氣的能力，成為高飽和度的油氣層；長(zhǎng)4+5自身穩(wěn)定沉積的泥巖以及長(zhǎng)7頂部和長(zhǎng)6中下部發(fā)育的異常壓力泥巖都是良好的蓋層，封蓋條件好。在相同的源巖以及沉積、儲(chǔ)層條件下，直接蓋層發(fā)育的地區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層含油飽和度較高；區(qū)域蓋層發(fā)育但是直接蓋層不發(fā)育的地區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層含油飽和度相對(duì)較低。

圖4 涇河油田延長(zhǎng)組成藏模式

3 結(jié)論

(1)涇河油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)7底部發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，有機(jī)質(zhì)豐度高、有機(jī)質(zhì)類(lèi)型好，成熟度適中，是長(zhǎng)7油氣成藏的基礎(chǔ)。

(2)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層溶蝕孔隙發(fā)育，滲流能力相對(duì)較強(qiáng)，是油氣富集成藏的重要載體。

(3)長(zhǎng)7頂部以及長(zhǎng)6中下部異常壓力泥巖是長(zhǎng)7油藏的直接優(yōu)質(zhì)蓋層，對(duì)長(zhǎng)7油氣聚集成藏起到顯著的高壓封堵作用，是制約長(zhǎng)7巖性油藏富集的關(guān)鍵因素。

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編輯：吳官生

1673-8217(2015)03-0006-03

2014-12-17

陸騁，1987年生，2012年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球化學(xué)專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事石油地質(zhì)勘探工作。

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