汪地鵬，張瑞

（1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西西安710069；2.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，寧夏銀川750006）

鄂爾多斯盆地郝家坪地區(qū)延長組油藏富集規(guī)律研究

汪地鵬1，張瑞2

（1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西西安710069；2.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，寧夏銀川750006）

鄂爾多斯盆地是我國重要的含油氣盆地，多種能源礦產(chǎn)同盆共存。經(jīng)鉆井巖芯及薄片鑒定發(fā)現(xiàn)，郝家坪地區(qū)三疊系延長組長2、長4+5、長6儲層巖石類型以長石砂巖、長石巖屑砂巖為主，長2儲層喉道以細(xì)喉為主，長4+5、長6喉道以細(xì)喉、微細(xì)喉為主。長2油層組主要為河流相、長4+5及長6油層組主要為三角洲相。油藏主要為巖性油氣藏和構(gòu)造-巖性油氣藏，油氣藏的聚集與分布主要受巖性、沉積相和構(gòu)造等因素的控制。

克拉通盆地；沉積相；孔隙度；圈閉；巖性油氣藏

鄂爾多斯盆地地跨陜甘寧蒙晉，故又稱陜甘寧盆地，面積約25×104km2。構(gòu)造形態(tài)總體顯示為一東翼寬緩，西翼陡窄的不對稱大向斜的南北向矩形克拉通盆地［1］。多種能源礦產(chǎn)同盆共存。盆地邊緣斷裂褶皺較發(fā)育，而盆地內(nèi)部構(gòu)造相對簡單，地層平緩，一般傾角不足1°。根據(jù)現(xiàn)今的構(gòu)造形態(tài)，結(jié)合盆地的演化歷史，鄂爾多斯盆地可劃分為六個一級構(gòu)造單元，即北部伊盟隆起、西緣逆沖斷裂帶、西部天環(huán)坳陷、中部陜北斜坡、南部渭北隆起和東部晉西撓褶帶［2］。

杏子川油田郝家坪北區(qū)位于延安市安塞縣境內(nèi)，面積約68.0 km2。在區(qū)域構(gòu)造上，研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地靠近天環(huán)坳陷的伊陜斜坡帶的中部，伊陜斜坡主要是呈向西傾斜的平緩單斜，其主要形成于白堊世，傾角僅為0.5°～1°，未見斷層及其它類型應(yīng)力構(gòu)造［3］。盆地內(nèi)無善級構(gòu)造，三級構(gòu)造以鼻狀褶曲為主，很少見幅度較大，圈閉較好的背斜構(gòu)造發(fā)育，千米坡降7 m～10 m。

1　地層特征

郝家坪地區(qū)上三疊統(tǒng)延長組地層構(gòu)造活動微弱，地層產(chǎn)狀平緩，構(gòu)造旋回性強。該區(qū)油層主要有長2、長4+5、長6三套主力油層。根據(jù)收集到研究區(qū)及其鄰區(qū)173口井地質(zhì)錄井、測井、井位和海拔資料，在對前人的巖芯觀察、描述成果進行分析后，重點沿用前人建立的標(biāo)志層，進行了小層劃分與對比。

長2油層組厚約110 m～150 m，巖性主要為灰色細(xì)粒長石砂巖與灰色砂質(zhì)泥巖、深灰色砂質(zhì)泥巖、深灰色泥巖互層，局部夾薄層的碳質(zhì)頁巖，含有豐富的植物化石碎片。該段砂層十分發(fā)育，根據(jù)沉積旋回可進一步劃分為長21、長22、長23。

長4+5油層組巖性為砂泥巖互層夾薄煤層或煤線，砂巖厚度差異較大。泥巖層段具高阻特征，砂巖段自然電位負(fù)異常幅度低（或平直），即習(xí)慣所稱的“細(xì)脖子段”，為區(qū)域輔助標(biāo)志層，沉積厚度90 m～110 m。根據(jù)沉積旋回可進一步劃分為長4+51、長4+52。

長6油層組地層厚度100 m～140 m，與下部長7油層組整合接觸，巖性為淺灰綠、淺灰黃色厚層-塊狀細(xì)砂巖、深灰色泥巖，夾煤線及薄層凝灰質(zhì)泥巖。根據(jù)沉積旋回可進一步劃分為長61、長62、長63和長64。

2　沉積相展布特征分析

2.1沉積微相類型

根據(jù)巖芯觀察、測井曲線、及相關(guān)測試資料的綜合分析，研究區(qū)上三疊統(tǒng)延長組長2油層主要為河流相、長4+5及長6油層主要為三角洲相。結(jié)合區(qū)域沉積背景的特點，本區(qū)的辮狀河亞相劃分為河道沙壩及河漫灘沉積微相，三角洲前緣亞相劃分為水下分流河道及分流間灣沉積微相（見表1）。

表1　郝家坪北區(qū)延長組沉積相類型劃分表

（1）河道沙壩：是長2油層組的主要砂體類型，砂體巖性以灰、灰白色厚層至塊狀中細(xì)粒砂巖組成，通常不止一期，而是多期河道砂巖疊加而成，一般厚4.5 m左右。砂體的組成主要以粒度向上變細(xì)的正粒序為主，底界發(fā)育底沖刷面，下部常為塊狀礫石，中、上部發(fā)育含泥礫砂巖、大型槽狀交錯層理細(xì)砂巖、板狀層理粉細(xì)砂巖、平行層理粉細(xì)砂巖，砂體在橫剖面上呈透鏡狀，平面上呈條帶狀展布。

（2）河漫灘：是河流在洪水期水位升高越過河岸時，將洪水?dāng)y帶的較細(xì)粒碎屑物快速沉積下來，平面上距河道越遠(yuǎn)，沉積物粒度越細(xì)，垂向上粒度有從下往上變粗的趨勢。通常在河道的兩側(cè)發(fā)育，有時與河岸平行展布［4］。巖性以粉砂、細(xì)粉砂、泥巖為主，砂體厚度較薄，常見水平層理、波狀層理和斜波狀層理。目前由于對河漫灘沉積物與天然堤沉積物的認(rèn)識還沒有成熟，無法將他們細(xì)分，只能將河道砂體和它們進行對比研究。一般認(rèn)為層位相對較高、位于河道砂之上的為天然堤沉積，層位偏下則為河漫灘沉積，在平面上則以相序關(guān)系加以區(qū)分。

（3）水下分流河道：水下分流河道為陸上分支河道的水下延伸，是湖水和河流的劇烈交鋒地帶。它是三角洲前緣及三角洲平原主要微相組成之一，也是研究區(qū)主要砂體成因類型。巖性以灰色、深灰色或灰褐色中細(xì)粒長石砂巖為主，泥質(zhì)含量低。砂體縱向上具有正粒序結(jié)構(gòu)，下部以中細(xì)粒砂巖為主，向上逐漸過渡為粉砂巖、泥質(zhì)砂巖。常發(fā)育交錯層理、波狀層理及沖刷-充填構(gòu)造。

（4）分流間灣：主要位于水下分流河道之間，地勢相對低，一般向下游方向開口與湖相通，水動力不強，向上游方向逐漸收斂的一個低洼環(huán)境。主要接收洪水期溢出水下分流河道相對較細(xì)的懸浮物質(zhì)，故分流間灣常以細(xì)粒沉積為主，巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等，其自然電位曲線表現(xiàn)為低平，自然伽馬曲線表現(xiàn)為中高值，呈齒形。

2.2沉積相展布特征

（1）長2期主要為辨狀河沉積體系，河道沙壩和河漫灘沉積微相發(fā)育。河流主要呈北東-南西向展布，河道發(fā)育較平直。區(qū)內(nèi)有多條河道發(fā)育，它們呈條帶狀近平行展布。主河道的東北部大多都是由多條河道交織匯聚而成。疊加河道總體寬約1.5 km，河道砂體延河道沙壩分布。

（2）長4+5期主要為三角洲前緣亞相沉積體系，沉積微相主要為水下分流河道及分流間灣。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育一條水下分流河道，河道向西南方向延伸較遠(yuǎn)，也呈北東-南西向展布。主河道的東北部，發(fā)育多條小型分支河道，展布方向不一，整體與主河道展布方向保持一致，河道總體比較寬。

（3）長6期沉積環(huán)境和長4+5基本相同，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，主要為三角洲前緣沉積環(huán)境。由多條細(xì)小河道交錯展布，河道間由較發(fā)育的水下分流間灣隔開，河道砂體發(fā)育分散。

3　儲層特征

3.1巖石學(xué)特征

薄片資料分析結(jié)合巖芯觀察的結(jié)果表明，長2油層組巖性主要為淺灰色中～細(xì)粒長石砂巖，陸源碎屑以長石、石英為主，石英平均含量為25%，長石平均含量為54.7%，巖屑平均含量為6.7%，填隙物平均含量為13.6%。長4+5和長6油層組儲層以細(xì)粒長石砂巖、長石質(zhì)巖屑砂巖為主，陸源碎屑以長石、石英為主，長石含量平均60.2%，石英含量平均27.5%，巖屑含量平均12.3%。

總體來看長2、長4+5和長6油層組的長石風(fēng)化程度較深，碎屑顆粒多呈次棱-次圓狀，分選中等-好；膠結(jié)類型主要為薄膜-孔隙式復(fù)合膠結(jié)，部分為孔隙式［5］。顆粒間以線狀接觸為主。礦物成分成熟度低，結(jié)構(gòu)成熟度中等，指示較低能穩(wěn)定的沉積環(huán)境，后期成巖作用十分強烈。

3.2孔隙結(jié)構(gòu)特征和物性特征

3.2.1孔隙結(jié)構(gòu)特征根據(jù)郝家坪北區(qū)延長組壓汞曲線及圖像分析資料，參照趙靖舟等人（2003）對鄂爾多斯盆地中生界儲層孔隙及喉道的分級和命名原則（見表2），本區(qū)孔隙主要為粒間孔和溶孔，長2儲層平均孔徑78.6 μm～115.6 μm，主要為大孔隙，平均喉道直徑為7.47 μm，為粗喉道；長4＋5、長6儲層平均孔徑分布在25.3 μm～65.7 μm，主要為中－小孔隙，平均喉道直徑為0.34 μm～1.03 μm，為微細(xì)－細(xì)-中喉道，以細(xì)喉道為主。

表2　鄂爾多斯盆地延安組、延長組砂巖孔隙喉道

3.2.2物性特征長2、長4+5、長6儲層反映孔喉特征的各種參數(shù)變化較大（見表3），其中長2儲層最好，孔隙度16.8%，滲透率2.5×10-3μm2，排驅(qū)壓力低，為0.06 MPa，平均孔喉直徑大，為6.52 μm；長4+5儲層較好，孔隙度10.2%，滲透率0.6×10-3μm2，排驅(qū)壓力較低，為1.35 MPa，平均孔喉直徑較大，為0.34 μm；長6儲層較差，孔隙度9.6%，滲透率0.2×10-3μm2，排驅(qū)壓力較高，為2.32 MPa，平均孔喉直徑小，為0.17 μm。

4　油藏特征

4.1圈閉類型

鄂爾多斯盆地陜北地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造背景為平緩的西傾單斜，前人的研究提出鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組的油藏類型主要為巖性油氣藏為主，并認(rèn)為油藏的形成與分布主要受沉積相控制［6，7］。趙靖舟等［8］的研究提出了多因素控制、多類型成藏的認(rèn)識。他們認(rèn)為鄂爾多斯盆地中部伊陜斜坡三疊系油藏的形成和分布的主要控制因素有多種，比如沉積相、鼻狀隆起背景、運移通道以及水動力等，并且不同層系的油藏，它們的形成和分布的主控因素，既有相同之處，又有各自不同的地方，油藏類型也既有巖性油藏又有構(gòu)造－巖性等復(fù)合油藏。

本區(qū)長2、長4+5和長6油層其分布既受河道砂體分布控制，又受鼻狀構(gòu)造控制。油藏形態(tài)多為透鏡體狀，相互交錯疊置，此類圈閉形成主要受物性變化或成巖作用控制。儲層非均質(zhì)性較強，橫向上儲層物性變化較大。

油氣分布主要受儲層巖性和物性控制，一般優(yōu)質(zhì)儲層分布區(qū)即是油氣的富集區(qū)。優(yōu)質(zhì)儲層主要發(fā)育于三角洲前緣水下分流河道和分支河道沉積，在平面上呈帶狀分布，走向北東-南西向。砂體兩側(cè)和上傾方向為漫灘沼澤及分流間灣沉積的泥巖和粉砂巖互層，構(gòu)成油藏的巖性遮擋。

4.1.1長7期湖相油頁巖是最主要的區(qū)域性生油層本區(qū)延長組長7油層組是盆地中生界的主要烴源巖層。長7期，湖盆沉積格局是對長8的繼承，此時的氣候比較溫暖，各種生物生長繁盛，湖盆規(guī)模、水深均已加大，湖盆發(fā)展到全盛期。沉積了一套巨厚的（100 m～400 m）富含有機質(zhì)的淺湖、半深湖相沉積。從而為烴源巖的形成提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

表3　郝家坪北區(qū)延長組孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表

4.1.2分流河道砂體、河道砂壩砂體是本區(qū)最主要的儲集層本區(qū)延長組長2、長4+5和長6油層發(fā)育的水下分流河道、河道砂壩砂體是其沉積主體，這些砂體彼此疊加穿插到一起，復(fù)合又連成一片，往往形成寬而厚的大型砂體，呈片狀、樹枝狀、條帶狀、放射狀展布［9］。這些砂體一般為中細(xì)粒長石砂巖、巖屑長石砂巖，分選較好，磨圓度中等，粒間孔和溶孔發(fā)育，又鄰近油源，四周常常被暗色細(xì)粉砂巖和泥質(zhì)巖所包圍，為油氣的聚集成藏提供了足夠的空間。

4.1.3蓋層及遮擋鄂爾多斯盆地在長1和長4+5期廣泛分布有一套河漫淺湖沼澤相沉積，在平面上構(gòu)成了長2、長6油層組的區(qū)域性蓋層［10］。同時，長2、長6儲層本身發(fā)育的分流河道間灣沉積、河漫灘沉積，以及自身砂巖在后期的成巖變化，也為油氣的聚集成藏提供了非常理想的遮擋及封蓋條件。

4.1.4生儲蓋組合總體來看，長7～長1構(gòu)成了完整的生儲蓋組合，橫向上及其垂向上生儲蓋匹配非常適宜，油氣在這樣的條件下才得聚集成藏。其油藏受巖性和構(gòu)造雙重控制，長2、長4+5和長6油層以油水同層為主。

4.2油藏類型及主控因素

4.2.1長2油藏類型及主控因素研究區(qū)長2油藏局部構(gòu)造為由差異壓實作用形成的鼻狀隆起，屬于河流相沉積，油藏控制因素包括構(gòu)造控制因素和巖性控制因素。

（1）巖性控制因素：長2油藏的巖性控制因素主要表現(xiàn)在砂層的側(cè)向相變構(gòu)成油氣的側(cè)向遮擋，即油氣沿構(gòu)造上傾以及鼻隆翼部向上運移，遇到巖性側(cè)向遮擋時，聚集成藏。

（2）構(gòu)造控制因素：長2油藏的構(gòu)造控制因素表現(xiàn)在構(gòu)造的下傾方向，存在邊水或底水，油藏中油水分異較好，油藏屬于一個油水系統(tǒng)。

長2油藏為構(gòu)造-巖性油藏，油水混儲、油水同出。屬于未飽和具有溶解氣驅(qū)動能量的油藏，具彈性、溶解氣及邊底水驅(qū)動型的構(gòu)造-巖性油藏。

4.2.2長4+5和長6油藏類型及主控因素長4+5和長6油藏的局部構(gòu)造均為一由差異壓實作用形成的小型鼻狀隆起，屬于三角洲前緣亞相，油藏的主要因素包括構(gòu)造和巖性兩個因素。

（1）巖性控制因素：巖性控制因素主要體現(xiàn)在油氣沿著水下分流河道砂體的展布方向分布，在砂巖層較厚的區(qū)域油氣富集程度較高，表現(xiàn)為有效厚度較大，含油飽和度較高。河道砂體側(cè)向相變構(gòu)成油氣的側(cè)向遮擋，形成巖性邊界。

（2）構(gòu)造控制因素：構(gòu)造控制因素主要表現(xiàn)鼻隆構(gòu)造的高點是油氣分布的主要區(qū)域，形成于油氣沿構(gòu)造上傾方向運移遇到構(gòu)造高點以及巖性側(cè)向遮擋時，聚集成藏。但長6油藏儲層物性較差，油氣滲流能力弱，油水分異程度低，巖性圈閉中油水混儲，未能形成統(tǒng)一的油水界面。

長4+5和長6油藏為溶解氣驅(qū)動的巖性油藏，油水混儲、油水同出，屬于彈性溶解氣驅(qū)油藏。

5　結(jié)論與認(rèn)識

（1）杏子川油田郝家坪北區(qū)為河流相和三角洲相沉積，長2油層組主要為辮狀河沉積體系，長4+5和長6油層組主要為三角洲前緣沉積體系。

（2）郝家坪地區(qū)三疊系延長組主產(chǎn)油層組長2、長4+5、長6儲層巖石類型主要有長石砂巖、長石巖屑砂巖，成分成熟度普遍較低，結(jié)構(gòu)成熟度中等。其中長2儲層物性最好，以大孔隙、粗喉為主，長4+5、長6物性較差，主要為中小孔隙，喉道以細(xì)喉、微細(xì)喉為主。

（3）研究區(qū)長7湖相油頁巖是最主要的區(qū)域性生油層，優(yōu)質(zhì)儲層主要發(fā)育于三角洲前緣水下分流河道和分支河道沉積，油氣分布主要受沉積相和構(gòu)造因素控制，在平面上呈帶狀分布，走向北東-南西向。

（4）研究區(qū)長2油藏為構(gòu)造-巖性油藏，油水混儲、油水同出。屬于未飽和具有溶解氣驅(qū)動能量的油藏，具彈性、溶解氣及邊底水驅(qū)動型的構(gòu)造-巖性油藏。長4+ 5和長6油藏為溶解氣驅(qū)動的巖性油藏，油水混儲、油水同出，屬于彈性溶解氣驅(qū)油藏。

［1］趙重遠(yuǎn)，劉池洋，等.華北克拉通沉積盆地形成與演化及其油氣賦存［M］.西安：西北大學(xué)出版社，1992.

［2］楊俊杰.鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化與油氣分布規(guī)律［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002.

［3］劉池洋，趙紅格，桂小軍，等.鄂爾多斯盆地演化-改造的時空坐標(biāo)及其成藏（礦）響應(yīng)［J］.地質(zhì)學(xué)報，2006，80（5）：617-638.

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［6］楊俊杰，等.中國石油地質(zhì)志（卷十善）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992．

［7］張文昭.中國大油田勘探實踐［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002：314－328．

［8］趙靖舟，武富禮，閆世可，等.陜北斜坡東部三疊系油氣富集規(guī)律研究［J］石油學(xué)報，2006，27（5）：24－34．

［9］黃艷.杏子川油田坪52井區(qū)延長組長6儲層測井評價［D］.西安科技大學(xué)，2013.

［10］李旭芬.陜北瓦窯堡油田中山川區(qū)延長組長4+5油層組儲層特征及評價［D］.長安大學(xué)，2009.

The characterization about petroleum accumulation of Yanchang formation at Haojiaping area of Ordos basin

WANG Dipeng1，ZHANG Rui2
（1.The Geogolgy Department of Northwest University，Xi'an Shanxi 710069，China；2.Gas Production Plant 1 of PetroChina Changqing Oilfied Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

With the amount of significance，Ordos basin has its special value in the common existence of various mines in our country.According to the such data as the cores and thin section，the sandstone of Chang 2，4+5，6 formation mainly consists of arkose and feldspathic lithic sandstone which make the throat of Chang 2，4+5，6 mainly thin and a little bit micro in 4+5，6.During sedimentary period，Chang 2 develops river facies while Chang 4+5 and Chang 6 mainly have delta facies.Being affected by lithology，sedimentary facies and tectonic，petroleum accumulation mainly is classified as lithological or lithological-tectonic types.

Craton basin；sedimentary facies；porosity；trap；lithological reservoir

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.02.019

TE122.22

A

1673-5285（2015）02-0072-05

2014－12-11

汪地鵬，男（1988-），陜西商洛人，西北大學(xué)2013級理學(xué)碩士，主要從事油氣儲層地質(zhì)學(xué)方面的研究工作，郵箱：690509889@qq.com。