吳桐桐

(西北大學地質(zhì)學系/大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

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鄂爾多斯盆地周灣-長城地區(qū)延長組長8、長6油層組成藏條件分析

吳桐桐

(西北大學地質(zhì)學系/大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

分析了鄂爾多斯盆地周灣—長城地區(qū)延長組長8、長6油層組油藏類型及特征，從烴源巖、沉積相帶、水下分流河道砂體、導運系統(tǒng)、成藏期與構(gòu)造期的耦合關(guān)系這五個方面對長8、長6段油藏成藏進行了探討。結(jié)果表明：周灣—長城地區(qū)延長組長8、長6段油藏類型主要為構(gòu)造—巖性油藏，油層層數(shù)多、油層厚度薄是研究區(qū)油藏分布的總體特征；長8、長6油層組的北東向水下分流河道砂體發(fā)育與其研究區(qū)西南井區(qū)“張家灘”烴源巖分布區(qū)，在空間上構(gòu)成較好的生儲配置，且油藏的形成主要受砂體縱向疊置與橫向連片、裂隙兩大導運系統(tǒng)控制，這些奠定了研究區(qū)長8、長6油藏形成的地質(zhì)基礎(chǔ)。通過包裹體均一溫度測定與埋藏成藏史分析成果表明，研究區(qū)成藏時間應為早白堊世早期至早白堊世中期，此時研究區(qū)位于長7生烴坳陷東北古構(gòu)造較高的位置，無疑是油氣運移的指向，為研究區(qū)長8、長6油藏形成提供了有利條件。

成藏條件；延長組；鄂爾多斯盆地

鄂爾多斯盆地油氣資源豐富，延長組為盆地中生界最重要的烴源巖發(fā)育層位和油氣產(chǎn)層[1-3]。研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地中部的周灣-長城一帶，在周灣東西兩側(cè)，已發(fā)現(xiàn)靖安油田和姬塬油田，靖安油田和姬塬油田是目前長慶油田主要產(chǎn)油區(qū)，周灣-長城地區(qū)位于靖安油田和姬塬油田之間。從目前的鉆探情況來看周灣—長城地區(qū)在三疊系延長組長8和長6油層組存在較好的油氣顯示，但該地區(qū)勘探程度較低，其問題在于對該區(qū)的石油運移和成藏條件還不夠清楚。因此，本文通過對研究區(qū)油藏類型及特征的分析,研究油藏形成條件，為研究區(qū)下一步油藏勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

周灣-長城地區(qū)位于陜西省吳起縣境內(nèi)，東靠吳起縣長城鄉(xiāng)，西鄰王東溝，南毗鳳凰寺，在構(gòu)造區(qū)劃上屬盆地一級構(gòu)造單元—伊陜斜坡的中部[4]。區(qū)域整體構(gòu)造為一向西傾斜的平緩單斜，地層傾角一般不足1°，區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對簡單，僅在小范圍內(nèi)形成一系列幅度較小的向西傾伏的鼻狀隆起[5]。研究區(qū)長8、長6構(gòu)造面貌具有較好的相似性，皆在研究區(qū)中部、北部的西傾單斜背景上發(fā)育小鼻褶，且小鼻褶的分布及形態(tài)特征具有較好的相似性，其構(gòu)造特征與其盆地克拉通結(jié)晶基底關(guān)系密切。

2 油藏類型及特征

通過對周灣—長城地區(qū)地質(zhì)背景(包括沉積、儲層、構(gòu)造、油源等)和鉆探成果資料綜合分析認為：構(gòu)造—巖性油藏是該地區(qū)最主要的油藏類型，長8、長6地層中的油藏主要屬此類油藏類型，是該地區(qū)鉆探的重點。

通過對周灣—長城地區(qū)200余口探井二次電測解釋產(chǎn)油層資料統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)延長組長8、長6油層具有以下特征；研究區(qū)長8、長6油層組油氣顯示普遍，油層鉆遇率高。在200余口探井中，長8、長6油層組共有304層段見到不同程度的油氣顯示，油層顯示普遍。其中長8油層組在51口井見不同程度油氣顯示，油層鉆遇率為18.1%；長6油層組在96口井見不同程度油氣顯示，油層鉆遇率為44.0%，長6油層組含油性(鉆遇率)高于長8；長6油層組單層厚度總體比長8小。油層層數(shù)多，油層厚度薄是研究區(qū)油藏分布的總體特征，為尋找富集區(qū)塊增加了難度。

3 油氣成藏條件分析

3.1 烴源巖與油藏分布

源控理論指出，油氣成藏首先在靠近油源最近的有利圈閉中聚集，距油源較遠的地區(qū)必須通過一定的疏導才能向更遠的圈閉運移成藏[6]。眾所周知，盆地長7“張家灘”頁巖是優(yōu)質(zhì)的烴源巖，具有烴源巖分布面積廣、厚度大、有機質(zhì)豐度高、有機質(zhì)類型好、生排烴強度大、已成熟等特征[7]。鉆孔資料揭示，周灣—長城地區(qū)西南部有長7“張家灘”頁巖分布，在有的井區(qū)“張家灘”頁巖厚度可達20余m顯示研究區(qū)緊鄰盆地長7生烴坳陷，具有較好的油源條件，可為研究區(qū)長6、長8油藏形成提供充足的油源，是該地區(qū)油藏形成的基本條件。

3.2 沉積相帶與油藏分布

砂體的發(fā)育程度、形態(tài)特征、儲層物性及含油性與沉積環(huán)境有密切的關(guān)系。盆地中生界石油勘探與綜合研究成果表明，三角洲前緣是油氣勘探十分有利的沉積相帶。首先，三角洲前緣緊鄰盆地生烴坳陷，具有“優(yōu)先捕獲油氣”的地域優(yōu)勢；其次，三角洲前緣發(fā)育水下分流河道砂體；砂體具有泥質(zhì)含量低、顆粒較粗、物性較好、縱向疊置、橫向連片性較好的儲層條件。第三，三角洲前緣與烴源巖在空間上具有很好的生儲配置關(guān)系，因此三角洲前緣是盆地延長組最有利的沉積相帶[8]。

沉積相研究成果表明，研究區(qū)位于盆地長7生烴坳陷東北部，是盆地東北三角洲沉積體系一部分，沉積背景屬三角洲前緣沉積環(huán)境。長8、長6油層組的北東向水下分流河道砂體發(fā)育與其研究區(qū)西南井區(qū)“張家灘”烴源巖分布區(qū)，在空間上構(gòu)成較好的生儲配置，奠定了研究區(qū)長8、長6油藏形成的地質(zhì)基礎(chǔ)。

3.3 水下分流河道砂體與油藏分布

盆地延長組石油勘探成果表明，盆地延長組水下分流河道砂體是盆地延長組油氣聚集最重要的儲集砂體，無論是盆地東北部已發(fā)現(xiàn)靖安油田，以及盆地西南部發(fā)現(xiàn)的西峰油田其油藏儲集砂體均與水下分流河道砂體有關(guān)。前者為盆地長6期東北曲流河三角洲沉積體系中的三角洲前緣水下分流河道砂體；后者屬盆地長8期西南辮狀河三角洲沉積體系三角洲前緣水下分流河道。水下分流河道砂通常具有分選較好，顆粒較粗，以細粒為主，物性較好，縱橫向連片，儲層較發(fā)育等特征，為(規(guī)模)油藏的形成提供了儲集空間。

周灣—長城地區(qū)長8、長6油層(亞)組水下分流河道砂體發(fā)育，砂巖厚度大于10米的分布區(qū)通?？蛇_研究區(qū)范圍的60%～85%，砂巖厚度大于20 m的分布區(qū)為研究區(qū)范圍的25%～60%，顯示了研究區(qū)水下分流河道砂體可為該地區(qū)油藏的形成提供了良好的儲層條件。

3.4 導運系統(tǒng)與油藏分布

烴源巖中生成的烴是通過導運系統(tǒng)運移到儲集層中聚集而形成油藏，因此，導運系統(tǒng)在油藏形成條件中所處位置的重要性顯而易見。砂體縱向疊置與橫向連片、裂隙(斷裂)、古侵蝕面是鄂爾多斯盆地中生界油藏形成的三大導運系統(tǒng)已為盆地石油勘探與研究成果所證實，并對盆地中生界石油勘探起到越來越明顯的控制作用。盆地中已發(fā)現(xiàn)的侏羅系延安組古地貌油田、三疊系延長組三角洲油田以及復合砂體油田無一不與上述三大導運系統(tǒng)關(guān)系密切。

鉆孔資料揭示，周灣—長城地區(qū)“張家灘”頁巖不發(fā)育，其油藏的形成必須借助導運系統(tǒng)的“橋梁”作用。研究區(qū)長8、長6油藏的形成主要受砂體縱向疊置與橫向連片、裂隙(斷裂)兩大導運系統(tǒng)控制。研究區(qū)長8、長6油層組砂體發(fā)育，主砂體帶通常厚20～30余 m，砂體中的孔隙為油氣的運移、聚集提供了有效空間，形成研究區(qū)一個立體狀的網(wǎng)絡導運系統(tǒng)。根據(jù)研究區(qū)巖心和薄片資料觀察，探區(qū)延長組地層中以高角度裂縫為主(圖1)，裂縫角度近90°，裂縫面比較光滑，以未充填和半充填裂縫為主，反映出大多數(shù)裂縫在地層條件下應為有效裂縫，是油氣運移的重要通道之一。

圖1 巖心裂縫(新246井，1 802.42～1 803.42 m，長62)

3.5 成藏期與構(gòu)造期的耦合關(guān)系分析

3.5.1 油藏成藏時期分析

包裹體測溫與埋藏史相結(jié)合是判識油藏形成時期的主要方法。通過相鄰區(qū)(元98)和研究區(qū)(周長4)包裹體測溫與埋藏史分析成藏期。

1)鄰區(qū)元98井(位于研究區(qū)西南約75 km)包裹體測溫與埋藏史分析

圖2是元98井包裹體均一溫度測定圖，從圖中可以看出，包裹體均一溫度存在兩個峰值，第一個峰值在90℃～100℃之間；第二個峰值在130℃左右，代表了主要成藏溫度，反映出該地區(qū)油藏具有兩期成藏特征，結(jié)合埋藏史圖(圖3)分析，該地區(qū)兩期石油成藏對應時間為；第一期成藏在早白堊世早期(145～135 Ma)；第二期成藏在早白堊中期(130～115 Ma)。

圖2 元98井流體包裹體均一溫度測定圖

圖3 元98井中生界埋藏史圖

2)周長4井包裹體測溫與埋藏史分析

圖4是周長4包裹體均一溫度測定圖，從圖中可以看出，包裹體均一溫度在70℃～90℃之間，其主峰值在70℃～80℃之間，結(jié)合埋藏史圖(圖5)分析該區(qū)石油成藏時間為早白堊中期，并具有持續(xù)充注特征。

圖4 周長4井儲層包裹體均一溫度圖

圖5 周長4井埋藏史和油氣充注史圖

通過上述鄰區(qū)(元98井)及研究區(qū)(周長4井)包裹體測溫與埋藏史分析成果表明，成藏時間應為早白堊早期至早白堊中期。

3.5.2 構(gòu)造演化簡史

早期印支運動使整個華北地區(qū)南部大幅沉降，形成了晚三疊世大型陸內(nèi)坳陷型盆地—鄂爾多斯盆地。晚期印支運動使鄂爾多斯盆地全面隆升，導致三疊系與上覆侏羅系呈平行不整合(局部角度不整合)接觸。早期燕山運動鄂爾多斯盆地再次沉降，沉積了早、中侏羅系，并與華北大盆地解體獨立成盆，形成西高東低，北高南低以延安為沉積中心的構(gòu)造格局。中期燕山運動，盆地大部分地區(qū)抬升，缺失晚侏羅系芬芳河組，周緣斷褶并使盆地邊緣構(gòu)造帶定型。早白堊世，盆地進一步沉降，沉積和沉降中心遷移至天池—環(huán)縣一線，形成現(xiàn)今東高西低構(gòu)造輪廓。晚期燕山運動(K1末)至喜山運動盆地全面抬升，從而結(jié)束了鄂爾多斯大型陸內(nèi)盆地的演化歷程[9]。

縱觀盆地構(gòu)造演變史，不難看出，印支—燕山—喜山運動是控制鄂爾多斯盆地中生界油氣運移、聚集最重要的構(gòu)造運動，尤其是早白堊世以來的構(gòu)造運動，對盆地中生界油氣運移的影響更為明顯。

3.5.3 成藏期與構(gòu)造期的耦合關(guān)系為研究區(qū)長6、長8油藏形成提供了有利條件

前已述及，通過包裹體均一溫度測定與埋藏成藏史分析成果表明，研究區(qū)成藏時間應為早白堊世早期至早白堊世中期，這一時期盆地開始進一步沉降，沉積和沉降中心已遷移至天池—環(huán)縣南北一線，形成東高西低的古構(gòu)造格局，研究區(qū)西南部的吳旗—志丹地區(qū)是長7生烴坳陷分布區(qū)，從烴源巖中排出的液態(tài)烴，通常會沿著古構(gòu)造高的部位運移(其運移通道包括砂體、裂縫)。研究區(qū)位于長7生烴坳陷東北古構(gòu)造較高的位置，無疑是油氣運移的指向，為研究區(qū)長8、長6油藏形成提供了有利條件。

4 結(jié)語

(1)周灣—長城地區(qū)延長組長8、長6段油藏類型主要為構(gòu)造—巖性油藏，油層層數(shù)多、油層厚度薄是研究區(qū)油藏分布的總體特征，為尋找富集區(qū)塊增加了難度。

(2)研究區(qū)緊鄰盆地長7生烴坳陷，具有較好的油源條件，且研究區(qū)長8、長6油層組水下分流河道砂體發(fā)育，為該地區(qū)油藏的形成提供了良好的儲層條件。

(3)研究區(qū)長8、長6油藏的形成主要受砂體縱向疊置與橫向連片、裂隙(斷裂)兩大導運系統(tǒng)控制。

(4)通過包裹體均一溫度測定與埋藏成藏史分析成果表明，研究區(qū)成藏時間應為早白堊世早期至早白堊世中期，此時研究區(qū)位于長7生烴坳陷東北古構(gòu)造較高的位置，無疑是油氣運移的指向，為研究區(qū)長8、長6油藏形成提供了有利條件。

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Hydrocarbon accumulation conditions of Chang-8 and Chang-6 oil reservoir set in Zhouwan-Changcheng area, Ordos Basin

WU Tong-tong

(Department of geology, northwest university/State Key Laboratory of Continental Dynamics Xi’an 710069,China)

Reservoir type and characteristics of Zhouwan-Changcheng Chang-8 member and Chang-6 member ( Ordos Basin )were analyzed. Hydrocarbon accumulation conditions of Chang-8 and Chang-6 member were discussed with respect to the following five aspects: source rock, sedimentary faces belt, underwater distributary channel sand body, guide transit system and the coupling relationship between accumulation period and construction period. The result shows that the reservoir types of study area are mainly tectonic litho logic reservoir with the features of several oil layers and relatively thinner oil layer thickness. The development of NE-trending underwater distributary channel sands form a good source-reservoir assemblage with ‘Zhangjiatan’ hydrocarbon source rock located at the southwestern well blocks. Furthermore, combined with the vertical superimposed of sand body and located one next to another in lateral, the above-mentioned factors settled the geological foundation for the formation of Chang-8 and Chang-6 reservoir. According to analysis of fluid inclusion homogenization temperature and burial history, reservoir forming time should lie between early period of early Cretaceous and middle period of early Cretaceous. At this time, study area was situated at the northeast part, with a relatively higher paleostructure of Chang-7 hydrocarbon-generation sag. This is undoubted the point to the migration of oil and gas and also offers a favorable condition for the accumulation of Chang-8 and Chang-6 reservoir in study area.

accumulation condition；Yan Chang Formation；Ordos Basin

2016-10-10

吳桐桐(1991-)，女，陜西西安人，在讀碩士研究生，主攻方向：礦物學、巖石學和礦床學。

P618.130.2

B

1004-1184(2017)02-0187-03