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        延長(zhǎng)東北部探區(qū)構(gòu)造與油氣分布關(guān)系研究

        2018-11-27 09:59:50李向東馬二平孟旺才于珺張洪美黃峰張格胡春橋張寧
        西部資源 2018年6期

        李向東 馬二平 孟旺才 于珺 張洪美 黃峰 張格 胡春橋 張寧

        摘要:目的:明確延長(zhǎng)東北部探區(qū)構(gòu)造特征,研究構(gòu)造對(duì)油氣富集規(guī)律的控制作用。方法:通過(guò)精細(xì)地層劃分對(duì)比、地下水礦化度類(lèi)型分析,確定斷層分布特征及微構(gòu)造對(duì)本區(qū)油氣富集規(guī)律的影響控制,找出油氣分布規(guī)律,為后期勘探指明方向。結(jié)果:斷層及伴生的隱性裂縫,為本區(qū)石油聚集成藏過(guò)程中重要的運(yùn)移通道,對(duì)油氣運(yùn)聚有著重要的控制作用;微構(gòu)造捕獲油氣,在優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層構(gòu)造高部位聚集成藏。結(jié)論:斷裂和隆起相間的微構(gòu)造格局相輔相成,共同控制了研究區(qū)油藏分布特征。

        關(guān)鍵詞:延長(zhǎng)東北部探區(qū);基地?cái)嗔?;微?gòu)造;油氣富集規(guī)律

        前言

        延長(zhǎng)油田東北部探區(qū)位于榆林市南部、陜北斜坡的東北部,涉及子洲、橫山、靖邊3個(gè)采油廠,區(qū)域面積約5000k㎡。本區(qū)基本為巖性油藏,隨著資源矛盾日趨嚴(yán)峻,后備資源面積日益減少,資源拓展受到制約。目前勘探開(kāi)發(fā)含油層系單一,縱向上基本只有單層含油,資源縱向拓展成效不明顯。從地質(zhì)條件看,低滲透、隱蔽性是鄂爾多斯盆地油氣層的基本特點(diǎn),油層在橫向上變化大,隨著勘探程度的提高,低滲低產(chǎn)以及高含水的問(wèn)題更加突出。從構(gòu)造環(huán)境看,區(qū)內(nèi)局部構(gòu)造較為復(fù)雜,部分區(qū)域鼻隆、裂縫發(fā)育,儲(chǔ)層特征復(fù)雜,距烴源巖發(fā)育區(qū)較遠(yuǎn),油源較差;資源豐度低,油藏分布零散,連片性不強(qiáng);油氣的分布及聚集程度受眾多因素控制,規(guī)律性不明顯,勘探盲目性較大。

        1.延長(zhǎng)東北部探區(qū)構(gòu)造特征

        鄂爾多斯盆地地質(zhì)構(gòu)造具有穩(wěn)定性和活動(dòng)性兩重性。盆地的整體升降、斜坡寬緩、地層水平、缺乏背斜及接觸整合等為穩(wěn)定性的體現(xiàn);基底鑲嵌增生、邊緣弧形構(gòu)造發(fā)育、坳陷中心由老而新自西向東遷移以及后期周邊斷陷等為活動(dòng)性的體現(xiàn)。鄂爾多斯盆地不僅是一個(gè)四周均被活動(dòng)斷裂或深大斷裂所圍限的非規(guī)則多邊形斷塊,在盆地內(nèi)部還存在大量規(guī)模不等的基底斷裂。研究區(qū)位于伊陜斜坡北部,基底斷裂貫穿全區(qū),內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,地層平緩,坡降一般小于10m/km,低幅度隆起發(fā)育。

        晚三疊世末的印支旋回使鄂爾多斯盆地整體抬升,湖泊逐漸消亡,同時(shí)盆地又遭受侵蝕,形成了溝谷縱橫、殘丘廣布的古地貌景觀,同時(shí)造就了鄂爾多斯盆地整體為西高東低的古地貌。前人研究資料表明(趙文智等,2003),鄂爾多斯盆地構(gòu)造背景受拉伸作用影響,盆地內(nèi)整體升降,局部地區(qū)發(fā)育基底斷裂。研究區(qū)發(fā)育3條基底斷裂(圖1),其中一條經(jīng)神木一榆林一靖邊沿北東向展布,一條西起定邊,經(jīng)靖邊向綏德發(fā)育的近東西向展布。受資料限制,這兩條基底斷裂在本區(qū)三疊系延長(zhǎng)組斷裂特征不明顯,有待進(jìn)一步驗(yàn)證;而另一條走向與神木一榆林一靖邊斷裂近平行的橫山斷裂在本區(qū)分布特征明顯。

        2.斷層的發(fā)育與分布特征

        結(jié)合區(qū)域構(gòu)造特征,通過(guò)地層精細(xì)劃分對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),在橫山南部魏家樓一白狼城一青陽(yáng)岔沿線兩側(cè)海拔高度整體出現(xiàn)差異(圖2)。沿該海拔異常線從南至北近似垂向做地層連井剖面(圖3、圖4、圖5、圖6),對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),在該異常線兩側(cè),地層出現(xiàn)相對(duì)錯(cuò)位(相對(duì)上升或下降),說(shuō)明該基底斷裂已貫穿本區(qū)延長(zhǎng)組,斷裂兩側(cè)地層發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。在張力拉伸背景及東高西低構(gòu)造特征下,斷層線以東海拔整體高于斷層線以西,且在斷層線以東坡降較緩,而斷層線以西坡降變陡,說(shuō)明該斷層為傾向西北,斷距約20m的高角度正斷層,斷層線東側(cè)為上盤(pán)。

        在明確斷層分布特征的基礎(chǔ)上,開(kāi)展斷層兩側(cè)地層水性質(zhì)及礦化度類(lèi)型分析,地層水水型是地層封閉性的平面反映(圖7)。研究發(fā)現(xiàn)在斷層兩側(cè),地層水型基本為CaCl2型,緊鄰斷層部位鉆井顯示為NaHC03型,礦化度分布范圍55348.9-74532.6mg/L,說(shuō)明地層水受斷裂影響,儲(chǔ)層封閉性遭到一定破壞,但斷層整體封閉性較好;而在研究區(qū)西部?jī)?chǔ)層地層水型基本為CaCl2型,礦化度分布范圍為31605-100472 mg/L,說(shuō)明該區(qū)儲(chǔ)集層具有封閉、還原的水文地球化學(xué)環(huán)境封存環(huán)境,儲(chǔ)層未遭受破壞。進(jìn)一步證實(shí)了橫山斷裂的發(fā)育。

        3.微構(gòu)造特征

        研究區(qū)靖邊、橫山、子洲地區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上主體位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶北部,區(qū)域內(nèi)構(gòu)造整體簡(jiǎn)單,地層平緩,坡降一般小于10m/km;三級(jí)構(gòu)造以鼻狀褶曲為主,基本繼承了區(qū)域構(gòu)造的特征,南高北低,整體表現(xiàn)為由東向西傾斜的平緩單斜。

        由于差異壓實(shí)、構(gòu)造應(yīng)力等作用,研究區(qū)以高鎮(zhèn)東南為中心發(fā)育多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起(圖8~圖10),這些低幅度構(gòu)造有比較規(guī)則的構(gòu)造形態(tài)和延伸方向,構(gòu)造軸向近東西向,呈長(zhǎng)鼻狀,兩翼大致對(duì)稱,鼻隆和鼻凹部分形成一組或一排起伏明顯的褶皺,構(gòu)造脊線有輕微的彎轉(zhuǎn)、起伏或扭曲。從更大角度上看,一系列近東西向排列的低幅度鼻狀構(gòu)造又形成大規(guī)模的幅度更低的鼻狀構(gòu)造;縱向上,該區(qū)構(gòu)造特征繼承性強(qiáng),說(shuō)明在這個(gè)時(shí)期整個(gè)盆地處于相對(duì)穩(wěn)定的沉積時(shí)期。

        4.構(gòu)造與油藏分布關(guān)系

        研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部,受構(gòu)造形態(tài)及斷層的影響、控制作用,油藏多分布于斷層及低幅度隆起發(fā)育的地區(qū)。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是斷層對(duì)油藏分布的控制作用,橫山斷裂及伴生的隱性裂縫,是本區(qū)石油聚集成藏過(guò)程中重要的運(yùn)移通道,對(duì)油氣運(yùn)聚有著重要的控制作用;二是以高鎮(zhèn)東南為中心發(fā)育的多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起控制著油藏富集。

        斷層對(duì)油藏的控制左右具體有兩個(gè):一方面,它可以作為油氣運(yùn)移的通道,使得油氣重新分配或散失;另一方面,可以作為有效遮擋物使得油氣聚集成藏。研究區(qū)斷層受基底斷裂控制,斷層貫穿整個(gè)延長(zhǎng)組,推測(cè)活動(dòng)時(shí)間晚三疊世末的燕山運(yùn)動(dòng),斷距約10-20m,地層水主體為CaCl2水型,部分NaHC03型,說(shuō)明該斷層封閉性較好,為本區(qū)油藏保存提供了可能。從而造就了魏家樓長(zhǎng)6、大水溝長(zhǎng)2.青陽(yáng)岔長(zhǎng)2甚至天賜灣長(zhǎng)6的多個(gè)探明儲(chǔ)量區(qū)。

        從平面上看,斷裂所供原油可以通過(guò)物性良好的骨架砂帶橫向運(yùn)移到低幅度隆起部位聚集,從而形成了斷裂與優(yōu)質(zhì)砂帶共同控制的高家溝一高鎮(zhèn)以南地區(qū)的油藏富集區(qū)。

        在順沿裂縫的運(yùn)移能力上,自南西向北東,裂縫周緣的油藏面積、規(guī)模明顯遞減,鄭寺一青陽(yáng)岔一白狼成長(zhǎng)2探明儲(chǔ)量2313萬(wàn)噸,北側(cè)魏家樓長(zhǎng)6探明儲(chǔ)量553萬(wàn)噸,呈幾何級(jí)數(shù)遞減。同時(shí),隨著運(yùn)移距離的增加,含水率逐漸增加:青陽(yáng)岔長(zhǎng)2開(kāi)發(fā)區(qū)初始含水率60-70%,白狼城長(zhǎng)2開(kāi)發(fā)區(qū)初始含水率75-80%,大水溝長(zhǎng)6開(kāi)發(fā)區(qū)初始含水率85%左右,魏家樓長(zhǎng)6開(kāi)發(fā)區(qū)初始含水率90%左右,說(shuō)明已達(dá)運(yùn)移邊部;高鎮(zhèn)以東緊鄰斷裂的峪47長(zhǎng)61試油見(jiàn)0.08t/d的低產(chǎn)油流,含水率98%,其東再無(wú)顯示,說(shuō)明原油可沿裂縫運(yùn)移至該區(qū)附近,但規(guī)模十分有限,峪47井區(qū)為裂縫供油的運(yùn)移極限。

        低幅度構(gòu)造鼻隆對(duì)油氣的控制作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面是東西向的低幅度隆起與北東向的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層相互配合,從而成為油氣聚集的良好場(chǎng)所;另一方面,在本區(qū)暗色泥巖供烴能力低、側(cè)向運(yùn)移為主但也不甚充足的背景下,這些低幅度隆起便成為石油向北繼續(xù)運(yùn)移的屏障,較大程度縮短了側(cè)向運(yùn)移距離。

        原油經(jīng)斷層運(yùn)移至研究區(qū)后,由于運(yùn)移動(dòng)力的遞減損失,被附近低幅度構(gòu)造捕獲成藏后,很難繼續(xù)向北運(yùn)移。因此,在斷裂附近,微構(gòu)造低幅度鼻狀隆起對(duì)油氣的控制主要體現(xiàn)在:一是低幅度隆起控制著油氣的聚集成藏,油藏主要分布在近似東西展布的低幅度構(gòu)造帶上;二是這種低幅度隆起對(duì)于因供烴動(dòng)力不足的油氣運(yùn)移形成一道屏障,阻礙了油氣的進(jìn)一步運(yùn)移,使油氣運(yùn)移距離大幅降低。

        研究區(qū)西部靖邊天賜灣及東部子洲何家集探明儲(chǔ)量區(qū)遠(yuǎn)離橫山斷裂,油氣成藏基本不受斷裂影響,低幅度鼻隆構(gòu)造是油氣富集的主控因素之一。側(cè)向運(yùn)移和本地油源所供原油均受到了低幅度隆起與優(yōu)質(zhì)砂體的逐級(jí)捕獲、阻擋,難以繼續(xù)向北長(zhǎng)距離運(yùn)移。

        結(jié)論

        (1)通過(guò)地層精細(xì)對(duì)比劃分,結(jié)合地下水礦化度特征,說(shuō)明本區(qū)存在斷層,斷層為傾向西北,斷距約20m的高角度正斷層,斷層線東側(cè)為上盤(pán)。

        (2)受差異壓實(shí)、構(gòu)造應(yīng)力等作用,研究區(qū)以高鎮(zhèn)東南為中心發(fā)育多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起微構(gòu)造,縱向上具有較好的繼承性,說(shuō)明在該時(shí)期整個(gè)盆地處于相對(duì)穩(wěn)定的沉積時(shí)期。

        (3)斷層溝通了油氣的運(yùn)移通道,油氣沿?cái)鄬泳€兩側(cè)成串珠狀成藏,斷層和隆洼相問(wèn)的微構(gòu)造格局相輔相成,共同控制了研究區(qū)油藏分布特征。

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