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陕北斜坡东部延长组油气成藏控制因素

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陕北 斜坡 东部 延长 油气 控制 因素
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2006第 15 卷   第 2 期甘   肃   地   质 15   2文 章 编 号 :100424116 (2006) 022006820004  陕 北 斜 坡 东 部 延 长 组 油 气成 藏 控 制 因 素郭   顺 1 ,闫 继 福 2 ,刘 振 旺 1(11 兰 州 大 学 资 源 环 境 学 院 ,甘 肃 兰 州   730000 ;21 延 长 油 田 股 份 有 限 公 司 勘 探 处 ,陕 西 延 川   717208)摘   要 :陕 北 斜 坡 东 部 延 长 组 油 气 勘 探 目 的 层 系 为 长 2 油 层 组 和 长 6 油 层 组 ,属 典 型 的 低 渗 — 超 低 渗 储 层 ;富含 有 机 质 的 烃 源 岩 为 油 气 的 生 成 提 供 了 物 质 保 障 ;广 泛 发 育 的 泛 滥 平 原 相 、 沼 泽 相 泥 岩 为 油 气 成 藏 提 供 了 良 好 的盖 层 条 件 。 通 过 研 究 认 为 延 长 组 油 气 成 藏 类 型 以 构 造 — 岩 性 复 合 油 气 藏 为 主 ,含 油 气 性 主 要 受 物 性 、 岩 性 及 岩 相等 因 素 影 响 。 有 利 的 沉 积 相 带 、 运 移 输 导 条 件 及 鼻 状 隆 起 构 造 共 同 控 制 了 延 长 组 主 力 油 层 的 分 布 。关 键 词 :鄂 尔 多 斯 盆 地 ;三 叠 系 ;延 长 组 ;沉 积 微 相中 图 分 类 号 :       文 献 标 识 码 : 斜 坡 位 于 鄂 尔 多 斯 盆 地 中 部 ,是 鄂 尔 多 斯盆 地 内 的 6 个 一 级 构 造 单 元 之 一 ,形 成 于 白 垩 世 ,其构 造 特 征 简 单 ,区 域 构 造 上 是 一 个 倾 角 不 足 1° 的 西倾 大 单 斜 。 陕 北 斜 坡 东 部 上 三 叠 统 延 长 组 根 据 岩 性和 古 生 物 组 合 划 分 为 五 段 十 层 ,自 下 而 上 长 10 —长 1 。 长 2 油 层 组 和 长 6 油 层 组 是 陕 北 斜 坡 东 部 油 气勘 探 的 主 要 目 的 层 系 ,属 典 型 的 低 渗 — 超 低 渗 储 层 。深 入 分 析 延 长 组 油 气 成 藏 条 件 及 富 集 规 律 对 下 一 步勘 探 开 发 具 有 重 要 的 指 导 意 义 。1   区 域 沉 积 背 景区 域 地 质 研 究 表 明 ,鄂 尔 多 斯 盆 地 从 晚 三 叠 世开 始 进 入 内 陆 坳 陷 盆 地 发 展 阶 段 ,发 育 了 大 型 内 陆湖 泊 ,沉 积 了 厚 逾 千 米 的 上 三 叠 统 生 、 储 油 岩 系 [1 ] 。延 长 组 是 湖 盆 形 成 、 发 展 和 萎 缩 全 过 程 的 沉 积 记 录 。在 长 10 — 长 8 期 时 ,湖 盆 一 直 处 于 下 沉 状 态 ,至 长 7 期达 到 最 大 深 度 ,湖 泊 发 展 达 到 鼎 盛 阶 段 ,深 湖 相 沉 积广 布 ,为 鄂 尔 多 斯 盆 地 中 生 界 的 重 要 生 油 环 境 。 长 6期 湖 盆 开 始 收 缩 ,沉 积 补 偿 大 于 沉 降 ,为 湖 泊 三 角 洲建 设 的 高 峰 期 。 在 长 4 + 5期 时 ,长 6 期 形 成 的 许 多 大型 三 角 洲 发 生 平 原 沼 泽 化 。 到 长 2 + 3期 三 角 洲 进 一步 平 原 沼 泽 化 ,湖 盆 进 一 步 收 缩 ,发 育 了 以 曲 流 河 和辫 状 河 为 特 征 的 河 流 相 沉 积 体 系 。 从 长 2 期 到 长 1期 ,湖 盆 萎 缩 并 逐 渐 衰 亡 ,至 长 1 期 结 束 ,湖 盆 抬 升出 露 地 表 ,全 区 大 面 积 平 原 化 及 沼 泽 化 ,随 之 结 束 了延 长 组 的 沉 积 过 程 。 在 这 一 过 程 中 ,沉 积 了 较 厚 的砂 岩 、 泥 岩 、 油 页 岩 以 及 达 到 可 采 程 度 的 煤 层 。2   成 藏 条 件 分 析211   烃 源 岩 特 征富 含 有 机 质 的 烃 源 岩 是 生 成 油 气 的 物 质 基 础 。延 长 组 主 要 发 育 长 7 烃 源 岩 。 长 7 烃 源 岩 ,主 要 为Ⅱ 1 型 。 长 4 + 5也 有 一 定 的 生 烃 能 力 ,为 Ⅱ 2 型 和 Ⅲ型 有 机 质 。 由 表 1 可 以 看 出 ,长 7 烃 源 岩 有 机 碳 含量 较 高 ,生 烃 潜 量 和 氢 指 数 中 等 ,为 较 好 烃 源 岩 。长 4 + 5部 分 样 品 有 机 碳 含 量 较 高 ,生 烃 潜 量 和 氢 指 数中 等 ,为 中 等 烃 源 岩 。 长 2 暗 色 泥 岩 有 机 碳 含 量 、 生烃 潜 量 和 氢 指 数 变 化 较 大 ,好 、 中 、 差 烃 源 岩 均 占 一定 比 例 。 长 6 暗 色 泥 岩 有 机 碳 含 量 、 生 烃 潜 量 和 氢指 数 等 较 低 ,为 差 或 非 烃 源 岩 (表 1) 。212   储 层 物 性 特 征延 长 组 主 要 发 育 两 套 储 层 ,即 长 6 油 层 组 和 长 2油 层 组 。 长 6 油 层 组 属 典 型 的 建 设 性 三 角 洲 沉 积 。繱收 稿 日 期 :2006202206作 者 简 介 :郭 顺 , (1980~ ) ,女 ,青 海 省 乐 都 县 人 ,兰 州 大 学 硕 士 研 究 生 。© 1994 ,三 角 洲 平 原 沼 泽 化 ,发 育 了 以 曲流 河 和 辫 状 河 为 特 征 的 河 流 相 沉 积 体 系 。表 1   陕 北 斜 坡 东 部 三 叠 系 延 长 组 烃 源 岩有 机 质 丰 度 综 合 特 征 表   s %) 氯 仿 沥 青 “ A”( %) 总 烃( × 10 - 6) S2(g)长 2 1112 (26) 01006 8 (2) 3413 (2) 2105 (26)长 4 + 5 1161 (11) 01073 8 (1) 34416 (1) 2179 (11)长 6 0135 (7) 01003 3 (1) 1614 (1) 0119 (7)长 7 2142 (6) 01233 0 (2) 2 11217 (2) 5155 (6)注 :括 号 中 数 字 为 样 品 数延 长 组 储 层 的 岩 石 学 特 征 表 现 为 ,砂 岩 成 分 成熟 度 较 低 ,结 构 成 熟 度 较 高 ;砂 岩 类 型 主 要 为 长 石 砂岩 ,长 石 含 量 3315 %~ 73 % ,少 量 的 岩 屑 长 石 砂 岩 ;与 长 6 储 层 砂 岩 相 比 ,长 2 储 层 砂 岩 粒 度 略 粗 ,中 —细 砂 岩 所 占 的 比 例 增 加 ,胶 结 物 含 量 普 遍 低 于 长 6砂 岩 ,长 2 砂 岩 一 般 不 含 浊 沸 石 胶 结 物 。统 计 物 性 分 析 数 据 ,长 2 储 层 单 井 平 均 孔 隙 度主 要 分 布 在 10 %~ 16 % ,平 均 渗 透 率 主 要 在 1 ×10 - 3~ 30 × 10 - 3μ 间 ,按 物 性 划 分 标 准 ,主 要 为Ⅱ 2 和 Ⅲ 类 储 层 。 平 均 孔 隙 度 与 平 均 渗 透 率 之 间 具有 较 好 的 相 关 性 (图 1) 。 长 6 储 层 单 井 平 均 孔 隙 度为 610 %~ 1215 % ,主 要 分 布 在 810 %~ 1110 %之间 ,平 均 渗 透 率 为 0115 × 10 - 3~ 10 × 10 - 3μ 主 要分 布 在 015 × 10 - 3~ 210 × 10 - 3μ 间 。 按 物 性划 分 标 准 ,主 要 为 Ⅳ 类 和 Ⅲ 2 类 储 层 。 单 井 平 均 孔隙 度 与 平 均 渗 透 率 之 间 无 明 显 相 关 性 (图 2) ,表 现为 孔 隙 度 变 化 不 大 ,但 渗 透 率 变 化 较 大 ,孔 隙 度 、 渗透 率 平 面 等 值 图 上 ,孔 隙 度 高 值 区 与 渗 透 率 高 值 区图 1   长 2 单 井 平 均 孔 隙 度 — 平 均 渗 透 率 关 系 图 of   长 6 油 层 组 单 井 平 均 孔 隙 度— 平 均 渗 透 率 关 系 图 of 全 重 合 ,其 原 因 可 能 是 局 部 存 在 微 裂 缝 所 致 。综 合 研 究 认 为 延 长 组 储 层 物 性 变 化 较 大 ,平 均孔 隙 度 为 (714~ 1716) % ,平 均 渗 透 率 (015~ 1912)× 10 - 13μ 属 低 孔 — 低 渗 和 低 孔 — 特 低 渗 储 层 。213   油 藏 储 盖 组 合 特 征研 究 区 储 集 层 的 遮 挡 条 件 可 以 分 为 岩 性 遮 挡 与成 岩 (物 性 )遮 挡 两 类 。 岩 性 遮 挡 是 指 与 骨 架 砂 体 穿插 共 存 的 河 道 间 或 湖 湾 沉 积 ,成 岩 遮 挡 指 砂 体 本 身的 局 部 致 密 胶 结 带 。 沉 积 相 研 究 表 明 ,长 4 + 5发 育 泛滥 平 原 相 、 沼 泽 相 泥 岩 ,在 区 域 范 围 内 为 长 6 三 角 洲成 因 的 砂 体 提 供 了 盖 层 条 件 。 该 组 合 在 研 究 区 发 育较 好 ,但 南 部 由 于 靠 近 生 油 中 心 ,油 气 优 先 进 入 ,油气 富 集 情 况 明 显 优 于 北 部 。 在 长 1 沉 积 期 ,湖 泊 已经 萎 缩 ,主 要 发 育 了 沼 泽 相 、 湖 泊 相 泥 岩 、 炭 质 页 岩及 煤 层 。 长 1 厚 度 大 且 分 布 稳 定 ,为 长 2 辫 状 河 河 道沙 坝 砂 岩 储 层 提 供 了 盖 层 条 件 。局 部 性 盖 层 以 长 6 油 层 组 内 部 盖 层 发 育 较 好 ,岩 性 主 要 为 三 角 洲 相 水 下 分 流 间 湾 泥 岩 、 粉 砂 质 泥岩 及 周 期 性 湖 进 期 形 成 的 浅 湖 相 泥 岩 ,厚 度 一 般 为10~ 20m ,横 向 延 伸 可 达 数 百 米 ,对 局 部 油 气 藏 具 有一 定 的 封 盖 作 用 。3   油 气 富 集 规 律 与 控 制 因 素陕 北 斜 坡 东 部 上 三 叠 统 延 长 组 油 气 以 长 6 和 长 2油 层 组 油 气 最 为 富 集 ,长 4 + 5 、 长 8 油 层 组 也 有 部分 油 气 。 研 究 认 为 , 各 层 系 油 气 的 富 集 与 分 布 主 要96第 2 期                             郭 顺 等 :陕 北 斜 坡 东 部 延 长 组 油 气 成 藏 控 制 因 素                              © 1994   图 3   陕 北 斜 坡 东 部 长 6 油 田 分 布 与沉 积 相 和 构 造 等 值 线 叠 合 图   陕 北 斜 坡 东 部 长 2 油 田 分 布 与沉 积 相 和 构 造 等 值 线 叠 合 图 积 相 带 、 鼻 状 隆 起 背 景 和 运移 输 导 条 件 3 大 因 素 控 制 。311   油 气 的 富 集 和 分 布 主 要 受沉 积 相 带 和 储 层 物 性 控 制勘 探 实 践 表 明 ,古 湖 岸 线 附近 的 三 角 洲 前 缘 带 是 大 油 田 分 布的 主 要 场 所 [2 ] 。 鄂 尔 多 斯 盆 地三 叠 系 延 长 组 在 盆 地 内 发 育 着 很多 三 角 洲 朵 状 体 ,每 个 朵 状 体 本身 就 是 一 个 相 对 独 立 的 成 藏 系统 。 陕 北 斜 坡 东 部 三 叠 系 延 长 组长 6 和 长 4 + 5油 藏 主 要 分 布 于 子 长和 延 安 2 个 大 型 三 角 洲 朵 状 体(图 3) ,反 映 其 形 成 和 分 布 受 三角 洲 分 流 河 道 砂 体 展 布 控 制 ,分流 河 道 砂 体 是 长 6 和 长 4 + 5油 层 组油 气 富 集 的 主 要 沉 积 相 带 。 沉 积相 分 析 表 明 ,长 2 油 藏 沉 积 相 主要 为 辫 状 河 流 相 ,其 中 河 道 砂 体沉 积 是 长 2 油 气 富 集 和 分 布 的 主要 部 位 。 已 发 现 的 涧 峪 岔 、 余 家坪 、 寺 湾 、 蟠 龙 、 丰 富 川 、 青 化 砭 、 永 坪 油 田 均 主 要 形成 于 长 2 河 道 砂 体 附 近 (图 4) 。 因 此 ,河 道 砂 体 是 陕北 斜 坡 东 部 三 叠 系 延 长 组 油 气 富 集 的 主 要 部 位 ,有利 的 沉 积 相 带 是 油 气 富 集 成 藏 和 大 面 积 分 布 的 地 质基 础 ,是 油 气 运 移 聚 集 的 最 有 利 载 体 。312   鼻 状 隆 起 对 油 气 富 集 高 产 具 有 重 要 控 制 作 用在 区 域 西 倾 的 大 单 斜 构 造 背 景 上 发 育 的 近 东 西向 鼻 状 隆 起 ,这 些 鼻 隆 受 基 底 隆 起 的 控 制 ,长 期 继 承性 发 育 ,是 油 气 长 期 运 移 的 指 向 区 ,也 是 油 气 富 集 的场 所 [3 ] ,对 三 叠 系 延 长 组 油 气 富 集 高 产 起 了 十 分 重要 的 控 制 作 用 。 如 图 所 示 ,在 陕 北 地 区 发 现 的 很 多延 长 组 长 6 和 长 4 + 5油 田 均 与 这 种 低 幅 度 鼻 褶 有 关(图 3) 。 因 此 ,王 仲 应 等 认 为 低 幅 鼻 褶 构 造 是 三 叠系 延 长 组 油 气 富 集 成 藏 的 关 键 因 素 ,没 有 低 幅 鼻 褶 ,油 水 就 得 不 到 应 有 的 分 异 ,钻 井 可 能 会 见 到 一 定 的油 气 显 示 ,但 不 可 能 发 现 油 气 流 [4 ] 。 已 发 现 的 长 2油 田 基 本 上 均 位 于 鼻 状 隆 起 附 近 ,如 涧 峪 岔 油 田 形成 于 李 家 岔 鼻 隆 的 北 翼 ,余 家 坪 、 寺 湾 油 田 形 成 于 热寺 湾 — 余 家 坪 鼻 隆 区 及 其 附 近 ,蟠 龙 油 田 形 成 于 下坪 鼻 隆 ,丰 富 川 、 青 化 砭 油 田 形 成 于 丁 庄 鼻 隆 及 其 附近 (图 4) 。313   油 气 分 布 受 运 移 输 导 条 件 控 制陕 北 斜 坡 东 部 处 于 稳 定 的 鄂 尔 多 斯 盆 地 东 缘 ,构 造 简 单 ,裂 缝 系 统 和 砂 体 叠 置 点 或 盖 层 尖 灭 点 是三 叠 系 延 长 组 油 气 垂 向 运 移 的 主 要 通 道 ,二 者 对 于沟 通 来 自 长 7 生 油 岩 的 油 气 起 了 重 要 作 用 。 据 露 头和 钻 井 取 芯 观 察 ,鄂 尔 多 斯 盆 地 三 叠 系 延 长 组 裂 缝十 分 发 育 ,且 以 高 角 度 裂 缝 和 垂 直 裂 缝 为 主 [5 ] ,是油 气 垂 向 运 移 的 重 要 通 道 。 在 浮 力 和 异 常 压 力 的 驱动 下 使 得 来 自 下 部 生 油 岩 的 油 气 ,沿 盖 层 尖 灭 点 或裂 缝 系 统 向 上 发 生 垂 向 运 移 ,直 到 遇 到 合 适 的 圈 闭而 聚 集 成 藏 ,当 遇 到 优 质 区 域 盖 层 时 ,油 气 的 垂 向 运移 便 受 到 限 制 ,而 可 能 转 为 侧 向 运 移 为 主 (图 5) 。但 由 于 延 长 组 地 层 在 陕 北 斜 坡 自 早 白 垩 世 末 大 量 排烃 以 来 一 直 十 分 平 缓 ,加 之 延 长 组 储 层 特 别 是 长 4 + 5和 长 6 储 层 物 性 总 体 上 很 差 ,且 非 均 质 性 较 强 ,横 向变 化 较 大 ,因 此 油 气 很 难 进 行 长 距 离 侧 向 运 移 ,而 可能 以 垂 向 运 移 和 短 距 离 侧 向 运 移 为 主 。07                                            甘   肃   地   质                                         第 15 卷© 1994   鄂 尔 多 斯 盆 地 三 叠 系 延 长 组 渗 砂 体与 油 气 运 移 关 系 示 意 图(据 长 庆 油 田 公 司 ) 结 果 与 讨 论富 含 有 机 质 的 烃 源 岩 为 陕 北 斜 坡 东 部 延 长 组 油气 的 生 成 提 供 了 物 质 保 障 ;延 长 组 储 层 属 河 流 ~ 三角 洲 沉 积 体 系 ,总 体 上 河 流 相 沉 积 储 层 (以 长 2 油 层组 为 代 表 )的 物 性 明 显 好 于 三 角 洲 相 储 层 (以 长 4 + 5 、长 6 油 层 组 为 代 表 ) ;广 泛 发 育 的 泛 滥 平 原 相 、 沼 泽相 泥 岩 为 本 区 油 气 成 藏 提 供 了 良 好 的 盖 层 条 件 。 总体 上 看 ,沉 积 相 带 、 储 层 物 性 、 以 及 油 气 运 移 输 导 条件 等 多 种 因 素 控 制 着 陕 北 斜 坡 东 部 三 叠 系 延 长 组 的油 气 成 藏 与 富 集 。 另 外 ,在 区 域 西 倾 的 大 单 斜 构 造背 景 上 发 育 的 近 东 西 向 鼻 状 隆 起 是 油 气 长 期 运 移 的指 向 区 ,也 是 油 气 富 集 的 主 要 场 所 。 以 往 对 影 响 油气 富 集 的 这 一 因 素 认 识 不 够 ,这 类 构 造 — 岩 性 复 合油 气 藏 将 是 今 后 勘 探 的 重 点 油 藏 类 型 。参   考   文   献[ 1 ]   曾 少 华 1 陕 北 三 叠 系 延 长 统 湖 盆 三 角 洲 沉 积 模 式 的 建 立 [J ]1石 油 与 天 然 气 地 质 ,1992 ,13 (2) :229 - 2351[ 2 ]   张 文 昭 1 鄂 尔 多 斯 盆 地 大 油 气 田 形 成 的 主 要 地 质 规 律 [J ]1 中国 海 上 油 气 ,1999 ,13 (6) :391 - 3951[3 ]   赵 虹 ,党 牛牛 牛 ,李 文 厚 ,等 1 安 塞 地 区 延 长 组 沉 积 微 相 研 究 [J ]1天 然 气 地 球 科 学 ,2004 ,15 (5) :492 - 4971[ 4 ]   王 仲 应 ,庞 正 宽 ,李 春 玉 1 鄂 尔 多 斯 盆 地 东 南 部 中 生 界 油 气 成藏 条 件 分 析 [J ]1 断 块 油 气 田 ,1996 ,3 (4) :9 - 141[ 5 ]   何 自 新 ,等 1 鄂 尔 多 斯 盆 地 演 化 与 油 气 [ M ]1 北 京 :石 油 工 业出 版 社 ,20031N F L 1 L L 30000 , 21 x om 17208 , of in of is of of a of is by of of 期                             郭 顺 等 :陕 北 斜 坡 东 部 延 长 组 油 气 成 藏 控 制 因 素                              © 1994
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