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鄂尔多斯盆地地质报告

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
1一、油田地理概况吴起油沟油田位于陕西省吴旗起县白豹乡境内,属黄土源地貌。地表为 100~250 米厚的第四系黄土覆盖,因长期流水侵蚀切割,形成沟谷纵横、梁峁相间的地貌景观,地面海拨 1360~1670 米,地表高差较大,约 140~270m 。当地气温变化大,四季分明,干旱少雨,年平均降水量400~ 600内陆干旱型气候。目前油区矿山公路沿山梁而行, 区内交通较为方便。二、勘探开发现状油沟地区经过几年的滚动勘探开发,截止 2006 年 7 月,已钻井 170多口。主要目的层为延长组长 4+51 油层,该层具有连片性好,油层分布范围广、产量较稳定等特点;侏罗系富县组、侏罗系延安组的延 10、延9 油层,虽然分布范围较小,仅在油田南部分布,而且油藏控制因素复杂,但产量高,投资回报明显,也是该油田重要的开发层系之一;长2、长 3 油层呈零星分布;长 6、长 7、长 8 以及长 9 油层,目前评价程度较低,从区域上看都有进一步勘探的潜力。目前,试采主力层长 4+51 的井为 82 口,其中试采 1 年以上的井有12 口,9 个月以上的为 38 口,6 个月以上的井 40 口,3 个月以上的井66 口,试采在 3 个月以下的井为 17 口;开采延 8 层、延 9 层、延 10 层、富县层和长 61 层的井分别为 1 口、6 口、6 口、9 口和 5 口;开采长 2、长 3、长 62~长 64、长 7、长 8、长 9 的井共有 22 口井;还有一批井未2投产。开采主力层长 4+51 的井基本全部连片,形成了井距一般在 220~350米左右的基本规则的开发井网,控制了 含油面积,探明地质储量 04t,溶解气储量 08有油井都进行了压裂改造,并且都采用自然能量开采。投产初期平均单井日产油 前平均单井日产油 图2—1) ,综合含水 从产量变化情况看,采用自然能量开采产量下降快,一般井在一年内产量下降 40%左右。截至 2006 年 7 月底,油沟油田开采长 4+51 的井总计产液 中油 出程度为 地下亏空体积约为 区长 4+51 油层没有实测的原始油藏压力、油层温度和高压物性资料,在试采过程中也没有测流压资料。侏罗系延安组延 9 油层分布局限,单个油藏的含油面积较小,6 个油藏共控制了 含油面积,控制地质储量 04t。储量丰度高和单井产量较高,目前试采的 6 口井平均单井日产油 图2-3) ;侏罗系延安组延 10 单个油藏的含有油面积较小,10 含油面积,控制地质储量 04t。图2—4) ;侏罗系富县组单个油藏的含油面积和储量规模较延9、延 10 油藏大,两个油藏共 含油面积,04t。 试采 9 口井平均单井日产油 井产量较低(附图2—2) 。3三、油田地质研究 (一)基本地质概况4鄂尔多斯盆地是一个构造变形弱、多旋回演化、多沉积类型的大型沉积盆地,盆地本部面积约 25 万平方千米。盆地底部由太古界和中下元古界变质岩、结晶岩所组成,沉积盖层大体经历了中晚元古代拗拉谷、早古生代陆表海、晚古生代海陆过渡、中生代内陆湖盆地以及新生代周边断陷五个发展演化阶段,形成了下古生界碳酸盐岩、上古生界海陆过渡相煤系碎屑岩以及中新生界内陆碎屑岩沉积的三层构造。盆地主体除缺失中上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统外,地层基本齐全,沉积岩厚度约 6000 米。目前在盆地地内共发现了下古生界、上古生界及中生界三套含油气层系,其中,上三迭系延长组和侏罗系延安组是盆地目前所发现的主要含油层组。3尔多斯盆地构造分区图5鄂尔多斯盆地的大地构造位置处于我国东部构造域与西部构造域的结合部位,古生代时属于华北盆地的一部分;中生代后期逐渐与华北盆地分离,并逐渐演化为一大型内陆拗陷盆地。根据现今盆地构造形态,结合盆地演化历史,盆地内共划分为西缘逆冲带、天环拗陷、陕北斜坡、晋西挠褶带、伊盟隆起以及渭北隆起六大构造单元(图 3。油沟油田位于陕北斜坡中南部,晚三迭世沉积环境总体上属于延长组沉积拗陷的中心部位,物源受盆地东北和西南物源控制,以东北物源为主,西南物源为辅。盆地东北部以河流三角洲沉积体系最发育。由安塞、志靖、安边等多个三角洲组成。油沟油田的沉积受志靖三角影响较大;盆地西南以辫状河三角洲为主,其中西峰—庆阳辫状河三角洲沉积规模较大,其前端可达华池一带。油沟油田的沉积物也受其影响。因此,该油田沉积物(尤其是长 8—长 4+5)具有混源区特征。 油田钻孔资料提示,该地区经历了湖盆的形成、发展、全盛、稳定、萎缩以及消亡的全过程。湖盆的形成阶段沉积了长 10、长 9 油组,由早期的河流相沉积(长 10) ,逐渐演化到湖泊沉积(长 9) ,鄂尔多斯内陆湖盆开始形成;从长 8 至长 7 期,湖盆开始发展直至达到全盛时期,其主要标志是长 7 油组沉积了一套厚约 50的灰黑色泥岩和油页岩,其间夹有褐色含油细砂岩,此时湖盆分布范围最大、水体最深,是盆地烃源岩形成的主要时期,有效烃源岩分布面积约 40000 平方千米。油沟6油田则处于烃源岩分布区的中部,为该油田的形成提供了充足的油源条件;长 6 至长 4+5 时期,是湖盆发展的稳定时期,盆地周边三角洲发育与退缩相间出现、纵向上形成有利的储盖组合,为盆地中生界延长组油藏的形成提供了有利的地质条件,是盆地中生界重要的油气勘探目的层之一;长 3 至长 2 时期是鄂尔多斯盆地开始逐步萎缩的时期,三角洲平原的范围从盆地的老山地区逐步向湖盆中心地区推进,湖盆范围日趋缩小,三角洲平原地区沉积了一套以粗碎屑为主的碎屑岩地层。此段时期因为油沟地区处在湖盆中心地区,所以,油沟油田仍处于湖盆的水下部位,水下分流河道砂体与湖湾相粉砂质泥岩在纵向上相间出现;长 1 期是鄂尔多斯盆地逐渐消亡的时期。为一套粉砂质泥岩与粉砂岩夹煤线为主的地层。由于油沟油田处于甘陕古河道之上,长 1 地层受印支未期构造运动影响而被剥失殆尽,钻井剖面上无法见到。(二)地层对比与小层划分1、地层对比通过对油沟油田钻井资料、测井资料分析,结合盆地中生界构造演化及地层分布特征,油沟油田中生界主要油气勘探目的层自上而下有侏罗系延安组、侏罗系富县组和三迭系延长组组成。(1)油田地层特征及纵向演化延安组与富县组以及延长组地层有不同的岩电特征。延安组为一套河湖相沉积的碎屑岩煤系地层,早期属河流相粗碎屑沉积,岩性为含砾7粗砂岩,电性上自然电位偏负明显,具箱形特征,自然伽玛呈低值,电阻通常偏低(顶部油层电阻偏高除外) ,地层厚度横向变化大。通常为50。反映了古河道在平面上下切深度的差异及水道的变迁。这套地层通称为延 10。油沟油田处于盆地甘陕古河与宁陕古河的交汇处,因此,油区内所有地层几乎都揭示出了这套河流相粗碎屑地层。延安组中、晚期地层为一套灰黑色泥岩与灰白色中细砂岩夹煤系地层,地层厚 200余米。煤系地层多出现在该套地层下部,由两至三套煤层(局部地区仅一套)组成,分布范围较广,横向较稳定,表明该区由河流相逐渐演化到湖泊,开始出现早期的滨湖沼泽。煤系地层厚约 30 余米,具有高电阻、高声速、低伽玛特征,是油区地层对比的重要标志之一。煤系地层之上的延安组地层为一套灰黑色泥岩与灰白色中细砂岩间互层。地层厚约180米,与上覆直罗组地层呈假整合接触,该套地层中上部以高电阻为特征与其下部低电阻相区别,延安组地层纵向上经历了从河流向湖泊的演化过程。富县组在盆地区域上同延安组一样也经历了从河流向湖泊演化过程,所不同的是,由于富县组沉积之后,受燕山运动的影响,盆地整体抬升,遭受剥蚀,加之延安早期河流的下切、充填,使得富县组上部较细的湖相沉积地层保存极不完整,仅在盆地的中、北部局部地区保存少量的湖泊地层。油沟油田富县组为一套含砾粗砂岩,顶部见厚约 20 余米灰黑色、杂色泥岩,略显二元结构特征,属典型的河流相沉积,富县组河道砂岩8与延安组早期延 10 砂岩的区别在于前者分选差、粒度较粗,电性上前者的电阻、自然伽码均略高于后者,这种电性、岩性上的差异正好是两者在环境上的区别所致。油沟油田的富县组地层厚 30~120 余米,由于它沉积在印支末期谷沟地貌的背景上,深谷地带地层堆积较厚,斜坡地带沉积较薄,而后,延安组早期的河道又发育在富县组期古水系之上,对下伏富县组地层又开始新的一轮侵蚀。致使富县组残留地层横向上变化很大,横向上追踪比较困难,给地层对比沉积相环境恢复、油藏形成条件研究增加了不少难度。对比和划分出富县组地层,研究其平面分布,为寻找富县组油藏无疑是十分有意义的。延长组属内陆湖盆沉积,经历了湖盆的形成、发展、全盛、稳定、萎缩直至消亡的全过程。岩性组合为粗一细一粗旋回组合。盆地全盛时期沉积的长 7 高阻泥岩,由一套黑色泥岩、油页岩、凝灰岩夹浊积岩组成,属半深湖、深湖相沉积,最厚约 80~100 余米。分布范围广,北到陕西的定边县附近,南到铜川的金锁关,西起宁夏自治区的马家滩,东到山西省的永河县。这套地层在井下或地表都有分布,地球化学资料分析表明,这套地层是盆地中生界最主要的烃源岩,具有烃源岩厚度大、丰度高、母质类型好,属腐泥型、混合型干酪根,且已达到成熟阶段。长 7 烃源岩生烃拗陷主要分布在盆地南部,面积约 40000 平方千米,长7 油组地层厚约 120,具有高电阻、高声速、高自然伽玛、页岩自然电位偏负等特征。这套地层是盆地中生界最重要的区域性标准层之9一。油沟油田的延长组地层为一套灰黑色泥岩、粉砂质泥岩夹灰绿色细砂岩、粉细砂岩、泥质粉砂岩,表明油沟油田三迭系沉积时地处湖盆中心位置,水动力条件总体上偏弱,岩性偏细。延长组地层与上覆侏罗系地层无论岩性、电性上都存在明显的差别,前者岩性偏细,砂岩以灰绿色为主,具有电阻基值偏高、高自然伽码、低声速特征;后者岩性偏粗,砂岩以灰白色为主,较低的自然伽码、高声速等特征。两次全区性构造运动,使得盆地及油区延安组与富县组、富县组与延长组地层呈平行不整合接触。晚三迭世,鄂尔多斯内陆湖盆形成,盆地范围涉及陕、甘、宁、蒙、晋五省区,盆地基底由太古界、元古界变质岩、结晶岩组成,属克拉通刚性基底,历次构造运动表现在盆地内部以升降运动为主。因而,地层平缓、构造单一为盆地沉积盖层的重要特征之一。晚三叠世末期受印支运动影响,鄂尔多斯盆地整体抬升,遭受剥蚀,形成沟谷纵横的古地貌景观。其后,随着盆地的下沉,接受了富县组沉积,富县期河流的粗碎屑,首先充填于印支末期由于侵蚀作用形成的沟谷之中,横亘于鄂尔多斯盆地南部中央地区,东西向展布的甘陕古河正是富县组早期沉积,它与下伏延长组地层呈平行不整合接触。油沟油田正处于盆地甘陕古河之上,所有钻孔均揭示有富县组地层存在,但横向欠稳定,厚度变化大,这与盆地印支末期构造运动关系密切。燕山运动Ⅰ幕是发生在侏罗系延安组与富县组地层沉积之间的构造10运动。早侏罗世沉积末,盆地又一次整体抬升,遭受剥蚀,形成了谷沟纵横的古地貌景观,通过对现有的地层厚度分析,燕山Ⅰ幕形成的古地貌起伏规模远比印支末期的古地貌景观规模小,但具有较好的继承性,如盆地南部东西向展布的甘陕古河,即是富县早期的河流也有延安早期河道分布地区。需要指出的是,富县期切割最深的河道区,并非一定是延安组早期河道沉积最厚的地区,也就是说,富县早期河道与延安早期河道在宏观上具有明显的继承性,而在具体的河道演变历史上仍存在明显的差异,两套地层呈平行不整合关系。油沟油田的钻孔中揭示了延安组早期河道广泛存在,其厚度变化与平面分布能为分析河道的变迁提供依据。构造背景、沉积环境是导致油区地层纵横向变化的因素。油田各地层单元的变化包括岩性的变化与地层厚度的变化两个方面。岩性的变化受沉积环境制约。以油区钻孔资料为例,纵向上延长组地层属湖相沉积环境,岩性总体偏细,以粉砂质泥岩、灰黑色泥岩夹灰绿色细砂岩、粉细砂岩、泥质粉砂岩,电性上的高电阻,高自然伽玛、低声速为特征(附图 3) 。其上的富县组地层为河流相沉积、岩性粗、分选差,与下伏延长组地层呈现明显的差异,电性上微电极呈低平,自然电位偏负呈箱状,且有较高声速的电性特征显而易见。延安组地层属河湖沉积环境,纵向上岩性呈现下粗上细的二元结构,灰白色细砂岩与灰褐色泥岩夹煤层的岩性特征明显有别于下伏富县组与延长组地层,在此特别需要指出11的是油区内延安组早期的河道砂岩与富县组河道砂岩电性上的差异是划分地层的重要根据,实质上也反映出两套砂岩在岩性上是有区别的(附图 3) 。另外,横向上岩性的变化在同一地层同一油组中的变化也十分明显,这与陆相地层岩性变化大这一基本特征有关,油区中延安组与延长组地层邻井间的岩性变化与其微相环境有关。地层厚度的变化与构造运动有关。前己述及,鄂尔多斯盆地是一个在克拉通稳定基底上形成的中生界内陆拗陷湖盆。盆地区域内地层厚度的分布相对稳定,变化较小,这是盆地基底及拗陷性质所决定的。面积仅三十余平方千米的油沟油田,其中中生界地层厚度在横向上的变化显然与沉积因素无关,而是构造运动导致河流下切填充所致。油区内长 7以上延长组地层厚度变化较大,这主要是富县期河道下切所致,富县期河流的下切作用越深,延长组厚度越小,而河流下切深度较小,延长组地层保存较厚。同样,富县组地层在油沟油田各井孔间的厚度变化也是非常大(附图 4—1~附图 4—5、附图 3) 。这也是与富县河道的下切强弱有关外。燕山期Ⅰ幕的构造运动,使延安组早期河道的下切对富县组地层厚度大小的影响也是非常大的。尽管延安组早期的河道与富县期河道在宏观上具有明显的继承性(附图 6—3~附图 6—4、 ) ,但延安组早期发育的主河道(即主砂集带)与富县早期发育的主河道(即主砂集带)在平面上并非完全重合,因为延安早期的河道是在富县期准平原化基础上,重新发育而形成的,存在差异就不难理解了。12(2)地层对比原则以盆地构造、沉积背景为依据,结合油沟油田实际资料开展了地层对比工作,工作中主要遵循以下原则。A、标志层对比原则。标志层是指沉积范围广,横向可追踪对比,具有特殊岩性、电性的地层,陆相地层由于受沉积环境因素影响,选择标准层的难度往往比海相地层大,鄂尔多斯盆地中生界延长组地层中的“张家滩”页岩具有被确定为标志层的地质条件。首先,分布范围极广,盆地南部近 10×104 平方千米石油探区范围内,约 7×104 平方千米都能见到,横向也能追踪对比;其次“张家滩”页岩岩性特殊,它由黑色泥岩、油页岩、凝灰岩等岩性组成,在延长组纵向地层剖面上,其有明显的特殊性;第三“张家滩”页岩其电性特征十分明显,高电阻、高自然伽玛、高声速,油页岩自然电位呈偏负特征,在测井曲线上一目了然;第四“张家滩”页岩在横向上追踪对比十分清楚。鉴于以上条件“张家滩”页岩被确定为鄂尔多斯盆地中生界延长组区域性标志层已成为所有石油地质工作者的共识,除此之外,目前在盆地中生界延安组、富县组和延长组地层中要确定第二个区域性标准层还十分困难,也可以说几乎不可能。但在局部地区或油田地层对比研究中引入地区性辅助标准层,对开展小区与地层对比研究,也是行之有效的办法。如在安塞地区的石油勘查开发过程中,将延长组标定出 辅助标准层在勘探开发地层对比中发挥了重要的作用;二十世纪七十年代早中期,在马岭油田13的勘探开发实践中,将延安组煤系地层中的 2、B 3煤层定为地区性标准层,也是地层对比研究中成功地范例。因此,地层对比在尽量确保选用区域性标志层的前提下,注重研究,引用地区性辅助标准层,也不失为解决地层对比的有效方法。油沟油田钻孔较深,有较多的井钻达到了“张家滩”页岩,这为油田地层对比研究提供了可靠的基础资料。 “张家滩”页岩是油沟油田地层对比中最重要的标志层;另为,油田钻井资料揭示,油沟油田延安组地层中有一套煤系地层,约 30 余米,由 1—3 层单层厚约 1—2 米的薄层煤组成,煤系地层的广泛出现,表明油沟地区延安组早期的河流充填已基本结束而进入准平原化沼泽沉积时期,因此,油沟油田延安组煤层具有作为该油田地层对比辅助标准层的条件。B、岩性、电性综合对比原则。不同时代地层岩性自然是众所周知的事实。鄂尔多斯盆地侏罗系延安组是一套灰黑色泥岩、灰白色细中砂岩夹煤系地层,富县组为一套以粗碎屑为主的河道砂岩与黑色、杂色泥岩组成,盆地内部分布局限,但下粗上细的二元结构特征明显;延长组是一套内陆湖泊沉积,由灰黑色泥岩、粉砂质泥岩与灰绿色细砂岩、粉细砂岩、泥质粉砂岩构成。上述三组地层岩性特征无论在地表露头或钻井剖面上都表现得十分清晰。因此,地层对比首先应抓住各地层组岩性上的差别,认清地层时代,在同一时代地层中展开对比,这是地层对比的基础和出发点。盆地中生界延安组、富县组、延长组地层岩性特征的差异性,为地层对比、研究奠定了可靠基础。14地层的岩性特征在地表条件下非常直观,容易判别,而钻孔中地层岩性受取芯资料局限,只能通过电测资料来分析判别。通过几十年石油地质工作者的不懈努力,基本上解决了鄂尔多斯盆地中生界的岩性、电性关系问题,当前运用测井曲线资料,结合岩心岩屑、钻时等录井资料综合判识地层,已成为开展地层对比、分析、研究油田基本地质问题的重要手段。油沟油田侏罗系延安组、富县组地层的岩性特征明显有别于三迭系延长组,电阻曲线上前者基值低,但峰值高,其峰值由煤层、含砾砂岩、钙质砂岩引起(含油砂岩除外) ;后者电阻曲线基值普遍名偏高,峰值除“张家滩”页岩外一般较侏罗系低。延安组具有高声速、低伽玛的普遍特征。相反,延长组地层通常为低声速、高伽玛电性特征。延安组早期河道砂岩与富县组河道砂体在电性上的差异,已在前面谈到了,这里不再重复。因此,使用岩性、电性综合分析开展地层对比是一项重要的原则。2、地层划分根据上述地层对比原则,即标志层对比原则,岩性电性综合对比原则,结合鄂尔多斯盆地石油勘探历年来的划分方案,再考虑到油沟油田生产实际和油田勘探开发的需要,对油沟油田中生界延安组、富县组、延长组地层进行了小层划分,具体划分方案如下:(1) 侏罗系延安组、富县组小层划分延安组小层的划分按照盆地传统的划分方案,即从下到上划分为延10—延 1 十个油层组。延 10 油组:为延安组河道砂岩沉积,油沟油田所钻井孔都有厚度 6150—130 余米,为一套灰白色含砾中粗砂岩,局部夹灰黑色河漫滩泥岩,厚 4—10 米,其电性以微电极低平,自然电位偏负呈箱状,在延安组地层中特别突出,易于划分。延 9 油组:岩性为灰黑色泥岩夹煤层或炭质泥岩、灰白色细砂岩,厚 30—45 余米,煤层单层厚 1—2 米,由 1—3 层煤组成,属滨湖沼泽相沉积。该套地层以 4 米电阻峰值高为特征与上、下地层相区别。考虑到煤系地层在平面上的不稳定性,有时以炭质泥岩出现并参考区域上延 9地层厚度,将延 9 油层组的顶界选定为顶部煤层之顶,以此为界进行邻井追踪对比,划分出延 9 地层。延 8 油组:岩性为灰黑色泥岩夹薄层细砂岩组合,厚 30 余米,电性上电阻低平,缺少峰值,没有煤系地层或钙质砂岩(或合砾砂)地层,自然伽玛略呈高位。该组地层顶界无明显电性特征,其具体界位是以该组地层总的岩电特征为标志的前提下,结合辅助标准层(即延 9 顶煤)采用邻井等厚原则划分延 8 地层。延 7 油组:岩性电性特征总体上与延 8 油组相似,仅向上有略变粗趋势,地层厚度 30—40 余米,其顶界通常以一高阻地层作为延 7 与延 6油组的分界,在具体划分小层时通常结合辅助标准层(即延 9 顶煤)采用邻近井等厚划分延 7 地层。延 6 油组:岩性为灰白色含砾砂岩、钙质砂岩与灰黑色泥岩呈等厚互层,油组地层厚度约 40 余米。电性以高电阻、低声速、低自然伽玛特征与下覆地层相区别。其顶界多以一高阻为分界,在具体划分小层时通常结合辅助标准层(即延 9 顶煤)采用邻近等厚划分延 7 地层延 4+5 油组:岩性为灰白色中粗砂岩与灰黑色泥岩、泥质粉砂岩间16互层。延 4+5 以上油层组在区域上油藏极少,油沟油田所钻井孔也是如此,通常延 4+5 以上油层都不细分,统称为延 4+5 油组,厚度 60—80余米,与上覆直罗组地层呈平行不整合接触。富县组上、下地层均为平行不整合接触,残余厚度一般 30—170 余米。另外,油沟油田所揭示地层均为粗碎屑、分选较差的河道砂岩沉积,其电性特征与上覆延 10 河道砂岩的区别在于有较高自然伽玛值。(2) 三选系延长组小层划分油沟油田地处盆地甘陕古河地区,由于富县期河道的下切与充填使得油田区内长 1 地层基本剥蚀殆尽,有些地区长 2 甚至长 3 地层也遭受了不同程度的剥蚀。根据传统的小层划分方案并结合油沟油田生产需要,将延长组从“张家滩”页岩底界向上划分为长 7、长 6、长 4+51、长 4+52、长 2+长 3 油层组。长 7 油层组:以“张家滩”页岩为标志,划分长 7 油组,厚 120—130 余米,由一套灰黑色泥岩、油页岩、凝灰岩夹灰褐色含油细砂岩(通常具沉积性质)组成,区域上分布广,横向较稳定,向湖盆边缘有逐渐变薄趋势。长 7 油层组电性特征明显,具有高电阻、高自然伽玛特征。油页岩自然电位偏负,同时声波时差、自然伽玛、电阻呈高值与灰黑色泥岩、凝灰岩相区别,以旗胜 38—80、旗胜 38—44 井为例(附图 3) ,在典型的油页岩段,自然电位明显偏负。长 7 油层组中所夹砂岩通常是灰褐色含油,粒级偏细,以细砂岩为主,分选较差,属沉积成因砂岩。长 6 油层组:厚 160 余米,为一套灰黑色泥岩、粉砂质泥岩夹灰绿色细砂岩、泥质粉细砂岩、粉砂岩组成。长 6 油层组自上而下细分为长61、长 62、长 63、长 64 四个小层。长 61 岩性偏粗,以细粒为主,局部为17中细粒砂岩,其电性特征非常明显,具有低电阻、高时差的电性特征,在油区内能进行横向追踪对比,厚度 30~35 米。 长 62—长 64 油组,岩性偏细,泥质含量增多,电性具有微电极低平、电阻基值偏低,自然伽玛、声波时差呈低位,自然电位偏负不明显等特征。长 4+5 油层组:厚 45—50 余米,根据岩性组合、电性特征以及油田勘探生产的需要,可细分为长 4+51 与长 4+52 两个小层。长 4+51 为油沟油田主要生产层位,厚 15—20 余米,以砂岩沉积为主,由灰褐色厚层含油中细砂岩夹少量薄层灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成。砂岩连片性较好,为低时差、高电阻的电性特征在测井剖面图上十分突出;长 4+52 小层以泥岩沉积为主,由薄层状灰绿色细砂岩、粉细砂岩、泥质粉砂岩与灰黑色粉砂质泥岩、泥岩呈间互层,厚约 30 余米,砂岩在横向上不稳定。 其电性特征不明显,但可以与上覆高电阻低时差的长 4+51 以及下覆低电阻、高时差的长 61 小层相区别。表 3起油沟油田地层厚度以及岩电特征表18系 统 组 段延 4+560~ 80 电 阻 峰 值 不 高延 630~ 40 高 电 阻 、 低 声 速延 728~ 40 电 阻 低 平延 830~ 40 电 阻 低 平延 920~ 45 电 阻 峰 值 高延 1060~ 130 自 然 电 位 偏 负 呈 箱 状下 统 富 县 组 30~ 170灰 白 色 合 烁 粗 砂 岩、 底 部 砾 岩 自 然 珈 玛 较 延 10高长 3+长 2140~ 260灰 黑 色 泥 岩 、 灰 绿色 砂 岩 互 层 较 高 电 阻 较 低 时 差 与上 覆 层 区 别长 4+5115~ 20含 油 中 细 砂 岩 夹 薄层 泥 岩 高 电 阻 、 低 时 差长 4+5230~ 35灰 黑 色 泥 岩 夹 砂 岩 电 性 特 征 与 上 下 覆 地层 呈 过 度长 61 30~ 35中 细 砂 岩 夹 泥 岩 低 电 阻 、 高 时 差长 624130~ 135灰 黑 色 泥 岩 、 泥 质粉 砂 岩 夹 灰 绿 色 细砂 岩 微 点 极 低 平 、 低 时 差、 低 电 阻长 7120~ 130黑 色 泥 岩 、 油 页 岩、 凝 灰 岩 夹 灰 褐 色含 油 砂 岩 高 电 阻 、 高 自 然 珈 玛长 880~ 90灰 黑 色 泥 岩 、 粉 砂质 泥 岩 与 灰 绿 色 细砂 岩 间 互 层 。 高 电 阻 低 声 速上 统三 叠 系 延 长 组侏 罗 系岩 性 特 征 电 性 特 征中 统 延 安 组 中 粗 砂 岩 与 灰 黑 色泥 岩 互 层钙 质 砂 岩 、 含 砾 砂岩 与 泥 岩灰 黑 色 泥 岩 与 厚 层细 砂 岩灰 黑 色 泥 岩 与 薄 层细 砂 岩煤 系 地 层 夹 灰 白 色细 砂 岩地 层 厚 度( 米 )吴 起 油 沟 油 田 地 层 厚 度 及 岩 电 特 征 表灰 白 色 中 粗 含 砾 砂岩 。长 2+长 3 油层组:受富县期河谷下切作用,使得长 2+长 3 油层组地层厚度在油沟地区变化较大,一般为 150—180 米。由灰黑色泥岩、粉砂质泥岩与灰绿色细砂岩、粉细砂岩呈约等厚互层。长 2+长 3 油层组下部地层偏细,由下向上砂岩增多,有层状加厚的趋势。具较高电阻,较低时差与上覆富县组地层相区别(表 3。(三)构造特征19鄂尔多斯盆地可划分为六大一级构造单元,即北部的伊盟隆起、南部的渭北隆起、东部的晋西挠褶带、西部的西缘逆冲构造带和天环坳陷、中部的陕北斜坡。陕北斜坡为一平缓的西倾单斜,构造运动微弱,区域构造极为单一,倾角不足 1 度,平均坡降小于 10 米/ 千米。在单斜背景上由于差异压实作用,在局部形成起伏较小轴向近东西或北东向的鼻状隆起。吴旗油沟油田所处的区域构造单元属鄂尔多斯沉积盆地陕北斜坡,由于构造运动的不均衡性和差异压实作用,长 4+51 砂顶起伏形成了一个图 3 4+51 砂顶起伏与试油产量关系图20大的鼻状隆起。主轴线呈北东西南向,长轴 5000 米、鼻隆高度 30 米左右,长 4+5 油藏就发育在这个鼻状隆起上,它对油沟长 4+51 油田的形成起到了决定性作用。同时在大的鼻状隆起上又发育一些小的局部构造,为油气的相对富集起到了一定的控制作用。分析认为,在鼻状隆起上小的局部隆起发育区,同时砂体发育,就能形成相对高产区,试油产量和投产后的试采产量较高,稳产时间较长。相反,在鼻状隆起上的局部隆起不发育区,即使砂体发育,只能形成相对低产区,试油产量和投产后的试采产量相对较低,稳产时间短。如东部地区处在油区构造的最高位置,分流河道砂体发育,试油产量和投产后的试采产量高,稳定产时间长,形成了本区最高产地区(图 3;旗胜 38胜 38胜38胜 38线,为一局部隆起带,尽管砂层相对不发育,但油井产量相对较高,这除了上倾方向上有好的遮挡条件外,这一局部构造隆起带起到了非常重要的作用;旗胜 38胜 38高产井点,都处在鼻状隆起上的局部高位,试油试采产量高,稳产时间长。因此,油沟地区的三叠系延长组长 4+51 油气藏的形成,是三角洲前缘水下分流河道砂体与鼻状隆起相匹配,形成的构造岩性油藏(附图 7。构造对本区油藏的形成起到了非常重要的作用。21油沟地区延安组延 10、富县油藏发育在甘陕古河和宁陕古河交汇的三角地带古残丘上。从富县组砂岩顶起伏图(附图 7以看到,本区的砂顶起伏呈东北育两条起伏带,一条在旗胜 38胜 38胜 38胜 38线,另一条在旗胜 38胜38胜 38胜 38线,而且,两条高带的相对高位都图 3县组砂顶起伏与油藏分布关系图22在西南部,油富县油藏就分布在这两条起伏带上的相对高位区(图 3。油藏严格受构造控制,属于古地貌残丘上的披盖压实构造油藏。图 3 10 砂顶起伏与油藏分布关系图延 10 砂岩顶起伏图基本继承了富县组砂顶起伏的形态(附图 7。砂顶起伏呈东北育两条砂顶起伏带,一条在旗延胜 38胜 38胜 38胜 38线,另一条在旗胜 38胜 38胜 38胜 38胜 38线,而且,两条高带23的相对高位都在西南部。延 10 油藏就分布在这两条起伏带上的相对高位区(图 3,油藏主要分布在西南部,严格受构造控制,也属于古地貌残丘上的披盖压实构造油藏,为边底水驱动类型。(四)沉积相研究1、长 4+5 油层组沉积相及特征油沟地区长 4+5 油层组在吴起地区属于河控型湖泊三角洲前缘沉积,主要发育水下分流河道、分流间湾微相,河口坝不发育。其中水下分流河道沉积作为其骨架相较发育。水下分流河道微相:水下分流河道砂体以绿色细砂岩、中细砂岩为主,夹粉细砂岩和粉砂岩。岩性以长石砂岩为主,分选中等—好,磨圆度较高,颗粒次棱—次园,隙物常见绿泥石等,胶结物类型以孔隙式为主,少量接触式胶结,颗粒接触方式呈线状。砂岩中发育平行层理、板状交错层理、槽状交错层理、变形层及冲刷构造等。粉砂岩中发育水平层理、透镜状层理、沙纹层理。水下分流河道砂体与一般河道类似,砂体形态为近于对称的上平下凸透镜体,具侧向加积或填积序列。砂体形态平面上呈带状,当其向湖盆进一步延伸时,将变浅、变宽,直到消失。三角洲前缘水下分流河道自然电位曲线多为钟型,偶而也出现箱状和漏斗状。水下分流河道是陆上分流河道的水下延伸部分,其沉积与三角洲平原分流河道是继承性的,砂岩粒度分布以跳跃总体发育为特征。由于水下分流河流道受湖水阻滞,能量降低,携带的沉积物粒度较水上分流24河道粒级细,颜色深。砂体分布广,而且稳定,厚度较大,多为多期河道叠加,单期河道砂体剖面具有下粗上细的正旋回特点,反映其随着沉积物的不断加积,水体将变浅,水动力减弱,这一特点在岩性剖面、自然电位曲线、自然伽玛曲线上都能看到。水下分流河道沉积的另一个特点是厚层的砂体与厚层的前三角洲泥或分流间湾泥岩相互叠置(图3 3,形成特定的沉积序列。油沟油田长4+51 砂层为典型的三角洲前缘水下分流河道微相沉积。分流间湾微相:位于三角洲前缘水下分流河道砂体之间的滨浅湖区,其水体与前三角洲开阔湖水相通。岩性为厚层状灰黑色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩夹灰色、灰绿色细砂岩。岩性总体上偏细,砂地比低。粉砂质泥岩、泥岩中发育植物叶片化石。砂岩及粉砂岩中发育水平层理、沙纹层理及变形层理。其电性特征表现自然电位和微电极曲线呈低平,电阻略显高值,声波时差较高,自然伽玛曲线表现为中高值,呈齿形。油沟油长 4+51长 2 长 6 长 4+51长 2 长 61旗 胜 38 伽 玛012自 然 电 位407 旗 胜 38 伽 玛0120自 然 电 位407 旗 胜 38 伽 玛 2自 然 电 位608水 下 分 流 河 道 微 相分 流 涧 湾 微 相水 下 分 流 河 道 微 相分 流 涧 湾 微 相长 +51长 长 1湖 退湖退湖 进图 3沟地区长 4+5 单井沉积微相图25田长 4+52 泥岩为典型的三角洲前缘分流间湾微相沉积。图 3沟地区长 4+5 沉积微相剖面图油沟油田长 4+5 期属于三角洲前缘亚相沉积,经历了一个完整的湖进-湖退过程,分流河道微相主要发育在长 4+51 地层中。分流间湾微相主要发育在长 4+52 地层中(图 3 3。在平面上,本区长 4+5 发育两支三角洲前缘水下分流河道,东部河道在旗胜 38胜 38胜 38—29—旗胜 38—42 一线,北部呈东北—西南向,在南部呈北西—东南向,河道规模较大,呈带状分布,宽度 2右,砂地比 40附图 5) 。西部河道在旗胜 38胜 38胜 38胜 38胜 38线,该支河道宽度约 1~2地比 30呈东北—西南向,河道发育规模较东部小。在研究区东部分流河道和西26部分流河道之间的旗胜 38胜 38胜 38线发育一条砂地比较低的分流间湾微相带。同时在旗胜 38胜 38胜 38胜 38南的广大地区都为分流间湾微相带。目前油沟地区所发现的油田主要分布在长 4+5 东西两条分流河道微相带上,这说明该区长 4+5 层的分流河道微相带是油沟油田的主要储集相带。而且,旗胜38胜 38胜 38线发育的分流间湾微相带为西部分流河道微相带的成藏在宏观上起到了积极的遮挡作用(附图 5) 。2、富县油层组沉积相及特征油沟油田残存的富县组地层沉积环境相对简单,由辫状河流中的河道微相与河漫滩微相组成。辫状河河道微相:辫状河流中通常河道微相占绝对优势,在有滞留沉积的河道基底冲刷面之上,通常为粒度较粗的大型交错层,而在较浅的河道中则主要沉积的是规模较小的槽状交错层。主河道砂体是由多个沙坝纵向加积而形成的。一个沙坝代表一个生长期,因此河道砂体内部构造都发育大型交错层,辫状河沉积由于河漫滩沉积不发育,所以在垂向剖面上通常呈不完整旋回彼此叠置的巨厚砂层产出。以油沟油田旗胜38—28 为例(图 3,富县组中间夹三段河漫滩沉积外,其余全是巨厚的含砾粗砂岩,为辫状河河道微相沉积。27河漫滩微相:辫状河通常只在泛滥平原上发育一两个主河道。只有在特大洪水期,河水才能从河道溢出,把河道中较细的沉积物流向周围的泛滥平原。由于河岸易于侵蚀导致河道经常改道,泛滥平原很不稳定。因此,在辫状河沉积中,其河漫滩沉积微相极其有限,其岩性主要是砂、粉砂与泥质岩沉积的薄互层(图 3。盆地富县期经历了一个从河流演化为湖泊直至消亡的过程,但由于燕山Ⅰ幕的构造运动,使盆地富县组地层遭到剥蚀以及延 10 期河道的下切、充填导致富县组地层在保存残缺不全。油沟油田残存的富县组地层只反映盆延 8延 9 延 10 富 县延延延富 县 旗 胜 38 伽 玛8012自 然 电 位5080辫 状 河 河 道 微 相河 漫 滩 微 相河 漫 滩 微 相辫 状 河 河 道 微 相河 漫 滩 微 相辫 状 河 河 道 微 相辫 状 河 河 道 微 相滨 湖 沼 泽 泥 坪 微 相曲 流 河 河 道 微 相河 漫 滩 微 相图 3沟地区富县组—延 9 单井沉积微相图28地富县早期辫状河道沉积,晚期湖相沉积地层已剥蚀殆尽。主要发育河道微相,河漫滩微相不发育。油沟地区富县组油藏形成在河道下切较浅、沉积厚度较薄的古残丘上(图 3 3沟地区富县组沉积砂岩厚度与油藏关系293、延 10、延 9 油层组沉积相及特征油沟油田延安组延 10、延 9 沉积相类型如表 3 延安组沉积微相分类表 相 亚 相 微 相辫状河河 流曲流河河 道河漫滩滨湖沼泽泥坪湖 泊 滨 湖滨湖砂滩河道微相:延安组河道微相与富县组河道微相不同,前者早期属辫状河道微相,晚期已是曲流河道微相,这是由于河道的不断充填,导致地形日趋平缓,从辫状河演变成曲流河。曲流河道砂以中细粒为主,分选好,自然电位曲线呈钟形,辫状河道砂以中粗粒为主,局部含砾,自然电位呈箱状。油沟油田延 10 下部发育辫状河道微相,延 10 上部以及延 9 局部地区发育曲流河道微相。以旗胜 38—28 为例(图 3,延 10下部为辫状河道微相,延 10 上部为曲流河道微相(图 3。河漫滩微相:指冲
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本文标题:鄂尔多斯盆地地质报告
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