師清高,劉高紅 (延長(zhǎng)油田股份有限公司旬邑勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目指揮部,陜西咸陽(yáng)711300)

王冬冬 (北京華油明信能源技術(shù)有限責(zé)任公司,北京102200)

旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組成藏主控因素及成藏模式

師清高,劉高紅 (延長(zhǎng)油田股份有限公司旬邑勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目指揮部,陜西咸陽(yáng)711300)

王冬冬 (北京華油明信能源技術(shù)有限責(zé)任公司,北京102200)

通過(guò)對(duì)旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖評(píng)價(jià)認(rèn)為,該區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度高,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅰ型和Ⅱ型,且總體達(dá)到成熟階段;長(zhǎng)2、長(zhǎng)6～長(zhǎng)9油層組砂巖屬于低孔、低滲儲(chǔ)層,有效砂體是該區(qū)的主力油氣富集層系;長(zhǎng)7油層組異常高壓是油氣初次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿?。旬邑地區(qū)油氣成藏的主要控制因素是優(yōu)質(zhì)烴源巖、有效砂體和異常高壓等條件。該區(qū)存在2種油氣成藏模式 (近源成藏和遠(yuǎn)源成藏),并形成以長(zhǎng)7油層組烴源巖為生油源的4套生、儲(chǔ)、蓋組合 (源下成藏、源內(nèi)成藏、源上成藏和遠(yuǎn)源成藏)。

優(yōu)質(zhì)烴源巖;有效砂體;異常高壓;近源成藏;遠(yuǎn)源成藏

1 區(qū)域地質(zhì)背景

旬邑地區(qū)構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地南部渭北隆起與陜北斜坡連接部位,構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜,總體上呈現(xiàn)出 “南高北低、東高西低”的構(gòu)造格局。該區(qū)地層產(chǎn)狀變化較大,北部為一平緩的近南北向展布的西傾單斜,南部地層向南抬升,地層總體上向東南抬升,局部發(fā)育鼻狀隆起[1～3]。其中,西南部延長(zhǎng)組保存不全,長(zhǎng)1、長(zhǎng)2油層組普遍缺失。長(zhǎng)9～長(zhǎng)6油層組是旬邑地區(qū)的主力含油層系[4～6]。

2 成藏控制因素分析

2.1 烴源特征

旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組在湖侵、缺氧和豐富有機(jī)質(zhì)背景下形成的暗色泥巖、頁(yè)巖、油頁(yè)巖是中生界的主力烴源巖。該套烴源巖分布穩(wěn)定,一般厚度在30～50m,最發(fā)育的地區(qū)累計(jì)厚度可達(dá)70m以上。

通過(guò)對(duì)旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖的評(píng)價(jià)認(rèn)為,其總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))、氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(“A”))、總烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(HC))、熱解產(chǎn)烴潛量(w(S1+S2))等反映有機(jī)質(zhì)豐度的指標(biāo) (圖1)總體達(dá)到好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)。

干酪根樣品中,H/C原子比有80%大于1.0,40%大于1.5,少數(shù)在0.8～1.0之間;氫指數(shù)(IH)也有80%大于150mg/g;氯仿瀝青“A”的10個(gè)碳同位素樣品中,9個(gè)小于-28‰,4個(gè)小于-30‰,總體顯示了含腐殖腐泥型有機(jī)質(zhì)特點(diǎn);族組分?jǐn)?shù)據(jù)顯示長(zhǎng)7油層組生油巖飽和烴及芳烴含量高,兩者之比為0.90～1.71,多數(shù)大于1,顯示腐殖-腐泥混合母質(zhì)類(lèi)型。由此推斷,長(zhǎng)7油層組烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅰ型和Ⅱ型,少數(shù)接近Ⅲ型。

長(zhǎng)7油層組烴源巖有機(jī)質(zhì)總體達(dá)到成熟階段,熱解溫度(tmax)集中分布于441～446℃,顯示為成熟生油階段。對(duì)10個(gè)鏡質(zhì)體反射率(Ro)樣品的分析表明,Ro分布相對(duì)集中,介于0.46%～0.61%,平均為0.55%,成熟度指標(biāo)偏低。

綜上所述,旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、母質(zhì)類(lèi)型好、演化程度較高,具有較強(qiáng)的生烴能力。

圖1 長(zhǎng)7油層組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度分布圖

2.2 儲(chǔ)層特征

通過(guò)對(duì)旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層常規(guī)巖心樣品的孔隙度、滲透率等物性參數(shù)測(cè)定(圖2),分析認(rèn)為:

1)旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組砂巖屬于低孔、低滲儲(chǔ)層。長(zhǎng)2、長(zhǎng)6～長(zhǎng)8油層組孔隙度最高為18.7%,最小為1.0%,多集中分布于9.69%～13.14%;滲透率最高為14.23m D,最小為0.12m D,集中分布于0.61～1.69mD,為低-特低孔、特低滲-超低滲型致密儲(chǔ)層。

2)從旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組砂巖孔隙度與滲透率的關(guān)系可以看出(圖3),長(zhǎng)2、長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6油層組孔隙度和滲透率較大,長(zhǎng)7油層組次之,長(zhǎng)8油層組最小,反映隨地層的變老,埋深增加,儲(chǔ)集條件變差。

3)砂巖孔隙度-滲透率的關(guān)系與許多地質(zhì)因素有關(guān),如沉積相,碎屑的粒度、分選、磨圓度、雜基含量,影響孔隙構(gòu)成的成巖作用以及影響裂縫的發(fā)育程度的構(gòu)造作用。如在1200m左右,部分樣品的孔隙度、滲透率增大,可能與后期的成巖作用有關(guān)。

圖2 旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組砂巖孔隙度-滲透率關(guān)系圖

2.3 成藏動(dòng)力特征

旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組異常超壓普遍存在,且均位于中下部主力生油巖處。利用聲波時(shí)差,采用平衡深度法計(jì)算了地層壓力及過(guò)剩壓力。結(jié)果表明,層內(nèi)異常超壓可高達(dá)20MPa。區(qū)內(nèi)多口井壓力特征反映 (圖3),長(zhǎng)7油層組上覆的長(zhǎng)6油層組及以上地層與下伏的長(zhǎng)8～長(zhǎng)9油層組均為常壓或具有較低的超壓,故層內(nèi)超壓為油氣的初次運(yùn)移提供了動(dòng)力。通過(guò)計(jì)算,繪制了旬邑地區(qū)最大過(guò)剩壓力平面圖 (圖4),由圖可知從陜北斜坡向渭北隆起方向,最大過(guò)剩壓力呈減小趨勢(shì)。陜北斜坡的最大過(guò)剩壓力一般為20～30MPa,最大可達(dá)32MPa,而渭北隆起一般小于20MPa左右,說(shuō)明旬邑地區(qū)北部的油氣排烴動(dòng)力大,有利于油氣的初次運(yùn)移,而往南部隆起方向,油氣初次運(yùn)移動(dòng)力減小,但仍存在過(guò)剩壓力,只是動(dòng)力不夠大,排烴效率不如北部高。

2.4 成藏主控因素分析

1)優(yōu)質(zhì)烴源巖為油氣藏的形成提供物質(zhì)基礎(chǔ)。旬邑地區(qū)大面積分布的長(zhǎng)7油層組深湖、半深湖暗色泥巖是良好的生油巖系。受烴源巖距離控制,距長(zhǎng)7油層組暗色泥巖較近的長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油層組砂巖捕獲的油氣相對(duì)較多,形成的油藏也較多。

2)有效砂體為油氣儲(chǔ)集提供空間。旬邑地區(qū)主要儲(chǔ)層是三角洲前緣水下分流河道砂體和河口砂壩砂體。砂體的平面形態(tài)多呈條帶狀、長(zhǎng)條狀、鳥(niǎo)足狀分布,寬度不等,具有大的寬厚比和良好的縱向延伸性及連通性,非常有利于巖性油藏的形成。

3)異常高壓為油氣運(yùn)移提供主要?jiǎng)恿?。油氣運(yùn)移方向主要取決于某一方向的過(guò)剩壓力梯度與滲透性砂體的橫向連通程度。長(zhǎng)7油層組的異常高壓在縱向上形成了較大的過(guò)剩壓力梯度,促使生成的原油沿垂向疊置的砂體向上覆的長(zhǎng)6油層組、長(zhǎng)4+5油層組儲(chǔ)層中運(yùn)移或向下伏的長(zhǎng)8～長(zhǎng)9油層組砂巖儲(chǔ)層中排烴。

圖3 旬邑地區(qū)單井延長(zhǎng)組壓力特征

3 成藏模式

3.1 生儲(chǔ)蓋組合類(lèi)型

受鄂爾多斯湖盆沉積演化控制,旬邑地區(qū)沉積發(fā)育了多套砂-泥巖互層的有利生、儲(chǔ)、蓋組合,其中砂巖是油氣儲(chǔ)集的良好場(chǎng)所,而泥巖則是良好的蓋層,為多油層復(fù)合含油富集區(qū)的形成奠定了基礎(chǔ)。旬邑地區(qū)主要形成4套最有利的生儲(chǔ)蓋組合,即源下成藏、源內(nèi)成藏、源上成藏和遠(yuǎn)源成藏 (見(jiàn)表1)。

圖4 旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組最大過(guò)剩壓力分布圖

表1 旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組典型生儲(chǔ)蓋組合類(lèi)型

3.2 成藏模式

通過(guò)對(duì)異常壓力的研究,證實(shí)了過(guò)剩壓力差是油氣垂向運(yùn)移的主要?jiǎng)恿?。同時(shí),在連通砂體中也存在油氣橫向運(yùn)移。故推測(cè)旬邑地區(qū)存在2種成藏模式(圖5):

圖5 旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組油氣成藏模式

1)近源成藏模式

長(zhǎng)7油層組烴源巖生成的油氣通過(guò)縱向上的運(yùn)移,向上在長(zhǎng)6油層組砂巖聚集成藏或向下在長(zhǎng)8、長(zhǎng)9油層組砂巖中聚集成藏,同時(shí)也可能在長(zhǎng)7油層組砂巖中成藏。近源成藏模式的總體特點(diǎn)是:油氣藏類(lèi)型以巖性油氣藏為主;源-儲(chǔ)配置樣式為儲(chǔ)層與烴源巖直接接觸或鄰近;輸導(dǎo)體系為砂體、砂體-裂縫復(fù)合體;運(yùn)移動(dòng)力主要為源-儲(chǔ)壓力差,其次為浮力;成藏主控因素為有利儲(chǔ)層和優(yōu)質(zhì)烴源巖。該種油氣成藏模式在旬邑全區(qū)均存在。

2)遠(yuǎn)源成藏模式 由于長(zhǎng)7油層組與上覆的長(zhǎng)6油層組等上部地層普遍存在較高的過(guò)剩壓力差,長(zhǎng)7油層組烴源巖生成的油氣,突破上覆地層,能長(zhǎng)距離向上運(yùn)移,通過(guò)連通的疊置砂體和裂縫,向長(zhǎng)2油層組砂巖聚集成藏。遠(yuǎn)源成藏模式的總體特點(diǎn)是:油藏類(lèi)型以局部構(gòu)造、構(gòu)造-巖性油氣藏為主;源-儲(chǔ)配置樣式為間隔式 (跨越式)接觸,即儲(chǔ)層與烴源巖非直接接觸或相距較遠(yuǎn);輸導(dǎo)體系主要為通源斷裂、通源斷裂-砂體復(fù)合體;運(yùn)移動(dòng)力主要為浮力;成藏主控因素為通源斷裂和局部構(gòu)造。該種油氣成藏模式主要在旬邑東部地區(qū)存在。

4 結(jié)論

1)旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅰ型和Ⅱ型,少數(shù)接近Ⅲ型,總體達(dá)到成熟階段。

2)研究區(qū)延長(zhǎng)組砂巖屬于低孔、低滲儲(chǔ)層,是該區(qū)的有利儲(chǔ)層。影響旬邑地區(qū)長(zhǎng)2油層組、長(zhǎng)6～長(zhǎng)9油層組砂巖儲(chǔ)層優(yōu)劣的主要因素是沉積相、成巖作用和構(gòu)造作用。

3)研究區(qū)過(guò)剩壓力從陜北斜坡向渭北隆起方向減小,說(shuō)明旬邑地區(qū)北部的油氣排烴動(dòng)力大,有利于油氣的初次運(yùn)移,而往南部隆起方向,油氣運(yùn)移動(dòng)力減小,排烴效率不如北部高。

4)區(qū)內(nèi)油氣成藏的主要控制因素是優(yōu)質(zhì)烴源巖、有效砂體和異常高壓等條件。該區(qū)存在2種成藏模式 (近源成藏模式和遠(yuǎn)源成藏模式),并形成以長(zhǎng)7油層組烴源巖為生油源的4套生儲(chǔ)蓋組合 (源下成藏組合、源內(nèi)成藏組合、源上成藏組合和遠(yuǎn)源成藏組合)。

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[編輯] 鄧?yán)?/p>

TE122.3

A

1000-9752(2014)12-0023-05

2014-08-10

師清高(1964-),男,1986年大學(xué)畢業(yè),高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)及管理工作。