姬塬油田長(zhǎng)6油藏富集規(guī)律研究

梁院科，王洪君，張建功，楊飛濤，林 奇

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第五采油廠，陜西西安 710021）

鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組沉積時(shí)為一大型內(nèi)陸淡水湖盆，經(jīng)歷了完整的湖進(jìn)-湖退過(guò)程。長(zhǎng)7沉積時(shí)湖盆進(jìn)入全盛時(shí)期，長(zhǎng)6沉積時(shí)湖盆開(kāi)始收縮，周邊的河湖三角洲沉積體系向盆內(nèi)不斷地進(jìn)積，整個(gè)盆地進(jìn)入了填平補(bǔ)齊、收斂的沉積過(guò)程。其西北部沉積了鹽池-定邊三角洲及吳旗三角洲，使得盆地東北邊緣形成了連續(xù)統(tǒng)一的湖岸線，組成了三角洲扇裙，其最為突出的特征是東北的物源強(qiáng)烈，深湖區(qū)明顯收縮。

1 地質(zhì)背景

1.1 地層特征

姬塬油田上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組地層構(gòu)造活動(dòng)微弱，地層產(chǎn)狀平緩，沉積旋回性很強(qiáng)。長(zhǎng)6油層組地層厚100～150 m，與下伏長(zhǎng)7油層組整合接觸，巖性以灰色鈣泥質(zhì)微～中粒長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖為主。根據(jù)標(biāo)志層及沉積旋回，長(zhǎng)6油層組自上而下劃分為3個(gè)油層：長(zhǎng)61、長(zhǎng)62、長(zhǎng)63；根據(jù)次級(jí)旋回可分為6個(gè)小層:長(zhǎng) 611、長(zhǎng) 612、長(zhǎng) 621、長(zhǎng) 622、長(zhǎng) 631、長(zhǎng) 632。對(duì)比結(jié)果表明，研究區(qū)長(zhǎng)6內(nèi)部發(fā)育1個(gè)中期旋回，3個(gè)短期旋回和6個(gè)超短期旋回，長(zhǎng)6油層組各小層厚度不等，延伸相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明沉積環(huán)境比較穩(wěn)定，水體深度變化不大，有利于油氣聚集成藏。

1.2 構(gòu)造特征

姬塬油田長(zhǎng)6油藏位于陜、甘、寧三省交界地帶，地質(zhì)構(gòu)造橫跨陜北斜坡與天環(huán)坳陷兩個(gè)構(gòu)造單元，主要受陜北斜坡西傾單斜的影響，整體為一個(gè)寬緩的西傾單斜，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，局部發(fā)育鼻隆及裂縫等微構(gòu)造類(lèi)型，無(wú)二級(jí)、三級(jí)構(gòu)造，地層展布陡緩不均，傾角平均坡度小于1°，每千米坡降6～7 m；同時(shí)各小層由西南向東北構(gòu)造抬高，發(fā)育北東-南西向展布的鼻隆帶，鼻隆帶貫穿全區(qū)，寬約2～4 km不等，隆起幅度10～20 m不等。

2 沉積相展布特征分析

2.1 沉積微相類(lèi)型

根據(jù)巖芯觀察、測(cè)井曲線及相關(guān)測(cè)試資料的綜合分析，姬塬油田長(zhǎng)6油層組主要為三角洲前緣亞相，由水下分流河道、水下分流間灣及河口壩等微相構(gòu)成。各沉積微相特征表現(xiàn)如下：

（1）水下分流河道微相：水下分流河道微相為正韻律沉積。測(cè)井曲線表現(xiàn)為由河道中心的高幅箱狀向兩側(cè)過(guò)渡為高幅鐘形。厚度一般大于15 m，最厚可達(dá)30 m，縱向上沿河道中心向兩側(cè)砂層厚度逐漸減薄，平面上由東北向西南逐漸變薄，儲(chǔ)層物性相對(duì)較好，有連續(xù)較厚的高滲段，巖芯分析滲透率一般大于0.5 mD，在砂層厚度大、儲(chǔ)層物性好、頂部蓋層厚的基礎(chǔ)上含油性相對(duì)較好，與河道側(cè)向相比油層電阻高，一般在15 Ω·m以上，試油和投產(chǎn)產(chǎn)量高的井大多處在這一相帶中。

（2）水下分流間灣微相：分布在水下分流河道之間，多由粉砂質(zhì)泥巖及泥巖等組成，水平層理、透鏡狀層理發(fā)育，也有沙紋層理及波痕，蟲(chóng)孔及生物擾動(dòng)也較發(fā)育，測(cè)井曲線以低幅齒形為特征。分流間灣以泥巖為主，雖不含油，但它在油氣富集的過(guò)程中起著不可取代的上傾遮擋作用。

（3）河口壩微相：位于分支河道的河口處，反韻律沉積。測(cè)井曲線呈中、高幅的漏斗狀。平面上表現(xiàn)為長(zhǎng)軸圓形，在剖面上表現(xiàn)為透鏡體，這種形態(tài)反映在單井點(diǎn)上表現(xiàn)為砂體厚度變化大，厚度在10～30 m不等，一般也在15 m左右，油層厚度變化較大，在5～15 m不等，總體上高滲段不及水下分流河道沉積厚，油層電阻15 Ω·m 以上，自然電位幅度在-20～-45 mV，滲透率小于0.5 mD，試油產(chǎn)量較水下分流河道低。

2.2 沉積相展布特征

（1）長(zhǎng)61期是在長(zhǎng)62期基礎(chǔ)上發(fā)生的更進(jìn)一步湖退三角洲進(jìn)積沉積作用；區(qū)內(nèi)為三角洲前緣沉積環(huán)境，主要微相類(lèi)型為水下分流河道及分流間灣兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育11條水下分流河道；以東北沉積體系為主，西北沉體系發(fā)育規(guī)模相對(duì)較小。

（2）長(zhǎng)62期是在長(zhǎng)63期基礎(chǔ)上發(fā)生的進(jìn)一步湖退三角洲進(jìn)積沉積作用；區(qū)內(nèi)為三角洲前緣沉積環(huán)境，主要微相類(lèi)型為水下分流河道及分流間灣兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育14條水下分流河道；以西北沉積體系為主，東北沉積體系發(fā)育規(guī)模相對(duì)較小。

（3）長(zhǎng)63期是在長(zhǎng)7最大湖泛期基礎(chǔ)上發(fā)生的湖退三角洲進(jìn)積沉積作用；區(qū)內(nèi)以三角洲前緣沉積環(huán)境為主，主要微相類(lèi)型為水下分流河道及分流間灣兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育11條水下分流河道，以東北體系為主，西北體系發(fā)育規(guī)模較小；半深湖-深湖濁積沉積主要分布在研究區(qū)南部。

3 儲(chǔ)層特征

3.1 巖石學(xué)特征

薄片資料分析結(jié)合巖芯觀察的結(jié)果表明，姬塬油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層砂巖以長(zhǎng)石砂巖為主，其次為巖屑長(zhǎng)石砂巖。

3.1.1 碎屑成分 研究區(qū)儲(chǔ)層的碎屑成分主要有長(zhǎng)石、石英、各種巖屑，其中長(zhǎng)石含量最高：42.48%，石英27.07%，巖屑10.42%。巖屑成分復(fù)雜多樣，以變質(zhì)巖屑為主，平均含量6.47%；其次為火成巖巖屑，平均含量2.57%；沉積巖屑只占少量，平均含量1.44%。都表現(xiàn)了研究區(qū)長(zhǎng)6砂巖低成分成熟度的特征（見(jiàn)表1）。

表1 姬塬油田長(zhǎng)6砂巖成分統(tǒng)計(jì)表

表2 姬塬油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層填隙物成分統(tǒng)計(jì)表

3.1.2 填隙物成分 姬塬地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層填隙物以高嶺石、水云母、綠泥石和鐵方解石為主，長(zhǎng)61、長(zhǎng)62東北綠泥石高于西北，而西北高嶺石高于東北，長(zhǎng)63水云母含量高（見(jiàn)表2）。

3.1.3 結(jié)構(gòu)特征 姬塬油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層總體以細(xì)砂為主（見(jiàn)表3），含有少量中砂和粗砂，從長(zhǎng)63～長(zhǎng)61粒度變粗；砂巖結(jié)構(gòu)致密，顆粒分選性較好，主要粒徑0.06～0.25 mm，磨圓度為次棱角狀，結(jié)構(gòu)成熟度中等。膠結(jié)類(lèi)型主要以薄膜-孔隙式為主，其次為加大-孔隙。接觸方式以點(diǎn)-線接觸、點(diǎn)接觸、線接觸為主。

3.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征和物性特征

3.2.1 孔隙結(jié)構(gòu)特征 通過(guò)鑄體薄片的觀察，并結(jié)合壓汞資料表明，長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)以小孔、微細(xì)喉為主，孔隙結(jié)構(gòu)較好，主流喉道半徑較大，平均1.86 μm，平均孔隙半徑 131.26 μm（見(jiàn)圖1、表4）。

根據(jù)姬塬油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層不同孔隙結(jié)構(gòu)類(lèi)型和壓汞測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可得，長(zhǎng)6儲(chǔ)層排驅(qū)壓力較大，均值為1.23 MPa；中值壓力也較大，均值為4.35 MPa；喉道中值半徑較小，均值為0.17 μm；分選系數(shù)均值2.12，總體上分選較好；歪度分布均值0.48，呈負(fù)偏態(tài)；最大進(jìn)汞飽和度較大，均值為74.61%，退汞效率較低，分布范圍均值為31.23%（見(jiàn)表5）。

3.2.2 物性特征 根據(jù)180口巖心物性數(shù)據(jù)分析認(rèn)為：長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙度主要分布區(qū)間為7.41%～15.4%，平均值為10.69%；滲透率主要分布區(qū)間為0.09～1.89 mD，平均值為0.43 mD，為低孔超低滲儲(chǔ)層。主流喉道半徑比平均孔隙半徑與滲透率的相關(guān)性更強(qiáng)，反映儲(chǔ)層滲透率主要受喉道控制（見(jiàn)圖2、圖3）。

4 油藏特征及其主控因素

4.1 成藏條件

（1）姬塬地區(qū)大面積分布的長(zhǎng)7油頁(yè)巖為成藏提供了豐富的油源。鄂爾多斯盆地中生界受構(gòu)造背景的影響，在晚三疊世形成了面積大、水域?qū)?、深度淺、基底平緩和分割性小的淡水及微咸水湖泊，大面積分布的長(zhǎng)7油頁(yè)巖無(wú)疑為長(zhǎng)6成藏提供了得天獨(dú)厚的條件，長(zhǎng)6儲(chǔ)層與生油巖縱向相互疊置，橫向交錯(cuò)，具有優(yōu)先捕獲油氣的優(yōu)勢(shì)。

表3 姬塬油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層粒度統(tǒng)計(jì)表

表4 姬塬油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層恒速壓汞數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

表5 姬塬油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表

（2）上傾方向的泥巖遮擋條件，為油藏圈閉的形成創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。長(zhǎng)6期三角洲前緣亞相沉積，分流間灣沉積分布范圍廣、寬度大、巖性主要為泥質(zhì)沉積，夾有少量泥質(zhì)粉砂巖和致密粉砂巖，巖性較純，具有良好的圈閉性能。另外，分流間灣相泥質(zhì)巖的走向主要為北東-南西向，與該區(qū)的構(gòu)造線走向基本平行，從而形成了廣泛的、得天獨(dú)厚的上傾泥巖遮擋條件，為巖性油藏的形成奠定了基礎(chǔ)。

（3）沉積相是長(zhǎng)6油水分布的主要控制因素。長(zhǎng)6油層組屬三角洲前緣亞相沉積，其主要微相以水下分流河道、水下分流間灣、河口壩為主。由于長(zhǎng)6水動(dòng)力條件存在明顯差異，水體變化較大，多數(shù)水下分流河道的發(fā)育具有不穩(wěn)定、多期疊加的特點(diǎn)，平面上表現(xiàn)為河道分布位置多變，不穩(wěn)定、擺動(dòng)大、持續(xù)時(shí)間短，垂向上常是由多期短暫分流河道沉積疊加而成，分叉嚴(yán)重，砂層累加厚度大，但單層厚度小。沉積物的這種分布特征，造成了儲(chǔ)層垂向和平面上非常強(qiáng)的非均質(zhì)性，油藏復(fù)雜。相對(duì)而言，單期穩(wěn)定發(fā)育的水下分流河道則具有砂層厚度大、非均質(zhì)性弱，更有利于油藏的富集。綜合分析認(rèn)為：長(zhǎng)6油水分布主要受沉積相控制，在平面上，油藏主要集中在水下分流河道砂巖主體帶中，河口壩微相帶有零星分布。

4.2 油藏類(lèi)型

通過(guò)長(zhǎng)6油層組油藏剖面的精細(xì)解剖，并結(jié)合儲(chǔ)集砂體發(fā)育規(guī)律、構(gòu)造特征、油氣顯示和試油試采等因素，分析認(rèn)為長(zhǎng)6油層組以巖性油藏為主，局部受到鼻狀構(gòu)造小幅隆起的影響。長(zhǎng)6油藏基本上可分為巖性圈閉油藏、構(gòu)造-巖性油藏、巖性上傾殲滅油藏。

（1）巖性圈閉油藏：與物源方向近于垂直，油藏受砂體的控制，為砂巖透鏡體分布特征。同時(shí)受西傾單斜構(gòu)造的影響，從而在砂體上傾方向由于油氣運(yùn)移阻礙而形成有效圈閉。

（2）構(gòu)造-巖性油藏：圈閉成因受巖性和構(gòu)造雙重控制，在區(qū)域西傾單斜背景下，由于構(gòu)造活動(dòng)或差異壓實(shí)作用，形成小規(guī)模的低幅度鼻狀隆起，同時(shí)砂體受分流間灣分割的影響，形成了構(gòu)造-巖性油藏。

（3）巖性上傾殲滅油藏：與長(zhǎng)6油層組的物源方向垂直，砂體受分流間灣的切割，高孔滲性的砂巖沿上傾方向發(fā)生殲滅形成上傾殲滅圈閉，油氣在該圈閉中集中而形成上傾殲滅油藏。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）姬塬油田長(zhǎng)6油層組以三角洲前緣亞相為主，其各小層主要發(fā)育水下分流河道、水下分流間灣及河口壩微相，水下分流河道為該區(qū)長(zhǎng)6油層組的主要儲(chǔ)集體。

（2）長(zhǎng)6儲(chǔ)層巖石類(lèi)型為長(zhǎng)石砂巖為主，其次為巖屑長(zhǎng)石砂巖，碎屑組分主要包括長(zhǎng)石、石英和巖屑；以細(xì)砂巖為主，含有少量中砂和粗砂，砂巖結(jié)構(gòu)致密，顆粒分選性較好，磨圓度為次棱角狀。研究表明長(zhǎng)6砂巖成分成熟度低、結(jié)構(gòu)成熟度中等的特征，儲(chǔ)層滲透率主要受喉道控制。

（3）研究區(qū)位于盆地長(zhǎng)7烴源巖西北中心區(qū)，油頁(yè)巖發(fā)育，油源條件良好；有利的上傾泥巖遮擋條件，為巖性油藏的形成奠定了基礎(chǔ)。長(zhǎng)6油水分布主要受沉積相帶的控制。

（4）油藏類(lèi)型主要為巖性油藏，包括巖性圈閉油藏和巖性上傾殲滅油藏，局部受到鼻狀構(gòu)造小幅隆起的影響，發(fā)育構(gòu)造-巖性油藏。

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