鄂爾多斯盆地直羅油田油藏地質(zhì)特征研究

張蔚紅，董 浩，楊 剛

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710069;2.陜西省煤層氣開發(fā)利用有限公司，陜西西安710065)

1 概況

直羅油田位于陜北斜坡中南部的富縣境內(nèi)，富縣地域在地層分區(qū)上屬華北地臺(tái)區(qū)陜甘寧盆地地層分區(qū)。該分區(qū)內(nèi)包括寧夏、甘肅的東部及陜西北部;分區(qū)邊界為陜西隴縣、銅川、韓城一線以北;陜西隴縣、甘肅環(huán)縣一線以東;分區(qū)的東部及北部沿入內(nèi)蒙古、山西境內(nèi);其西部和南部與陜甘寧盆緣地層分區(qū)相鄰。

區(qū)內(nèi)出露地層有:奧陶系、石炭系至白堊系、第三系和第四系。區(qū)內(nèi)以陸相中生代地層及第四系黃土層最為發(fā)育，分布廣泛。缺失志留系和泥盆系。區(qū)內(nèi)的奧陶系僅有下統(tǒng)，為海相灰?guī)r;石炭系有中、上統(tǒng)，為海陸交互相沉積的灰?guī)r、砂頁巖，含煤、鐵、鋁土礦等;二疊系及三疊系下統(tǒng)為湖泊、沼澤相含煤砂泥巖沉積及河湖相碎屑巖沉積;三疊系中、上統(tǒng)至白堊系在該分區(qū)內(nèi)連續(xù)出露，以內(nèi)陸河湖相為主，部分為內(nèi)陸盆地邊緣山麓堆積，三疊系中，上統(tǒng)為紅色砂泥巖及灰綠色含煤、油頁巖及少量火山碎屑之砂泥巖;侏羅系漸變過渡為含泥灰?guī)r、油頁巖的砂泥巖及礫巖;白堊系僅有下統(tǒng)志丹群，為紅色砂巖、礫巖、泥巖及少量泥灰?guī)r沉積;第三系為河湖相含石膏的紅色碎屑沉積;第四系以黃土層為主，另有少量的河流沖積、湖湘沉積等［1］。

2 構(gòu)造特征

直羅油田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的中南部。伊陜斜坡為一大型的西傾大單斜，坡度為0.5度左右，區(qū)內(nèi)不發(fā)育斷層和褶皺，僅小范圍由于差異壓實(shí)作用形成的一系列幅度較小的鼻狀隆起。通過巖心描述，薄片分析和測井?dāng)?shù)據(jù)分析響應(yīng)等綜合研究發(fā)現(xiàn)，該長8研究區(qū)域三角洲相呈三角洲前緣沉積發(fā)育體系，為三角洲水下部分，在三角洲平原的外緣呈環(huán)帶狀分布，為三角洲體系中最大厚度，最復(fù)雜沉積類型，是三角洲沉積體系中儲(chǔ)層最為發(fā)育，成藏條件最富集的相帶。

3 儲(chǔ)層特征

3.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

直羅油田長8油層組從錄井資料以及巖心分析結(jié)果可知，儲(chǔ)層砂巖主要為灰白色、灰綠色、灰褐色成分成熟度較低的細(xì)粒長石砂巖及巖屑長石砂巖。磨圓以次磨圓—次棱角為主，分選性好。砂巖中黑云母的含量在2%～6%。膠結(jié)物主要為石英加大和長石加大。膠結(jié)類型主要為孔隙和嵌入式膠結(jié)。接觸關(guān)系多為點(diǎn)接觸和點(diǎn)線接觸。儲(chǔ)層的孔隙類型以粒間孔和裂隙孔為常見［2］。

碎屑組份長石、石英和巖屑總量在76% ～96%之間，平均含量為84%，填隙物中雜基和膠結(jié)物含量相差不多，填隙物含量1%～8%膠結(jié)物含量2%～14%。碎屑組份中長8油層長石含量在45% ～63%之間，平均為55%;石英含量在14% ～28%之間，平均20%;巖屑含量在4% ～8%之間，平均6%。巖屑以變質(zhì)巖巖屑和云母為主［3］。

3.2 儲(chǔ)層物性特征

從巖心分析資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出，鄂爾多斯長8儲(chǔ)層砂巖孔隙度主要在1.4% ～15.9%之間，平均為7.3%，滲透率主要分布在 0.014 ×10－3μm2～8.12 ×10－3μm2之間，平均為2.273 ×10－3μm2，屬于低孔低滲儲(chǔ)層，根據(jù)完鉆井測井解釋結(jié)果統(tǒng)計(jì)，長8油層組砂巖平均孔隙度為10.3%，滲透率6.22×10－3μm2。物性變化受沉積相影響，物源方向砂體有較好連通性，物性平緩變化，垂直物源方向砂體連通性較差，物性變化較快，滲透率變化明顯［4］。

3.3 砂體展布

該區(qū)長8砂體整體呈西南至東北向展布，平均砂厚25 m以上，屬于水下分流河道相沉積。砂體在物源上呈條帶狀分布，在垂向上物源剖面為上平下凸的透鏡狀分布，同時(shí)水下分流河道容易遷移，導(dǎo)致砂體在平面上部分地區(qū)為片狀展布。該研究區(qū)儲(chǔ)層砂體展布面積大，連片性好。根據(jù)砂體展布分為縱向切砂體走向和沿砂體走向的兩條油藏剖面，從沿砂體走向的油藏剖面顯示出，長8小層油藏砂體厚度大，橫向連通性好，側(cè)向有一套厚度穩(wěn)定的主要油層，局部有多個(gè)次要的油層分布，縱向上干層和油層交叉分布，油層下上能與干層直接接觸，油層和干層之間泥巖蓋層與隔層存在較少［6～9］。從沉積相帶上看，長8油藏主體發(fā)育三角洲前緣水下分支河道砂體，厚層的分支河道砂體橫向上分布穩(wěn)定，連通較好，構(gòu)成研究區(qū)油藏的主要儲(chǔ)層，油層的物性相比其他相鄰的干層明顯較好，研究區(qū)砂體頂?shù)撞可皩訛楦蓪?，油層主要分布于中部，由?shí)測的含油飽和度資料顯示，致密砂巖層里有較好的儲(chǔ)量，但因儲(chǔ)層物性較差而幾乎沒有產(chǎn)能。

3.4 油層特征

研究顯示長8油層沉積期，地層較為平緩，水體較淺。該油層厚度大，物性好，是有利的勘探區(qū)域［10］，長8油層組平均單井油層厚度為7.5 m。在平面上，油層分布主要受河道分布特征和構(gòu)造控制，主要分布在主河道砂體上。

4 油藏特征

4.1 流體性質(zhì)

長8油層組地層水礦化度較低，平均為30 g/L，研究顯示長8油層組地層水在開放且偏氧化環(huán)境體系中，流體有較強(qiáng)活動(dòng)性，在一定程度上有變質(zhì)。長8油層組的原油物性較好，黏度和密度較低，研究區(qū)流體分析數(shù)據(jù):地層原油密度0.748 g/cm3，地層原油粘度 2.03 mPa·s，地層壓力下體積系數(shù) 1.264。

地面原油密度平均0.841 g/cm3，地面原油平均粘度8.36 MPa.s，凝固點(diǎn)為 21.2℃，總體來說原油物性較好，縱向上各層差異不大。

4.2 地層壓力和溫度

地下流體中存在的重要能量之一就是地層壓力，在地質(zhì)演化過程中尤為重要，流體的空間分布與地層異常壓力的分布特征存在直接的關(guān)系，同時(shí)對(duì)油藏形成起著關(guān)鍵的作用，研究區(qū)長8油藏具有正常的溫度與壓力系統(tǒng)，油層組平均油層溫度47.2℃，地溫梯度為2.7℃/100m，油層中深部深度平均壓力為11.3 MPa，壓力系數(shù)為0.8，屬于低壓異常壓力系統(tǒng)。

4.3 油藏及圈閉特征

受黃土表層影響的大部分鄂爾多斯盆地，由地震資料研究顯示大部分品質(zhì)很差，分辨率不高，所以由地震資料很難確定油層組頂面的構(gòu)造起伏，而研究區(qū)在一個(gè)傾角僅為0.5°的西傾單斜的陜北斜坡中，構(gòu)造不發(fā)育，以往的勘探資料表明，陜北斜坡三疊系延長組由于構(gòu)造不發(fā)育，導(dǎo)致所形成的油氣藏類型主要為巖性油氣藏，研究區(qū)圈閉類型主要為巖性圈閉，多見砂巖透鏡體和巖性尖滅［11－13］。研究區(qū)油水分布十分明顯。該油藏是常溫異常低壓的巖性油藏，底水較弱，天然能量弱。

5 結(jié)語

研究區(qū)長8油層組主要為前緣三角洲沉積體系，且發(fā)育三角洲前緣亞相。根據(jù)沉積旋回特征和它的標(biāo)志層，把長8儲(chǔ)層分為兩個(gè)小層，研究區(qū)物源來自于東北方向。

巖石學(xué)特征研究顯示，研究區(qū)長8儲(chǔ)層主要以細(xì)粒長石砂巖和巖屑砂巖為主，其中長石含量最高，石英次之。

本次研究對(duì)直羅油田上三疊統(tǒng)延長組長8儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征，孔隙特征以及儲(chǔ)層物性特征進(jìn)行了綜合分析，進(jìn)一步明確了研究區(qū)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的主要控制因素，為預(yù)測優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層空間分布提供依據(jù)。

分析長8油藏的上述特征發(fā)現(xiàn)西部相比東部較容易成藏，同時(shí)西北和西南走向上砂體主要呈向東尖滅，上傾方向被巖性遮擋，所以研究區(qū)容易形成巖性油藏，為主要巖性油藏分布區(qū)。

［1］白薷，張金功，李渭，等.陜北富縣地區(qū)直羅油田上三疊統(tǒng)延長組長6儲(chǔ)層成巖作用與有利成巖相帶［J］.地質(zhì)通報(bào).2013，05:790－798.

［2］任曉娟.低滲砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)與流體微觀滲流特征研究［D］.西北大學(xué).2006.

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