陜北太陽(yáng)灣地區(qū)長(zhǎng)2 油藏與前侏羅紀(jì)古地貌

時(shí)圣彪，王建民

（西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065）

鄂爾多斯盆地處在中國(guó)東部穩(wěn)定區(qū)和西部活動(dòng)區(qū)之間的結(jié)合帶上，是一個(gè)具有復(fù)雜基底的多旋回疊合的克拉通盆地[1-2]。研究區(qū)位于盆地伊陜斜坡的中南部的志丹縣西北部。構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，總體呈平緩西傾的單斜，多發(fā)育低幅度鼻狀隆起[1-2]。

區(qū)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)工作始于2001 年，多年勘探及開(kāi)發(fā)結(jié)果表明，盡管區(qū)內(nèi)長(zhǎng)2 儲(chǔ)層油氣顯示普遍，也是區(qū)內(nèi)重要的儲(chǔ)產(chǎn)層之一，但其油藏分布及試采結(jié)果卻差異很大、極不平衡。在研究區(qū)西南部，長(zhǎng)2 油藏產(chǎn)量可觀，而其中部和東部卻基本上沒(méi)有工業(yè)油流產(chǎn)出。為弄清造成這一現(xiàn)象的真實(shí)成因，利用區(qū)內(nèi)百余口鉆井資料，通過(guò)構(gòu)造、沉積、儲(chǔ)層、古地貌等方面的綜合研究和分析，發(fā)現(xiàn)前侏羅紀(jì)古地貌對(duì)區(qū)內(nèi)長(zhǎng)2 油藏分布及其試采結(jié)果具有重要的控制作用。這一認(rèn)識(shí)對(duì)區(qū)內(nèi)后續(xù)油氣勘探開(kāi)發(fā)工作具有指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地在晚三疊世進(jìn)入內(nèi)陸湖泊沉積，沉積了巨厚且分布廣泛的泥頁(yè)巖，是盆地內(nèi)主要生油巖。延長(zhǎng)組長(zhǎng)7 時(shí)湖盆發(fā)展到頂峰，隨后逐漸萎縮，形成了一系列的水退型三角洲[3]，是延長(zhǎng)組油氣藏的主要儲(chǔ)集空間；長(zhǎng)1 時(shí)，湖盆逐漸沼澤化，形成了區(qū)域性的延長(zhǎng)組油氣藏蓋層[2]。

研究區(qū)長(zhǎng)2 油層組為三角洲前緣沉積，依據(jù)沉積旋回及巖電組合，自上而下可進(jìn)一步劃分為長(zhǎng)21、長(zhǎng)22、長(zhǎng)23三個(gè)小層，地層厚度變化在91.77～122.90 m。儲(chǔ)層巖性以灰色，淺灰色長(zhǎng)石砂巖為主，此外還有少量的巖屑長(zhǎng)石砂巖。礦物成分中石英平均含量24.1 %，長(zhǎng)石平均含量53.6 %，巖屑平均含量9.0 %，填隙物平均含量10.3 %。

長(zhǎng)2 儲(chǔ)層砂巖顆粒以細(xì)粒為主，風(fēng)化程度淺，顆粒主要為次圓狀、次圓～次棱角狀，分選較好，顆粒支撐，線狀接觸，膠結(jié)類型有孔隙式、薄膜式、孔隙～薄膜式、孔隙～加大式等，薄膜式膠結(jié)占樣品總量的64.2 %。

長(zhǎng)2 儲(chǔ)層孔隙度0.06%～22.20%，平均值15.64%；滲透率分布在0.03×10-3μm2～46.83×10-3μm2范圍內(nèi)，平均值6.37×10-3μm2，屬于中孔特低滲儲(chǔ)層。

2 前侏羅紀(jì)古地貌

三疊紀(jì)末期的印支運(yùn)動(dòng)使延長(zhǎng)期湖盆抬升，延長(zhǎng)組頂部地層受到侵蝕切割，形成一系列縱橫交錯(cuò)的溝谷梁峁古地貌，并發(fā)育一級(jí)古河-甘陜古河和寧陜古河、蒙陜古河等二級(jí)古河[2，4-5]。

在這些古河下切侵蝕的區(qū)域，延長(zhǎng)組頂部的長(zhǎng)1和長(zhǎng)2 的頂部受到剝蝕，在侵蝕切割嚴(yán)重的區(qū)域長(zhǎng)1被完全剝蝕缺失（見(jiàn)圖1 中的S719 井、S706 井、S775井），長(zhǎng)2 中上部也遭受了不同程度的剝蝕。在古河道兩側(cè)侵蝕斜坡和侵蝕高地上長(zhǎng)1 地層部分殘存，厚度5.0～75.0 m，長(zhǎng)2 地層的上部在北西-南東方向的古河谷地帶也遭受了侵蝕，在其他區(qū)域保存完整。長(zhǎng)23小層在整個(gè)研究區(qū)內(nèi)保存完整。

古地貌恢復(fù)研究的方法主要有印模法、殘厚法等。研究區(qū)依據(jù)大量鉆井地層剖面精細(xì)劃分和對(duì)比，通過(guò)前侏羅紀(jì)的古地貌圖、地層殘余厚度圖，沉積后的地層厚度、地層頂面構(gòu)造圖等圖件的編制，結(jié)合研究區(qū)古流向、古構(gòu)造的特點(diǎn)，恢復(fù)研究區(qū)古地貌[6-7]。

根據(jù)長(zhǎng)1、長(zhǎng)2 地層沉積前遭受剝蝕情況、延安組早期的沉積厚度并結(jié)合沉積相和沉積體系的發(fā)育情況，將前侏羅紀(jì)古地貌劃分為侵蝕溝谷、侵蝕斜坡、侵蝕高地、侵蝕殘丘四個(gè)基本的古地貌單元，地形呈“兩側(cè)高中間低”（見(jiàn)圖2）。

圖1 太陽(yáng)灣區(qū)長(zhǎng)2 油藏及前侏羅紀(jì)古地貌橫剖面圖（剖面線見(jiàn)圖2）

圖2 太陽(yáng)灣地區(qū)前侏羅紀(jì)古地貌與長(zhǎng)2 油藏分布及試采成果疊合圖

2.1 侵蝕溝谷

研究區(qū)內(nèi)有一條沿北西～南東方向侵蝕溝谷，侵蝕溝谷兩端地勢(shì)低且開(kāi)闊，起伏不大，在這些部位沒(méi)有油藏分布；然而侵蝕溝谷中間部位，地形狹窄，地勢(shì)相對(duì)較高，這樣會(huì)造成侵蝕溝谷中底部位的油氣向地勢(shì)較高處運(yùn)移，所以即使在侵蝕溝谷中，也有油氣聚集在地勢(shì)相對(duì)較高處（見(jiàn)圖1 和圖2）。侵蝕溝谷坡降一般在10～18 m/km，但在地勢(shì)陡的區(qū)域，如侵蝕斜坡與侵蝕溝谷的過(guò)渡地帶坡降可達(dá)到40 m/km；侵蝕溝谷內(nèi)長(zhǎng)1地層完全缺失，長(zhǎng)2 地層也遭受了深度切割，地層厚度一般小于80 m。長(zhǎng)21小層被完全剝蝕缺失，長(zhǎng)22小層也受到不同程度的侵蝕，嚴(yán)重的區(qū)域長(zhǎng)22小層的中上部被剝蝕，僅下部殘存，地層厚度只有9～15 m。長(zhǎng)23小層沒(méi)有受到侵蝕，地層保存完整。

2.2 侵蝕斜坡

發(fā)育在侵蝕溝谷的兩側(cè)，其中在研究區(qū)的下部有一開(kāi)闊平臺(tái)，坡降最小，約為1～3 m/km，西北部的斜坡坡度較緩，坡降約為4～7 m/km，中部和東南部斜坡地勢(shì)較陡，坡降10～30 m/km。在F37 井附近的斜坡最陡，坡降達(dá)300 m/km。長(zhǎng)2 在侵蝕斜坡的地層厚度在80～110 m，垂直于侵蝕溝谷的延伸方向向兩側(cè)逐漸變厚。

2.3 侵蝕高地

研究區(qū)內(nèi)的侵蝕高地主要分布在東北部和西南部。主要是長(zhǎng)1 地層受到侵蝕，長(zhǎng)2 地層保存完整。厚度在110～123 m，局部大于123 m，東北部侵蝕高地的坡降較小，約5.0～12 m/km，在西南部的侵蝕高地的坡降相對(duì)較大，為15～40 m/km。

2.4 侵蝕殘丘

侵蝕殘丘是侵蝕溝谷和侵蝕斜坡上局部發(fā)育的殘丘、凸起，小而孤立，地層厚度相對(duì)于周圍地層厚度明顯增大[4]。在研究區(qū)內(nèi)有5 處侵蝕殘丘發(fā)育，侵蝕溝谷有2 處，地層厚度在81.0～86.0 m。侵蝕斜坡發(fā)育有3處，其中在西南部的兩處殘丘，厚度大于110 m，長(zhǎng)2地層保存完整，東南部發(fā)育1 處殘丘，厚度102.1 m，長(zhǎng)21小層受到侵蝕。

3 古地貌對(duì)油藏的控制

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)古地貌的研究和分析，古地貌主要通過(guò)以下幾個(gè)方面控制長(zhǎng)2 油藏的分布和富集。

3.1 古地貌造成局部區(qū)域蓋層的缺失，為油氣向上運(yùn)移提供了通道

古地貌對(duì)油氣分布和富集也起到重要的作用，研究區(qū)受到侵蝕切割嚴(yán)重，形成縱橫交錯(cuò)的侵蝕溝谷、斜坡、高地和殘丘，根據(jù)圖2 看出，在侵蝕溝谷區(qū)域內(nèi)的油氣產(chǎn)量很低或只產(chǎn)水，而在侵蝕殘丘、侵蝕斜坡和侵蝕高地區(qū)域，油氣產(chǎn)量較高，油藏分布也多分布在這些構(gòu)造高部位。造成這一現(xiàn)象的原因主要是鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7 油層組的湖相油頁(yè)巖生成油氣[8]，在向上運(yùn)移的過(guò)程中，作為長(zhǎng)2 儲(chǔ)層蓋層的長(zhǎng)1 地層受到侵蝕溝谷剝蝕切割以至于長(zhǎng)1 地層缺失，因此油氣大量向上部的延安組運(yùn)移，不能在長(zhǎng)2 儲(chǔ)層富集形成有效油藏。

3.2 古地貌控制局部構(gòu)造發(fā)育及油氣分布富集

圖3 太陽(yáng)灣地區(qū)長(zhǎng)2 頂面構(gòu)造、試油成果、長(zhǎng)2 油藏分布與前侏羅紀(jì)古地貌疊合圖

古地貌對(duì)長(zhǎng)2 地層的頂面構(gòu)造控制作用明顯，在圖3 中看到，沿侵蝕溝谷方向（圖3 中黑色直線）有2個(gè)鼻狀凹陷，一條規(guī)模較大，寬約1.5～5 km，長(zhǎng)約8～10 km，北西～南東方向貫穿整個(gè)研究區(qū)，另一條規(guī)模較小，寬約0.5 km，長(zhǎng)約2 km，北東～南西方向。這兩個(gè)鼻狀凹陷的區(qū)域位置特征和古地貌的侵蝕溝谷基本吻合，因此認(rèn)為凹陷是受古地貌控制的。同時(shí)古地貌造成這一區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)2 地層地勢(shì)較低，由于油水分異作用，油氣向地勢(shì)較高的區(qū)域運(yùn)移，使這一區(qū)域難以形成良好的油藏。而在一些構(gòu)造突出處，易形成披蓋壓實(shí)構(gòu)造，形成良好的圈閉，有利于油藏的富集[9]，比如一些侵蝕殘丘部位。

3.3 古地貌對(duì)印支侵蝕面的控制影響油藏分布

由于侵蝕切割造成殘存地層與后期充填式沉積的延安組延11+10 地層形成不整合面。不整合面、風(fēng)化殘積鋁土巖和延安組早期的坡-洪積相泥質(zhì)巖對(duì)下部油藏起到封擋作用[4、10]，有利于油氣保存，圖2 和圖3 中侵蝕溝谷中的少量油藏分布屬于此種因素控制。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)古地貌恢復(fù)的方法將前侏羅紀(jì)古地貌劃分為侵蝕溝谷、侵蝕斜坡、侵蝕高地、侵蝕殘丘四個(gè)基本的古地貌單元。

（2）前侏羅紀(jì)古地貌主要通過(guò)3 個(gè)方面控制油氣富集：①作為蓋層的長(zhǎng)1 地層剝蝕，為油氣向上部的延安組運(yùn)移提供通道，造成長(zhǎng)2 儲(chǔ)層油氣逸散；②控制局部構(gòu)造發(fā)育，影響油氣富集；③控制印支不整合侵蝕面，影響油藏分布。

（3）油藏主要分布在侵蝕殘丘、侵蝕斜坡、侵蝕高地等地勢(shì)較高處，這些將是油氣勘探的重要部位。

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