陜北志丹西區(qū)長3油藏控制因素分析

李學標，王建民

（西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安710069）

研究區(qū)地處志丹縣西部金鼎－旦八地區(qū)，位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中部。區(qū)內(nèi)長6、長4＋5、長2、延10、延8等油藏歷經(jīng)多年勘探開發(fā)，油田產(chǎn)量銳減，可動用儲量不足，穩(wěn)產(chǎn)難度極大，亟待尋找新的接替層系，以實現(xiàn)油田可持續(xù)發(fā)展及增儲挖潛和穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)目標。根據(jù)盆地區(qū)域地質(zhì)背景及演化特征，長3油層組是中生界延長期湖盆再次回返上升期的沉積，河流作用增強，三角洲建設型發(fā)育［1］；志丹西區(qū)處于三角洲平原到三角洲前緣的有利相帶之上，以往多數(shù)鉆井揭示其砂巖儲層比較發(fā)育，油氣顯示比較豐富，局部井區(qū)通過試油試采曾獲得過工業(yè)產(chǎn)能，昭示出良好的勘探開發(fā)潛力。盡管如此，由于歷史的原因，目前區(qū)內(nèi)長3油藏的勘探開發(fā)程度仍然較低，對其油藏地質(zhì)特征及主控因素缺乏認識。深入研究其油藏地質(zhì)特征，明確其油藏控控因素，對下一步的勘探開發(fā)部署具有重要意義。

1 油藏地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)長3油層組總體表現(xiàn)為一套正沉積旋回，并進一步可劃分為灰綠色細砂巖、淺灰色泥質(zhì)細砂巖、深灰色泥巖或泥質(zhì)粉砂巖的3套下粗上細的正韻律層（也見有少量反韻律），分別為長31、長32和長33，沉積厚度一般為97．5～130．8 m。研究區(qū)長3油層分布較為分散，遍布于整個研究區(qū)，其中長33是本區(qū)的主力油藏，本次研究以長33小層為例。

1．1 構(gòu)造特征

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地構(gòu)造主體——陜北斜坡的中部，地層構(gòu)造整體呈傾向略偏北西的平緩單斜，與區(qū)域構(gòu)造特征基本一致，沒有大的構(gòu)造起伏，主要發(fā)育微型鼻狀構(gòu)造。由于地層厚度變化不大，各個小層頂面構(gòu)造呈現(xiàn)良好的繼承性。

局部發(fā)育微幅度的鼻狀構(gòu)造（圖1），主要為長軸鼻隆，典型的一處為長軸鼻隆，軸線沿Z394井－S318－8井延伸，鼻寬約2～4 km，鼻長約6～7 km；此外，在Z171－6井區(qū)，形成穹隆構(gòu)造，閉合度僅1～2 km，閉合面積不足2 km2。

1．2 沉積特征

長3時延長期湖盆逐漸消亡，這時期主要發(fā)育水退型三角洲前緣。此時周緣碎屑物供應能力增強，沉積速度加快，三角洲體系處于建設期，砂巖發(fā)育，主要的物源區(qū)來自北東方向，流向為北東－南西方向［2］。

根據(jù)大量的測井和錄井資料，結(jié)合實驗分析、巖心觀察、序列組合分析以及前人的研究［3－5］，確定長3油層組屬于湖泊三角洲沉積，進一步可劃分出三角洲前緣亞相以及河口壩、遠砂壩、分流間灣、分流河道、天然堤等五個微相類型。

從沉積相平面圖上看（圖1），分流河道呈寬窄不一的帶狀，分流間灣呈條帶狀發(fā)育。從砂地比的比值上看，在Z410井－027－7井塊、Z354井－Z498－1井塊、Z397－1井－Z86井等井塊出現(xiàn)高值區(qū)，如Z400井砂地比達到0．75，位于河道的主體部分?？傮w來說，長33砂地比0．11～0．87，平均0．48，長32砂地比0．12～0．82，平均0．43，物源方向與長33保持一致，長31砂地比0．12～0．88，平均0．43，物源方向與前兩期保持一致。分流河道成為砂體的主體骨架，各小層砂體展布情況既具有繼承性又富于變化性。

從長3沉積相橫剖面圖（圖2）可以看出，區(qū)內(nèi)長3沉積層序自上而下逐漸增厚變粗，構(gòu)成長31、長32、長33三個次級正旋回沉積序列，底部為淺灰色中－細砂巖，上部為淺灰色細砂巖夾薄層深灰色泥巖層，細砂巖含油級別為油斑。河道砂巖發(fā)育，砂體呈大小不等的帶狀、脈狀及透鏡體，橫向上穿插復合，縱向上迭加交錯。

圖1 志丹西區(qū)長33小層頂面構(gòu)造與平面沉積相帶疊合

1．3 儲層特征

圖2 志丹西區(qū)長3沉積相橫剖面

延長組長3儲層以灰色細粒長石砂巖為主，其次為粉－細粒長石砂巖及中－細粒長石砂巖。它們具有共同的巖石學特征，即礦物成熟度低，結(jié)構(gòu)成熟度高，成巖作用強烈，為中－細砂巖儲集層。填隙物以自生礦物為主，主要為方解石、綠泥石和高嶺石，硅質(zhì)、瀝青質(zhì)及黃鐵礦含量較少。砂巖碎屑的主要礦物成分為長石和石英，含少量巖屑、云母及微量重礦物。長石46．0%～67．0%，平均58．1%，含量相對較高；石英24．0%～35．0%，平均28．2%；巖屑（以變質(zhì)巖巖屑為主，其次為火山巖巖屑，具少量泥質(zhì)巖屑）3．0%～10．2%，平均6．6%；云母（主要是黑云母）0～11．0%，平均5．2%。含少量重礦物。

巖心樣品物性分析結(jié)果表明，長3砂巖儲集層的孔隙度最大值為17．9%，最小值為3．5%，平均值為11．52%；滲透率最大值為13．9×10－3μm2，最小值為0．007×10－3μm2，平均值為1．139×10－3μm2；總體屬于低孔特低滲透型儲層［6－7］。研究區(qū)長3砂巖儲集層的孔隙類型主要有粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間孔及鑄?？椎龋渲辛ｉg孔與粒間溶孔在總孔隙中占35．7%～86．96%，平均達77．17%。局部砂巖中有微裂隙，雖然對孔隙度影響很小，但是卻提高了滲透率，使儲層物性得到改善。

2 油藏控制因素分析

在油藏剖面上，長33砂體發(fā)育厚，為油氣儲集提供了一定的條件，油藏剖面連續(xù)性較好，基本能有2～3個油層單元，橫向延伸較大；在平面上，分布比較廣泛，其中以Z292井～S302－2井井區(qū)為主。

對西區(qū)延長組長3油層分布規(guī)律的研究表明，本區(qū)長3油層分布規(guī)律受到鼻狀構(gòu)造、砂體發(fā)育及物性等因素控制［8－15］。

2．1 沉積相帶控制油氣分布

分流河道及河口壩主體控制優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育及油氣富集區(qū)。

根據(jù)盆地區(qū)域地質(zhì)背景及演化特征，長3油層組是中生界延長期湖盆再次回返上升期的沉積，河流作用增強，三角洲建設型發(fā)育，分流河道及河口壩主體砂體多以連續(xù)的厚層沉積為主，且多層砂體相互疊置，累計厚度大，側(cè)向展布寬度大，多連片，有利于油氣在其中運移和聚集。

由圖3可以看出：砂體發(fā)育也是控制該區(qū)長3油層分布的重要因素。研究區(qū)長33小層中，S396井、S390－3井；Z363井－Z400井、Z354井等都處在分流河道主體中，砂體比較發(fā)育，基本在20 m以上，甚至有些達到28 m以上，砂體厚，規(guī)模大，巖性均勻，含油性亦較好，是有利的油氣富集地區(qū)。

但一些分流河道間灣亦局部含油，如長33油層亞組中S193－6井、Z292井、S215－2井等，說明其含油性并不完全與沉積相帶吻合?？梢姡芯繀^(qū)長3油層的油水分布除受沉積相帶分布情況控制外，還受控于其它因素。

2．2 儲層物性控制油氣分布

不同沉積體系其水動力條件也不同，而水動力條件的強弱差異，直接導致不同沉積體系巖石的粒度大小、成份組成、雜基含量、顆粒的分選性以及磨圓度等巖石成份成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度的差異，并對后期巖石的壓實壓溶作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用等成巖作用產(chǎn)生不同的影響，最終導致各沉積體系砂體含油性的差異。

研究區(qū)的取心資料表明，物性好的砂巖含油級別高，如Z356井、Z363井等巖心，含油級別達到油斑的砂巖物性好，孔隙度大于12%，滲透率大于0．5×10－3μm2。含油飽和度較高的砂巖，其物性也就越好。

宏觀上來看，從長3儲層物性與含油性疊合平面圖（圖3）可知，沿分流河道及河口壩主體物性好的砂體其含油性較佳。

圖3 志丹西區(qū)長33油藏控制因素疊合分析

2．3 鼻狀構(gòu)造控制油氣分布

由于巖性非均質(zhì)性，沉積期后的壓實作用在分流河道的主河道部位（或砂體厚度大的部位）容易形成低幅度鼻狀隆起，這類低幅度鼻狀隆起在西傾單斜背景下，又受巖性控制進而形成構(gòu)造－巖性圈閉，有利于油氣成藏；這類低幅度鼻狀隆起構(gòu)造主要對儲層物性相對較好的油層影響比較大，其主要表現(xiàn)特征是構(gòu)造高部位含油性好，構(gòu)造低部位含油性變差甚至不含油；對物性差的油氣藏影響減弱或影響不明顯。低幅度鼻狀隆起構(gòu)造是低滲透－超低滲透致密砂巖油氣藏的主要控制因素之一［16］。

在研究區(qū)內(nèi)，低幅度鼻狀構(gòu)造對油氣分布的控制作用還是比較明顯的。由圖3可以看出，處在鼻狀構(gòu)造高部位Z305井油氣明顯富集，含油飽和度45%～50%，試油成果，月產(chǎn)油175．3 t，月產(chǎn)水190．1 t，平均綜合含水52．03%。而在構(gòu)造低部位的Z302井、Z292井，含油飽和度40%～45%，試油成果月產(chǎn)油分別為0、11．4 t，月產(chǎn)水分別98．4 t、154 t，平均綜合含水分別為100%、93．11%。由此可以看出，鼻狀構(gòu)造對油水分布的明顯控制。

以油藏剖面S193－6井－Z353井為例（圖4），S193－6井與Z303井的連線體現(xiàn)了地層上傾的方向，油體通過地層運移通道匯聚于此，受構(gòu)造影響，頂部含油飽和度較高；在S186－9井－Z353井，由于砂體逐漸向四周尖滅，阻斷了油體向四方運移或逸散，最終被封存于低部位的透鏡砂體中形成油藏。因此，本層的油藏類型主要為構(gòu)造－巖性油藏。

圖4 志丹西區(qū)長33油藏橫剖面

3 認識與結(jié)論

（1）陜北志丹西區(qū)長3地層構(gòu)造整體呈傾向略偏北西的平緩單斜，發(fā)育三角洲前緣亞相沉積，細粒長石砂巖，低孔特低滲透型儲層。

（2）區(qū)內(nèi)長3油藏以構(gòu)造－巖性復合油藏為主，油藏分布規(guī)律主要受鼻狀構(gòu)造、沉積相帶、砂體發(fā)育、物性等因素控制和影響。

［1］王建民．陜北志丹地區(qū)長6－長2油層組水退型三角洲沉積演化特征［J］．石油勘探與開發(fā)，2008，35（2）：182－187．

［2］魏斌，魏紅紅，陳全紅，等．鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組物源分析［J］．西北大學學報（自然科學版），2003，33（4）：447－450．

［3］王建民，吳昌榮．陜北東部地區(qū)長2＋3油層組遠源砂質(zhì)辮狀河沉積特征［J］．礦物巖石，2007，27（4）：92－97．

［4］武富禮，李文厚，李玉宏，等．鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組三角洲沉積及演化［J］．古地理學報，2004，6（3）：307－315．

［5］王維喜，銀 曉，李嫻靜．陜甘寧盆地河莊坪地區(qū)延長組油氣成藏規(guī)律研究［J］．石油地質(zhì)與工程，2010，24（3）：16－19，23．

［6］楊秋蓮，李愛琴，孫燕妮，等．超低滲儲層分類方法探討［J］．巖性油氣藏，2007，19（4）：51－56．

［7］楊華，劉顯陽，張才利，等．鄂爾多斯盆地三疊系延長組低滲透巖性油藏主控因素及其分布規(guī)律［J］．巖性油氣藏，2007，19（3）：2－6．

［8］肖暉，吳小斌，何丹等．鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)川地區(qū)長3低滲儲層特征及其控制因素［J］．斷塊油氣田，2011，18（6）：701－704．

［9］馬輪，王海軍，程鑫，等．鄂爾多斯盆地LF地區(qū)長6油藏主控因素及有利區(qū)預測［J］．石油地質(zhì)與工程，2012，26（3）：6－10．

［10］王建民．鄂爾多斯盆地南部中生界大中型油田形成條件與勘探策略［J］．石油勘探與開發(fā)，2006，133（2）：145－149．

［11］陳小梅，溫愛琴，李仲東．鄂爾多斯盆地南部鎮(zhèn)涇地區(qū)中生界油氣成藏規(guī)律研究［J］．石油地質(zhì)與工程，2009，23（5）：12－14．

［12］趙靖舟，武富禮，閆世可，等．陜北斜坡東部三疊系油氣富集規(guī)律研究［J］．石油學報，2006，27（5）：24－29．

［13］楊華，付金華，喻建．陜北地區(qū)大型三角洲油藏富集規(guī)律及勘探技術應用［J］．石油學報，2003，24（3）：6－10．

［14］王建民，李文厚，任占利，等．陜北志丹地區(qū)長2油藏油氣富集規(guī)律研究［J］．礦物巖石，2011，31（2）：79－85．

［15］史德鋒，曠理雄，黃文俊，等．陜北綏靖油田延安組延9油組油氣成藏控制因素［J］．石油地質(zhì)與工程，2011，25（4）：4－6．

［16］王建民，王佳媛．鄂爾多斯盆地伊陜斜坡上的低幅度構(gòu)造與油氣富集［J］．石油勘探與開發(fā)，2013，40（1）：49－57．