鄂爾多斯盆地馬坊地區(qū)延長組長8油層組油藏特征與富集規(guī)律

邵曉巖，田景春，樊勇杰，李鳳杰

(1.成都理工大學(xué) 油氣藏地質(zhì)與開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2.中國石油 長慶油田分公司 第三采油廠，寧夏 銀川 750006)

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鄂爾多斯盆地馬坊地區(qū)延長組長8油層組油藏特征與富集規(guī)律

邵曉巖1，2，田景春1，樊勇杰2，李鳳杰1

(1.成都理工大學(xué) 油氣藏地質(zhì)與開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2.中國石油 長慶油田分公司 第三采油廠，寧夏 銀川 750006)

為了研究鄂爾多斯盆地馬坊地區(qū)長8油層組油藏特征及富集規(guī)律，在沉積相研究的基礎(chǔ)上，通過地震資料的解釋和構(gòu)造對比等方法，對該區(qū)的斷層發(fā)育特征進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究認(rèn)為鄂爾多斯盆地馬坊地區(qū)長8油層組油藏發(fā)育于三角洲平原分流河道高孔、高滲的砂體中，分布于天環(huán)坳陷兩側(cè)的斜坡帶上,東側(cè)斜坡是油藏主要的分布區(qū)，西側(cè)斜坡帶則分布較少。馬坊地區(qū)中部發(fā)育北西-南東向展布正斷層，對巖性油藏進(jìn)行重新調(diào)整，造成斷層下盤油藏被破壞。長8段油藏富集規(guī)律可歸納為：分流河道高孔高滲砂體是油藏形成的基礎(chǔ)，泥巖封堵形成的巖性圈閉是油藏聚集的場所，后期的斷層對先期的油藏起溝通和調(diào)整作用，相向正斷層形成的斷背斜是油藏富集的重要的構(gòu)造部位。

斷層；油藏富集規(guī)律；成藏模式；延長組；馬坊地區(qū)；鄂爾多斯盆地

馬坊地區(qū)處于鄂爾多斯盆地的西緣鹽池南部，是鹽池地區(qū)長8油層組的主要產(chǎn)油區(qū)。近年來，隨著對該區(qū)延長組長8油層組勘探程度的不斷深入，尤其是區(qū)內(nèi)斷層的發(fā)現(xiàn)，改變了長8油層組以巖性油藏和低幅構(gòu)造油藏的認(rèn)識[1-4]。斷層在成藏過程中具有溝通長7優(yōu)質(zhì)烴源巖和長8油層組儲(chǔ)層的運(yùn)移通道的作用[5-7]，也可能對先期的油藏起破壞或重新調(diào)整的作用[5]，形成構(gòu)造油藏。因此識別與查明馬坊地區(qū)長8油層組斷層的分布，是重新認(rèn)識長8油層組油藏富集規(guī)律的重要一環(huán)。本文以豐富的斷層和油藏等勘探成果為基礎(chǔ)，深入研究馬坊地區(qū)長8油層組油藏的成藏特點(diǎn)，分析斷層對油藏的作用，進(jìn)而分析研究區(qū)長8油層組油藏富集規(guī)律，為長8油層組油藏的進(jìn)一步勘探開發(fā)提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。

1 長8油層組地質(zhì)概況

研究區(qū)范圍北到鹽池南部、西到大水坑梁、南至史家灣，東以馬家山為界(圖1)，橫跨天環(huán)坳陷和西緣逆沖帶2個(gè)構(gòu)造單元，該區(qū)長8油層組自上而下可分為長81和長82段，通過近年來對長8油層組的勘探與開發(fā)，對沉積相、儲(chǔ)層特征和頂面起伏構(gòu)造有了深入的研究。

1.1 沉積相特征

馬坊地區(qū)長8油層組主要儲(chǔ)層砂體包括粗砂巖(圖2a，b)、中砂巖(圖2c)、細(xì)砂巖(圖2d)等。主要的沉積構(gòu)造類型包括底沖刷面(圖2a)、塊狀層理(圖2b，c)、平行層理、沙紋交錯(cuò)層理(圖2d)，研究區(qū)的南部黃39井可見煤層(圖2e)，屬辮狀河三角洲平原亞相沉積，儲(chǔ)層砂體為分流河道砂體，砂體發(fā)育，累積厚度大于20 m，受分流間灣泥巖的阻擋與分隔，砂體連片性較強(qiáng)。

1.2 儲(chǔ)層特征

馬坊地區(qū)長8油層組孔隙度為9.51%，滲透率為0.82×10-3μm2，以巖屑長石砂巖為主(圖2f)。雜基含量平均在7.6%，以伊利石為主；膠結(jié)物成分以碳酸鹽和硅質(zhì)膠結(jié)為主(圖2i)，二者的平均含量分別為3.2%和1.9%，也發(fā)育綠泥石環(huán)邊膠結(jié)(圖2f)和高嶺石(圖2j)。儲(chǔ)層主要的儲(chǔ)集空間為剩余原生粒間孔，綠泥石薄膜狀充填孔(圖2f，g)和長石溶孔(圖2h，i)，分別占2.82%和1.08%，少量的晶間孔主要為高嶺石晶間孔(圖2j)。

圖1 馬坊地區(qū)砂體厚度與構(gòu)造分布Fig.1 Isopach of sand bodies with structure distribution overlaid in Mafang area

圖2 馬坊地區(qū)長8油層組典型沉積構(gòu)造與儲(chǔ)層特征Fig.2 Typical sedimentary structures and reservoirs features in the 8th member of the Yangchang Formation in Mafang areaa.粗砂巖，沖刷面，泥礫，分流河道，黃69井，長81段，埋深2 602.08 m；b.粗砂巖，塊狀層理，分流河道，池70井，長82段，埋深2 395.65 m；c.中砂巖，塊狀層理，分流河道，黃39井，長82段，埋深2 691.7 m；d.細(xì)砂巖，沙紋交錯(cuò)層理，黃39，長81段，埋深2 676.96 m；e.煤線，黃39井，長81段，埋深2 671.48 m；f.綠泥石薄膜狀充填孔隙，粒間孔發(fā)育，黃212井，長82段，埋深2 597.7 m；g.綠泥石膜發(fā)育，坊166-186井，長82段，埋深2 431.29 m，；h.長石強(qiáng)烈溶蝕，黃124井，長82段，埋深2 602.5 m；i.粒內(nèi)溶孔，見石英次生加大晶面，峰2井，長81段，埋深2 393.71 m，；j.高嶺石晶間孔，黃114井，長81段，長81段，埋深2 617.2 m

1.3 構(gòu)造及油藏平面分布

馬坊地區(qū)長8油層組油藏分布于分流河道砂體發(fā)育區(qū)，兩側(cè)受分流間洼地泥巖阻擋。沿著天環(huán)坳陷軸部可將研究區(qū)劃分為東西兩部分(圖1)，軸線以東為西傾單斜的特征，發(fā)育7排鼻狀隆起。長8油層組油藏主要分布于天環(huán)坳陷帶兩側(cè)的斜坡帶上，而非天環(huán)坳陷帶內(nèi)。在天環(huán)坳陷帶兩側(cè)的斜坡帶油氣分布也存在明顯的差別，坳陷帶東側(cè)斜坡是油藏主要的分布區(qū)，西側(cè)斜坡帶則分布較少。從研究區(qū)內(nèi)長8油藏的分布特征可以看出，油藏體與砂體頂面構(gòu)造的起伏沒有直接的關(guān)系：在砂體頂面構(gòu)造的高點(diǎn)部位有油藏分布，如長82段的池97井區(qū)、長81段的黃48井區(qū)的油藏；在砂體頂面構(gòu)造的低點(diǎn)部位同樣也有油藏分布，如長82段的黃36井區(qū)油藏。長8油層組油藏出油井點(diǎn)與微斷層分布關(guān)系密切，分布于微斷層發(fā)育區(qū)，在池97井區(qū)受相向正斷層形成的背斜所控制。

2 馬坊地區(qū)斷層識別

眾多研究表明,鄂爾多斯盆地長8油層組油藏的石油來源于長7油層組中的烴源巖，其排烴過程中產(chǎn)生的異常高壓是油氣運(yùn)移的動(dòng)力[6-8]，長8油層組連片砂體和垂向上的疊置是油氣運(yùn)移的主要方式[9-11]。后期的斷層以及由此派生的裂隙系統(tǒng)是長7優(yōu)質(zhì)烴源巖向長8油層組儲(chǔ)層中輸油的優(yōu)勢通道[12-14]。斷層的發(fā)育利于油氣的運(yùn)移，形成于油氣充注之后的斷層則對油藏分布起破壞或調(diào)整作用，因此識別與查明斷層分布，對于分析鄂爾多斯盆地西北緣長8油層組油藏分布規(guī)律具有重要意義。

晚侏羅世鄂爾多斯盆地在NW-SE擠壓應(yīng)力的作用下，形成了自西向東依次分布的逆沖帶、坳陷和斜坡的構(gòu)造格局，晚侏羅世—早白堊世盆地西緣發(fā)生逆沖作用，使得鄂爾多斯盆地西部形成逆沖斷層[12-14](圖3)。喜馬拉雅期鄂爾多斯盆地的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，由印支、燕山期的擠壓環(huán)境改變?yōu)橄柴R拉雅期的拉張環(huán)境，最大主應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW向[15]。在此期間，在天環(huán)坳陷內(nèi)部形成了一系列北西-南東向的正斷層，規(guī)模較小的正斷層(圖4)，斷距較小，僅僅錯(cuò)斷延長組和延安組(圖4)。該類型的斷層主要分布于研究區(qū)中部紅井子—馬坊一帶(圖1)。

地層構(gòu)造突變是識別斷層存在的重要依據(jù)。如天環(huán)坳陷西側(cè)構(gòu)造特征延續(xù)了西傾單斜的構(gòu)造形態(tài)，每千米坡降為7～10 m，這是斷層活動(dòng)的結(jié)果。通過分析，研究區(qū)紅井子?xùn)|南一帶的斷層均為正斷層，斷距為20～50 m，斷層延伸長度為3～5 km，方向?yàn)镹W向。

3 長8油層組油藏類型及特征

研究區(qū)長8油層組油藏包括4種類型，分別為巖性油藏、低幅背斜構(gòu)造油藏、斷層構(gòu)造油藏、巖性-構(gòu)造油藏。

圖3 馬坊地區(qū)L02114地震測線疊加剖面(剖面位置見圖1)Fig.3 Stacking profile of L02114 seismic line in Mafang area(see Fig.1 for the location of the profile)

圖4 馬坊地區(qū)H11FZ5952測線地震疊加剖面(剖面位置見圖1)Fig.4 Stacking profile of H11FZ5952 seismic line in Mafang area(see Fig.1 for the location of the profile)

1) 巖性油藏是由三角洲分流河道砂體與其上傾方向的分流間灣泥巖的相互疊置所形成的。油藏邊界常與巖性邊界有著很好的一致性，主要分布于三角洲平原，如圖5a中的黃36井和圖5b中的鹽28井的長82段油藏均為分流河道砂體被泥巖封堵，形成上傾尖滅型巖性油藏。

2) 低幅背斜構(gòu)造油藏圈閉的局部遮擋層是由頂部泥巖組成，形成小幅度的背斜狀構(gòu)造。長8油層組油藏構(gòu)造幅度小，圈閉高度、圈閉面積不大，使得構(gòu)造油藏規(guī)模較小。在平面上低幅構(gòu)造成排發(fā)育，形成鼻狀隆起帶，長8油層組雖然有該類型的油藏，但是鼻狀隆起對油藏的控制不明顯，如圖5a中的黃176井長81段油藏。

3) 斷層構(gòu)造油藏是在巖性-構(gòu)造油藏或構(gòu)造油藏的基礎(chǔ)上，由于斷層的作用，導(dǎo)致早先的油藏被分割為高、低兩部分，在浮力的作用下油藏重新調(diào)整，低處的油藏側(cè)向運(yùn)移、泄漏、消失。如圖5a中的新鹽94-100井處于斷層的低洼處，油藏沿兩側(cè)斷層向高點(diǎn)運(yùn)移，在斷層的上盤聚集成藏，鹽67井發(fā)育很好的油藏。這類油藏規(guī)模視斷層的發(fā)育程度，油水關(guān)系復(fù)雜。

4) 綜合性油藏是巖性圈閉與斷層導(dǎo)致的低幅鼻狀隆起共同作用所形成的。受到斷層的影響，油藏分布于上升盤的高點(diǎn)，如圖5b中的鹽67井，受斷層溝通和低幅背斜的疊置作用，形成綜合性油藏。

4 長8油層組油藏富集規(guī)律

4.1 巖性油藏的富集

長8油層組發(fā)育于湖侵期，三角洲分流河道砂體規(guī)模較小，砂體被分流間灣泥巖所分割，最終形成巖性油氣藏。晚侏羅世鄂爾多斯盆地受NW-SE擠壓應(yīng)力的作用，形成了自西向東依次分布的逆沖帶、坳陷和斜坡的構(gòu)造格局[15]。早白堊世末期，燕山運(yùn)動(dòng)再次強(qiáng)烈活動(dòng)，使得西傾斜坡幅度進(jìn)一步加強(qiáng)并定型[15]。早白堊世不但延長組處于最大埋深期，而且烴源巖已達(dá)到生排烴高峰期[6,16-17]，生烴增壓也產(chǎn)生異常高壓。在異常高壓動(dòng)力的驅(qū)使下，長7烴源巖生成的油氣通過砂體的側(cè)向溝通，運(yùn)移至巖性圈閉中成藏。如果該巖性圈閉與低幅構(gòu)造相疊置，可以形成低幅構(gòu)造圈閉。

圖5 馬坊地區(qū)長8油層組油藏類型Fig.5 Types of reservoirs in the 8th member of the Yangchang Formation in Mafang areaa.黃36井—黃39井油藏剖面；b.新鹽94-100井—黃274井油藏剖面

4.2 斷層對油藏的控制作用

由于馬坊地區(qū)長8油層組斷層形成的時(shí)間晚于巖性油藏的時(shí)間，因此斷層對油藏的控制主要表現(xiàn)為對早期巖性油藏的破壞與調(diào)整2個(gè)方面。

如上所述，由于喜馬拉雅期盆地的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化(由印支、燕山期的擠壓環(huán)境改變?yōu)橄柴R拉雅期的拉張環(huán)境，最大主應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW向[15])，導(dǎo)致此時(shí)期內(nèi)在天環(huán)坳陷內(nèi)部形成了一系列北西-南東向的正斷層。馬坊地區(qū)，這些斷層明顯晚于早白堊世生烴高峰期，從而導(dǎo)致長8油層組油藏發(fā)生調(diào)整。斷層破壞了前期鼻狀隆起內(nèi)的油藏，使得油氣發(fā)生大規(guī)模的運(yùn)移與調(diào)整，原來聚集的油藏被分割為高、低兩部分，低處的油藏側(cè)向沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移，部分運(yùn)移至斷層高部位(圖5b)；若斷層連通性好，則切穿下部的長9油層組，使聚集在長9油層組中的油氣遭受破壞，油氣沿著斷層向上運(yùn)移至長8砂體中，聚集成藏，導(dǎo)致長9鼻狀隆起內(nèi)的油藏發(fā)生泄漏、并最終導(dǎo)致消失。如圖5b中所示，長91段中新鹽94-100井、新鹽107-96井、鹽28井和黃274井測井解釋均為油水層，但是試油成果卻均不產(chǎn)油、只產(chǎn)生水，這可能是由于早期長91段存在油藏，由于斷層的貫通，造成油藏發(fā)生泄漏、并沿?cái)鄬酉蛏现灵L8油層組中再次聚集成藏。正是由于斷層對油藏的重新調(diào)整，導(dǎo)致油藏發(fā)生分割、甚至被破壞，使油藏預(yù)測難度加大。

4.3 成藏模式

綜上所述，研究區(qū)長8油層組油藏不是單一的巖性油藏，而是受斷層的影響，形成構(gòu)造油藏。長8油層組發(fā)育的厚度大的分流河道砂體，具有高孔高滲的良好物性，這是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成的基礎(chǔ)。分流河道連片性低，被分流間灣泥巖封堵，形成巖性圈閉，成為油氣聚集的主要部位。早期油藏在異常壓力的驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)移到天環(huán)坳陷帶兩側(cè)斜坡帶上的巖性圈閉中聚集成藏。發(fā)育于喜馬拉雅期的正斷層溝通先期形成的油藏，導(dǎo)致油藏在底水浮力的驅(qū)動(dòng)下，沿?cái)鄬舆M(jìn)行調(diào)整，運(yùn)移到斷層上盤的位置重新聚集成藏。斷層切割下部的長9油層組，使得長9油層組中的油藏遭受破壞，油氣沿著斷層向上運(yùn)移至長8砂體中，聚集于相向正斷層形成的斷背斜中成藏(圖4,圖6)。總結(jié)長8油層組油藏的富集規(guī)律為分流河道高孔高滲砂體是油藏形成的基礎(chǔ)，泥巖封堵形成的巖性圈閉是油藏聚集的場所，后期的斷層對先期的油藏起溝通和調(diào)整作用，相向正斷層形成的斷背斜是油藏富集的重要的構(gòu)造部位。

圖6 馬坊地區(qū)長8油層組油藏成藏模式Fig.6 Accumulation model of reservoirs in the 8th member of the Yangchang Formation in Mafang area

5 結(jié)論

1) 馬坊地區(qū)長8油層組油藏類型有4種，包括巖性油藏、低幅背斜構(gòu)造油藏、斷層構(gòu)造油藏和復(fù)合型油藏。

2) 馬坊地區(qū)長8油層組發(fā)育正斷層，呈北西-南東向展布，形成于喜馬拉雅期，時(shí)間較晚。斷層的活動(dòng)對油藏起重新調(diào)整，在此過程中油藏被分隔、破壞作用。

3) 馬坊地區(qū)長8油層組油藏成藏規(guī)律為分流河道高孔、高滲砂體是油藏形成的基礎(chǔ)，泥巖封堵形成的巖性圈閉是油藏聚集的場所，后期的斷層對先期的油藏起溝通和調(diào)整作用，相向正斷層形成的斷背斜是油藏富集的重要的構(gòu)造部位。

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(編輯 董 立)

Characteristics and accumulation pattern of oil reservoirs in the 8thmember of the Yangchang Formation in Mafang area,Ordos Basin

Shao Xiaoyan1,2,Tian Jingchun1,Fan Yongjie1,Li Fengjie1

(1.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitationEngineering,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China；2.No.3OilProductionPlantofChangqingOilfieldCompany,CNPC,Yinchuan,Ningxia750006,China)

Sedimentary facies study was combined with seismic data interpretation and tectonic correlation to analyze the features of faults development in the Mafang area of Ordos Basin,so as to gain a deep insight into the characteristics and accumulation pattern of oil reservoirs in the 8thmember of the Yangchang Formation.The research shows that the reservoirs were developed in delta-plain distributary channel sands with high-porosity and high-permeability and distributed on the slope belts along the two flanks of the Tianhuan sag.Oil reservoirs were mainly distributed in the east flank.In contrast,fewer reservoirs occur in the west flank.However,the northwest-southeast striking normal fault developed in the central Mafang area readjusted and destroyed the reservoirs in the foot wall.The accumulation pattern of the reservoirs can be summarized as the high-porosity and high-permeability sand bodies in the distributary channels were the reservoirs,litho-logical traps bounded by mudstone provided accumulation space for oil;later faulting activities connected and adjusted the previously-formed reservoirs and faulted anticline formed by opposite normal faults was important structural locations for oil and gas to accumulate.

fault,oil accumulation pattern,resesrvoiring model,Yangchang Formation,Mafang area,Ordos Basin

2014-12-10;

2015-01-20。

邵曉巖(1978—)，男,博士、工程師，沉積學(xué)與油田開發(fā)地質(zhì)學(xué)。E-mail:sxygrand@163.com。

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05007-04-01)。

0253-9985(2015)02-0203-06

10.11743/ogg20150204

TE122.3

A