鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組超低滲透油藏形成過(guò)程分析
——以古峰莊—麻黃山地區(qū)為例

屈雪峰，溫德順，張龍，崔爭(zhēng)鋒，張瀚丹，馬靜

1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，西安 710018 2.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710018 3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司油田開(kāi)發(fā)處，西安 710018 4.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶城 745100

鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組超低滲透油藏形成過(guò)程分析
——以古峰莊—麻黃山地區(qū)為例

屈雪峰1,2，溫德順1,2，張龍3，崔爭(zhēng)鋒4，張瀚丹1,2，馬靜1,2

1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，西安 710018 2.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710018 3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司油田開(kāi)發(fā)處，西安 710018 4.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶城 745100

鄂爾多斯盆地古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8超低滲透油藏具有典型性和代表性。通過(guò)流體包裹體均一溫度與沉積埋藏史—熱史綜合分析表明，古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油藏為一期成藏，成藏時(shí)間為早白堊世。成藏過(guò)程中，長(zhǎng)7油源成藏早期向長(zhǎng)8單向充注，成藏中期向長(zhǎng)6、長(zhǎng)8雙向充注，成藏后期則向長(zhǎng)6單向充注。成藏過(guò)程的這種動(dòng)態(tài)變化主要由源儲(chǔ)距離及其垂向組合關(guān)系、油源巖生烴高峰、儲(chǔ)層邊致密邊成藏等成藏要素聯(lián)合作用控制。

成藏過(guò)程；超低滲透油藏；延長(zhǎng)組；古峰莊—麻黃山地區(qū)；鄂爾多斯盆地

0 引言

低滲透砂巖油藏是鄂爾多斯盆地石油勘探的主要對(duì)象。根據(jù)李道品等[1]提出的分類(lèi)方案，低滲透砂巖油藏包括三類(lèi)：儲(chǔ)層平均滲透率(10～50)×10-3μm2的油藏為一般低滲透油藏，儲(chǔ)層平均滲透率(1～10)×10-3μm2的油藏為特低滲透油藏，儲(chǔ)層平均滲透率(0.1～1)×10-3μm2的油藏為超低滲透油藏。歷經(jīng)幾十年的勘探開(kāi)發(fā)，鄂爾多斯盆地一般低滲透油藏、特低滲透油藏和超低滲透油藏已經(jīng)成為了中國(guó)低滲透油藏的典型代表，尤其是近年新增的石油儲(chǔ)量和產(chǎn)量大多來(lái)自三疊系延長(zhǎng)組超低滲透油藏[2-5]。三疊系延長(zhǎng)組自上而下劃分為長(zhǎng)1—長(zhǎng)10共10個(gè)油層組，總體反映了大型坳陷湖盆形成、發(fā)展和消亡的全過(guò)程[6]。其中，長(zhǎng)8沉積時(shí)期盆地充填已由河流沉積體系演化為大型三角洲沉積體系，緊隨其后的長(zhǎng)7沉積時(shí)期湖盆達(dá)到鼎盛階段，發(fā)育了厚達(dá)40 m的優(yōu)質(zhì)烴源巖，而長(zhǎng)6沉積期是長(zhǎng)7最大湖泛事件之后的大型三角洲主要建設(shè)時(shí)期。對(duì)油氣勘探來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)7烴源巖與相鄰的長(zhǎng)6、長(zhǎng)8三角洲砂巖具有最佳的成藏組合關(guān)系，新發(fā)現(xiàn)的億噸級(jí)整裝大油田(西峰油田、環(huán)江油田、鎮(zhèn)涇油田、姬塬油田、華慶油田)集中分布在延長(zhǎng)組長(zhǎng)6和長(zhǎng)8超低滲透砂巖中。

近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)鄂爾多斯盆地低滲透油藏的成藏規(guī)律開(kāi)展了大量的研究工作，闡述了優(yōu)質(zhì)烴源生排烴特征[7-10]、油源關(guān)系[11-14]、成藏動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)特征[15-16]、裂縫與成藏關(guān)系[17-19]、成藏期次[20-23]、儲(chǔ)層致密化與成藏史[24-26]、成藏機(jī)理與成藏模式[27-32]等，但在成藏過(guò)程定量化分析方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。以鄂爾多斯盆地古峰莊—麻黃山地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6、長(zhǎng)8超低滲透油藏為例，從成藏條件解剖入手，利用流體包裹體均一化溫度測(cè)試結(jié)果，對(duì)定量分析石油從長(zhǎng)7油源向長(zhǎng)6、長(zhǎng)8地層中雙向充注的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行了嘗試性探索，以期為鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組低滲透油藏勘探開(kāi)發(fā)提供可靠的地質(zhì)科學(xué)依據(jù)，并進(jìn)一步豐富陸相石油成藏理論。

研究區(qū)古峰莊—麻黃山地區(qū)隸屬于寧夏回族自治區(qū)鹽池縣，構(gòu)造位置處于鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷中部(圖1)。隨著石油勘探開(kāi)發(fā)程度的提高，該區(qū)延長(zhǎng)組中取得了良好的勘探成果，長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油藏已經(jīng)規(guī)模開(kāi)發(fā)。巖芯物性測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，長(zhǎng)6、長(zhǎng)8砂巖的平均孔隙度為10%，滲透率集中分布在(0.1～0.5)×10-3μm2，屬于典型的超低滲透油藏。

圖1 研究區(qū)古峰莊—麻黃山地區(qū)位置圖Fig.1 The location of Gufengzhuang-Mahuangshan area, Ordos Basin

1 超低滲透油藏成藏條件分析

1.1 源巖生烴增壓是石油運(yùn)移的動(dòng)力

鄂爾多斯盆地在大型坳陷湖盆背景上形成了延長(zhǎng)組長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)烴源巖[7-10]。長(zhǎng)7沉積期為延長(zhǎng)期鄂爾多斯湖的最大湖泛期，湖水覆蓋面積達(dá)10×104km2，水體深度達(dá)60 m，在半深湖—深湖環(huán)境下沉積的長(zhǎng)7泥頁(yè)巖厚度大(40 m以上)，分布面積廣(5×104km2)，有機(jī)質(zhì)豐度高(有機(jī)碳含量大于2%)，干酪根類(lèi)型好(Ⅰ型或Ⅱ型)，普遍達(dá)到成熟(泥巖干酪根鏡質(zhì)體反射率為 0.74%～1.10%)，生油強(qiáng)度高達(dá)(330～400)×104t/km2，是中生界低滲透油藏最主要的烴源巖[11-14,33]。研究區(qū)古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)7沉積期為半深湖—深湖環(huán)境，沉積的優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度普遍大于40 m(圖2)，為長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油藏的成藏提供了豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。

生烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果[10]表明，長(zhǎng)7油源巖累計(jì)生成的石油體積占巖石體積的8.0%～18.7%，由此增加了4.5～312.4 MPa的孔隙壓力，導(dǎo)致產(chǎn)生強(qiáng)大的超壓，成為超低滲透油藏形成過(guò)程中石油運(yùn)移的主要?jiǎng)恿15-16,28]。在強(qiáng)大的超壓作用下，形成的天然水力微裂縫“接通”了處于異常高壓的油源和處于常壓的超低滲透儲(chǔ)層，在源儲(chǔ)壓差控制下石油涌入儲(chǔ)層[34-35]?？梢?jiàn)，厚層優(yōu)質(zhì)油源巖生烴增壓不僅為超低滲透油藏的形成提供了動(dòng)力，也為石油運(yùn)移提供了良好的通道。

圖2 古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)7泥頁(yè)巖厚度分布Fig.2 Thickness distribution of Chang 7 source rock in Gufengzhuang-Mahuangshan area

1.2 源儲(chǔ)廣覆式接觸是石油成藏的基礎(chǔ)

延長(zhǎng)組沉積時(shí)期，研究區(qū)位于當(dāng)時(shí)湖盆的西北岸，沉積物源來(lái)自西北方向，流入湖后形成三角洲沉積。其中，長(zhǎng)8、長(zhǎng)6沉積期是大型三角洲主要建設(shè)時(shí)期，在古峰莊—麻黃山地區(qū)形成了大面積疊合連片的儲(chǔ)集砂體。長(zhǎng)7沉積期形成的厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖夾持于長(zhǎng)8、長(zhǎng)6儲(chǔ)集砂體之間，呈現(xiàn)出上下為儲(chǔ)層、中間夾源巖的接觸關(guān)系。由于烴源巖與儲(chǔ)層均穩(wěn)定分布，源儲(chǔ)大面積廣覆式接觸，形成了超低滲透油藏“三明治”式源儲(chǔ)組合(圖3)。

1.3 儲(chǔ)層超低滲透率是油藏保存的關(guān)鍵

根據(jù)古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油層組200多個(gè)樣品的壓汞測(cè)試數(shù)據(jù)，分別建立了長(zhǎng)6、長(zhǎng)8滲透率與排驅(qū)壓力之間的關(guān)系(圖4)，可以看出滲透率與排驅(qū)壓力具有較好的冪函數(shù)關(guān)系，隨著滲透率降低，砂巖排驅(qū)壓力增加。由圖4中分別讀取不同滲透率的排驅(qū)壓力值，經(jīng)換算得到地層條件下的毛細(xì)管阻力(表1)。在砂巖滲透率小于0.1×10-3μm2情況下，排驅(qū)壓力一般超過(guò)2 MPa，在地層狀態(tài)下毛細(xì)管阻力超過(guò)0.5 MPa。當(dāng)砂巖滲透率減小時(shí)，排驅(qū)壓力增加，地層狀態(tài)下所受毛細(xì)管阻力也明顯增加。

圖3 古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6—長(zhǎng)8超低滲透油藏剖面Fig.3 Ultra-low permeability reservoir section of Chang 6 and Chang 8 member in Gufengzhuang-Mahuangshan area

圖4 古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6(上)、長(zhǎng)8(下)排驅(qū)壓力與滲透率關(guān)系Fig.4 The relationship of displacement pressure and permeability in Chang 6 member(upper) and Chang 8 member(lower) of Gufengzhuang-Mahuangshan area, Ordos Basin

表1 古峰莊—麻黃山地區(qū)超低滲透油藏浮力驅(qū)動(dòng)石油運(yùn)移的臨界油柱高度

石油在砂巖中運(yùn)移要求浮力大于毛細(xì)管阻力。古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8地層傾角一般不足1°，在計(jì)算石油橫向運(yùn)移時(shí)，以1°作為地層傾角，求取浮力作用下石油運(yùn)移的臨界油柱高度(表1)。由表1可知，當(dāng)砂巖滲透率為0.1×10-3μm2時(shí)，石油發(fā)生垂向運(yùn)移的臨界高度為479 m，側(cè)向運(yùn)移的臨界高度為27 420 m。古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8超低滲透油藏呈透鏡狀，圍巖一般是粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和鈣質(zhì)砂巖，強(qiáng)烈的壓實(shí)和膠結(jié)作用導(dǎo)致圍巖滲透率急劇減小到0.1×10-3μm2以下。透鏡體油藏面積一般小于20 km2(長(zhǎng)度一般不足6 km，寬度不超過(guò)4 km，厚度小于10 m)，難以達(dá)到石油運(yùn)移的臨界油柱高度。因此，石油不可能在浮力作用下突破圍巖而發(fā)生橫向運(yùn)移和垂向運(yùn)移是超低滲透油藏得以保存的關(guān)鍵。

2 超低滲透油藏成藏期次分析

流體包裹體分析是研究油氣成藏期次的一種有效手段[36-38]。根據(jù)成巖礦物生長(zhǎng)序列及流體包裹體產(chǎn)狀，在古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8石英、長(zhǎng)石顆粒及方解石膠結(jié)物中識(shí)別出1期與油氣充注有關(guān)的包裹體。其中以石英顆粒中的包裹體為主，多沿切穿顆粒的微裂隙或溶蝕孔成條帶狀分布，單個(gè)包裹體直徑3～15 μm，形狀多為橢圓形、不規(guī)則形，一般為淡黃色—灰色，相態(tài)為氣液兩相(圖5a)；熒光顯示黃綠色、綠色(圖5b)；從與其伴生的鹽水包裹體均一溫度統(tǒng)計(jì)(圖5c)看，長(zhǎng)6、長(zhǎng)8包裹體均一溫度的主頻均在80℃～120℃。

將沉積埋藏史、熱史與包裹體均一溫度數(shù)據(jù)結(jié)合可確定石油成藏時(shí)間[20-23,36-38]。參考前人在鄂爾多斯盆地地層剝蝕厚度[6]和古地溫[39-41]方面的研究結(jié)果，編制了研究區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8的沉積埋藏史—熱史剖面圖，將包裹體均一溫度投影到埋藏史—熱史剖面圖上，求取石油的充注時(shí)間(圖6)。由圖6可以看出，古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8石油充注時(shí)間發(fā)生在138.5～100.0 Ma，即從早白堊世早期到早白堊世晚期。

當(dāng)含烴流體充注入長(zhǎng)6、長(zhǎng)8時(shí)，便開(kāi)始了石油聚集成藏的過(guò)程。

3 超低滲透油藏成藏過(guò)程分析

由圖5c可知，雖然古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8包裹體均一溫度主頻均在80℃～120℃，但二者特征明顯不同：長(zhǎng)8包裹體均一溫度表現(xiàn)為“前峰型漸變式”，地層溫度70℃～80℃時(shí)石油開(kāi)始充注，80℃～90℃期間充注量激增至最大，爾后90℃～120℃時(shí)充注量逐漸降低；而長(zhǎng)6包裹體均一溫度表現(xiàn)為“中峰型階梯式”，70℃～80℃時(shí)少量(不足2%)油氣充注，80℃～90℃時(shí)充注量(約20%)階梯式增大，90℃～100℃時(shí)充注量(約40%)達(dá)到最大，隨后100℃～110℃、110℃～120℃時(shí)充注量均為約20%，120℃～130℃時(shí)降低至2%。

圖5 古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8流體包裹體顯微照片及其均一溫度分布a.池107井，長(zhǎng)8，2 789.7 m，石英顆粒溶蝕孔中氣液2相包裹體，透射光下淡黃色—無(wú)色；b.同a，熒光下顯示黃綠色；c.長(zhǎng)6、長(zhǎng)8與烴類(lèi)包裹體伴生的鹽水包裹體均一溫度分布直方圖。Fig.5 The fluid inclusion microscope photos and homogenous temperatures of Chang 6 and Chang 8 reservoirs in Gufengzhuang-Mahuangshan area, Ordos Basin

圖6 古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6—長(zhǎng)8埋藏史—熱史與油氣充注史Fig.6 Diagram showing hydrocarbon charging ages by fluid inclusion homogenization temperatures projecting on geothermal-burial historical chart of Gufengzhuang-Mahuangshan area, Ordos Basin

圖7 古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6—長(zhǎng)8油藏石油充注時(shí)間定量分析Fig.7 Quantitative analysis of oil charging time in Chang 6 and Chang 8 reservoir of Gufengzhuang-Mahuangshan area, Ordos Basin

在埋藏史—熱史剖面投影包裹體均一溫度確定油氣充注時(shí)間(圖6)的約束下，確定出10℃間隔的石油充注時(shí)間和地層埋藏深度，然后將長(zhǎng)6、長(zhǎng)8的石油充注時(shí)間分別標(biāo)注在同一時(shí)間軸上(圖7)。研究區(qū)長(zhǎng)8地層厚度80～100 m，長(zhǎng)7地層厚度90～100 m，長(zhǎng)6地層厚度100～120 m；早白堊世古地溫梯度為3.3℃ /100 m，由此推算，長(zhǎng)6、長(zhǎng)8地層中部的溫度差約7℃，長(zhǎng)6頂部與長(zhǎng)8底部溫度差約10℃。在實(shí)際編制圖7時(shí)，為了便于對(duì)比長(zhǎng)6、長(zhǎng)8成藏特征的差異，將二者成藏期的溫度差近似為10℃。由圖7可見(jiàn)，石油充注始于長(zhǎng)8，結(jié)束于長(zhǎng)6，充注高峰長(zhǎng)8早于長(zhǎng)6。

根據(jù)上述超低滲透油藏成藏條件及成藏過(guò)程的分析，恢復(fù)了鄂爾多斯盆地古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油藏成藏過(guò)程，該過(guò)程可以分為7個(gè)連續(xù)的成藏階段(圖8)。下面就成藏過(guò)程的各個(gè)階段給予簡(jiǎn)要文字說(shuō)明。

第一階段為長(zhǎng)8石油充注開(kāi)始階段 長(zhǎng)8地層埋藏深度為1 660～1 970 m，溫度為70℃～80℃，石油充注時(shí)間為138.5～133.0 Ma。該階段長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)烴源巖開(kāi)始生烴，生烴增壓提供了流體運(yùn)移的動(dòng)力和通道，石油近距離充注入長(zhǎng)8砂巖儲(chǔ)層。此時(shí)，生烴增壓產(chǎn)生的裂縫尚未擴(kuò)展至長(zhǎng)6地層。

第二階段為長(zhǎng)8石油充注高峰階段 石油充注時(shí)間為133.0～127.5 Ma，長(zhǎng)8地層溫度為80℃～90℃，長(zhǎng)6地層溫度為70℃～80℃。此階段長(zhǎng)8石油充注已達(dá)高峰，而天然水力裂縫才擴(kuò)展到長(zhǎng)6地層，充注量很少。

第三階段為長(zhǎng)8石油充注減弱階段 石油充注時(shí)間段為127.5～122.0 Ma，長(zhǎng)8、長(zhǎng)6地層溫度分別為90℃～100℃和80℃～90℃。這一時(shí)期，大量裂縫已發(fā)展至長(zhǎng)6，長(zhǎng)8石油充注量開(kāi)始減弱，而長(zhǎng)6石油充注呈階梯狀增加。

第四階段為長(zhǎng)8石油充注大幅衰退階段 石油充注時(shí)間為122.0～116.5 Ma，長(zhǎng)8、長(zhǎng)6地層溫度分別為100℃～110℃和90℃～100℃，裂縫已基本貫穿長(zhǎng)6。此階段表現(xiàn)為長(zhǎng)8石油充注量急劇下降，而長(zhǎng)6石油充注達(dá)到高峰期。

第五階段為長(zhǎng)8石油充注結(jié)束階段 時(shí)間為116.5～111.0 Ma，長(zhǎng)8、長(zhǎng)6地層溫度分別為110℃～120℃和100℃～110℃。此階段長(zhǎng)8石油充注期結(jié)束，而長(zhǎng)6石油充注量階梯式驟減。

第六階段為長(zhǎng)6石油充注維持階段 時(shí)間為111.0～105.5 Ma，長(zhǎng)8、長(zhǎng)6地層溫度分別為120℃～130℃和110℃～120℃。該階段表現(xiàn)為長(zhǎng)6石油充注量與第五階段持平。

第七階段為石油充注結(jié)束階段 時(shí)間為105.5～100.0 Ma，長(zhǎng)8、長(zhǎng)6地層溫度分別為130℃～140℃和120℃～130℃。長(zhǎng)6石油充注量階梯式減少至徹底結(jié)束。

綜上可知，研究區(qū)長(zhǎng)8、長(zhǎng)6超低滲透油藏的成藏過(guò)程發(fā)生著動(dòng)態(tài)變化：長(zhǎng)8石油充注達(dá)高峰時(shí)，長(zhǎng)7油源向長(zhǎng)8單向充注；長(zhǎng)6發(fā)生石油充注及達(dá)到高峰時(shí)，長(zhǎng)7油源向長(zhǎng)6、長(zhǎng)8雙向充注；成藏后期則向長(zhǎng)6單向充注。

4 成藏過(guò)程動(dòng)態(tài)變化的控制因素分析

4.1 源儲(chǔ)距離控制著石油充注的起始時(shí)間

由古峰莊—麻黃山地區(qū)延長(zhǎng)組地層發(fā)育特征可知，長(zhǎng)8儲(chǔ)層與長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)源巖間隔10～20 m的泥巖，而長(zhǎng)6儲(chǔ)層與長(zhǎng)7源巖間隔超過(guò)60 m，長(zhǎng)8儲(chǔ)層有著 “近水樓臺(tái)先得月”的成藏優(yōu)勢(shì)。

長(zhǎng)8儲(chǔ)層緊鄰長(zhǎng)7源巖，生烴增壓產(chǎn)生的水力裂縫率先擴(kuò)展至長(zhǎng)8儲(chǔ)層，溝通了油源與儲(chǔ)層。在裂縫尚未到達(dá)長(zhǎng)6之際，長(zhǎng)8石油充注量很快達(dá)到高峰。隨著水力裂縫擴(kuò)展到長(zhǎng)6，長(zhǎng)6的石油充注量階梯式上升，相應(yīng)地長(zhǎng)8的石油充注量逐漸下降。這種現(xiàn)象充分說(shuō)明了源儲(chǔ)的距離對(duì)成藏過(guò)程有著重要影響，尤其是在石油充注的起始時(shí)間上起著控制作用，表現(xiàn)為近距離優(yōu)先充注。

4.2 生烴高峰控制著石油充注高峰

綜合分析圖5c、圖6、圖7、圖8可知，長(zhǎng)7烴源巖生烴高峰期時(shí)古地溫為80℃～110℃。生烴高峰伊始(80℃～90℃)，緊鄰烴源巖的長(zhǎng)8石油充注即刻達(dá)到生烴高峰；生烴高峰中期(90℃～100℃)，生烴增壓形成的水力裂縫擴(kuò)展到距離烴源巖較遠(yuǎn)的長(zhǎng)6，長(zhǎng)6石油充注量階梯式激增，導(dǎo)致長(zhǎng)8石油充注量減弱；生烴高峰晚期(100℃～110℃)，水力裂縫貫穿長(zhǎng)6，長(zhǎng)6石油充注達(dá)到高峰，相應(yīng)地引起長(zhǎng)8石油充注量驟減?？傮w上看，長(zhǎng)7生烴高峰期控制著長(zhǎng)6、長(zhǎng)8石油充注的高峰期，但長(zhǎng)6、 長(zhǎng)8充注高峰期有著此消彼長(zhǎng)的特點(diǎn)。

由此得到提示，對(duì)于鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組低滲透油藏而言，某一層位的包裹體均一溫度特征僅能反映石油的充注過(guò)程，不能完全反映烴源巖的生、排烴過(guò)程；若同時(shí)考慮烴源巖的上覆和下伏油藏，則能夠動(dòng)態(tài)揭示石油的生、排、聚過(guò)程。

4.3 源儲(chǔ)垂向組合關(guān)系控制著石油充注的發(fā)展方向

石油在親水介質(zhì)中依靠油、水流體勢(shì)差運(yùn)移[42]。綜合分析鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組的石油地質(zhì)條件，石油向長(zhǎng)6、長(zhǎng)8運(yùn)移的流體勢(shì)差可能由生烴增壓、油的浮力和毛細(xì)管阻力的聯(lián)合作用決定。生烴增壓(雙向排烴)是石油運(yùn)移的動(dòng)力；油的浮力對(duì)長(zhǎng)6而言是動(dòng)力，但對(duì)長(zhǎng)8就是阻力；生烴增壓形成的裂縫比較平直，直徑變化不大，一般為0.003～0.01 μm，毛細(xì)管阻力較小[42]，可忽略不計(jì)。這種情況下的流體勢(shì)差主要由生烴增加的壓力與油的浮力二者共同決定。

在水力裂縫未擴(kuò)展至長(zhǎng)6時(shí)，長(zhǎng)7烴源巖生成的石油尚處在向長(zhǎng)8單向排烴的過(guò)程，生烴增加的壓力轉(zhuǎn)化為石油向長(zhǎng)8運(yùn)移的動(dòng)力，運(yùn)移動(dòng)力強(qiáng)勁，遠(yuǎn)大于石油所受到的浮力(阻力)，使大量石油充注入長(zhǎng)8。當(dāng)水力裂縫擴(kuò)展至長(zhǎng)6時(shí)，石油雙向充注，生烴增加的壓力一分為二，那么向長(zhǎng)8運(yùn)移的動(dòng)力強(qiáng)度減弱，在浮力作用下，石油運(yùn)移受阻，充注量減弱；而對(duì)長(zhǎng)6而言，浮力是動(dòng)力，與生烴增加的壓力疊加，動(dòng)力強(qiáng)度較大，石油源源不斷地進(jìn)入長(zhǎng)6。隨著烴源巖生烴強(qiáng)度減弱(110℃以后)，生烴增加的壓力減弱，浮力的作用明顯增強(qiáng)，導(dǎo)致長(zhǎng)8石油充注衰落，而長(zhǎng)6仍然持續(xù)充注。

4.4 邊致密邊成藏對(duì)石油聚集成藏有著重要影響

鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組砂巖儲(chǔ)層的質(zhì)量與成巖作用密切相關(guān)[24-25]。對(duì)古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8砂巖儲(chǔ)層質(zhì)量與成巖作用關(guān)系的研究表明*顧岱鴻，周曉峰，王建國(guó)，等. 姬塬西北部長(zhǎng)6油藏建產(chǎn)潛力研究，長(zhǎng)慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院內(nèi)部資料，2014.*何順利，周曉峰，王建國(guó)，等. 鹽池地區(qū)成藏規(guī)律及開(kāi)發(fā)潛力研究，長(zhǎng)慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院內(nèi)部資料，2014.，早期的膠結(jié)作用(高嶺石、方解石)和壓實(shí)作用引起孔隙度損失率達(dá)70%，導(dǎo)致早成巖階段末期砂巖物性已較差，孔隙度約為12%，滲透率約為1.0×10-3μm2；中成巖階段石油充注過(guò)程中，長(zhǎng)石溶蝕產(chǎn)生的次生孔隙雖然對(duì)物性有一定改善，但晚期高嶺石和方解石膠結(jié)導(dǎo)致儲(chǔ)層質(zhì)量進(jìn)一步變差，目前砂巖平均孔隙度為10%，平均滲透率為0.24×10-3μm2，這說(shuō)明在中成巖階段石油充注的過(guò)程中砂巖儲(chǔ)層邊致密邊成藏。

在聚集階段初期，石油首先進(jìn)入喉道較粗的孔隙中，隨著石油的持續(xù)充注，較粗喉道對(duì)應(yīng)的孔隙中充滿時(shí)，將繼續(xù)向喉道較細(xì)的孔隙中充注，此時(shí)毛細(xì)管阻力增大，石油難以進(jìn)入，導(dǎo)致部分孔隙中仍幾乎被水飽和。同時(shí)，毛細(xì)管阻力大，油的浮力難以將水向下排驅(qū)?？傊?，超低滲透儲(chǔ)層孔喉細(xì)微，毛細(xì)管阻力大，石油僅占據(jù)了部分孔隙，而部分與小喉道連接的孔隙中仍飽含水，表現(xiàn)為超低滲透油藏含油飽和度低(圖9)，油水分異不清，開(kāi)采初期含水率就高達(dá)40%。

5 結(jié)論

(1) 流體包裹體均一溫度與沉積埋藏史—熱史綜合分析表明，古峰莊—麻黃山地區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油藏具有一期成藏的特點(diǎn)，成藏溫度為70℃～130℃，成藏時(shí)間為138.5～100.0 Ma，對(duì)應(yīng)地質(zhì)時(shí)代為早白堊世。

(2) 成藏過(guò)程定量分析表明，成藏早期(138.5～127.5 Ma)長(zhǎng)7油源向長(zhǎng)8單向充注直至成藏高峰；成藏中期(127.5～111.0 Ma)向長(zhǎng)6、長(zhǎng)8雙向充注，這一時(shí)期長(zhǎng)6達(dá)到成藏高峰，而長(zhǎng)8充注量逐漸減少；成藏后期(111.0～100.0 Ma)則向長(zhǎng)6單向充注。

(3) 長(zhǎng)6、長(zhǎng)8超低滲透油藏成藏過(guò)程的差異性主要由源儲(chǔ)距離及垂向組合關(guān)系、生烴高峰、儲(chǔ)層邊致密邊成藏等成藏要素聯(lián)合作用控制著。源儲(chǔ)距離近者優(yōu)先充注，生烴高峰期控制著充注高峰期，在浮力作用下石油總是有著向上運(yùn)移的趨勢(shì)，邊致密邊成藏導(dǎo)致形成的油藏含水飽和度高，油水分異不清。

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Accumulation Process of Ultra-low Permeability Reservoirs in Yanchang Formation Ordos Basin: A case from Gufengzhuang-Mahuangshan area

QU XueFeng1,2,WEN DeShun1,2,ZHANG Long3,CUI ZhengFeng4,ZHANG HanDan1,2,MA Jing1,2

1. Exploration and Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi’an 710018, China 2. National Engineering Laboratory for Low Permeability Petroleum Exploration and Development, Xi’an 710018, China 3. Oilfield Development Department of PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi’an 710018, China 4. The Tenth Oil Production Plant of PetroChina Changqing Oilfield Company, Qingcheng, Gansu 745100, China

Oil reservoirs in Chang 6 and Chang 8 members of Yanchang Formation in Gufengzhuang-Mahuangshan area of Ordos Basin are typical ultra-low permeability reservoirs. Comprehensive analysis of homogenous temperatures of fluid inclusions and geothermal and burial history shows that oil accumulation of Chang 6 and Chang 8 members happened in early Cretaceous. During the oil accumulation petroleum generating from Chang 7 source rock only charged into Chang 8 reservoir at the early stage, then charged up and down into Chang 6 and Chang 8 at the middle stage, and only filled into Chang 6 reservoir at the late stage. The difference of accumulation process was controlled by the relationship between source and reservoir, and the peak time of hydrocarbon generation, and the reservoir tightness prior to the accumulation.

accumulation process; ultra-low permeability reservoir; Yanchang Formation; Gufengzhuang-Mahuangshan area; Ordos Basin

1000-0550(2017)02-0383-10

10.14027/j.cnki.cjxb.2017.02.015

2015-08-26； 收修改稿日期： 2016-04-22

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大攻關(guān)項(xiàng)目(2011E-13)[Foundation: Major research projects of China National Petroleum Corporation, No.2011E-13]

屈雪峰，女，1972年出生，高級(jí)工程師，石油開(kāi)發(fā)地質(zhì)，E-mail: qxf_cq@petrochina.com.cn

P618.13

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