寧夏古峰莊～紅井子地區(qū)長A、長B復(fù)雜油藏成藏富集規(guī)律研究

蘇幽雅，陳守民，楊國斌，王碧濤，侯景濤，徐 寧，劉玉峰

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 基本概況

1.1 勘探概況

古峰莊～紅井子地區(qū)處于天環(huán)坳陷和西緣逆沖帶2個二級構(gòu)造單元之間，位于鹽池西南部，區(qū)域面積約1 000 km2，涉及含油層系直羅～長10，是近年勘探開發(fā)研究的重點(diǎn)區(qū)域。隨著鄂爾多斯盆地勘探程度的提高，古峰莊～紅井子地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了峰a、黃b、黃c、峰d等長A、長B油藏，已累計建成產(chǎn)能59×104t，為寧夏快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1.2 構(gòu)造背景

古峰莊～紅井子地區(qū)主要構(gòu)造為一系列向東逆沖的斷層及其褶皺組成的大型推覆體，地震資料明確研究區(qū)內(nèi)發(fā)育8條大型逆沖斷裂，由于主斷層的滑脫現(xiàn)象，致使深淺層構(gòu)造間差異明顯，淺層構(gòu)造發(fā)育、斷層較多，褶皺變形強(qiáng)烈，而深部變形弱，構(gòu)造簡單。該區(qū)構(gòu)造總體呈北高南低變化趨勢，西緣部位斷層較多，褶皺變形強(qiáng)烈，在構(gòu)造上，致使深淺層構(gòu)造間差異明顯，淺層構(gòu)造發(fā)育、斷層較多，褶皺變形強(qiáng)烈，而深部變形弱，構(gòu)造簡單。該區(qū)構(gòu)造總體呈北高南低變化趨勢，西緣部位斷層較多，褶皺變形強(qiáng)烈，在構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生大型斷裂的同時，誘發(fā)和派生出一些小斷層，由于這些小斷層的作用，引起該區(qū)構(gòu)造變化大。天環(huán)坳陷西部受西緣構(gòu)造運(yùn)動影響，局部有中小型斷層和誘發(fā)和派生的小斷層，局部發(fā)育小型隆起，以峰a井為界，坳陷東部斷層較少，偶發(fā)育小的伴生斷裂，構(gòu)造較為簡單平緩多為3～4條近似平行的鼻隆隆起構(gòu)造，是油氣藏聚集的主要部位[1-3]。

2 成藏主控因素及富集規(guī)律研究

2.1 物源分析

根據(jù)對盆地周邊高地剝蝕區(qū)分布及重礦物組合特征變化規(guī)律的研究，認(rèn)為盆地西北緣阿拉善古隆起，盆地北緣陰山古隆起，它們在地史演化過程中長期隆起，并且晚三疊世時除伊盟隆起的南緣接受沉積外，絕大部分地區(qū)為地勢較高古隆起，為晚三疊世時盆內(nèi)沉積提供了物源，因此盆地北緣陰山古陸及西北緣阿拉善古陸是古峰莊～紅井子地區(qū)長B、長A沉積時扇三角洲體系的陸源碎屑供應(yīng)的主要物源區(qū)[4-7]。

古峰莊～紅井子地區(qū)長A重礦物表現(xiàn)為榍石-綠簾石組合特征，輕礦物表現(xiàn)為高巖屑的分布特征，通過重輕礦物含量判斷該區(qū)物源方向來自西北方向。

2.2 沉積展板特征

區(qū)域研究成果表明，古峰莊地區(qū)在上三疊統(tǒng)長B～長A延長組湖盆發(fā)育期，一直處于湖岸線西部。長A時期沉積為水下分流河道，南北與東西向沉積剖面分析剖面多呈透鏡狀，為1口井的小透鏡體，或?yàn)?～3口井連通的大透鏡體，沉積連通性差，河道被不同的分流間灣所分割，河道沉積微相不發(fā)育；而長B沉積為分流河道，沉積復(fù)合連通性好且發(fā)育。長A1、長A2砂體規(guī)模較長B變小，呈北西-南東向展布，發(fā)育3～4條河道，砂體厚度10 m～15 m，河道寬度5 km～8 km，分岔并流為主，長A1、長A2厚砂東西兩側(cè)漸變較快，明顯反映了湖侵作用在加強(qiáng)。長B砂體發(fā)育3條主河道，呈北西-南東向展布，砂體厚度30 m～50 m，河道寬度9 km～13 km，反映了以河流沉積作用為主體的沉積特征。

從南北向縱向上砂體貫通性看，長B1～長A1南北向主河道縱向有繼承，有利于油氣上下溝通運(yùn)移，東西向縱向砂體貫通性上看，繼承性差，長A2與長A1兩側(cè)砂體多次側(cè)向遷移，多為一些相互獨(dú)立的單河道砂體。

2.3 構(gòu)造（斷層）特征

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地一級構(gòu)造單元陜北斜坡的西緣中部，西鄰天環(huán)坳陷和西緣沖斷構(gòu)造帶。三疊系上統(tǒng)的延長組地層和侏羅系下統(tǒng)的富縣組、延安組地層受后期構(gòu)造運(yùn)動的控制，特別是發(fā)生在白堊世燕山晚期構(gòu)造運(yùn)動，鄂爾多斯盆地東、東北、東南部擠壓加強(qiáng)，渭北隆起帶、東緣逆沖帶發(fā)育，使整個盆地東部整體抬升，形成目前地層?xùn)|高西低的格局，形成不同時期的構(gòu)造形態(tài)，坳陷西構(gòu)造東南高。

2.3.1 斷層的識別與刻畫 斷層的識別方法很多，包括地層資料的解釋是識別宏觀斷層的有效方法。（1）鄂爾多斯盆地古峰莊～紅井子地區(qū)長A油藏頂部k1標(biāo)志層全區(qū)發(fā)育，長A油藏下部砂體不發(fā)育，而長B油藏砂體連片厚度穩(wěn)定，通過地層對比很容易發(fā)現(xiàn)長A油藏地層減薄的現(xiàn)象，證明斷層的存在。（2）地層構(gòu)造突變法，正常傾斜為每千米坡降7 m～10 m，斷層的存在將導(dǎo)致地層構(gòu)造突變，利用該方法可以識別斷層存在。（3）通過大量前人研究地震資料，來刻畫斷層分布。通過對前人斷層刻畫吸收總結(jié)，利用地層剖面分析，構(gòu)造每千米坡降幅度，對該區(qū)斷層重新刻畫，主要為次級斷層及微斷層刻畫，其中刻畫次級逆斷層19條，主要分布在天環(huán)坳陷以西～古峰莊地區(qū)，刻畫伴生正斷層5條及多條低幅度穹隆地帶，主要分布在天環(huán)坳陷以東～紅井子地區(qū)。

2.3.2 逆斷層分布 西緣斷褶帶～古峰莊三疊紀(jì)中晚期，燕山運(yùn)動中期受到強(qiáng)烈的擠壓和剪切，形成了逆沖斷構(gòu)造帶的基本面貌，侏羅白堊紀(jì)坳陷繼續(xù)發(fā)育，沉積中心逐漸向東偏移，沉降帶具西翼陡、東翼緩的不對稱向斜結(jié)構(gòu)，發(fā)育逆斷層。斷層呈向西傾斜，呈排帶分布，呈弧形向東突出、近似南北向展布，斷層規(guī)模大。通過地震剖面分析，古峰莊一帶的斷層為逆斷層，屬于南北向逆沖斷層的派生斷層，斷層呈西北-南東向展布，斷層分布規(guī)模相對較小。

2.3.3 正斷層分布 喜山期鄂爾多斯盆地力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，紅井子～馬坊地區(qū)由印支燕山期的擠壓環(huán)境改變?yōu)橄采狡诘睦瓘埈h(huán)境，最大主應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW向，盆地內(nèi)斷層發(fā)育從西緣逆沖帶上擴(kuò)展到天環(huán)坳陷，形成了梳理大、規(guī)模小的正斷層。斷距較小，僅僅錯斷長C～長B油藏。主要分布于紅井子中部地區(qū)，斷距20 m～50 m，斷層延伸長度3 km～5 km，斷層主要分布在紅井子～馬坊中部地區(qū)。

2.4 儲層物性控制含油性

古峰莊～紅井子長A油藏，根據(jù)試油平面分析，試油出油及高產(chǎn)井主要聚集在相對高滲部位，高滲儲層控制油藏的平面分布，長A2、長A1高滲帶成不等大小不規(guī)則的土豆?fàn)罨蚋泶駹?，在研究區(qū)零星展布，主要分布在河道交匯部位，物性好部位滲透率大于1.0 mD，從四性關(guān)系分析產(chǎn)能與物性呈正向相關(guān)。解析池b區(qū)塊長A2油藏發(fā)現(xiàn)，斷層只要是分隔了砂體構(gòu)造連續(xù)性，構(gòu)造低部位物性好部位產(chǎn)量較高，非斷層控制油藏的產(chǎn)量，油藏南北向順物性好部位高產(chǎn)，東西向橫切油藏邊部物性差，產(chǎn)量低。

長B油藏高滲帶主要分布古峰莊峰a～峰e井?dāng)鄬影l(fā)育部位及紅井子黃c～黃d部位，也是近年建產(chǎn)部位及試油獲得高產(chǎn)部位，長B高滲帶呈條帶狀分布，物性延伸范圍較大，物性好部位滲透率大于2.0 mD，但從四性關(guān)系分析產(chǎn)能與物性相關(guān)性較差，說明長B油藏受控因素更復(fù)雜。

2.5 沉積砂體控制圈閉類型

這類油藏的圈閉是三角洲分流河道砂體與其間上方傾方向的分流間灣泥巖的相互疊置形成的巖性圈閉。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。長A巖性油藏控制比較單一，工業(yè)油流井及油氣顯示井均位于三角洲前緣水下分流河道沉積砂體，同時沉積相控制油藏圈閉類型，從油藏剖面分析有主相物性砂巖連續(xù)型、側(cè)向相變?yōu)樯皫r殲滅型砂巖透鏡體型。

2.6 構(gòu)造（斷層）控制油藏

眾多研究表明，鄂爾多斯盆地長B油藏的油源主要來源于上部的長D烴源巖，長C烴源巖生烴排烴過程中生產(chǎn)的異常高壓過剩壓力差是長C油氣向長B儲層運(yùn)移的主要動力，連片的砂體和區(qū)域性構(gòu)造活動形成的斷裂，以及由此派生的裂縫系統(tǒng)是溝通長C優(yōu)質(zhì)烴源巖和長B儲層的優(yōu)勢通道，斷層的發(fā)育利于油氣的運(yùn)移，但是其形成時間對由此控制存在差別。早期斷層有利油氣的運(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，因此識別斷層、查明斷層分布，分析其形成時間對于分析古峰莊～紅井子地區(qū)長B油藏分布規(guī)律具有重要意義。

2.6.1 早期鼻狀隆起帶圈閉成藏 晚期侏羅世鄂爾多斯盆地受擠壓應(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，在天環(huán)坳陷兩側(cè)的斜坡上形成一系列鼻狀隆起。早白堊世末期，燕山運(yùn)動再次強(qiáng)烈的活動，使得西傾單斜坡幅度和早期的褶皺進(jìn)一步加強(qiáng)并定型。與此同時，早白堊世不但延長組處于最大埋深期，而且烴源巖已達(dá)到生烴高峰期，使得生烴與低幅度鼻狀構(gòu)造二者形成時間上良好配置，生烴增壓也產(chǎn)生異常高壓，同時鼻狀隆起與上傾方向的巖性致密帶或泥巖相匹配，形成良好的圈閉，對油氣運(yùn)移和富集起著至關(guān)重要的作用。

古峰莊～紅井子地區(qū)長B油藏砂體橫向連片，伸入有利油源區(qū)，在上述異常高壓動力的驅(qū)動下，長C烴源巖生成的油氣通過砂體的側(cè)向溝通從構(gòu)造低部位向高部位運(yùn)移并進(jìn)入長B砂體。在壓力恢復(fù)平衡后，油氣在浮力作用下沿側(cè)層和縱向身穿層向上覆的有利圈閉中運(yùn)移聚集。因此長B油藏在區(qū)域上油藏分布受控于排狀鼻隆，油藏沿鼻隆呈帶狀分布，縱向上由斷層或巖性遮擋成藏。

2.6.2 西緣逆沖～古峰莊帶逆斷層（擠壓）圈閉成藏 早期白堊世，西緣逆沖帶逆斷層的影響與作用下，對早期鼻狀隆起的油藏進(jìn)行調(diào)整，使油藏在逆斷層上盤賦存，鼻隆控油、斷層切割的特點(diǎn)。油藏斷層上盤出油，構(gòu)造低部位出水，如峰a、鹽k等長B油藏。西緣逆沖～古峰莊帶逆斷層多為向西傾斜，呈弧形，近似南北向展布，通過峰2井地震剖面證實(shí)，古峰莊地區(qū)多為逆斷層或是派生小逆斷層，斷層深度貫穿長C～長B，斷層延伸長度為10 km～15 km，該類油藏多被斷層分隔成若干獨(dú)立高構(gòu)造油藏，油藏規(guī)模0.3 km2～1.5 km2，斷層上升盤圈閉成藏，油藏試采上升盤出油，降低盤出水。

2.6.3 晚期天環(huán)坳陷東正斷層、鼻隆圈閉成藏 喜山期盆地拉張環(huán)境，盆地內(nèi)斷層發(fā)育從西緣逆沖帶上擴(kuò)展到天環(huán)坳陷東南側(cè)，發(fā)育正斷層，使鼻狀隆起帶聚集的油藏被分割為高、低兩個油藏，長B油藏在底水浮力驅(qū)動下沿斷層進(jìn)行重新調(diào)整，屬改造型油藏。油藏特點(diǎn)是斷層降低盤出水，構(gòu)造高部位產(chǎn)油。

晚期天環(huán)坳陷東正斷層鼻隆成藏控制型，黃k井長B1油藏為該類型油藏。該類油藏發(fā)育在紅井子中部地區(qū)，多為正斷層（拉伸伴生斷裂），縱向深度由TT7-TT9，斷距一般為20 m～50 m，斷層延伸長度3 km～5 km。該類油藏分布于上升盤高點(diǎn)與小幅度隆起疊置部位，構(gòu)造高部位高產(chǎn)，低部位試采出水現(xiàn)象。

2.7 成藏類型特點(diǎn)

姬塬地區(qū)長B油藏分布主要受長C烴源巖控制，距油源越近，出油點(diǎn)越多。由于姬塬長B油藏的形成主要依靠長C剩余壓力提供動力，油氣在砂巖壓力的驅(qū)使下向下運(yùn)移。長C3生油層與長B相隔近百米，油氣從成熟的烴源巖中依靠異常高壓力作用通過垂向相互粘結(jié)的砂體向下運(yùn)移的可能性是存在的，但大部分會被長A的圈閉捕獲。況且，以砂巖為運(yùn)移通道向下運(yùn)移必須克服砂巖本身很大的毛細(xì)管阻力，以及油氣本身具有的浮力，因此通過這種途徑能夠到達(dá)長B的油氣將十分有限,姬塬地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，裂縫較為發(fā)育，證實(shí)裂縫為長A、長B向下互通油氣運(yùn)移提供了通道。

研究認(rèn)為古峰莊～紅井子長A～長B油藏，源巖是根本，儲層是條件，斷裂是通道，構(gòu)造是關(guān)鍵。長A～長B油藏局部發(fā)育斷層及裂縫溝通長C油源，長A油藏主要受控物性，有利砂體發(fā)育相帶及圈閉保存條件因素控制油藏，長B油藏受低幅度構(gòu)造、斷層及圈閉保存條件等因素控制。西緣斷褶帶～古峰莊一帶成藏主要受斷層、構(gòu)造控制，而紅井子受構(gòu)造～巖性、斷縫控制（見圖1）。

3 產(chǎn)能受控影響因素

3.1 斷層影響因素

3.1.1 斷層上升盤有利圈閉 古峰莊地區(qū)通過不斷對近年發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)出油井點(diǎn)分布特點(diǎn)分析，幾乎出油井都分布在斷層附近，形成小規(guī)模性的斷層油藏，通過油藏構(gòu)造刻畫及油藏剖面解析，發(fā)現(xiàn)出油點(diǎn)均出現(xiàn)在斷層“上升盤”，或者斷層與構(gòu)造隆起組合部位，易獲得高產(chǎn)，斷層抬升利用油氣向上運(yùn)移，說明該地區(qū)斷層對油藏不但起圈閉封堵作用，而且更容易捕獲高產(chǎn)富集區(qū)。

3.1.2 斷層破壞油藏圈閉 通過長B試油在油藏平面分布情況分析，長B油層全區(qū)幾乎都有油氣孕育，只是沒有形成很好的油藏圈閉，多數(shù)油氣受斷層破壞、油藏有遺留的油氣痕跡。通過包裹體鏡下特征驗(yàn)證，早期包裹體CO2含量低，而CH4含量高，總烴含量高。早期油氣流體運(yùn)移是以富CH4貧CO2為特征，而且油層封閉性好，含油豐度高；而晚期流體相反（低CH4富CO2），反映與斷裂作用引起地表水滲入有關(guān)。（李榮西2006年研究結(jié)果證實(shí)研究區(qū)存在古油藏，油層氣液比大于50%）。

圖1 鄂爾多斯盆地延長組石油運(yùn)移模式

驗(yàn)證早期與晚期油水變化情況，進(jìn)行郭a、郭b井長A、長B實(shí)驗(yàn)。郭a與郭b井實(shí)驗(yàn)表明曾經(jīng)含油水層、油層現(xiàn)已變成如今的水層，在研究區(qū)存在早期古油藏，受后期構(gòu)造頻繁運(yùn)動，其原油已被后來地層水驅(qū)替出去，導(dǎo)致目前多井有油跡顯示（遺留的油跡或油斑），但試油出水或試采出水。

圖2 紅井子長B油層與產(chǎn)能交匯圖

圖3 紅井子長B隔層與產(chǎn)能交匯圖

3.2 非均質(zhì)性及沉積時期影響產(chǎn)能

通過巖性分析，隔夾層發(fā)育程度高，從而降低了砂體縱向上的連續(xù)性。長A油藏物性縱向變化大，韻律性差，鈣質(zhì)夾層發(fā)育，導(dǎo)致含油性不均勻，含油性差，通過巖性與試采對比分析，黃f井巖心為斑狀含油，鈣質(zhì)夾層發(fā)育，該井長A1層試油出純油6 t，但試采不出液。

對紅井子長B油藏分析，出油層段主要分長B11-1和長B11-2兩個不同沉積層系，通過細(xì)化單砂體發(fā)現(xiàn)，試采出油井多出現(xiàn)在油層砂體頂部井長B11-1層，且多為頂部油層與下段砂體有泥巖隔層，隔層厚度大于4 m以上，說明長B1中部發(fā)育的泥巖隔起到與上部油氣遮擋阻隔作用，同時阻隔了與底水溝通。

3.3 油層厚度、隔層厚度產(chǎn)能影響

統(tǒng)計研究區(qū)長B1層試采出油井11口，采用油層、油水層厚度有效厚度與產(chǎn)能匹配關(guān)系分析，發(fā)現(xiàn)油層厚度與產(chǎn)量呈正向相關(guān)性，厚度越大，產(chǎn)量越高，隔層泥巖厚度只是有利于與底水封隔，試油容易出油，避免壓穿底水，與單井產(chǎn)量無關(guān)（見圖2、圖3）。

4 結(jié)論與認(rèn)識

（1）巖性油藏受高滲儲層控制分布，其中長A2油藏砂體變化快，油藏規(guī)模較小，長A1油藏面上分布廣泛，儲層物性差，局部發(fā)育高滲成藏。

（2）長B油藏成藏特點(diǎn)古峰莊～紅井子地區(qū)受盆地多次構(gòu)造運(yùn)動影響，形成幾種不同成藏圈閉方式：

①早期鼻狀隆起帶圈閉成藏，油藏受控于排狀鼻隆，油藏橫向上沿鼻隆呈帶狀分布，縱向上由斷層或巖性遮擋成藏。

②西緣逆沖-古峰莊逆斷層圈閉成藏，斷層上盤出油，構(gòu)造低部位出水。

③晚期天環(huán)坳陷東正斷層改造型油藏，斷距較小，油藏被分高低兩部分油藏，規(guī)模相對較大，降低盤出水，構(gòu)造高部位出油。

（3）長A油藏儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，導(dǎo)致含油性變差，直接影響產(chǎn)能，而長B油藏產(chǎn)能受斷層及構(gòu)造控制，斷層“上升盤”及低幅度高構(gòu)造部位產(chǎn)能高。受后期構(gòu)造頻繁運(yùn)動，斷層破壞導(dǎo)致原油已被后來地層水驅(qū)替出去，導(dǎo)致目前多井有油跡顯示試油出水或?qū)е略嚥沙鏊驹颉?/p>

（4）古峰莊～紅井子油藏源巖是根本，儲層是條件，斷裂是通道，斷層與構(gòu)造是油藏成藏圈閉的關(guān)鍵。長A油藏主要以巖性上傾尖滅成藏和砂巖透鏡體成藏模式，長B油藏以構(gòu)造+巖性、構(gòu)造+斷層控制成藏模式。

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