延長東北部探區(qū)構(gòu)造與油氣分布關(guān)系研究

李向東 馬二平 孟旺才 于珺 張洪美 黃峰 張格 胡春橋 張寧

摘要：目的：明確延長東北部探區(qū)構(gòu)造特征，研究構(gòu)造對油氣富集規(guī)律的控制作用。方法：通過精細(xì)地層劃分對比、地下水礦化度類型分析，確定斷層分布特征及微構(gòu)造對本區(qū)油氣富集規(guī)律的影響控制，找出油氣分布規(guī)律，為后期勘探指明方向。結(jié)果：斷層及伴生的隱性裂縫，為本區(qū)石油聚集成藏過程中重要的運(yùn)移通道，對油氣運(yùn)聚有著重要的控制作用；微構(gòu)造捕獲油氣，在優(yōu)質(zhì)儲層構(gòu)造高部位聚集成藏。結(jié)論：斷裂和隆起相間的微構(gòu)造格局相輔相成，共同控制了研究區(qū)油藏分布特征。

關(guān)鍵詞：延長東北部探區(qū)；基地?cái)嗔?；微?gòu)造；油氣富集規(guī)律

前言

延長油田東北部探區(qū)位于榆林市南部、陜北斜坡的東北部，涉及子洲、橫山、靖邊3個(gè)采油廠，區(qū)域面積約5000k㎡。本區(qū)基本為巖性油藏，隨著資源矛盾日趨嚴(yán)峻，后備資源面積日益減少，資源拓展受到制約。目前勘探開發(fā)含油層系單一，縱向上基本只有單層含油，資源縱向拓展成效不明顯。從地質(zhì)條件看，低滲透、隱蔽性是鄂爾多斯盆地油氣層的基本特點(diǎn)，油層在橫向上變化大，隨著勘探程度的提高，低滲低產(chǎn)以及高含水的問題更加突出。從構(gòu)造環(huán)境看，區(qū)內(nèi)局部構(gòu)造較為復(fù)雜，部分區(qū)域鼻隆、裂縫發(fā)育，儲層特征復(fù)雜，距烴源巖發(fā)育區(qū)較遠(yuǎn)，油源較差；資源豐度低，油藏分布零散，連片性不強(qiáng)；油氣的分布及聚集程度受眾多因素控制，規(guī)律性不明顯，勘探盲目性較大。

1.延長東北部探區(qū)構(gòu)造特征

鄂爾多斯盆地地質(zhì)構(gòu)造具有穩(wěn)定性和活動(dòng)性兩重性。盆地的整體升降、斜坡寬緩、地層水平、缺乏背斜及接觸整合等為穩(wěn)定性的體現(xiàn)；基底鑲嵌增生、邊緣弧形構(gòu)造發(fā)育、坳陷中心由老而新自西向東遷移以及后期周邊斷陷等為活動(dòng)性的體現(xiàn)。鄂爾多斯盆地不僅是一個(gè)四周均被活動(dòng)斷裂或深大斷裂所圍限的非規(guī)則多邊形斷塊，在盆地內(nèi)部還存在大量規(guī)模不等的基底斷裂。研究區(qū)位于伊陜斜坡北部，基底斷裂貫穿全區(qū)，內(nèi)部構(gòu)造相對簡單，地層平緩，坡降一般小于10m/km，低幅度隆起發(fā)育。

晚三疊世末的印支旋回使鄂爾多斯盆地整體抬升，湖泊逐漸消亡，同時(shí)盆地又遭受侵蝕，形成了溝谷縱橫、殘丘廣布的古地貌景觀，同時(shí)造就了鄂爾多斯盆地整體為西高東低的古地貌。前人研究資料表明（趙文智等，2003），鄂爾多斯盆地構(gòu)造背景受拉伸作用影響，盆地內(nèi)整體升降，局部地區(qū)發(fā)育基底斷裂。研究區(qū)發(fā)育3條基底斷裂（圖1），其中一條經(jīng)神木一榆林一靖邊沿北東向展布，一條西起定邊，經(jīng)靖邊向綏德發(fā)育的近東西向展布。受資料限制，這兩條基底斷裂在本區(qū)三疊系延長組斷裂特征不明顯，有待進(jìn)一步驗(yàn)證；而另一條走向與神木一榆林一靖邊斷裂近平行的橫山斷裂在本區(qū)分布特征明顯。

2.斷層的發(fā)育與分布特征

結(jié)合區(qū)域構(gòu)造特征，通過地層精細(xì)劃分對比分析發(fā)現(xiàn)，在橫山南部魏家樓一白狼城一青陽岔沿線兩側(cè)海拔高度整體出現(xiàn)差異（圖2）。沿該海拔異常線從南至北近似垂向做地層連井剖面（圖3、圖4、圖5、圖6），對比分析發(fā)現(xiàn)，在該異常線兩側(cè)，地層出現(xiàn)相對錯(cuò)位（相對上升或下降），說明該基底斷裂已貫穿本區(qū)延長組，斷裂兩側(cè)地層發(fā)生相對移動(dòng)。在張力拉伸背景及東高西低構(gòu)造特征下，斷層線以東海拔整體高于斷層線以西，且在斷層線以東坡降較緩，而斷層線以西坡降變陡，說明該斷層為傾向西北，斷距約20m的高角度正斷層，斷層線東側(cè)為上盤。

在明確斷層分布特征的基礎(chǔ)上，開展斷層兩側(cè)地層水性質(zhì)及礦化度類型分析，地層水水型是地層封閉性的平面反映（圖7）。研究發(fā)現(xiàn)在斷層兩側(cè)，地層水型基本為CaCl2型，緊鄰斷層部位鉆井顯示為NaHC03型，礦化度分布范圍55348.9-74532.6mg/L，說明地層水受斷裂影響，儲層封閉性遭到一定破壞，但斷層整體封閉性較好；而在研究區(qū)西部儲層地層水型基本為CaCl2型，礦化度分布范圍為31605-100472 mg/L，說明該區(qū)儲集層具有封閉、還原的水文地球化學(xué)環(huán)境封存環(huán)境，儲層未遭受破壞。進(jìn)一步證實(shí)了橫山斷裂的發(fā)育。

3.微構(gòu)造特征

研究區(qū)靖邊、橫山、子洲地區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上主體位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶北部，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造整體簡單，地層平緩，坡降一般小于10m/km；三級構(gòu)造以鼻狀褶曲為主，基本繼承了區(qū)域構(gòu)造的特征，南高北低，整體表現(xiàn)為由東向西傾斜的平緩單斜。

由于差異壓實(shí)、構(gòu)造應(yīng)力等作用，研究區(qū)以高鎮(zhèn)東南為中心發(fā)育多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起（圖8～圖10），這些低幅度構(gòu)造有比較規(guī)則的構(gòu)造形態(tài)和延伸方向，構(gòu)造軸向近東西向，呈長鼻狀，兩翼大致對稱，鼻隆和鼻凹部分形成一組或一排起伏明顯的褶皺，構(gòu)造脊線有輕微的彎轉(zhuǎn)、起伏或扭曲。從更大角度上看，一系列近東西向排列的低幅度鼻狀構(gòu)造又形成大規(guī)模的幅度更低的鼻狀構(gòu)造；縱向上，該區(qū)構(gòu)造特征繼承性強(qiáng)，說明在這個(gè)時(shí)期整個(gè)盆地處于相對穩(wěn)定的沉積時(shí)期。

4.構(gòu)造與油藏分布關(guān)系

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部，受構(gòu)造形態(tài)及斷層的影響、控制作用，油藏多分布于斷層及低幅度隆起發(fā)育的地區(qū)。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是斷層對油藏分布的控制作用，橫山斷裂及伴生的隱性裂縫，是本區(qū)石油聚集成藏過程中重要的運(yùn)移通道，對油氣運(yùn)聚有著重要的控制作用；二是以高鎮(zhèn)東南為中心發(fā)育的多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起控制著油藏富集。

斷層對油藏的控制左右具體有兩個(gè)：一方面，它可以作為油氣運(yùn)移的通道，使得油氣重新分配或散失；另一方面，可以作為有效遮擋物使得油氣聚集成藏。研究區(qū)斷層受基底斷裂控制，斷層貫穿整個(gè)延長組，推測活動(dòng)時(shí)間晚三疊世末的燕山運(yùn)動(dòng)，斷距約10-20m，地層水主體為CaCl2水型，部分NaHC03型，說明該斷層封閉性較好，為本區(qū)油藏保存提供了可能。從而造就了魏家樓長6、大水溝長2.青陽岔長2甚至天賜灣長6的多個(gè)探明儲量區(qū)。

從平面上看，斷裂所供原油可以通過物性良好的骨架砂帶橫向運(yùn)移到低幅度隆起部位聚集，從而形成了斷裂與優(yōu)質(zhì)砂帶共同控制的高家溝一高鎮(zhèn)以南地區(qū)的油藏富集區(qū)。

在順沿裂縫的運(yùn)移能力上，自南西向北東，裂縫周緣的油藏面積、規(guī)模明顯遞減，鄭寺一青陽岔一白狼成長2探明儲量2313萬噸，北側(cè)魏家樓長6探明儲量553萬噸，呈幾何級數(shù)遞減。同時(shí)，隨著運(yùn)移距離的增加，含水率逐漸增加：青陽岔長2開發(fā)區(qū)初始含水率60-70%，白狼城長2開發(fā)區(qū)初始含水率75-80%，大水溝長6開發(fā)區(qū)初始含水率85%左右，魏家樓長6開發(fā)區(qū)初始含水率90%左右，說明已達(dá)運(yùn)移邊部；高鎮(zhèn)以東緊鄰斷裂的峪47長61試油見0.08t/d的低產(chǎn)油流，含水率98%，其東再無顯示，說明原油可沿裂縫運(yùn)移至該區(qū)附近，但規(guī)模十分有限，峪47井區(qū)為裂縫供油的運(yùn)移極限。

低幅度構(gòu)造鼻隆對油氣的控制作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是東西向的低幅度隆起與北東向的優(yōu)質(zhì)儲層相互配合，從而成為油氣聚集的良好場所；另一方面，在本區(qū)暗色泥巖供烴能力低、側(cè)向運(yùn)移為主但也不甚充足的背景下，這些低幅度隆起便成為石油向北繼續(xù)運(yùn)移的屏障，較大程度縮短了側(cè)向運(yùn)移距離。

原油經(jīng)斷層運(yùn)移至研究區(qū)后，由于運(yùn)移動(dòng)力的遞減損失，被附近低幅度構(gòu)造捕獲成藏后，很難繼續(xù)向北運(yùn)移。因此，在斷裂附近，微構(gòu)造低幅度鼻狀隆起對油氣的控制主要體現(xiàn)在：一是低幅度隆起控制著油氣的聚集成藏，油藏主要分布在近似東西展布的低幅度構(gòu)造帶上；二是這種低幅度隆起對于因供烴動(dòng)力不足的油氣運(yùn)移形成一道屏障，阻礙了油氣的進(jìn)一步運(yùn)移，使油氣運(yùn)移距離大幅降低。

研究區(qū)西部靖邊天賜灣及東部子洲何家集探明儲量區(qū)遠(yuǎn)離橫山斷裂，油氣成藏基本不受斷裂影響，低幅度鼻隆構(gòu)造是油氣富集的主控因素之一。側(cè)向運(yùn)移和本地油源所供原油均受到了低幅度隆起與優(yōu)質(zhì)砂體的逐級捕獲、阻擋，難以繼續(xù)向北長距離運(yùn)移。

結(jié)論

（1）通過地層精細(xì)對比劃分，結(jié)合地下水礦化度特征，說明本區(qū)存在斷層，斷層為傾向西北，斷距約20m的高角度正斷層，斷層線東側(cè)為上盤。

（2）受差異壓實(shí)、構(gòu)造應(yīng)力等作用，研究區(qū)以高鎮(zhèn)東南為中心發(fā)育多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起微構(gòu)造，縱向上具有較好的繼承性，說明在該時(shí)期整個(gè)盆地處于相對穩(wěn)定的沉積時(shí)期。

（3）斷層溝通了油氣的運(yùn)移通道，油氣沿?cái)鄬泳€兩側(cè)成串珠狀成藏，斷層和隆洼相問的微構(gòu)造格局相輔相成，共同控制了研究區(qū)油藏分布特征。