鄂爾多斯盆地鹽池地區(qū)中生界油藏分布規(guī)律及成藏主控因素

周新平,惠 瀟,鄧秀芹,左 靜,張文選,曾鳳凰

(1.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710018;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院,陜西 西安 710018;3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司 第十二采油廠,陜西 西安 710200)

鄂爾多斯盆地鹽池地區(qū)位于姬嫄油田西北部,構(gòu)造上橫跨西緣沖斷帶與天環(huán)拗陷兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元(見(jiàn)圖1),構(gòu)造條件復(fù)雜,勘探與研究程度整體相對(duì)較低。受基底斷裂及構(gòu)造變形的影響,發(fā)育不同級(jí)次和規(guī)模的斷裂系統(tǒng)和褶皺構(gòu)造,斷裂系統(tǒng)為原油運(yùn)移提供了良好的通道,并控制了圈閉類(lèi)型[1],褶皺構(gòu)造則是原油運(yùn)聚的有利指向,斷裂系統(tǒng)及褶皺構(gòu)造使得該區(qū)石油勘探具有一定的潛力。該區(qū)石油勘探經(jīng)歷了多個(gè)階段,早期以尋找與斷層溝通的侏羅系淺層油藏為主,并在20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)了馬家灘、擺宴井、李莊子等侏羅系構(gòu)造油藏,油藏規(guī)模較小,且分布分散,主要位于西緣沖斷帶的大斷層附近。隨著延長(zhǎng)組低滲透油藏大面積成藏理論認(rèn)識(shí)的不斷提升,2005年，為尋找勘探新區(qū)帶、新層系,在大斷層相對(duì)不太發(fā)育的古峰莊一帶，針對(duì)延長(zhǎng)組部署了風(fēng)險(xiǎn)探井,其中,F2井在延長(zhǎng)組下組合試油獲得高產(chǎn)油流,油藏類(lèi)型以構(gòu)造-巖性油藏為主,從而拉開(kāi)了該區(qū)中生界油藏整體勘探的序幕。近年來(lái)，研究區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了Y156，F(xiàn)21等一批油藏,顯示出其良好的勘探前景。隨著勘探程度的不斷提高,發(fā)現(xiàn)鉆井揭示、測(cè)錄井解釋較好的含油顯示層段試油出水,斷層兩盤(pán)同一層位相鄰井的油水性質(zhì)截然不同,而此類(lèi)鉆井或油藏附近基本都存在低級(jí)序斷層，這表明斷層不僅對(duì)油藏成藏起到了積極作用,也可能造成原有油藏的破壞。同時(shí)，斷層的開(kāi)啟與封閉也決定了油藏的油水性質(zhì)及分布。由此可見(jiàn)，研究區(qū)的構(gòu)造與油藏關(guān)系密切,油藏類(lèi)型及分布受斷層級(jí)次、斷層性質(zhì)等構(gòu)造特征影響。前人針對(duì)該區(qū)的構(gòu)造特征[2]、斷裂體系、控藏模式[1]、沉積儲(chǔ)層特征[3]、烴源巖條件[4]以及地層水與油藏成藏關(guān)系[5]開(kāi)展了相關(guān)研究,重點(diǎn)對(duì)構(gòu)造特征及控藏作用進(jìn)行了分析,主要是對(duì)三級(jí)以上斷層的刻畫(huà),以及作為原油運(yùn)移通道、圈閉控制因素的研究，但對(duì)伸展應(yīng)力、走滑應(yīng)力等作用形成的四、五級(jí)等低級(jí)序斷層還缺少研究，而斷層的封閉性與否也關(guān)乎油藏的形成及流體的分布。本研究基于井、震結(jié)合,重點(diǎn)刻畫(huà)了低級(jí)序的斷層特征,根據(jù)構(gòu)造特征及低級(jí)序斷層分布,分區(qū)帶分析了中生界的油藏特征,從斷層與油藏的匹配關(guān)系、斷層封閉性、相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)等方面分析了油藏的成藏主控因素,建立了該區(qū)中生界油藏的成藏模式,以期為盆地西緣新區(qū)復(fù)雜構(gòu)造條件下的石油勘探提供依據(jù)。

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元及研究區(qū)斷裂分布圖Fig.1 Faults distribution in the study area and structural units of the Ordos basin

1 構(gòu)造特征

研究區(qū)主體位于馬家灘構(gòu)造帶,具有典型的逆沖推覆構(gòu)造特征,其構(gòu)造格架基本受控于基底斷裂,呈東西分帶、南北分塊的特征,發(fā)育各類(lèi)斷裂系統(tǒng)及斷裂組合樣式[1]。研究區(qū)中生界標(biāo)志層明顯,延安組延9煤層、延長(zhǎng)組長(zhǎng)7底部泥頁(yè)巖為區(qū)域性標(biāo)志層,可對(duì)比性強(qiáng),分別對(duì)應(yīng)TJ9，TT7地震反射層。從切過(guò)西緣沖斷帶與天環(huán)拗陷的地震剖面來(lái)看(見(jiàn)圖2a),該區(qū)西部地層構(gòu)造變形強(qiáng)烈,以Y字型斷層組合為主,斷層規(guī)模大,切穿地層深,地層起伏較大,斷層兩盤(pán)相鄰井同一地層構(gòu)造相差數(shù)百米。自西向東,隨著構(gòu)造應(yīng)力的減弱,構(gòu)造變形減小,地層起伏變緩,主要發(fā)育低幅度構(gòu)造及低級(jí)序斷層。低級(jí)序斷層主要是在伸展應(yīng)力、走滑應(yīng)力以及主斷層牽引等綜合作用下形成,地震反射同相軸錯(cuò)斷、撓曲、褶皺現(xiàn)象明顯(見(jiàn)圖2b～d)。斷層性質(zhì)以逆斷層為主,主要切過(guò)延長(zhǎng)組地層,少數(shù)切穿延長(zhǎng)組甚至侏羅系地層,斷層延伸長(zhǎng)度較短,小于3 km;斷層斷距較小,一般10～20 m;傾向SW或NE,傾角較陡,分布范圍40°～80°;低級(jí)序斷層在研究區(qū)馬家灘—古峰莊—馬坊一帶廣泛發(fā)育,平面分布具有分帶性,呈NWW雁行式展布(見(jiàn)圖1)。低級(jí)序斷層主要分布在延長(zhǎng)組地層,切過(guò)長(zhǎng)9，長(zhǎng)7油層組的斷層數(shù)量、分布基本相同,少數(shù)斷層切過(guò)延9油層組,斷層性質(zhì)及分布繼承了長(zhǎng)9，長(zhǎng)7斷層的特征。

研究區(qū)構(gòu)造演化大致經(jīng)歷了4個(gè)階段,其中,晚侏羅世至早白堊世末的燕山運(yùn)動(dòng)主幕為構(gòu)造的主要形成期,基本奠定了盆地西緣沖斷帶的構(gòu)造格局；古新世后受喜山作用影響，研究區(qū)形成少量斷層,并造成部分?jǐn)鄬臃崔D(zhuǎn)[6]。斷層錯(cuò)斷地層層位的年代通常用于判斷斷層的形成時(shí)期,即斷層切至地層層位的年代反映了斷層可能的最晚形成時(shí)期。研究區(qū)低級(jí)序斷層主要為切過(guò)延長(zhǎng)組的逆斷層,部分?jǐn)嘀临_系甚至下白堊統(tǒng)地層,僅少數(shù)切穿中新生界地層。結(jié)合研究區(qū)的構(gòu)造演化及斷層發(fā)育特征認(rèn)為，該區(qū)發(fā)育兩期低級(jí)序斷層,I期斷層以早白堊世末之前燕山運(yùn)動(dòng)主幕形成的切穿延長(zhǎng)組至下白堊統(tǒng)地層的逆斷層為主,斷層數(shù)量多,分帶分布;II期斷層為古新世以來(lái)受喜山作用影響形成的切穿中新生界地層的逆斷層及后期反轉(zhuǎn)形成的正斷層,斷層數(shù)量少,僅零星分布(見(jiàn)圖1)。

2 油藏特征

研究區(qū)不同級(jí)次的斷層分區(qū)帶展布,根據(jù)構(gòu)造特征及不同級(jí)次斷層分布,將研究區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)帶,自西向東依次為西緣沖斷帶、過(guò)渡帶及天環(huán)拗陷帶(見(jiàn)圖1)。該區(qū)中生界油藏特征與構(gòu)造區(qū)帶關(guān)系密切,不同區(qū)帶的油藏類(lèi)型、分布層位等特征各不相同(見(jiàn)圖3,4)。

圖2 鹽池地區(qū)斷層地震反射特征Fig.2 The seismic reflection characteristics of faults in Yanchi aera

圖3 鹽池地區(qū)西緣沖斷帶—天環(huán)拗陷帶中生界油藏特征Fig.3 The characteristics of Mesozoic reservoir from western margin thrust belt to Tian Huan depression in Yanchi aera

圖4 鹽池地區(qū)不同區(qū)帶中生界油藏分布層位直方圖Fig.4 The histogram of Mesozoic reservoir distribution in different zone in Yanchi aera

1)西緣沖斷帶:構(gòu)造變形最為強(qiáng)烈,斷層發(fā)育,以切穿中新生界地層的大斷層為主,構(gòu)造起伏大,部分與斷層配置形成斷塊圈閉。油藏類(lèi)型以斷塊油藏為主,油藏規(guī)模小,孤立分布,主要為侏羅系淺層油藏,分布在大斷層附近,如馬家灘、擺宴井、李莊子等侏羅系構(gòu)造油藏。近年來(lái)，不同區(qū)帶已發(fā)現(xiàn)的油藏分布層位統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,西緣沖斷帶的油層分布層位較為分散,延長(zhǎng)組各油層組及侏羅系均有分布,主要與斷層分布以及與相應(yīng)的圈閉匹配有關(guān)。西緣沖斷帶油藏類(lèi)型以F19井侏羅系油藏為代表(見(jiàn)圖5a),該油藏夾持于兩條大斷層之間,呈近南北向展布,規(guī)模較小;油層位于有利的構(gòu)造高部位,較相鄰井同一層位高近四百米。下伏長(zhǎng)7烴源巖生成的原油,通過(guò)西緣斷裂帶的大斷層垂向輸導(dǎo),并最終在有利的構(gòu)造圈閉形成斷塊油藏。

2)過(guò)渡帶:位于西緣沖斷帶與天環(huán)拗陷帶的結(jié)合部位,構(gòu)造變形相對(duì)變緩,以發(fā)育低幅度構(gòu)造及低級(jí)序斷層為主,低幅度構(gòu)造與低級(jí)序斷層可形成良好的配置關(guān)系。該區(qū)油藏類(lèi)型主要為構(gòu)造-巖性油藏,油藏規(guī)模較大,局部可形成連片。此類(lèi)油藏的油水關(guān)系復(fù)雜,主要受低級(jí)序斷層封閉性以及后期斷層調(diào)整改造的影響,斷層兩盤(pán)相鄰井的油水分布及流體性質(zhì)存在差異。此類(lèi)油藏分布具有一定的方向性,主要與低幅度構(gòu)造圈閉的定向排列有關(guān),基本呈近東西向展布;油層分布層位較多,以延長(zhǎng)組長(zhǎng)6，長(zhǎng)9及侏羅系為主。過(guò)渡帶油藏類(lèi)型以Y231井長(zhǎng)91油藏為代表(見(jiàn)圖5b),該油藏位于低級(jí)序斷層的上升盤(pán),原油通過(guò)開(kāi)啟的低級(jí)序斷層運(yùn)移至低幅度構(gòu)造圈閉,在相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)聚集成藏,形成構(gòu)造-巖性油藏。

3)天環(huán)拗陷帶:低級(jí)序斷層少量發(fā)育。油藏類(lèi)型以巖性油藏為主,油藏規(guī)模大,大面積分布,特別是馬坊、紅井子一帶,油藏連片發(fā)育;油層主要位于延長(zhǎng)組中下組合及侏羅系。該區(qū)油藏以C76井長(zhǎng)81油藏為代表(見(jiàn)圖5c),受?chē)鷰r封堵,原油在相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)聚集成藏。

圖5 鹽池地區(qū)不同區(qū)帶中生界油藏剖面圖Fig.5 The profiles of Mesozoic reservoir in different zone in Yanchi aera

總之,研究區(qū)自西向東,從西緣沖斷帶到天環(huán)拗陷帶,受構(gòu)造分區(qū)及斷層級(jí)次影響,油藏類(lèi)型從斷塊油藏、構(gòu)造-巖性油藏到巖性油藏;油層分布層位從分散分布到相對(duì)集中分布;油藏規(guī)模從零散孤立分布到大面積連片發(fā)育。

3 成藏主控因素

研究區(qū)位于延長(zhǎng)組長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育區(qū),烴源巖厚度大,最厚可達(dá)40 m。烴源巖TOC為0.83%～12.28%,平均3.68%,有機(jī)質(zhì)豐度高,且已進(jìn)入成熟階段,油源條件好。該區(qū)構(gòu)造條件復(fù)雜,斷層發(fā)育,斷層能否有效溝通烴源巖、是否發(fā)育有利圈閉、油藏能否保存等條件決定了中生界油藏的形成與分布。因此，中生界油藏主要受斷層級(jí)次、斷層封閉性、低幅度構(gòu)造圈閉以及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)等多種因素影響。前人研究成果表明,研究區(qū)中生界儲(chǔ)層發(fā)育兩期烴類(lèi)包裹體,早期為低熟烴類(lèi)產(chǎn)物,晚期包裹體在巖相學(xué)特征及包裹體均一溫度等方面均代表了成熟烴類(lèi)的大量充注,油藏成藏期為早白堊世末期[7]。研究區(qū)低級(jí)序斷層形成期次為兩期,I期斷層為早白堊世末之前形成的切穿延長(zhǎng)組至下白堊統(tǒng)地層的逆斷層,II期斷層為古新世以來(lái)形成的切穿中新生界地層的逆斷層及后期反轉(zhuǎn)形成的正斷層。I期斷層形成于原油大規(guī)模運(yùn)聚之前,溝通了長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)烴源巖與中生界儲(chǔ)層,為油藏形成提供了良好的運(yùn)移通道,而斷層的封閉性與否決定了油藏的形成及流體性質(zhì)差異。II期斷層為成藏期之后形成,可能使古油藏遭受破壞。

3.1 具備I期低級(jí)序斷層溝通油源是基礎(chǔ)

該區(qū)中生界下三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組、侏羅系主要為湖泊—三角洲沉積,各油層組的巖性組合以砂泥巖薄互層為主,砂巖、泥巖單層厚度薄,泥質(zhì)含量相對(duì)較高。低級(jí)序斷層在錯(cuò)斷砂泥巖薄互層的過(guò)程中勢(shì)必會(huì)在斷面處形成泥巖涂抹,經(jīng)成巖作用后形成斷層巖,斷層巖與對(duì)置儲(chǔ)層的排替壓差決定了斷層對(duì)流體起輸導(dǎo)或封堵作用。斷層封閉性的關(guān)鍵在于斷層巖與對(duì)置儲(chǔ)層的排替壓差,當(dāng)斷層巖排替壓力大于對(duì)置儲(chǔ)層的排替壓力時(shí),斷層封閉,對(duì)流體起封堵作用,兩者的排替壓差越大,斷層封閉能力越強(qiáng)。否則,斷層開(kāi)啟,對(duì)流體起輸導(dǎo)作用[8-13]。根據(jù)低級(jí)序斷層附近鉆井揭示的巖性組合情況,從泥質(zhì)含量、斷層面正壓力的角度,運(yùn)用斷-儲(chǔ)排替壓差法分析研究區(qū)斷層的封閉性。

F2，F(xiàn)21井附近發(fā)育兩條低級(jí)序斷層(以下簡(jiǎn)稱(chēng)F2，F(xiàn)21斷層),斷層傾向南西,傾角36°～42°,呈鏟式分布;斷層斷距小,分別為30，15 m,延伸長(zhǎng)度2～6 km,均切至侏羅系地層(見(jiàn)圖1,6)。F2，F(xiàn)21斷層長(zhǎng)91段的斷-儲(chǔ)排替壓差法計(jì)算結(jié)果表明,F2斷層巖的排替壓力為1.2～1.8 MPa,對(duì)置儲(chǔ)層的排替壓力為1.0～1.5 MPa,斷層巖排替壓力均大于儲(chǔ)層排替壓力,斷層封閉,且封閉能力較強(qiáng),理論可封閉的油柱高度達(dá)322 m;F21斷層巖的排替壓力為0.5～0.6 MPa,對(duì)置儲(chǔ)層的排替壓力為1.2～1.3 MPa,斷層巖排替壓力均小于儲(chǔ)層排替壓力,斷層開(kāi)啟,對(duì)流體起輸導(dǎo)作用(見(jiàn)圖7)?？碧綄?shí)踐也證實(shí)了F2斷層為封閉斷層,F21斷層為開(kāi)啟斷層。圍繞F2井長(zhǎng)9油藏?cái)U(kuò)邊,分別在斷層兩翼部署了相關(guān)井位,鉆探效果卻大不相同。F2斷層西翼G20-45，G19-44井試油效果良好,F2井油藏面積進(jìn)一步落實(shí)并擴(kuò)大,隨后部署的F21井還獲得了日產(chǎn)百噸的高產(chǎn)油流;而F2斷層?xùn)|翼G20-47等井試油均出水,且未見(jiàn)含油顯示,儲(chǔ)層電阻率均低于西翼。另外,F2斷層兩翼的流體性質(zhì)也不相同。F2斷層西翼的Y279，F(xiàn)2，F(xiàn)201井,以及相鄰的F21斷層西翼的F202，Y216井的地層水水型為CaCl2，MgCl2型,礦化度8.29～23.19 g/l,氯根4 250～9 401 mg/l,鈉氯系數(shù)0.51～0.63,顯示地層水封閉性較好;F2斷層?xùn)|翼的F203井礦化度高達(dá)44.09 g/l,氯根26 543 mg/l,鈉氯系數(shù)為0.39,盡管都為CaCl2型地層水,但其封閉性明顯優(yōu)于斷層西翼的相鄰井。地層水性質(zhì)及特征參數(shù)也佐證了F21斷層為開(kāi)啟斷層,溝通了該斷層兩翼地層流體的流動(dòng),流體通過(guò)疊置砂體側(cè)向運(yùn)移,受F2斷層側(cè)向封堵影響,其東西兩翼地層流體流動(dòng)受阻,地層水性質(zhì)不同。通過(guò)對(duì)研究區(qū)低級(jí)序斷層封閉性的定量評(píng)價(jià)認(rèn)為，該區(qū)低級(jí)序斷層以開(kāi)啟為主,少數(shù)為封閉斷層,開(kāi)啟斷層有效溝通了烴源巖與儲(chǔ)層,斷層附近的低幅度構(gòu)造、相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)以及封閉斷層含油顯示較好一側(cè)的有利圈閉均為有利的勘探目標(biāo)。

圖6 古峰莊地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)91砂體、構(gòu)造、滲透率疊合圖Fig.6 The contour congruent map of sandbody, structure and permeability of Chang 91 of Yanchang formation in the Gufengzhuang area

圖7 古峰莊地區(qū)F40-F203延長(zhǎng)組長(zhǎng)91油藏剖面圖Fig.7 The reservoir profile of Chang 91 of Yanchang formation crossed F40well to F203well in the Gufengzhuang area

3.2 發(fā)育低幅度構(gòu)造及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)是核心

井震結(jié)合精細(xì)構(gòu)造刻畫(huà)結(jié)果表明,研究區(qū)過(guò)渡帶、天環(huán)拗陷帶低幅度構(gòu)造發(fā)育,圈閉類(lèi)型以低幅度鼻隆、斷背斜及背斜為主；此類(lèi)低幅度構(gòu)造圈閉面積5～20 km2,構(gòu)造幅度基本都低于15 m,一般分布在低級(jí)序斷層附近,與油源斷層形成良好的配置關(guān)系。不同反射層的低幅度構(gòu)造縱向上表現(xiàn)出疊合或部分重合的特征,顯示了構(gòu)造圈閉形成于統(tǒng)一的構(gòu)造背景,圈閉的發(fā)育具有一定的繼承性。低幅度構(gòu)造平面上靠近油源斷裂,縱向上多個(gè)層位的構(gòu)造圈閉疊合,此類(lèi)組合有利于圈閉成藏(F2，F(xiàn)21井發(fā)育多層系復(fù)合油藏就是例證)。另外,研究區(qū)儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),尤其是延長(zhǎng)組儲(chǔ)層,盡管儲(chǔ)層物性整體較差,滲透率一般低于5×10-3μm2,但局部發(fā)育相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū),滲透率可達(dá)(10～30)×10-3μm2,甚至更高，這主要與其巖石組分、組構(gòu)、成巖作用有關(guān)[14]。低滲透背景下的相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)為甜點(diǎn)發(fā)育區(qū),可形成大面積連續(xù)分布油藏,主要分布在天環(huán)拗陷帶(見(jiàn)圖5c)。研究區(qū)過(guò)渡帶古峰莊地區(qū)低級(jí)序斷層與低幅度構(gòu)造發(fā)育,兩者的有效配置形成了低幅度鼻隆、斷背斜圈閉。該區(qū)局部發(fā)育相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū),滲透率普遍高于10×10-3μm2,主要位于主河道上,其分布與河道走向基本一致。原油通過(guò)開(kāi)啟的斷層在低幅度鼻隆、斷背斜圈閉以及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)聚集,受?chē)鷰r遮擋及封閉斷層封堵,形成構(gòu)造-巖性油藏(如Y231，Y34及F2等長(zhǎng)91油藏)；油藏類(lèi)型及分布主要受低幅度構(gòu)造、相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)的控制(見(jiàn)圖6)。

3.3 油藏是否遭受II期斷層作用調(diào)整改造是關(guān)鍵

研究區(qū)部分井鉆井揭示的含油顯示較好,巖心錄井顯示油斑及以上含油級(jí)別,地化錄井、核磁共振均顯示含油,儲(chǔ)層厚度較大,物性較好,但無(wú)論是應(yīng)用酸化壓裂還是射孔求初產(chǎn)的儲(chǔ)層改造工藝,試油均出水,少數(shù)為油花,水量較大。地層水水型為Na2SO4型,礦化度相對(duì)較低,一般低于10 mg/l,氯根含量低,硫酸根含量較高,地層水特征參數(shù)鈉氯系數(shù)、脫硫系數(shù)顯示地層水較活躍。此類(lèi)含油顯示好,但試油出水井附近都發(fā)育II期斷層。因此可知，II期斷層對(duì)古油藏起到了破壞作用。

儲(chǔ)層油氣包裹體豐度參數(shù)(GOI)反映了儲(chǔ)層的含油飽和度,可用于古油層、油水界面及油氣充注史等分析。通常認(rèn)為，油層、運(yùn)移通道及水層的GOI分別為大于5%，1%～5%及小于1%[15]。研究區(qū)中生界試油出水層GOI范圍為6.7%～10.1%,表明其發(fā)生過(guò)原油充注并形成古油藏。此類(lèi)儲(chǔ)層包裹體鹽度較低,主要為1%～5%,包裹體鹽度并未隨深度的增加而增加,低鹽度包裹體特征也顯示油藏遭受了破壞。前人研究成果表明,該區(qū)早期包裹體顯示地層水以富含氯離子的鹽水體系為主,受構(gòu)造作用影響,晚期包裹體中主要鹽水離子明顯低于早期,晚期油藏遭受調(diào)整破壞[5-6]。儲(chǔ)層定量顆粒熒光(QGF)、儲(chǔ)層表面吸附烴定量熒光(QGF-E)特征參數(shù)常用于古油層、現(xiàn)今油層或殘余油層的判識(shí)[16-17]。研究區(qū)西緣沖斷帶Y177井長(zhǎng)91段不同深度儲(chǔ)層的QGF指數(shù)范圍為7.6～19.1,平均值為13.1,熒光響應(yīng)整體較強(qiáng);QGF光譜λmax范圍400～410 nm,Δλ范圍為45～130 nm,具有典型輕質(zhì)油特征(見(jiàn)表1)。油層的QGF指數(shù)一般大于4,水層小于4,該段QGF熒光響應(yīng)較強(qiáng),QGF指數(shù)普遍大于4,表明長(zhǎng)91段儲(chǔ)層曾發(fā)生過(guò)輕質(zhì)油成藏。隨深度增加,其充注程度減弱,QGF指數(shù)、強(qiáng)度等參數(shù)均呈減小趨勢(shì)(見(jiàn)圖8，表1)。前人研究成果表明,QGF-E越大,含油飽和度越高,油層的QGF-E強(qiáng)度基本在20 pc以上,水層的小于20 pc[16]。對(duì)于鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組低滲透油藏而言,油層的QGF-E值基本在150 pc以上[17],甚至更高[18];λmax值高低與其成分與密度有關(guān)。該段QGF-E范圍為3.8～164.3 pc,平均值為42.5 pc,顯示出水層特征;QGF-E光譜分布在300～600 nm,主要呈不對(duì)稱(chēng)單峰,峰值基本位于375～475 nm,2 265.3～2 267.5 m段的QGF-E光譜強(qiáng)度低且平緩,分布較寬;λmax值分布在370 nm左右,與四環(huán)芳烴和極性化合物在溶劑中的熒光光譜相似。QGF指數(shù)與QGF-E強(qiáng)度的高-低配置,顯示了該段含油包裹體較多,早期原油充注形成了古油藏或古油層,但后期調(diào)整改造,孔隙中殘留的原油較少,形成了現(xiàn)今的水層。結(jié)合斷層附近儲(chǔ)層的GOI，QGF，QGF-E等參數(shù)，地層水特征以及前人研究成果認(rèn)為，II期斷層的發(fā)育造成了研究區(qū)古油藏的調(diào)整破壞。另外,喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致研究區(qū)盆地不均勻抬升并遭受剝蝕,也可能造成油藏的調(diào)整。

通過(guò)對(duì)研究區(qū)斷層形成時(shí)期與中生界油藏成藏時(shí)期的匹配分析,結(jié)合油藏成藏主控因素研究,建立了該區(qū)中生界油藏的構(gòu)造控藏模式(見(jiàn)圖9)。晚侏羅世末期,I期低級(jí)序斷層開(kāi)始形成,此時(shí)盆地?zé)N源巖開(kāi)始生排烴，形成早期原油充注,早期原油的充注使輸導(dǎo)層巖石傾向于親油，在烴源巖臨近的有利區(qū)形成早期油藏;至早白堊世末期,長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)烴源巖進(jìn)入生排烴高峰,受異常高壓驅(qū)動(dòng)的原油通過(guò)開(kāi)啟的斷層、親油的疊置砂體垂向輸導(dǎo),側(cè)向運(yùn)移,在西緣沖斷帶的斷塊圈閉形成斷塊油藏,過(guò)渡帶受?chē)鷰r遮擋、封閉斷層封堵,在低幅度鼻隆、斷背斜、背斜圈閉等構(gòu)造圈閉以及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)形成構(gòu)造-巖性油藏,在天環(huán)拗陷主要受?chē)鷰r遮擋形成巖性油藏;古新世受喜山運(yùn)動(dòng)作用影響發(fā)育的II期斷層造成了部分古油藏的調(diào)整破壞。針對(duì)研究區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造條件,應(yīng)積極開(kāi)展地震低幅度構(gòu)造刻畫(huà)及低級(jí)序斷層識(shí)別,分析斷層與油藏的匹配關(guān)系。其中,西緣沖斷帶以尋找有利的構(gòu)造圈閉為主,含油顯示附近的構(gòu)造高部位為有利的勘探目標(biāo);過(guò)渡帶以尋找開(kāi)啟斷層附近的低幅度鼻隆、背斜等構(gòu)造圈閉及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)為主,同時(shí)應(yīng)注意封閉斷層兩側(cè)流體的差異,含油顯示較好的一側(cè)圈閉為有利目標(biāo)區(qū);天環(huán)拗陷以油藏?cái)U(kuò)邊為目的,主要尋找相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)。另外,II期斷層對(duì)古油藏的影響也不可忽視。

表1 Y177井延長(zhǎng)組長(zhǎng)91儲(chǔ)層定量熒光結(jié)果Tab.1 Reservoir quantitative fluorescence result of Chang 91 of Yanchang formation in the Y177 well

注:QGF、QGF-E數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)系地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

4 結(jié) 論

1)研究區(qū)構(gòu)造條件復(fù)雜,低級(jí)序斷層發(fā)育,主要為斷距小、傾角陡、延伸短的逆斷層,以北西—南東向呈雁行式分帶展布。斷層為兩期形成,以晚侏羅世—早白堊世末期逆斷層為主,少數(shù)為古新世逆斷層及后期反轉(zhuǎn)的正斷層,斷層形成時(shí)期位于油藏主要成藏期前后,對(duì)油藏的形成及保存具有重要意義。

2)該區(qū)中生界油藏特征與構(gòu)造關(guān)系密切。西緣沖斷帶以斷塊油藏為主,油層分布層位分散,油藏規(guī)模較小,孤立分布;過(guò)渡帶主要為構(gòu)造-巖性油藏,油藏規(guī)模較大,局部可形成連片,近東西向展布;天環(huán)拗陷帶以巖性油藏為主,油藏規(guī)模大,大面積分布。過(guò)渡帶、天環(huán)拗陷帶油層主要位于延長(zhǎng)組中下組合及侏羅系。

圖8 西緣沖斷帶Y177井延長(zhǎng)組長(zhǎng)91QGF和QGF-E圖Fig.8 QGF index and QGF-E intenstiy depth profiles for Y177 well, western margin thrust belt

圖9 鹽池地區(qū)中生界油藏成藏模式示意圖Fig.9 Accumulation pattern of Mesozoic reservoirs in Yanchi aera

3)研究區(qū)構(gòu)造控藏作用明顯,具備I期低級(jí)序斷層溝通油源是基礎(chǔ),發(fā)育低幅度構(gòu)造及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)是核心,油藏是否遭受II期斷層作用調(diào)整改造是關(guān)鍵。早白堊世末期,原油通過(guò)開(kāi)啟的斷層、疊置砂體輸導(dǎo)運(yùn)移,在西緣沖斷帶的斷塊圈閉形成斷塊油藏,過(guò)渡帶受?chē)鷰r遮擋、封閉斷層封堵在低幅度鼻隆、背斜等構(gòu)造圈閉以及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū)形成構(gòu)造-巖性油藏,天環(huán)拗陷帶主要受?chē)鷰r遮擋形成巖性油藏;古新世受喜山運(yùn)動(dòng)影響發(fā)育的II期斷層造成了部分古油藏調(diào)整破壞。針對(duì)研究區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造條件,應(yīng)重點(diǎn)刻畫(huà)低幅度構(gòu)造、低級(jí)序斷層以及相對(duì)高滲儲(chǔ)集區(qū),明確構(gòu)造與油藏的關(guān)系,分區(qū)帶尋找有利勘探目標(biāo)。