鄂爾多斯盆地A 區(qū)長7～長8 油藏成藏富集規(guī)律研究

王碧濤，金玉俊，郭文娟，蘇幽雅，徐 寧，曹 麗，劉向偉，李紹鵬

（1.中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006；2.貴州烏江能源產(chǎn)業(yè)研究院有限公司，貴州貴陽 550025）

鄂爾多斯盆地是中國陸上第二大沉積盆地，盆地面積25×104km2，盆地內(nèi)油氣資源豐富，勘探領(lǐng)域廣闊。盆地由晉西撓褶帶、陜北斜坡、天環(huán)凹陷以及西緣斷褶皺帶四大主要構(gòu)造單元組成，盆地邊緣斷裂褶皺發(fā)育，內(nèi)部構(gòu)造相對簡單，地層平緩，為西傾單斜構(gòu)造，傾角較小，不足1°。研究區(qū)位于盆地陜北斜坡中西部，面積2 013×104km2，地理位置為陜西省志丹～吳起縣境內(nèi)。主力開發(fā)層系為侏羅系延9、延10 油層組及三疊系長2、長4+5、長6 油層組[1]。

1 勘探開發(fā)歷程

鄂爾多斯盆地A 區(qū)勘探始于20 世紀(jì)90 年代，陜A 井在長6 層發(fā)現(xiàn)10.8 m 油層，試油獲得17.3 t 高產(chǎn)工業(yè)油流，揭開了A 油田長6 油藏的開發(fā)序幕。隨后發(fā)現(xiàn)了B 區(qū)長6 油藏、C 區(qū)長6 油藏及D 區(qū)延9 延10油藏，后經(jīng)先導(dǎo)開發(fā)試驗(yàn)、規(guī)模開發(fā)、滾動擴(kuò)邊三個階段，累計(jì)建成產(chǎn)能200×104t。近年來，隨著勘探層位的下移，該區(qū)先后發(fā)現(xiàn)了順A、塞B 等5 個長7～長8 出油井點(diǎn)，長7～長8 深層油藏增儲潛力凸現(xiàn)，為進(jìn)一步做好該區(qū)的勘探增儲工作，開展該區(qū)長7～長8 油藏成藏富集規(guī)律研究十分必要[2-4]。

2 地層對比及小層劃分

3 沉積相帶及砂體展布研究

根據(jù)區(qū)域沉積背景，結(jié)合沉積粒度分析、巖心相標(biāo)志及單井相研究，長8、長7 期均為三角洲前緣沉積環(huán)境，砂體均呈北東-南西向展布，其中長82至長81期沉積規(guī)模變強(qiáng)，砂體連片、連通性變好，長82河道寬1～4 km，長81河道寬2～3 km。長73至長71期物源充足，為湖盆沉積的鼎盛時期，砂體厚且連片性較好，長73河道寬3～5 km，長河道寬3～6 km，長河道寬2～5 km。長河道寬4～6 km，長河道寬3～5 km，長河道寬3～5 km。

4 成藏富集規(guī)律研究

4.1 烴源巖決定著油藏的分布

長7、長9 烴源巖研究：鄂爾多斯盆地發(fā)育長7、長9 兩套烴源巖，長7 烴源巖盆地內(nèi)整體發(fā)育，長9 烴源巖僅陜北斜坡局部發(fā)育。油藏平面上分布于生烴坳陷的內(nèi)側(cè)或外緣，縱向上分布于長7、長9 烴源巖的上下儲層中，與烴源巖形成了上生下儲、下生上儲、中生夾儲等多種源儲關(guān)系。A 區(qū)長7 烴源巖發(fā)育在谷A 部位，厚度達(dá)到40 m，長9 烴源巖發(fā)育在北B 部位，厚度保持在10～25 m，長7、長9 油藏的分布與長7、長9 烴源巖分布匹配性較好，長7 油藏試油高產(chǎn)區(qū)主要分布在研究區(qū)西部谷A 井部位，長9 油藏試油高產(chǎn)區(qū)主要分布在油藏南部北B 井部位，長8 油藏發(fā)育于工區(qū)谷A 以西長7 烴源巖發(fā)育部位和北B 區(qū)長9 烴源巖發(fā)育部位。油藏規(guī)模及分布具有離湖盆生烴中心越近，油藏規(guī)模越大，分布越多的特點(diǎn)。

根據(jù)長7 烴源巖、長9 烴源巖分布與長7、長8 油藏分布特征關(guān)系表明烴源巖的控制作用著油藏的成藏及分布。研究區(qū)油氣成藏具有“二元主次供烴，源儲壓差驅(qū)動，近源連續(xù)聚集”的特征。

長8 烴源巖研究：研究區(qū)北B 部位長82層不均勻發(fā)育5～20 m 厚度不等的暗色泥巖，巖心主要表現(xiàn)為灰黑色、黑色泥巖，測井曲線特征具有高伽馬＞130 API、高時差＞300 μs/m、低密度＜2.4 g/cm3，中、低感應(yīng)30～80 Ω·m 的電性特征，與長91暗色泥巖具有較好的對比性。通過有機(jī)碳、瀝青“A”、生烴潛量、有機(jī)質(zhì)類型、生排烴能力等指標(biāo)研究、對比，表明該區(qū)長82暗色泥巖有較高的有機(jī)質(zhì)豐度和一定的生烴潛力，長8 暗色泥巖一定程度上輔助生烴，同時控制著該區(qū)油藏分布和規(guī)模。

研究區(qū)長82暗色泥巖有機(jī)碳TOC 含量主要分布在4%～7%，平均含量為5%。長91暗色泥巖的有機(jī)碳TOC 含量主要分布在4%～6%，平均含量5.03%，與長9暗色泥巖有機(jī)碳TOC 含量相當(dāng)。氯仿瀝青“A”主要分布在0.1%～1.0%，以0.4%～0.5%和0.7%～0.8%為主，平均含量為0.5%，與長7 烴源巖的氯仿瀝青“A”（平均為0.6%）含量相當(dāng)，有機(jī)質(zhì)豐度較高。在生烴潛量方面，研究區(qū)長82暗色泥巖生烴潛量主要分布在5～30 mg/g，平均為15.7 mg/g，與長9 暗色泥巖生烴潛量15.9 mg/g相當(dāng)，與長7 生油巖19.3 mg/g 比較接近。從熱成熟的方面，長8 烴源巖的熱演化程度達(dá)到生油高峰階段，長8 黑色泥頁巖干酪根的實(shí)測Ro 值為0.84%～1.37%，平均值為1.1%，巖石熱解Tmax 為450℃左右，瀝青“A”轉(zhuǎn)化率高，平均為11.66%；各項(xiàng)地球化學(xué)參數(shù)均一致反映出研究區(qū)長8 烴源巖已達(dá)到生油高峰演化階段（見表1）。

表1 鄂爾多斯盆地A 區(qū)長8 與長7、長9 有機(jī)質(zhì)成熟度指標(biāo)對比表

研究區(qū)TOC 相近的長8 暗色泥巖瀝青“A”轉(zhuǎn)化率與陜北地區(qū)長9、長7 十分相近，說明生烴能力相當(dāng)，且TOC、瀝青“A”轉(zhuǎn)化率均較高，具有生烴能力較強(qiáng)的特征（見圖1）。瀝青“A”轉(zhuǎn)化率和S1/TOC 隨TOC 增高而降低的趨勢也反映了長8 暗色泥巖具有一定的排烴能力（見圖2）。

圖1 A 區(qū)長8 暗色泥巖TOC-瀝青“A”轉(zhuǎn)化率交匯圖

圖2 A 區(qū)長8 暗色泥巖TOC-S1/TOC 交匯圖

通過對比研究區(qū)長8 與長7、長9 烴源巖在有機(jī)碳含量TOC、瀝青“A”、成熟度等方面對比（見表2），表明A 區(qū)長82暗色泥巖具備一定的生烴能力。

表2 研究區(qū)長8、長7、長9 烴源巖有機(jī)地化特征對比表

4.2 砂體疊置和裂縫發(fā)育是油氣運(yùn)移的良好通道

研究區(qū)沉積砂體在橫向上的大面積復(fù)合接觸連片和縱向上的相互疊置，油氣橫向上沿砂體展布，縱向上沿砂體疊置運(yùn)移，并聚集成藏。

同時天然裂縫的發(fā)育為烴類垂向運(yùn)移提供了快速通道。通過對研究區(qū)順A 井長8、長9 成像測井測試表明該區(qū)長8、長9 垂向裂縫發(fā)育，這就為油氣的運(yùn)移成藏提供了條件。

4.3 異常壓力是油氣運(yùn)移的主要動力

研究區(qū)分布有長7、長8、長9 烴源巖，其鏡質(zhì)體反射率表測試分析數(shù)據(jù)顯示都可生烴（見表3），生烴作用可以產(chǎn)生巨大的超壓成為油氣初次運(yùn)移的最主要動力，在異常動力下，油氣沿著裂縫或孔隙向上運(yùn)行，向下充注。

表3 鄂爾多斯盆地A 區(qū)鏡質(zhì)體反射率表

研究表明長7 和長9 烴源巖向烴類轉(zhuǎn)化過程中形成的異常壓力導(dǎo)致烴類可以側(cè)向運(yùn)移和垂向運(yùn)移。A區(qū)長7 過剩壓力高達(dá)6～16 MPa，表明長7 烴源巖在生烴過程中發(fā)生了垂向運(yùn)移，而且長7 與長8 油層組過剩壓力差達(dá)2～8 MPa，表明長7 烴源巖生成的烴類可以通過裂縫垂向運(yùn)移至長8 中；長9 與長8 油層組的過剩壓力差在研究區(qū)北部達(dá)1～2 MPa，表明長9 烴源巖生成的烴類可以進(jìn)入長8 儲層中。

4.4 有利儲集條件控制油藏分布富集

有利的沉積相帶是油氣富集成藏、大面積分布的重要地質(zhì)基礎(chǔ)，是油氣運(yùn)移聚集的最有利載體。沉積微相研究表明，水下分流河道相砂體是最有利的儲集體。同時，儲層平面展布控制著儲層成巖和儲層物性分布。根據(jù)沉積微相、砂體厚度、物性特征、孔隙結(jié)構(gòu)、成巖相帶等參數(shù)，將研究區(qū)進(jìn)一步劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ儲層。通過精細(xì)儲層劃分及刻畫儲層與試油含油關(guān)系分布圖表明長8、長7 高產(chǎn)出油層多位于水下分流河道厚砂體疊置處的Ⅰ儲層區(qū)，高產(chǎn)出油井多分布于儲層優(yōu)質(zhì)部位及水下分流河道等有利儲集體內(nèi)。

因此，源巖是根本，儲層是條件，微裂縫是通道。鄂爾多斯盆地A 區(qū)油氣成藏具有“多元主次供烴，源儲壓差驅(qū)動，近源連續(xù)聚集”的特征。受長7、長8、長9 共同作用，生成的烴類優(yōu)先進(jìn)入長7、長8 相對高滲儲層成藏，受源儲壓差驅(qū)動，通過疊置砂體、裂縫，垂向運(yùn)移至長7、長8 油層，在相對高滲區(qū)選擇性聚集成藏，形成了鄂爾多斯盆地A 區(qū)長7～長8 油藏。

5 結(jié)論與認(rèn)識

（1）研究區(qū)發(fā)育長72、長82、長91三套烴源巖，從有機(jī)碳、瀝青“A”、生烴潛量、有機(jī)質(zhì)類型、生排烴能力等指標(biāo)對比表明，該區(qū)長82層暗色泥巖具備一定的生烴能力。

（2）砂體橫向上連續(xù)，縱向上疊置，取心及成像測井資料表明區(qū)內(nèi)長7、長8、長9 垂向裂縫發(fā)育。因此，砂體疊置和裂縫發(fā)育是油氣運(yùn)移的良好通道。

（3）烴源巖控制著油氣平面和縱向上的分布，優(yōu)勢的沉積相帶、儲層物性控制著油氣的富集程度，生烴產(chǎn)生的異常壓力是油氣運(yùn)移的主要動力。

（4）鄂爾多斯盆地A 區(qū)長7～長8 油藏具有“多元主次供烴，源儲壓差驅(qū)動，近源連續(xù)聚集”的成藏特征。