志丹油田永寧羅田溝油區(qū)油氣成藏主控因素

韓 程 南婷婷 高萬(wàn)里

陜西延長(zhǎng)油田股份有限公司志丹采油廠 陜西 延安 717500

1 地質(zhì)概況

永寧油田羅田溝油區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中部，構(gòu)造為西傾單斜，并且局部發(fā)育微型鼻狀構(gòu)造，該構(gòu)造在本區(qū)域大面積發(fā)育，為油氣的運(yùn)移提供了有力動(dòng)力。該區(qū)域自下而上鉆遇的地層有三疊系延長(zhǎng)組、侏羅系安定組、直羅組、延安組和富縣組、第四系，白堊系環(huán)縣組、華池組和洛河組。其中延長(zhǎng)組的長(zhǎng)6 油層是本區(qū)的主要含油層，侏羅系在個(gè)別井獲得工業(yè)油流，主要以延安組（延8、延9、延10+11 為主）其他層系未見(jiàn)到油氣顯示[1]。圖1 為鄂爾多斯盆地長(zhǎng)6 油藏分布（據(jù)武富禮，2007 年）。

圖1 鄂爾多斯盆地長(zhǎng)6 油藏分布

該區(qū)域地層自上而下主要呈現(xiàn)假整合接觸，延安組和上覆的侏羅系富縣組（該區(qū)域本套砂體平均約140m 厚度，主河道內(nèi)最后可達(dá)到320m）呈角度不整合接觸，組內(nèi)各油層組間呈整合接觸，無(wú)缺失地層。

晚三疊世的沉積經(jīng)歷了一個(gè)完整的陸相湖盆發(fā)展過(guò)程，從早期的湖盆沉陷（長(zhǎng)10－長(zhǎng)8）到湖盆擴(kuò)張（長(zhǎng)7），再到湖盆的萎縮（長(zhǎng)6）和再擴(kuò)張（長(zhǎng)4+5），直至晚三疊世末期湖盆消亡（長(zhǎng)3－長(zhǎng)1），湖盆中充填的沉積物以三角洲－湖泊體系為主；本區(qū)域主力開(kāi)發(fā)層位為長(zhǎng)6 油層，平均厚度為120m，下部為長(zhǎng)7 烴源巖-“張家灘頁(yè)巖”，上部為長(zhǎng)4+5 區(qū)域性泥巖。

2 油藏主控因素

陜北地區(qū)勘探實(shí)踐表明，圈閉的形成主要受生油凹陷和湖盆發(fā)育的控制，建設(shè)性三角洲是形成生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、保條件的有利條件，三角洲水下河道、河口壩砂體是油氣儲(chǔ)存的主要場(chǎng)所。

本區(qū)域長(zhǎng)6 油藏的分布主要由沉積相和烴源巖的雙向控制，烴源巖作為唯一油源對(duì)油藏的形成起到控制作用。下部的“張家灘”頁(yè)巖是長(zhǎng)6 油藏的主要的烴源巖，并且上部發(fā)育的長(zhǎng)4+5 油層中的泥巖形成良好的蓋層。長(zhǎng)6油層后期形成的水下分流河道是良好的儲(chǔ)集體，整個(gè)單斜背景下的穹窿及小型鼻狀隆起成為油氣富集的優(yōu)勢(shì)部位，這些都是形成本區(qū)域油藏的主要控制因素。

2.1 烴源巖是油氣成藏的關(guān)鍵

因該區(qū)域距離油源較近，處在發(fā)展的湖盆中心處，優(yōu)質(zhì)的烴源巖呈現(xiàn)出大面積展布，烴源巖和儲(chǔ)集層呈現(xiàn)整合接觸，隨著烴類的大面積集聚，浮力作用和地靜壓力的作用使烴類向上運(yùn)移，為油氣藏的形成奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。長(zhǎng)6- 1 和長(zhǎng)6- 2 的大段砂體緊鄰優(yōu)質(zhì)烴源巖，因長(zhǎng)6- 3 和長(zhǎng)6- 4 油層砂體物性較差，油氣向上運(yùn)移，而“張家灘頁(yè)巖”有機(jī)質(zhì)充足，面積大、分布范圍廣、有機(jī)質(zhì)類型好、成熟度高為氣源的充足提供了動(dòng)力。而且鄂爾多斯盆地為克拉通盆地，受區(qū)域構(gòu)造及基底穩(wěn)定性影響而發(fā)生區(qū)域性沉降，形成大量的微型鼻狀構(gòu)造，形成了有利的構(gòu)造甜點(diǎn)，致使長(zhǎng)7 優(yōu)質(zhì)烴源巖在相同或者相近的地質(zhì)年代大面積進(jìn)入成熟階段，形成廣覆式烴源巖。

但準(zhǔn)連續(xù)型油氣藏運(yùn)移動(dòng)力不足，主要以初次運(yùn)移和短距離運(yùn)移為主，因此要求生油層與儲(chǔ)集層相鄰并緊密接觸[2]。區(qū)內(nèi)砂泥巖互層剖面的交互式疊置關(guān)系構(gòu)成了“三明治”結(jié)構(gòu)的生儲(chǔ)蓋組合，有利于烴源巖的近距離排烴及儲(chǔ)集層中的有效聚集，如延長(zhǎng)組長(zhǎng)6 油層的優(yōu)質(zhì)砂體整合上覆于“張家灘頁(yè)巖”之上，優(yōu)質(zhì)砂體與烴源巖有效和充分的接觸為長(zhǎng)6 油藏的形成提供了基礎(chǔ)，更為大面積的準(zhǔn)連續(xù)成藏形成成為可能，并且由于上覆地層中長(zhǎng)4+5油層中泥巖夾層和區(qū)域鈣質(zhì)夾層廣泛發(fā)育，是良好的天然條件，更是鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組油藏中最重要的蓋層，也為此類油藏的成藏提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。研究區(qū)內(nèi)也是這種“三明治”式結(jié)構(gòu)的生儲(chǔ)蓋組合，該組合形式是油氣成藏最基礎(chǔ)和最重要的物質(zhì)條件[3]。圖2 為鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組石油運(yùn)聚模式圖。

圖2 鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組石油運(yùn)聚模式圖

2.2 構(gòu)造特征控制著油藏展布

單斜構(gòu)造控制著廣覆式烴源巖和砂體的整體分布。在低平寬緩的構(gòu)造形勢(shì)下，油氣向上運(yùn)移，因沉積類型較為單一、且規(guī)模大、呈現(xiàn)區(qū)域性分布，且沉積砂體的巖性、巖相和沉積厚度都分布較為穩(wěn)定，單斜構(gòu)造整體控制著油氣的向上運(yùn)移和分布，最終逐步形成“半盆油、滿盆氣”的構(gòu)造格局。鄂爾多斯盆地屬于內(nèi)陸盆地，構(gòu)造格局平緩，伊陜斜坡是一個(gè)傾角較小的西傾單斜。這也為長(zhǎng)7 油層組的廣覆式優(yōu)質(zhì)烴源巖和長(zhǎng)6 油層組的大面積準(zhǔn)連續(xù)分布的砂體的形成提供了前提，是準(zhǔn)連續(xù)型油氣藏形成的重要條件。

構(gòu)造研究分析表明（如圖3、圖4）,研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造整體平緩，穹窿及小型鼻狀隆起等微構(gòu)造十分發(fā)育,對(duì)研究區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6 油藏的運(yùn)移和聚集具有重要控制作用。且各段從南至北依次發(fā)育2 套鼻狀隆起帶,7 個(gè)鼻狀隆起。構(gòu)造起伏較小, 為20～30m, 特別是在永181- 永332 井區(qū)發(fā)育最為明顯。這些鼻隆和穹窿等局部構(gòu)造高點(diǎn)控制著該區(qū)延長(zhǎng)組油藏的聚集,形成構(gòu)造甜點(diǎn)，尤其是構(gòu)造高點(diǎn)的永332、永330、丹223 等井組，平均含油飽和度為42%，初產(chǎn)油平均為5t/ d，充分說(shuō)明穹窿及小型鼻狀隆起等微構(gòu)造有效的控制著油氣的分布。

圖3 丹227 井區(qū)長(zhǎng)6-1 頂面構(gòu)造圖

2.3 優(yōu)勢(shì)沉積相帶有利于油氣的富集

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。尋找儲(chǔ)層發(fā)育的有利沉積相帶是評(píng)價(jià)石油預(yù)探區(qū)帶、預(yù)測(cè)有利勘探目標(biāo)的關(guān)鍵[4]。羅田溝油區(qū)來(lái)自北部的物源體系在本區(qū)有多個(gè)分支，主要發(fā)育有水下分流河道和河口壩沉積微相，不同物源的砂體在該區(qū)交互疊置，造就了該區(qū)復(fù)雜的沉積環(huán)境。油氣聚集成藏過(guò)程同時(shí)受沉積微相類型的控制，優(yōu)勢(shì)相帶（如分流河道）砂體巖性、物性相對(duì)較好，儲(chǔ)集空間大，更有利于大規(guī)模儲(chǔ)集油氣成藏。工區(qū)距離油源比較近，位于運(yùn)移主路線上，從羅田溝油區(qū)油層厚度和沉積相的疊置圖上可以看出高產(chǎn)井主要分布在分流河道微相中，進(jìn)一步證實(shí)了優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)集相帶對(duì)油氣的控制作用。

3 結(jié)論

（1）羅田溝地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6 油藏沉積環(huán)境決定著主河道的分布，亦控制著砂體和儲(chǔ)層的分布，圈閉及油藏主要位于主要砂體帶上。后期的差異化沉積和壓實(shí)作用形成的穹窿、鼻隆等微構(gòu)造，很大程度影響油氣的運(yùn)移和聚集, 并且可以作為本類油藏及油田主要勘探的方向。

（2）“張家灘頁(yè)巖”作為本區(qū)域唯一的油源，對(duì)油藏的形成至關(guān)重要。隨著油氣的不斷向上運(yùn)移，多套油層相互疊至，可以形成多套開(kāi)發(fā)層系，但延長(zhǎng)組長(zhǎng)62- 2 作為本區(qū)域主要的生產(chǎn)層位主要受沉積微相的控制。