鎮(zhèn)涇地區(qū)中侏羅統(tǒng)延安組低幅度圈閉成因類型與評價

鄒敏 ，云金表 ，王濡岳 ，于嵐 ，伍岳 ，吉圓圓 ，成立 ，何維領(lǐng) ，趙剛

（1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院，北京 102206；2.中國石化華北油氣分公司采油一廠，陜西 咸陽 712000；3.中國石化上海海洋油氣分公司，上海 200120）

低幅度構(gòu)造又稱微幅度構(gòu)造，是指通過當(dāng)前的地震手段不易發(fā)現(xiàn)和識別的構(gòu)造類型，在地震剖面上表現(xiàn)為同相軸輕微起伏特征［1］。低幅度構(gòu)造形成的圈閉即為低幅度圈閉，廣泛發(fā)育于各個沉積盆地中，閉合高度一般在10～30 m?？碧綄嵺`表明，即使是在中國乃至東亞最穩(wěn)定的鄂爾多斯盆地，低幅度圈閉仍然廣泛發(fā)育［1-2］。低幅度圈閉油藏是鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)中侏羅統(tǒng)延安組主要的油藏類型之一［1，3-5］。

低幅度圈閉成因類型復(fù)雜，目前主要有2種觀點，即構(gòu)造應(yīng)力和沉積壓實成因。前人研究表明，濟陽坳陷同時發(fā)育構(gòu)造應(yīng)力型與沉積壓實型低幅度圈閉。周傳臣等［6］對遼西凹陷某油田研究認為，低幅度圈閉既有構(gòu)造趨勢變化和斷層差異抬升的作用，也有不同沉積相帶差異壓實作用。李相博等［1］認為，鄂爾多斯盆地延長組、延安組發(fā)育的局部低幅度圈閉主要受斷裂相關(guān)褶皺、沉積壓實以及復(fù)合成因控制。許艷爭等［7］對紅河油田延安組低幅度圈閉研究認為，低幅度圈閉主要受控于沉積壓實作用。李慧勇等［8-9］對伊陜斜坡上的低幅度圈閉研究表明，低幅度圈閉具有定向延伸、褶皺組合排列、規(guī)模發(fā)育、區(qū)帶展布等特點，不符合沉積壓實型低幅度圈閉零散分布的特征，主要受控于構(gòu)造應(yīng)力作用。上述2種觀點對低幅度圈閉評價具有較大影響，沉積壓實型低幅度圈閉更多受到古殘丘地貌和后期沉積砂體的共同作用，分布規(guī)律性較差，預(yù)測難度大；而構(gòu)造應(yīng)力型低幅度圈閉受古構(gòu)造演化的控制，只需圈閉形成于油氣運聚之前，然后再匹配其他成藏富集要素，即可形成油氣藏，可預(yù)測性更容易一些。綜上所述，有必要對低幅度圈閉成因類型進一步梳理，明確成藏主控因素，從而為明確圈閉評價重點以及控制勘探風(fēng)險奠定基礎(chǔ)。鑒于此，本文依據(jù)鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)中侏羅統(tǒng)延安組鉆探實踐，結(jié)合密井網(wǎng)和三維地震資料，開展低幅度圈閉的平、剖面形態(tài)、構(gòu)造等值線響應(yīng)及地層厚度變化等特征研究，進一步探討延安組低幅度圈閉的成因類型，厘清了低幅度圈閉類型與評價思路，明確了不同類型圈閉成藏富集的關(guān)鍵控制因素，為鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組滾動勘探評價提供了有力技術(shù)支撐，對于深化鄂爾多斯盆地低幅圈閉分類和評價具有重要借鑒意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

鎮(zhèn)涇地區(qū)構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷南部，主要含油層系為三疊系延長組長8段、長9段以及侏羅系延安組延8段、延9段［8-14］（見圖1。圖中HH表示紅河，ZJ表示鎮(zhèn)涇，下同）。

圖1 研究區(qū)典型圈閉分布與地層綜合柱狀圖

延長組主要為一套河流-三角洲沉積體系，自上 而下劃分為10段。其中，長7段底部“張家灘頁巖”主要形成于半深湖、深湖環(huán)境，為盆地主要的烴源巖，也是延安組主要的烴源巖［15-16］。三疊紀末期，印支運動致使鄂爾多斯盆地強烈抬升，延長組頂部遭受長期剝蝕，形成溝壑縱橫、丘陵起伏、水系廣布的古地貌景觀，發(fā)育了甘陜、寧陜、晉陜、慶西等4條主要古沖溝，并在古沖溝內(nèi)發(fā)育了侏羅系下統(tǒng)富縣組［12］。富縣組與下伏延長組主要呈不整合接觸，與上覆延安組主要呈平行不整合接觸。延安組自上而下劃分為10段。其中：延10段主要發(fā)育填平補齊期形成的辮狀河沉積；延9段—延6段沉積期氣候濕潤，植物茂盛，湖盆廣布，主要為河流-三角洲沉積，煤巖發(fā)育是本期主要特征；延4+5段沉積期盆地構(gòu)造抬升，湖盆淤塞，湖水變淺，以河流沉積為主。燕山運動使鎮(zhèn)涇地區(qū)再次抬升，延安組頂部地層遭受不均勻剝蝕［3，12-14，17-20］。 研究區(qū)地層平緩，東南高，西北低，斷裂發(fā)育，主要發(fā)育了北西向和北東東向2組斷裂。其中，北西向斷裂形成時間早于北東東向斷裂，斷層高陡，以直立斷層為主，主要切割了三疊系延長組、侏羅系延安組以及白堊系地層，部分斷層向上溝通第四紀地層，表明斷層在燕山期和早—中喜山期具有強烈活動的特點。

2 低幅度圈閉成因與類型

前期鉆探實踐表明，鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組油藏整體規(guī)模較小，成藏特征復(fù)雜，預(yù)測難度極大［12］。低幅度圈閉對鎮(zhèn)涇地區(qū)侏羅系延安組油藏具有重要的控制作用，從低幅度圈閉成因角度，探討低幅度圈閉類型及其與關(guān)鍵成藏要素的配置關(guān)系，對于明確評價重點、控制勘探風(fēng)險具有重要意義。

2.1 低幅度圈閉成因

低幅度構(gòu)造成因為構(gòu)造應(yīng)力作用、沉積壓實作用，或者二者共同作用形成。其中：構(gòu)造應(yīng)力型低幅度圈閉主要包括微幅褶皺、斷層翹傾等，此類構(gòu)造在平、剖面形態(tài)及分布上具有一定的規(guī)律［1，3，9］；沉積壓實型低幅度圈閉與古地形地貌和沉積相帶的變化有關(guān)，主要分布于古殘丘翼部或河道發(fā)育部位，且分布規(guī)律性相對較差［21］。

研究表明，鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組低幅度圈閉的成因，以構(gòu)造應(yīng)力控制為主、沉積壓實影響為輔。由圖2（根據(jù)文獻［9，22］修改）可知：1）從圈閉的剖面形態(tài)看，研究區(qū)圈閉大多為同心圓狀或頂厚型（圈閉中部的地層厚度不小于邊部），這主要是在構(gòu)造應(yīng)力作用下塑性地層向褶皺核部蠕動的結(jié)果；頂薄型（圈閉中部的地層厚度小于邊部）少見，在地層厚度圖上也具有明顯的響應(yīng)，即出現(xiàn)了明顯的局部地層厚度減小區(qū)。2）從圈閉的平面形態(tài)看，圈閉主要為長軸狀，等軸狀少見，且構(gòu)造等值線平緩變化，具有明顯的傘形特征；構(gòu)造等值線在圈閉邊部突變的較少，反傘形構(gòu)造少見。

圖2 構(gòu)造應(yīng)力型與沉積壓實型低幅度圈閉特征模式

2.2 低幅度圈閉類型與關(guān)鍵評價要素

盡管低幅度圈閉規(guī)模不大，但在有利的成藏因素匹配下可形成“小而肥”的高產(chǎn)油氣藏，為潛在的鉆探目標。延安組位于印支期不整合面之上，具有遠源成藏特征［11］。前期研究表明，延安組油藏是儲集條件、保存條件、輸導(dǎo)體系與圈閉完全匹配的結(jié)果。因此，延安組低幅度圈閉評價內(nèi)容主要包括了儲層發(fā)育評價、保存條件評價、輸導(dǎo)體系評價，以及三者與圈閉的匹配性評價［11，23-27］。

低幅度圈閉在地震上具有模糊性，為此，應(yīng)注重對其地質(zhì)風(fēng)險的評價。不同成因的低幅度圈閉具有不同的地層發(fā)育特征與保存條件。因此，根據(jù)低幅度圈閉成因認識對其分類評價是降低地質(zhì)風(fēng)險的重要補充手段。在明確鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組低幅度圈閉成因之后，進一步根據(jù)低幅度圈閉主體在形成過程中構(gòu)造應(yīng)力與沉積壓實作用的強弱關(guān)系，將低幅度圈閉劃分為早期繼承型、多期改造型和晚期扭動型3種類型，以開展針對性的評價研究，降低勘探風(fēng)險。

2.2.1 早期繼承型低幅度圈閉

早期繼承型低幅度圈閉是由圈閉主體疊加在印支期不整合面的古風(fēng)化殼殘丘基礎(chǔ)之上發(fā)展而來。此類圈閉多具有完整的穹隆狀背斜特征，面積一般較大，受控于下伏古殘丘規(guī)模，如紅河27、紅河202等圈閉等。由于古殘丘的限制作用，在圈閉內(nèi)延安組地層存在不同程度的地層減薄或缺失，尤其是區(qū)域填平補齊之前的延9段及其下部地層缺失嚴重。因此，此類圈閉先天存在構(gòu)造高點和砂體發(fā)育的空間不匹配性，評價重點首先為延8段及其上部地層的發(fā)育特征和儲層變化情況；然后是輸導(dǎo)體系評價，許艷爭等［7］研究認為，鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組油氣主要來自于下部長7段張家灘頁巖，延安組屬于遠源成藏體系，下部油氣如何通過輸導(dǎo)體系進入此類圈閉應(yīng)是重點評價內(nèi)容。需要指出，此類早期圈閉也可能在圈閉斜坡上發(fā)育砂巖上傾尖滅，進而形成巖性地層圈閉，紅河202圈閉東部的過紅河42P38井延安組油藏屬于此類型。

2.2.2 多期改造型低幅度圈閉

多期改造型低幅度圈閉一般發(fā)育斷裂，斷裂下通烴源巖，上至白堊系頂部，具有持續(xù)活動的特點。斷裂的持續(xù)活動形成了圈閉主體，為鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組的主要圈閉類型。

根據(jù)斷裂與圈閉的相對位置，可將此類型分為斷裂貫穿型和旁側(cè)斷裂型2個亞類。其中：斷裂貫穿型低幅度圈閉，斷層貫穿了圈閉主體，由于斷裂持續(xù)活動，該類型圈閉保存條件相對較差，需通過評價斷層性質(zhì)、活動歷史及斷距與蓋層厚度的相對關(guān)系，明確圈閉的保存條件；同時，也要關(guān)注經(jīng)斷裂貫穿后殘余圈閉的規(guī)模，殘余圈閉的閉合幅度越大，圈閉規(guī)模也越大，越容易形成規(guī)模油藏。旁側(cè)斷裂型低幅度圈閉，主體與斷層有一定距離，圈閉相對完整，規(guī)模較大，是較為有利的構(gòu)造，評價重點為連接通源斷層與圈閉的橫向輸導(dǎo)體系。砂體越發(fā)育，此類圈閉越有利，也越容易在圈閉高部位形成“小而肥”的低幅度油藏。此類圈閉也是鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組低幅度圈閉中的有利圈閉。

2.2.3 晚期扭動型低幅度圈閉

晚期扭動型低幅度圈閉與早期古地貌高點無關(guān)系，主要受晚期壓扭性走滑作用的影響，地層發(fā)生撓曲變形而形成。此類圈閉面積較小，圈閉高點與斷層距離較近，應(yīng)重視圈閉本身的落實程度和圈閉溢出點研究，分析燕山期與喜山期斷層再次活化對圈閉保存條件帶來的風(fēng)險。晚期扭動型低幅度圈閉主要分布在研究區(qū)中部玉都斷裂帶附近，評價難度較大。

3 低幅度圈閉評價實踐

3.1 早期繼承型低幅度圈閉

紅河202圈閉位于鎮(zhèn)涇地區(qū)東南部，為一受控于印支古殘丘的早期繼承型低幅度圈閉。圈閉呈橢圓狀近東西向展布，面積約為1.1 km2，圈閉閉合高度較大，達35 m。構(gòu)造等值線呈傘形特征，圈閉附近不發(fā)育斷裂。東部低部位紅河42P38井延9段測試獲工業(yè)油流，進一步降低了圈閉地質(zhì)風(fēng)險?？傮w評價，紅河202圈閉相對有利（見圖3）。

圖3 紅河202圈閉構(gòu)造特征

在圈閉成因不明的情況下，先后鉆探紅河202、紅河202CZ、紅河202CZ2井，目的層為延9段。其中，前2口井位于圈閉高部位，紅河202CZ2井位于圈閉西部（見圖3、圖4。圖4中黃色代表砂巖發(fā)育區(qū)）。

圖4 紅河202圈閉連井地層對比

鉆井揭示，延8段地層厚度分布較為穩(wěn)定，延9段地層厚度向圈閉高部位明顯減小，底部煤層相對變薄。隨著地層厚度向高部位減小，砂體也快速尖滅。如位于高部位的紅河202、紅河202CZ井在目的層段均未鉆遇砂體，而低部位的紅河202CZ2井延9段鉆遇薄層砂體，這表明該圈閉砂體受古地貌控制。

紅河202圈閉的鉆探揭示了早期繼承型圈閉的復(fù)雜性：一是地層發(fā)育情況受控于古地貌殘丘，砂體主要發(fā)育于低部位，高部位儲層發(fā)育概率小，存在砂體與構(gòu)造的空間不匹配性；二是早期繼承型低幅度圈閉經(jīng)后期構(gòu)造運動改造，形成了類似改造繼承型低幅度橢圓狀圈閉，且構(gòu)造等值線呈傘形，此類低幅度圈閉存在非典型性，會進一步導(dǎo)致圈閉評價出錯。紅河42P38井延9段試油成功，很可能是砂巖上傾尖滅形成地層巖性油氣藏，這并不能降低高部位儲層鉆探的地質(zhì)風(fēng)險。早期繼承型低幅度圈閉的另一典型為紅河152圈閉，該圈閉位于鎮(zhèn)涇地區(qū)中東部。圈閉主體為一完整的近圓狀背斜，構(gòu)造上中間平緩，四周略陡，呈典型的反傘形特征。圈閉面積達4.9 km2，閉合高度20 m，北部發(fā)育1條連通長7段烴源巖和延9段目的層的斷裂（見圖5）。前期紅河152-1井在圈閉翼部測試獲油流，揭示了圈閉具有良好油氣潛力，擬通過新井進一步擴大儲量基礎(chǔ)。但高部位水平井紅河152P1井在向圈閉高部位鉆探時砂體發(fā)育明顯變差，鉆探高部位砂體的風(fēng)險較大。新井紅河201井位于紅河152-1井東北方向300 m處，處于構(gòu)造高部位，但該井鉆遇砂體變薄，早期圈閉翼部的紅河152-1井測試獲油流，分析是由于砂巖上傾尖滅而形成地層巖性油氣藏。紅河202、紅河201井鉆探表明，早期繼承型圈閉的關(guān)鍵成藏要素是砂體，砂體在高部位發(fā)育，即可形成良好的油氣藏。同時，此類圈閉易受后期構(gòu)造運動的影響，圈閉平面形態(tài)和構(gòu)造等值線的響應(yīng)特征發(fā)生變化，評價時要加以注意。低部位砂巖上傾尖滅油藏僅指示油氣運移與成藏，并不能指示此類圈閉高部位砂體發(fā)育特征，圈閉評價關(guān)鍵仍然是砂體發(fā)育程度。

圖5 紅河152圈閉構(gòu)造特征

3.2 多期改造型低幅度圈閉

3.2.1 斷裂貫穿型低幅度圈閉

紅河207圈閉位于鎮(zhèn)涇地區(qū)中西部，為一典型的斷裂貫穿型低幅度圈閉。圈閉面積2.7 km2，圈閉閉合線在-600 m處，閉合高度34 m，圈閉規(guī)模較大，其核部發(fā)育1條北東東向斷層。前期在高部位紅河73P13井延8段測試獲高產(chǎn)工業(yè)油流，表明圈閉保存條件較好、勘探潛力較大。為此，先后在低部位鉆探紅河207井，在高部位鉆探紅河207CZ井（見圖6、圖7）。

圖6 紅河207圈閉構(gòu)造特征

圖7 紅河207圈閉油藏剖面

低部位紅河207井雖在目的層延8段鉆遇砂體， 但構(gòu)造位置較低，錄井等無油氣顯示，試油為純水層，表明該圈閉實際閉合高度遠小于初期評估。高部位紅河207CZ井砂體厚度增大，試油初期產(chǎn)油5 t/d，經(jīng)鉆井校正構(gòu)造成圖表明，該圈閉僅在未受斷裂貫穿的最高點附近成藏，圈閉面積僅為0.35 km2，閉合高度小于10 m。對比鉆探成果表明，圈閉北部斷裂持續(xù)活動導(dǎo)致圈閉溢出點較高，僅在圈閉頂部殘余背斜處形成油氣聚集。此類圈閉評價關(guān)鍵是保存條件，即斷裂的活動性。如果斷裂貫穿較弱，圈閉頂部的殘余背斜相對規(guī)模較大，可作為重要評價參考。

與紅河207圈閉處于同一構(gòu)造帶的紅河204圈閉也屬于斷裂貫穿型。與紅河207圈閉相似，該圈閉核部發(fā)育斷裂，完全破壞了圈閉的完整性，形成了一斷鼻構(gòu)造低幅度油藏，但沒有像紅河207圈閉一樣在高部位保留殘余背斜構(gòu)造。紅河204圈閉的鉆探表明，僅在目的層延安組發(fā)現(xiàn)微弱油氣顯示，沒有形成規(guī)模性油氣富集，斷裂持續(xù)活動形成了“油氣過路”而不成藏富集的現(xiàn)象。與紅河207圈閉類似，紅河60圈閉也屬于斷裂貫穿型，但該斷裂活動性較弱，圈閉保存條件好，形成一典型的“小而肥”低幅度圈閉油藏［7］。

3.2.2 旁側(cè)斷裂型低幅度圈閉

鎮(zhèn)涇地區(qū)中東部鎮(zhèn)涇1圈閉為一典型的旁側(cè)斷裂性油藏（見圖8）。圈閉呈長軸狀東西向展布，圈閉面積達12 km2，閉合高度近40 m。圈閉中北部附近共發(fā)育4條斷層。其中：3條通源斷層發(fā)育在圈閉西北部，斷層規(guī)模大，活動性強；向南至圈閉核部發(fā)育1條小斷層，斷層走向與背斜走向一致，活動弱，斷距小，評價認為不影響圈閉完整性。延9段為圈閉主要目的層，砂體厚度大，側(cè)向連通好，為油氣側(cè)向輸導(dǎo)至圈閉提供了良好通道條件，并進一步在圈閉高部位富集。

圖8 鎮(zhèn)涇1圈閉構(gòu)造特征

總體上，鎮(zhèn)涇1圈閉規(guī)模大，破壞性斷裂距離遠，儲層厚度大，輸導(dǎo)體系發(fā)育好，為鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組主要油氣富集區(qū)，探明石油地質(zhì)儲量達數(shù)百萬噸。

3.3 晚期扭動型低幅度圈閉

晚期扭動型低幅度圈閉在延安組尚無勘探評價實踐。針對鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組的地質(zhì)研究表明，此類圈閉一般發(fā)育在研究區(qū)中部北西向斷裂帶內(nèi)，位于眾多小斷層夾持區(qū)，夾持區(qū)內(nèi)斷裂極其發(fā)育，圈閉規(guī)模小，幅度低，落實程度差。由于斷裂持續(xù)活動，保存條件方面風(fēng)險較大，應(yīng)加強溢出點和保存條件等方面的研究與分析。

4 結(jié)論

1）鎮(zhèn)涇地區(qū)延安組低幅度圈閉是以構(gòu)造作用為主、沉積壓實為輔控制形成的，進一步將其劃分為早期繼承型、多期改造型和晚期扭動型3種類型，其中以多期改造型低幅度圈閉為主。根據(jù)斷層與圈閉主體的距離，將多期改造型低幅度圈閉進一步分為旁側(cè)斷裂型和斷裂貫穿型2個亞類。

2）低幅度圈閉富集條件苛刻，不同類型低幅度圈閉具有不同的評價重點。早期繼承型低幅度圈閉受古地貌影響，評價重點為圈閉主體地層、儲層發(fā)育情況。多期改造型低幅度圈閉中旁側(cè)斷裂型的評價重點為連接斷層及圈閉橫向輸導(dǎo)體系的發(fā)育程度；斷裂貫穿型的評價重點為圈閉保存條件，且斷裂貫穿后殘余背斜的幅度是重要評價指標。