李錦鋒

(1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065；2.陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)下寺灣采油廠)

下寺灣油田長(zhǎng)8段致密砂巖油藏成藏條件及有利發(fā)育區(qū)預(yù)測(cè)

李錦鋒1，2

(1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065；2.陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)下寺灣采油廠)

摘要：下寺灣油田在延長(zhǎng)組下組合長(zhǎng)8段致密砂巖油藏的勘探中有了新發(fā)現(xiàn)，但長(zhǎng)8段致密砂巖油藏的研究程度相對(duì)較低，致密砂巖油藏的勘探未取得突破性的進(jìn)展，為了進(jìn)一步探明延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段致密砂巖油藏的開(kāi)發(fā)前景，根據(jù)巖心、鉆井、測(cè)井及分析測(cè)試資料，深入分析了長(zhǎng)8段致密砂巖油藏成藏條件。結(jié)果表明，研究區(qū)長(zhǎng)8段致密砂巖油藏具有較好的成藏條件，油藏的形成和富集主要受沉積微相、烴源巖和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的控制。綜合分析認(rèn)為，LP163-LP177井區(qū)和X41-X45井區(qū)成藏條件較好，可作為下一步的有利勘探開(kāi)發(fā)區(qū)域。

關(guān)鍵詞：下寺灣油田；長(zhǎng)8段；致密砂巖油藏；成藏條件；有利發(fā)育區(qū)

1區(qū)域地質(zhì)概況

下寺灣油田位于鄂爾多斯盆地南部洛河流域，總面積約2 400 km2，區(qū)域構(gòu)造為一平緩西傾單斜，地層傾角小于1°，坡降6～9 m/km，內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，局部發(fā)育因差異壓實(shí)而形成的鼻狀構(gòu)造[1-2]。盆地先后經(jīng)歷了中晚元古代坳拉谷、早古生代陸表海、晚古生代海陸過(guò)渡、中生代內(nèi)陸湖盆及新生代周邊斷陷五大演化階段，形成了下古生界碳酸鹽巖、上古生界海陸過(guò)渡相煤系碎屑巖及中新生界內(nèi)陸碎屑巖沉積的三層結(jié)構(gòu)[3]。鄂爾多斯盆地晚三疊世的沉積代表著一個(gè)完整的陸相湖盆發(fā)展過(guò)程，記錄了大型淡水湖盆間歇、振蕩式湖進(jìn)、湖退的興衰完整演化歷史[3]。研究區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段致密砂巖儲(chǔ)層是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的主力產(chǎn)油層之一，分析該區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段致密砂巖油藏成藏條件對(duì)今后該區(qū)域的油氣勘探開(kāi)發(fā)具有重要的參考作用。根據(jù)沉積旋回，自上而下可將長(zhǎng)8油層組細(xì)劃分為長(zhǎng)81和長(zhǎng)82兩個(gè)層段，其中長(zhǎng)82是研究區(qū)的主要產(chǎn)油層，長(zhǎng)81在部分區(qū)域也有較好的油氣顯示。

2長(zhǎng)8段致密砂巖油藏成藏條件

2.1烴源巖條件

下寺灣油田位于鄂爾多斯盆地沉積-沉降中心處，烴源巖資源十分豐富。延長(zhǎng)組生油巖主要為長(zhǎng)7段張家灘烴源巖和長(zhǎng)9段李家畔烴源巖[4-5]。長(zhǎng)7段烴原巖的有利發(fā)育區(qū)位于盆地南部地區(qū)，其中在甘泉、華池、富縣一帶是長(zhǎng)7段烴原巖最為有利發(fā)育區(qū)，干酪根類型為I型(腐泥型)或II型(混合型)，具有分布面積廣、沉積厚度大(20～80 m)，埋藏深度適中(900～1 700 m)，有機(jī)質(zhì)含量高(TOC值為2.14%～5.42%)、成熟度適中(Ro值為 1.01%～1.09%)等特點(diǎn)(圖1)。

圖1　長(zhǎng)7段油頁(yè)巖分布

長(zhǎng)9段烴源巖總體為一套優(yōu)質(zhì)烴源巖(圖2)，干酪根類型以Ⅰ型(腐泥型)和Ⅱ型(混合型)為主，沉積厚度為15～30 m，埋藏深度為1 000～1 750 m ， TOC值為1.0%～20.0%、Ro值為 0.66%～1.01%，有機(jī)質(zhì)進(jìn)入成熟期，處于生油高峰階段[6]。結(jié)合前人的研究成果及下寺灣地區(qū)的巖心和分析測(cè)試資料，筆者認(rèn)為研究區(qū)長(zhǎng)8油源不僅來(lái)自于其上部的長(zhǎng)7段烴源巖，而且長(zhǎng)9段烴源巖也有很大的貢獻(xiàn)。

2.2沉積儲(chǔ)層條件

2.2.1儲(chǔ)層巖性、物性及孔隙結(jié)構(gòu)特征

對(duì)下寺灣油田L(fēng)P204井、LP177和X87井的巖心觀察及薄片鏡下鑒定分析，認(rèn)為其長(zhǎng)8儲(chǔ)層以灰色細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，粉-細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖及中-細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖次之,為致密砂巖儲(chǔ)集層。具有礦物成熟度低，結(jié)構(gòu)成熟度低，成巖作用強(qiáng)烈等特征。其中砂巖中石英、長(zhǎng)石和巖屑的平均體積分?jǐn)?shù)分別為 18.4%，52.7% 和11.1%。其填隙物主要包含綠泥石、水云母、高嶺石和方解石等，偶見(jiàn)網(wǎng)狀黏土及蝕變凝灰質(zhì)等。

根據(jù)研究區(qū)的物性資料分析，砂巖孔隙度分布范圍為6.0%～15.6%，平均為9.1%，大多數(shù)樣品孔隙度為8.0%～12.0%，占總數(shù)的72%；滲透率分布范圍(0.1～5.0)×10-3μm2，平均值為0.62×10-3μm2，主要分布范圍(0.1～1.0)×10-3μm2，占總孔隙的71%。

研究區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層鑄體薄片分析統(tǒng)計(jì)的面孔率為0.53%左右，孔隙半徑0.01～0.09 mm，最大粒徑0.25 mm。其孔隙類型主要有殘余粒間孔、溶蝕粒間孔、填隙物內(nèi)微孔、隙溶蝕粒內(nèi)孔隙和微裂隙溶孔等。從鏡下薄片統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層的孔隙絕大多是是溶蝕孔隙，特別是溶蝕粒間孔隙，占總孔隙體積的74.38%。

2.2.2沉積微相類型及平面展布

根據(jù)研究區(qū)探井巖心、測(cè)井相分析，并結(jié)合前人研究成果[7-8]，認(rèn)為研究區(qū)長(zhǎng)8段地層為陸相三角洲和湖相沉積，其中以三角洲沉積為主，湖相沉積次之。研究區(qū)總體受東北部物源的影響，發(fā)育三角洲前緣水下分流河道和分流間灣沉積微相。延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段是湖泊擴(kuò)張期的沉積產(chǎn)物。

在分析研究區(qū)域鉆井資料、測(cè)井資料和地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，分別繪制了長(zhǎng)81和長(zhǎng)82平面沉積微相圖，其中水下分流河道砂地比大于或等于0.4。其余為分流間灣或淺湖。長(zhǎng)8期在下寺灣油田西南部出現(xiàn)淺湖，湖岸相對(duì)較為緩和。 隨著湖岸線的不斷遷移，該期砂體相對(duì)較發(fā)育，成片性好，形成了縱向上疊置的三角洲砂體。 長(zhǎng)81自西向東主要發(fā)育4條水下分流河道(圖3)：第一條在p2-LP172井區(qū)一帶，砂地比為0.4～0.7；第二條在JY22-X45-X49井一帶線，砂地比為0.4～0.6；第三條在W124-XY12-P23一帶，砂地比為0.5～0.7；第四條在C107-C108井一帶，砂地比為0.4～0.7。長(zhǎng)82自西向東主要發(fā)育3條水下分流河道(圖4)：第一條在p4-LP177-LP165井區(qū)一帶，砂地比為0.4～0.6；第二條在JY22-X38-X27井一帶線，砂地比為0.4～0.7；第三條在W110-G6-P23--P16井一帶，砂地比為0.4～0.6。

2.3蓋層條件

下寺灣油田三疊系延長(zhǎng)組各段均有厚度不等的泥巖發(fā)育，晚三疊世以來(lái)研究區(qū)主要經(jīng)受了印支、燕山運(yùn)動(dòng)的改造，其中燕山運(yùn)動(dòng)改造最為強(qiáng)烈。三疊紀(jì)末，研究區(qū)延長(zhǎng)組頂部雖然遭受了一定程度的剝蝕，但主體部位長(zhǎng)2、長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6、長(zhǎng)7、長(zhǎng)8及長(zhǎng)9油層組泥巖分布連續(xù)，油藏蓋層保存條件良好[9]。

研究區(qū)有利儲(chǔ)層主要發(fā)育于水下分流河道砂體中(圖3、圖4)，以長(zhǎng)7段張家灘頁(yè)巖為主的沉積可作為下寺灣地區(qū)長(zhǎng)8段致密砂巖儲(chǔ)層的蓋層。而其周圍的分流間灣泥巖和淺湖泥頁(yè)巖又可作為其側(cè)向蓋層，這就使得研究區(qū)長(zhǎng)8段油藏能夠很好地得以保存而不散失。

2.4油氣運(yùn)移條件

鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組節(jié)理和裂縫發(fā)育，節(jié)理溝通了烴源巖與儲(chǔ)層的聯(lián)系，節(jié)理與裂縫可作為油氣運(yùn)移的通道[10-11]。采用平衡深度法計(jì)算了該區(qū)延長(zhǎng)組的剩余壓力，結(jié)果表明長(zhǎng)7段與長(zhǎng)8段之間存在較大的流體壓力差，長(zhǎng)8段與長(zhǎng)9段之間也存在較大的流體壓力差[12]。由于長(zhǎng)7段與長(zhǎng)8段之間和長(zhǎng)8段與長(zhǎng)9段之間流體壓力差的存在，長(zhǎng)7烴源巖生成的油氣可以通過(guò)節(jié)理和裂縫向下運(yùn)移，而長(zhǎng)9烴源巖生成的油氣則向上運(yùn)移，二者一起進(jìn)入儲(chǔ)層物性相對(duì)較好的長(zhǎng)8砂體中聚集成藏。

圖3　長(zhǎng)81沉積微相

3有利發(fā)育區(qū)預(yù)測(cè)

下寺灣油田長(zhǎng)8段油藏為受巖性-物性控制的致密砂巖油藏，儲(chǔ)層含油性主要受沉積微相的控制。長(zhǎng)8段水下分流河道砂體發(fā)育良好，油氣顯示較好，有較高產(chǎn)能的井位均分布在水下分流河道。儲(chǔ)層物性對(duì)致密砂巖油藏的富集起最主要控制作用，通常砂體的空間展布與儲(chǔ)層物性的平面展布具有一致性，在砂體發(fā)育較好的區(qū)域，其儲(chǔ)層孔隙度相對(duì)較大，滲透率值相對(duì)較高，含油性也較好。綜上所述，鄂爾多斯盆地下寺灣油田長(zhǎng)8段致密砂巖油藏的分布主要受沉積微相和儲(chǔ)層物性控制，其中儲(chǔ)層物性是最關(guān)鍵的控制因素，裂縫對(duì)儲(chǔ)層物性的改善有重要的影響。

研究區(qū)長(zhǎng)8段沉積期水下分流河道砂體分布較廣。受沉積作用和成巖作用的共同影響，儲(chǔ)層物性變化較大，非均質(zhì)性強(qiáng)?？傮w來(lái)看，在水下分流河道中部砂體較厚且物性較好的區(qū)域，其含油性較好，產(chǎn)量也較高；在水下分流河邊部及分流間灣處砂體變薄，物性變差，含油性也變差，甚至出現(xiàn)干層。油層分布形態(tài)與砂體展布形態(tài)類似，油層厚度主要受砂巖發(fā)育程度和儲(chǔ)層物性的控制。此外，長(zhǎng)8油層的含油性還受到微構(gòu)造的影響，在局部構(gòu)造高點(diǎn)含油性較好，如p4-p6井區(qū)和X39-X50井區(qū)就處于構(gòu)造高點(diǎn)，其含油性較好，產(chǎn)量較高。

4結(jié)論及建議

(1)下寺灣油田地處鄂爾多斯盆地凹陷中心，油源十分充足。其中長(zhǎng)7段張家灘烴源巖和長(zhǎng)9段李家畔烴源巖是延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段的主要油源。長(zhǎng)7段張家灘烴源巖為主的沉積可作為下寺灣地區(qū)長(zhǎng)8段致密砂巖儲(chǔ)層的蓋層。

(2)下寺灣油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段為三角洲前緣亞相沉積，高產(chǎn)油井主要分布在水下分流河道砂體中。高滲儲(chǔ)層是形成高產(chǎn)富集區(qū)的物質(zhì)基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)砂體與鼻狀構(gòu)造相疊合的區(qū)域是高產(chǎn)井主要分布區(qū)域。下寺灣油田L(fēng)P163-LP177井區(qū)和X41-X45井區(qū)成藏條件較好，是下一步的勘探開(kāi)發(fā)的有利區(qū)域。

(3)進(jìn)一步開(kāi)展烴源巖、沉積微相、優(yōu)質(zhì)砂體及微構(gòu)造之間匹配關(guān)系的研究，這是尋找下寺灣油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段致密砂巖油藏高產(chǎn)區(qū)域的關(guān)鍵所在。

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編輯：吳官生

文章編號(hào)：1673-8217(2016)02-0009-04

收稿日期：2015-07-18

作者簡(jiǎn)介：李錦鋒，1987年生，2011年畢業(yè)于西安石油大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)，在讀研究生，現(xiàn)從事油氣田勘探開(kāi)發(fā)研究工作。

基金項(xiàng)目：陜西省教育廳科研專項(xiàng)(14JK1579)、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局資源調(diào)查與評(píng)價(jià)項(xiàng)目(12120113040300-03)聯(lián)合資助。

中圖分類號(hào)：TE122.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A