馮順彥，張曉輝，李 成，井向輝，孫 磊

(1.中國石油長慶油田分公司，陜西 西安 710018；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，陜西 西安 710018；3.中國石油長城鉆探工程有限公司，遼寧 盤錦 124010)

0 引 言

志靖—安塞地區(qū)是長慶油田原油穩(wěn)產(chǎn)建產(chǎn)的主要區(qū)域之一，隨著三疊系延長組長6—長10等主要含油層系勘探程度及采出程度不斷增高，該區(qū)穩(wěn)產(chǎn)難度也在加大，近年來，該區(qū)持續(xù)加大長3以上淺層勘探力度，但長2油藏相對于下部油層組具有埋深淺、產(chǎn)量高、油藏規(guī)模小、預測難度大的特點，不完全受砂體和物性控制[1-11]，油氣富集受控因素多而復雜，目前對長2油層的油氣成藏規(guī)律尚無統(tǒng)一、系統(tǒng)的認識，急需明確油氣成藏規(guī)律，為下步勘探提供理論依據(jù)[12-19]。

1 地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地位于華北板塊西部，可劃分為伊盟隆起、渭北隆起、晉西撓褶帶、陜北斜坡、天環(huán)坳陷、西緣沖斷構(gòu)造帶等6個一級構(gòu)造單元，志靖—安塞地區(qū)隸屬于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中段，其構(gòu)造相對簡單，以西傾單斜構(gòu)造為主，地層傾角不足1 °[1，3-4]。

長2油藏為三角洲平原亞相，多期河道疊加為優(yōu)勢沉積微相，根據(jù)標志層對比并綜合考慮地層厚度和沉積旋回變化，該區(qū)長2油層組自上而下細分為長2Ⅰ、長2Ⅱ、長2Ⅲ油層亞組，其中長2Ⅰ油層可細分為長2Ⅰ1、長2Ⅰ2和長2Ⅰ3小層，長2Ⅱ油層可細分為長2Ⅱ1和長2Ⅱ22個小層[2]。長2油層組地層厚度為111～155 m，埋藏深度為600～1 800 m，平均埋深為1 088 m，砂層厚度平均為85 m。

長2儲層物性相對較好，平均孔隙度為14.5%，平均滲透率為19.54 mD，屬低孔低滲儲層，但發(fā)育少量中孔中滲優(yōu)質(zhì)儲層，排驅(qū)壓力低、中值壓力低，具有良好的儲集能力。

2 油藏分布特征

志靖—安塞地區(qū)長2油藏平面上具有“串珠狀”富集分布規(guī)律(圖1)，長2油藏集中分布于緊靠烴源巖的中區(qū)，同時受鼻狀隆起構(gòu)造控制，平面上呈近東西向排狀分布，由北向南依次發(fā)育3排重要的油氣帶，第1排為新城—王家灣，其長2油藏探明程度低，油藏發(fā)育程度也不及第2第3排，僅天賜灣發(fā)現(xiàn)規(guī)模油藏；第2排為盤古梁—鐮刀灣，其長2油藏發(fā)育，已探明的有S39、T130、L5等多個油藏，其具有物性相對較好、試油產(chǎn)量高的特點；第3排為張渠—化子坪，為最重要的油氣富集帶，在張渠、化子坪、坪橋等地已有多個探明區(qū)塊，油層橫向連片，油藏面積大，單井產(chǎn)量高?？v向上，長2油藏自下向上砂體規(guī)模逐漸變小，據(jù)詳細統(tǒng)計，研究區(qū)長2已發(fā)現(xiàn)油藏77%位于長2Ⅰ3小層。弄清長2油藏的成藏條件及富集規(guī)律成為下步勘探取得突破的關(guān)鍵[20-25]。

圖1 鄂爾多斯盆地延長組長7生烴強度與長2油藏分布疊合圖

3 成藏主控因素

3.1 油源為長2油藏的重要控制因素

依據(jù)前人研究結(jié)果，長2油層的原油主要來自下部長7油層組的黑色湖相泥頁巖[5-7]。全盆地已發(fā)現(xiàn)的油田大多數(shù)都分布在生油坳陷內(nèi)側(cè)或外緣，其次在生油坳陷內(nèi)油源充足，縱向上發(fā)育多套油層[1-2]。而在遠離生油區(qū)，垂向上含油層系單一，平面上油藏規(guī)模小[6，8-9]。

如圖1所示：研究區(qū)位于生烴中心東北部，為構(gòu)造上傾方向，是油氣運移有利區(qū)。根據(jù)鄂爾多斯盆地延長組烴類運移方向及生烴增壓等資料，陜北地區(qū)延長組從長7石油二次運移到長2聚集成藏，研究區(qū)西南部位于生油坳陷內(nèi)，但長2地層遭受剝蝕；中部緊鄰生油坳陷，為長2成藏提供充足的油源；東北部遠離生油坳陷，不利于成藏，要聚集成藏需要有效的運移通道。

3.2 儲滲砂體作為運移通道是制約油藏分布的重要因素

長2儲層在垂向上距離長7生油巖較遠，要聚集成藏必須要有運移通道。關(guān)于鄂爾多斯盆地延長組二次運移通道認識不一，金祥純[10]認為斷層與不整合面不是主要運移通道，高角度裂縫是油氣運移主要通道，其次是滲透性儲層；趙靖舟[2]等認為斷層、裂縫在內(nèi)的斷裂構(gòu)造應是鄂爾多斯盆地中生界油氣運移的主要通道；席勝利等[11-12]認為三疊系延長組主要以滲透性砂體作為油氣運移通道。

圖2 延長組油氣沿砂體運移示意圖(據(jù)席勝利修改)

此次研究認為：鄂爾多斯盆地為穩(wěn)定的克拉通盆地，古生代以來一直隨華北地臺起伏，盆地內(nèi)部不發(fā)育斷裂[13]，斷裂主要分布在西緣斷褶帶、天環(huán)向斜兩翼斜坡以及蘇里格廟、烏審召、東勝一帶[12-14]，志靖—安塞地區(qū)具有“持續(xù)沉降、整體抬升、坡降寬緩、褶皺微弱”等地質(zhì)特征。如圖2所示，長6—長2沉積砂體平面復合連片、縱向相互疊置，構(gòu)成了油氣運移的輸導層，儲滲砂體為三疊系延長組石油運移的主要通道，具有階梯狀爬坡運移的特征，是油藏主要分布于生烴中心的內(nèi)側(cè)和外緣的另一重要原因；其次是不整合面，如圖1所示，研究區(qū)西南部遭到剝蝕，不整合面可以作為油氣運移通道，是三疊系延長組上部層系以及侏羅系油藏的重要運移通道[12，14]；天然裂縫對鄂爾多斯盆地中生界油氣運移有重要作用，尤其是在盆地西部和北部斷裂發(fā)育帶，研究區(qū)不發(fā)育大型活動性斷裂體系，在吳堡—綏德—靖邊—中寧一線存在東西向斷裂[12]，天然裂縫配合儲滲砂體形成了有效的運移通道，特別是對于遠源石油聚集成藏具有更為重要的影響作用。

3.3 砂體與鼻狀隆起構(gòu)造的相互匹配形成良好的石油聚集圈閉

通過巖心觀察分析、粒度分析和測井相分析等，結(jié)合前人認識[3，8]，綜合判斷研究區(qū)長2儲層為三角洲平原亞相沉積，分流河道十分發(fā)育，在河道交匯處砂體發(fā)育規(guī)模大、厚度大、物性好，為油氣富集提供了良好的儲集空間。在區(qū)域東高西低的低緩單斜的總體背景下，發(fā)育一系列近東西向的鼻狀隆起構(gòu)造，長度大于20 km，寬度為5～7 km，幅度一般小于20 m，這些鼻狀構(gòu)造對長2油藏的形成和分布有著一定的控制作用。

陜北斜坡長2油藏類型認識不統(tǒng)一，早期研究普遍認為長2油藏的形成和分布主要受沉積相控制，油藏類型主要為巖性油藏，其圈閉類型主要為巖性圈閉，后來趙靖舟等[2，10]研究認為，長2油藏以構(gòu)造-巖性油藏為主。此次研究發(fā)現(xiàn)，志靖—安塞地區(qū)在發(fā)育巖性油藏、構(gòu)造-巖性油藏同時，存在弱構(gòu)造-巖性油藏。如S152井區(qū)長2Ⅱ油藏主要受構(gòu)造控制，具有明顯的油水界面，且構(gòu)造高部位試油產(chǎn)量高，上傾方向受巖性控制，砂巖尖滅遮擋，為構(gòu)造-巖性油藏。DP2井區(qū)長2油藏低部位含水較高，油藏局部發(fā)育相對致密帶，上傾方向上致密層可形成遮擋，油水關(guān)系復雜，無統(tǒng)一油水界面，體現(xiàn)為巖性控制作用強，油藏類型既不能屬于構(gòu)造-巖性油藏，也不能劃為巖性油藏，是受弱構(gòu)造控制的巖性油藏，將該類油藏定義為弱構(gòu)造-巖性油藏(圖3)。研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)油田主要分布在河道交匯處相互疊置厚砂帶的相對高滲區(qū)，多數(shù)位于具有良好儲集性能的分流河道砂體與鼻狀隆起構(gòu)造匹配處，油藏受儲層物性和鼻隆構(gòu)造的雙重控制，二者形成匹配區(qū)是油氣聚集成藏的有利部位。由于區(qū)內(nèi)鼻隆幅度一般較小，很難形成大型的構(gòu)造圈閉，圈閉往往要借助于巖性尖滅或巖性致密遮擋，才能擴大圈閉規(guī)模。譬如化子坪地區(qū)長2油藏為弱構(gòu)造巖性油藏，油藏受巖性控制強于構(gòu)造控制，含油面積為58.8 km2，是該區(qū)發(fā)現(xiàn)規(guī)模最大的長2油藏，已建成年產(chǎn)油量達40×104t/a。

圖3 DP2井區(qū)長2油藏剖面圖

3.4 蓋層與縱向砂體結(jié)構(gòu)對油藏縱向富集具有明顯控制作用

長1油層組泥巖厚度可達100～150 m，是陜北地區(qū)相對最好的一套區(qū)域性蓋層[1]。長2油層組總體為三角洲退積的水進體系，通過細分小層刻畫砂體展布特征發(fā)現(xiàn)，由下至上砂體規(guī)模逐漸變小，長2Ⅲ、長2Ⅱ具有河道較寬、砂體厚度大、砂地比高的特點，但由于缺少蓋層不能聚集成藏，大多數(shù)情況下只能作為石油運移的輸導層；長2Ⅰ時期，盆地已經(jīng)開始沼澤化，頂部出現(xiàn)湖泛泥巖，即下部長2Ⅰ3主河道及局部河道交匯處砂體規(guī)模相對較大，中上部長2Ⅰ2、長2Ⅰ1發(fā)育厚度約10～20 m的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，可作為石油富集成藏的良好蓋層條件，如泥質(zhì)蓋層發(fā)育很大程度上控制著長2油藏的富集分布(圖4)。

圖4 五里灣一化子坪地區(qū)長2Ⅰ頂部泥巖蓋層與油藏分布關(guān)系

4 結(jié) 論

(1) 志靖—安塞地區(qū)長2油藏南部位于盆地生烴拗陷北部，但因南部地區(qū)長2地層大面積遭受剝蝕、地層缺失，僅在局部形成小規(guī)模的油藏；研究區(qū)中部地區(qū)緊鄰盆地烴源巖，且疊覆儲滲砂體、高角度裂縫及不整合面形成有利運移通道，為該區(qū)提供了有利的成藏條件，該區(qū)在蓋層與低幅構(gòu)造匹配的聚集場所富集成藏，研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的油藏多聚集于此；研究區(qū)北部地區(qū)油藏數(shù)量少的主要原因為距離烴源巖較遠，且缺少大斷裂及區(qū)域性不整合面等具有長距離運移通道。

(2) 長1油層組發(fā)育的厚泥巖是長2油藏的區(qū)域性蓋層，長2Ⅰ2、長2Ⅰ1發(fā)育大套泥巖是長2Ⅰ3油藏的良好蓋層，且長2Ⅰ1、長2Ⅰ2蓋層與砂體結(jié)構(gòu)決定油藏縱向主要富集于長2Ⅰ3小層，低幅鼻隆構(gòu)造控制長2油藏的成近東西向排狀分布。

(3) 長2主要以構(gòu)造-巖性油藏、弱構(gòu)造-巖性油藏為主，弱構(gòu)造-巖性油藏為新定義的油藏類型，解決了該區(qū)長2發(fā)育大型油藏的理論基礎(chǔ)。

(4) 研究區(qū)下步勘探，南部及中部地區(qū)以尋找有利圈閉為主，北部地區(qū)需要在運移通道研究的基礎(chǔ)上，尋找油氣富集區(qū)帶。