涇河油田長7油氣成藏條件及主控因素分析

陸 騁，李宇翔，安 川

(中國石化華北分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450006)

涇河油田長7油氣成藏條件及主控因素分析

陸 騁，李宇翔，安 川

(中國石化華北分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450006)

鄂爾多斯盆地涇河油田三疊系延長組長7油藏為典型的巖性油藏，通過對比長7油藏分布與烴源巖參數、儲層砂巖類型及物性、蓋層分布范圍的關系，分析了影響長7油氣成藏的主控因素。研究認為：張家灘油頁巖分布范圍廣，有機質豐度高，成熟度適中，是油氣聚集成藏的基礎；優質儲層溶蝕孔隙發育，滲流能力相對較強，是油氣富集的重要載體；長7頂部及長6中下部發育的異常壓力泥巖是直接優質蓋層，對長7油氣聚集成藏起到顯著的高壓封堵作用，是制約長7油藏富集的關鍵因素。

鄂爾多斯盆地；涇河油田；長7油層組；成藏條件；主控因素

涇河油田位于鄂爾多斯盆地南部，橫跨伊陜斜坡、天環坳陷及渭北隆起三個二級構造單元。中生界三疊系延長組按沉積旋回可劃分為10個油層組，至下而上分別是長10～長1油層組；涇河油田的主力含油層系為延長組長9～長6油層組；目的層長7油層組(以下簡稱長7)可細分為3個小層即長71、長72和長73[1-2]，長7儲層含油性好、石油資源量大，具有廣闊的勘探前景，但是儲集條件差、儲層非均質性強，勘探難度較大。

目前該區長7已有多口井獲得油氣突破，但尚未形成規模較大的儲量及開發建產區。本文通過對烴源巖、儲層特征、蓋層特征等成藏條件的分析，探討延長組長7油層組的油氣富集主控因素，為后續長7油藏勘探開發工作提供地質依據。

1 油氣成藏條件分析

涇河油田總體構造形態為由南東向北西緩傾的單斜構造，構造比較簡單，地層平緩[3]，中生界延長組主要以大型巖性圈閉為主要勘探對象[2]，長7油層組在延伸方向上受巖性變化或物性變差形成巖性遮擋，沒有發現構造圈閉。油水分布總體上受砂體規模、物性、橫向相變化的控制。

1.1 烴源巖條件

前人研究表明，位于長7油層組底部的張家灘油頁巖是涇河油田中生界油氣藏形成的基礎[4]。張家灘油頁巖形成于深湖-半深湖相的還原環境中，有機碳含量為2.3%～27.1%，S1+S2為11.3～85.8 mg/g，氯仿瀝青“A”含量為0.102%～0.8927%，總烴為(534～5 639)×10-6，有機質類型主要為Ⅰ型和Ⅱ1型，Ro值為0.52%～0.72%，具有有機質豐度高、母質類型好、成熟度適中等特點。對比烴源巖評價標準[5]，長7烴源巖應為優質烴源巖或稱富烴源巖。長73沉積時期涇河油田位于深湖-半深湖亞相發育區，油頁巖厚度10～25 m，連續性好，東北部至中部厚度最大，向南向西逐漸減薄(圖1)。

圖1 涇河油田長73烴源巖厚度平面分布

1.2 儲層條件

根據勘探程度及目的層的砂體展布特征，將涇河油田劃分為東西兩個地區進行對比分析，東部為榆林子地區，西部為早勝地區。三疊系延長組長7時期主要發育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系[6]，榆林子地區儲集巖類型主要為極細粒-細粒巖屑長石砂巖，早勝地區儲集巖類型主要為極細粒-細粒長石巖屑砂巖。榆林子地區儲層砂巖的長石含量明顯高于早勝地區，具有相對較高的結構成熟度，更易形成次生孔隙。

榆林子地區長7巖心孔隙度主峰4%～12%，平均為8.35%，滲透率主峰(0.05～0.6)×10-3μm2，平均為0.29×10-3μm2；早勝地區長7巖心孔隙度主峰4%～12%，平均為8.25%，滲透率主峰(0.02～0.4)×10-3μm2，平均為0.19×10-3μm2。涇河油田長7儲層屬特低孔超低滲的非常規儲層，對比分析，可以看出榆林子地區長7儲層滲透性好于早勝地區，更利于油氣聚集成藏。

研究區長7儲層砂巖的孔隙類型主要為粒間溶孔和粒內溶孔。根據壓汞實驗分析，涇河油田長7儲層排驅壓力分布范圍0.21～12.0 MPa，平均值3.81 MPa；中值壓力分布范圍0.62～44.92 MPa,平均值22.82 MPa；中值孔喉半徑分布范圍0.017～0.084 μm，平均值0.041 μm，分選系數分布范圍0.009～0.139，平均0.039，表明涇河油田長7儲層以小孔-微細喉道組合為主，喉道分選中等。

1.3 蓋層條件

現有勘探開發實踐證實，涇河油田中生界延長組低滲透巖性油氣藏的形成與兩套區域性蓋層的發育有關。第一套發育于長7油層組內，巖性主要為深灰-灰黑色泥巖、油頁巖以及灰色泥質粉砂巖；第二套區域性蓋層發育于長4+5油層組內，巖性為灰黑、深灰色泥巖與淺灰色粉砂巖。長4+5區域性蓋層的分布對延長組長7油氣運移成藏起到很好的封蓋作用；但是涇河油田延長組遭受到的剝蝕作用較強，長4+5地層由北東向南西迅速減薄至剝失，長4+5地層剝失地帶不利于長7成藏。

涇河油田長7油層組鉆探效果較好的油層頂部普遍存在一層異常壓力泥巖，電性組合特征表現為高伽馬、高聲波時差、低密度。這種異常壓力泥巖層很薄，普遍只有5～10 m，但是卻對長7油藏起到非常顯著的高壓封堵作用，是長7油藏的直接蓋層。通過對研究區范圍內所有井測井曲線的觀察發現，長7-長4+5地層之間發育兩套異常壓力泥巖層，第一套位于長7頂部，第二套位于長6中下部，但是其發育范圍均比較有限。

2 油氣富集主控因素

2.1 優質烴源巖是油氣聚集成藏的基礎

對烴源巖分析認為，涇河油田長7底張家灘頁巖是本區的優質烴源巖，分布范圍較廣。長7烴源巖在生烴過程中產生過剩壓力，為中生界油氣運移聚集提供了主要動力，使涇河油田具備發育大型巖性圈閉的基礎(圖1)。目前，涇河油田的長6～長8油藏絕大多數分布在源巖厚度較大的北部伊陜斜坡構造帶內，表明優質烴源巖對油藏起著不容忽視的控制作用，且長7儲層具有距離生油層近的天然優勢，因此廣泛分布的優質烴源巖與緊密接觸式的源儲配置構成了長7油氣聚集成藏的基本條件。

2.2 優質儲層是油氣富集的重要因素

涇河油田目的層主要為湖泊-三角洲沉積體系，一般三角洲前緣水下分流河道微相砂體厚度大，儲層物性和孔隙結構最好，是油氣聚集的最有利相帶[2]。由于受沉積作用以及成巖作用的影響，涇河油田長7儲層的非均質性極強，油藏的富集受到儲層厚度、砂巖類型、儲層物性、孔隙結構等多種因素的控制。榆林子地區和早勝地區的主要儲層平均厚度分別為15 m、12 m(圖2)。儲層條件研究表明，相對于早勝地區，榆林子地區儲層砂巖長石含量高，更易形成溶蝕孔隙，因而表現出了相對較好的儲層滲流能力，是長7油藏的優質儲層。

圖2 涇河油田長72儲層厚度平面分布

目前研究區目的層的油流井全部位于榆林子地區，其中涇河44井在長72油層沉積時期處于三角洲前緣水下分流河道的主砂帶上，砂體厚度13.4 m，孔隙度為10.45%，滲透率為0.28×10-3μm2，日產純油6.22 m3。通過油氣顯示厚度的分布規律也可以看出，榆林子地區油藏相對富集(圖2)，說明優質儲層具備優先捕獲油氣的能力，是涇河油田長7油藏富集的主控因素之一。

2.3 優質蓋層是油氣富集的關鍵

涇河油田延長組長7油氣藏的形成，不僅受區域性蓋層的遮擋，而且受直接蓋層的封堵，它們均以泥質巖為主。從孔隙結構特征和礦物成分考慮，研究區長7油藏的蓋層均具良好的封蓋能力。

從長7油藏蓋層與油氣顯示厚度分布圖上可以看出(圖3)，長4+5區域蓋層的分布范圍與長7油斑以上顯示井的分布范圍高度一致，而長7油氣成果更好、更集中的涇河44井區則分布于長7頂部及長6中下部異常壓力泥巖(直接蓋層)的分布范圍之內。而且直接蓋層以下的長7儲層的含油飽和度明顯高于直接蓋層以上的長6儲層，長7油藏具有越接近直接蓋層儲層含油飽和度越高的特征。由此可見，直接優質蓋層的存在是長7油氣富集的關鍵。

圖3 涇河油田長72油藏蓋層與油氣顯示分布

2.4 成藏模式

根據本區長7油層組油氣分布及其與源巖、儲層、蓋層平面展布特征的匹配關系，建立了涇河油田長7油藏的成藏模式(圖4)。

長7油藏為典型的下生上儲型的成藏組合，主力烴源巖為長7油層組湖相泥頁巖，烴源巖生烴過程中產生的過剩壓力為油氣運移提供驅動力，油氣在過剩壓力驅動下，向上部儲集砂巖中運移；受優質沉積相帶和建設性成巖作用的影響，優質儲層的滲流能力強，具有優先捕獲油氣的能力，成為高飽和度的油氣層；長4+5自身穩定沉積的泥巖以及長7頂部和長6中下部發育的異常壓力泥巖都是良好的蓋層，封蓋條件好。在相同的源巖以及沉積、儲層條件下，直接蓋層發育的地區長7儲層含油飽和度較高；區域蓋層發育但是直接蓋層不發育的地區長7儲層含油飽和度相對較低。

圖4 涇河油田延長組成藏模式

3 結論

(1)涇河油田延長組長7底部發育優質烴源巖，有機質豐度高、有機質類型好，成熟度適中，是長7油氣成藏的基礎。

(2)優質儲層溶蝕孔隙發育，滲流能力相對較強，是油氣富集成藏的重要載體。

(3)長7頂部以及長6中下部異常壓力泥巖是長7油藏的直接優質蓋層，對長7油氣聚集成藏起到顯著的高壓封堵作用，是制約長7巖性油藏富集的關鍵因素。

[1] 何自新.鄂爾多斯盆地演化與油氣[M].北京:石油工業出版社,2003:95-104.

[2] 楊華,劉顯陽,張才利,等.鄂爾多斯盆地三疊系延長組低滲透巖性油藏主控因素及其分布規律[J].巖性油氣藏,2007,19(3):1-6. [3] 李江濤. 鄂爾多斯盆地南緣構造特征及下古生界天然氣勘探前景[J].石油勘探與開發,1996,23(2):11-15.

[4] 陳小梅,溫愛琴,李仲東.鄂爾多斯盆地南部鎮涇地區中生界油氣成藏規律研究[J].石油地質與工程,2009,23(5):12-14.

[5] 剛文哲,林壬子著.應用油氣地球化學[M].北京:石油工業出版社,2011:183-184.

[6] 范萌萌,卜軍,曾家明,等.鄂爾多斯盆地東南部晚三疊世延長期沉積相及巖相古地理演化特征[J].石油地質與工程,2012,26(4):9 -14.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)03-0006-03

2014-12-17

陸騁，1987年生，2012年畢業于中國石油大學(北京)地球化學專業，現從事石油地質勘探工作。

TE112.31

A