鄂爾多斯盆地低滲透致密性巖層的儲集特征

徐亞虎+武尚伯+喬登發

摘 要：隨著低滲透油層的不斷開發，致密性巖層的成藏特征直接影響著油藏儲集狀況。鄂爾多斯盆地延長組低滲透致密巖性油藏分布于優質烴源巖范圍內，湖相重力流沉積與三角洲前緣沉積為主要儲集砂體類型。延長組低滲透致密砂巖在早期成藏期具有高孔高滲的特點，早期生成的油氣在浮力作用下正常成藏，中后期成藏過程中經歷了持續壓實致密過程；后期主生烴期生成的原油在浮力和源儲壓差共同作用下沿先前殘余路徑以浸潤方式運聚，達到致密條件時，油氣停止運移。受西傾東翹的構造擠壓抬升運動影響，形成現今低滲透致密巖性油藏。

關鍵詞：鄂爾多斯盆地；延長組；低滲透致密油藏；

1、研究區概況

低滲透致密巖性油藏是鄂爾多斯盆地油氣勘探的主要對象。低滲透致密儲集層包括低滲透儲集層與致密儲集層兩類，目前最新的判定標準為：覆壓基質滲透率為0.1×10-3～10×10-3 μm2的儲集層為特低滲—低 滲儲集層，滲透率小于0.1×10-3 μm2的儲集層為致密儲集層稱為低滲透儲集層。鄂爾多斯盆地延長組儲集層絕大多數屬于低滲透致密儲集層，石油探明儲量的73.7%分布于低滲透致密儲集層中。鄂爾多斯低滲透致密巖性油藏分布面積大、成藏豐富。

近年來研究表明，圍繞湖盆周緣分布的三角洲前緣砂體以低滲透砂巖為主，在湖盆中心發育的重力流沉積砂體、三角洲前緣席狀砂體以致密砂巖為主。這些低滲透致密砂巖分布廣泛，遍布湖盆主體。

2 延長組低滲透致密巖性油藏形成條件

2.1 沉積背景

按層序地層劃分，鄂爾多斯盆地延長組由6個層序。樣品孔隙度為0.5%～20.0%，平均8.32%，平均孔喉半徑為0.1～2.0 μm，排驅壓力為0.1～2.0 MPa，中值壓力為0.1～15.0 MPa，平均含油飽和度為31.2%。儲集層孔隙類型以粒間孔、溶孔為主。巖心及試油資料表明，油層通常為多期相互疊置的水下分流河道和河口壩砂

目前已發現的主力油田均位于生烴坳陷內部及周緣的主力砂體帶上。可見，長7段烴源巖的空間展布控制著中生界油田的分布范圍。

2.2 烴源巖特征

鄂爾多斯盆地在大型內陸湖盆背景上形成了延長組長7段優質烴源巖。長7段沉積期處于延長組沉積期的最大湖泛期，在半深湖—深湖環境下沉積的長7段泥巖厚度大（40 m以上），分布面積廣，有機質豐度高，干酪根類型為Ⅰ型或Ⅱ型，烴源巖普遍達到成熟階段，生油潛力大機理復雜，前人研究主要側重于成藏動力、運移與靜態成藏模式方面[部分學者對儲集層的致密化和成藏史進行了分析。在成藏機理方面的研究較少。

2.3 儲集條件

延長組儲集層巖性以長石砂巖為主，其碎屑成分中石英（22%～60%）、長石含量（20%～56%）相對較高，巖屑（8.0%～17.3%）、填隙物（12.0%～17.2%）含量較低，礦物成熟度較低。粒度以細砂、極細砂為主，黏土礦物含量高，以綠泥石為主。低孔低滲儲集層一般發育在扇三角洲平原亞相、三角洲前緣末端等相帶中，致密儲集層一般發育在三角洲平原的漫灘沉積、三角洲前緣席狀砂、湖盆中部與重力流有關的砂質碎屑流和濁流沉積中。由于沉積物分選性差，泥質含量較高，壓實作用強烈，在成巖中期就變為低孔隙度、低滲透率儲集層，湖盆中心沉積物粒度更細、泥質含量更高的各類砂體甚至變成致密儲集層。

大量物性統計資料表明延長組砂巖儲集層物性普遍較差。巖心統計分析發現，長6段、長8段滲透率小于3×10-3 μm2的樣品占總樣品數的89.5%，其中滲透率小于0.5×10-3 μm2的樣品占總樣品數的51.2%。延長組低滲透致密砂巖儲集層形成于弱酸—弱堿成巖環境：沉積物在埋藏成巖早期處于弱堿性成巖環境，方解石、石膏、濁沸石等在早成巖階段膠結充填在原生粒間孔隙中，抑制了壓實作用的進行。在中成巖早期，湖相泥巖中生成的有機酸性水沿著層序界面、斷層面以及輸導砂體向砂巖運移，溶蝕其中的膠結物、長石和巖屑顆粒，形成次生溶蝕孔隙。儲集層經過了壓實、膠結、溶蝕及交代等成巖作用改造，目前已處于中成巖階段A期晚期到B期早期。壓實作用是儲集層物性變差的最主要原因，長石等礦物的溶蝕能有效改善儲集層物性。

3 成藏機理

根據成藏模擬實驗，現今低滲透致密砂巖孔隙度低，油氣不可能向其中充注。從油氣充注角度看，儲集層物性的好壞與變化是油氣成藏的關鍵。通過多年的分析研究，鄂爾多斯盆地中生界延長組低滲透致密儲集層的成藏機理可以歸納如下：油氣先期初次充注在高孔滲條件下進行，后期成巖作用使得儲集層逐漸致密。延長組油藏早中成藏期時砂巖孔隙度超過了石油充注的最低孔隙度值，為正常的油氣充注過程。高孔滲條件下充注的油氣改變了砂巖顆粒的表面性質，形成油潤濕通道。隨著機械壓實和膠結成巖作用的進行，砂巖物性逐漸變差，油潤濕通道逐漸變窄，油氣充注量越來越小，此時形成了低滲油潤濕通道，

油氣充注經過低滲油潤濕通道沿先前殘余路徑以浸潤方式運聚。至成巖作用達到中成巖階段B期早期時，砂巖孔隙度降到臨界值以下，油氣不能繼續充注，而之前聚集的石油得以保存。

4、結束語

鄂爾多斯盆地延長組低滲透致密巖性油藏的基本成藏特點是：分布于薄層優質烴源巖范圍內，湖相重力流沉積與三角洲前緣沉積砂體為主要儲集體。油藏的形成機理為：高孔滲儲集層成藏期原油在浮力作用下克服毛管壓力正常成藏，在成藏進程中儲集層經歷了持續壓實致密過程，在后期低滲條件下，烴源巖主生烴期生成的原油在浮力和源儲壓差共同作用下克服毛細管力運移，形成低滲透—致密巖性油藏。低滲透巖性油藏不斷致密化形成現今低滲透致密巖性油藏。

參考文獻：

[1]張齊賢。《鄂爾多斯盆地上古生界儲集砂巖特征及成巖作用研究》，《成都理工大學》，2011

[2]王洪亮，李文后。《鄂爾多斯東南部延長組致密油儲存微觀特征及主控因素》，《科學技術與工程》，2016，16（34）：52-63endprint