寧夏古峰莊～紅井子地區長A、長B復雜油藏成藏富集規律研究

蘇幽雅，陳守民，楊國斌，王碧濤，侯景濤，徐 寧，劉玉峰

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 基本概況

1.1 勘探概況

古峰莊～紅井子地區處于天環坳陷和西緣逆沖帶2個二級構造單元之間，位于鹽池西南部，區域面積約1 000 km2，涉及含油層系直羅～長10，是近年勘探開發研究的重點區域。隨著鄂爾多斯盆地勘探程度的提高，古峰莊～紅井子地區相繼發現了峰a、黃b、黃c、峰d等長A、長B油藏，已累計建成產能59×104t，為寧夏快速發展奠定了基礎。

1.2 構造背景

古峰莊～紅井子地區主要構造為一系列向東逆沖的斷層及其褶皺組成的大型推覆體，地震資料明確研究區內發育8條大型逆沖斷裂，由于主斷層的滑脫現象，致使深淺層構造間差異明顯，淺層構造發育、斷層較多，褶皺變形強烈，而深部變形弱，構造簡單。該區構造總體呈北高南低變化趨勢，西緣部位斷層較多，褶皺變形強烈，在構造上，致使深淺層構造間差異明顯，淺層構造發育、斷層較多，褶皺變形強烈，而深部變形弱，構造簡單。該區構造總體呈北高南低變化趨勢，西緣部位斷層較多，褶皺變形強烈，在構造運動產生大型斷裂的同時，誘發和派生出一些小斷層，由于這些小斷層的作用，引起該區構造變化大。天環坳陷西部受西緣構造運動影響，局部有中小型斷層和誘發和派生的小斷層，局部發育小型隆起，以峰a井為界，坳陷東部斷層較少，偶發育小的伴生斷裂，構造較為簡單平緩多為3～4條近似平行的鼻隆隆起構造，是油氣藏聚集的主要部位[1-3]。

2 成藏主控因素及富集規律研究

2.1 物源分析

根據對盆地周邊高地剝蝕區分布及重礦物組合特征變化規律的研究，認為盆地西北緣阿拉善古隆起，盆地北緣陰山古隆起，它們在地史演化過程中長期隆起，并且晚三疊世時除伊盟隆起的南緣接受沉積外，絕大部分地區為地勢較高古隆起，為晚三疊世時盆內沉積提供了物源，因此盆地北緣陰山古陸及西北緣阿拉善古陸是古峰莊～紅井子地區長B、長A沉積時扇三角洲體系的陸源碎屑供應的主要物源區[4-7]。

古峰莊～紅井子地區長A重礦物表現為榍石-綠簾石組合特征，輕礦物表現為高巖屑的分布特征，通過重輕礦物含量判斷該區物源方向來自西北方向。

2.2 沉積展板特征

區域研究成果表明，古峰莊地區在上三疊統長B～長A延長組湖盆發育期，一直處于湖岸線西部。長A時期沉積為水下分流河道，南北與東西向沉積剖面分析剖面多呈透鏡狀，為1口井的小透鏡體，或為2～3口井連通的大透鏡體，沉積連通性差，河道被不同的分流間灣所分割，河道沉積微相不發育；而長B沉積為分流河道，沉積復合連通性好且發育。長A1、長A2砂體規模較長B變小，呈北西-南東向展布，發育3～4條河道，砂體厚度10 m～15 m，河道寬度5 km～8 km，分岔并流為主，長A1、長A2厚砂東西兩側漸變較快，明顯反映了湖侵作用在加強。長B砂體發育3條主河道，呈北西-南東向展布，砂體厚度30 m～50 m，河道寬度9 km～13 km，反映了以河流沉積作用為主體的沉積特征。

從南北向縱向上砂體貫通性看，長B1～長A1南北向主河道縱向有繼承，有利于油氣上下溝通運移，東西向縱向砂體貫通性上看，繼承性差，長A2與長A1兩側砂體多次側向遷移，多為一些相互獨立的單河道砂體。

2.3 構造（斷層）特征

研究區位于鄂爾多斯盆地一級構造單元陜北斜坡的西緣中部，西鄰天環坳陷和西緣沖斷構造帶。三疊系上統的延長組地層和侏羅系下統的富縣組、延安組地層受后期構造運動的控制，特別是發生在白堊世燕山晚期構造運動，鄂爾多斯盆地東、東北、東南部擠壓加強，渭北隆起帶、東緣逆沖帶發育，使整個盆地東部整體抬升，形成目前地層東高西低的格局，形成不同時期的構造形態，坳陷西構造東南高。

2.3.1 斷層的識別與刻畫 斷層的識別方法很多，包括地層資料的解釋是識別宏觀斷層的有效方法。（1）鄂爾多斯盆地古峰莊～紅井子地區長A油藏頂部k1標志層全區發育，長A油藏下部砂體不發育，而長B油藏砂體連片厚度穩定，通過地層對比很容易發現長A油藏地層減薄的現象，證明斷層的存在。（2）地層構造突變法，正常傾斜為每千米坡降7 m～10 m，斷層的存在將導致地層構造突變，利用該方法可以識別斷層存在。（3）通過大量前人研究地震資料，來刻畫斷層分布。通過對前人斷層刻畫吸收總結，利用地層剖面分析，構造每千米坡降幅度，對該區斷層重新刻畫，主要為次級斷層及微斷層刻畫，其中刻畫次級逆斷層19條，主要分布在天環坳陷以西～古峰莊地區，刻畫伴生正斷層5條及多條低幅度穹隆地帶，主要分布在天環坳陷以東～紅井子地區。

2.3.2 逆斷層分布 西緣斷褶帶～古峰莊三疊紀中晚期，燕山運動中期受到強烈的擠壓和剪切，形成了逆沖斷構造帶的基本面貌，侏羅白堊紀坳陷繼續發育，沉積中心逐漸向東偏移，沉降帶具西翼陡、東翼緩的不對稱向斜結構，發育逆斷層。斷層呈向西傾斜，呈排帶分布，呈弧形向東突出、近似南北向展布，斷層規模大。通過地震剖面分析，古峰莊一帶的斷層為逆斷層，屬于南北向逆沖斷層的派生斷層，斷層呈西北-南東向展布，斷層分布規模相對較小。

2.3.3 正斷層分布 喜山期鄂爾多斯盆地力學性質發生變化，紅井子～馬坊地區由印支燕山期的擠壓環境改變為喜山期的拉張環境，最大主應力方向為NNE-SSW向，盆地內斷層發育從西緣逆沖帶上擴展到天環坳陷，形成了梳理大、規模小的正斷層。斷距較小，僅僅錯斷長C～長B油藏。主要分布于紅井子中部地區，斷距20 m～50 m，斷層延伸長度3 km～5 km，斷層主要分布在紅井子～馬坊中部地區。

2.4 儲層物性控制含油性

古峰莊～紅井子長A油藏，根據試油平面分析，試油出油及高產井主要聚集在相對高滲部位，高滲儲層控制油藏的平面分布，長A2、長A1高滲帶成不等大小不規則的土豆狀或疙瘩狀，在研究區零星展布，主要分布在河道交匯部位，物性好部位滲透率大于1.0 mD，從四性關系分析產能與物性呈正向相關。解析池b區塊長A2油藏發現，斷層只要是分隔了砂體構造連續性，構造低部位物性好部位產量較高，非斷層控制油藏的產量，油藏南北向順物性好部位高產，東西向橫切油藏邊部物性差，產量低。

長B油藏高滲帶主要分布古峰莊峰a～峰e井斷層發育部位及紅井子黃c～黃d部位，也是近年建產部位及試油獲得高產部位，長B高滲帶呈條帶狀分布，物性延伸范圍較大，物性好部位滲透率大于2.0 mD，但從四性關系分析產能與物性相關性較差，說明長B油藏受控因素更復雜。

2.5 沉積砂體控制圈閉類型

這類油藏的圈閉是三角洲分流河道砂體與其間上方傾方向的分流間灣泥巖的相互疊置形成的巖性圈閉。油藏邊界常與巖性邊界有著很好的一致性，主要分布于三角洲平原。長A巖性油藏控制比較單一，工業油流井及油氣顯示井均位于三角洲前緣水下分流河道沉積砂體，同時沉積相控制油藏圈閉類型，從油藏剖面分析有主相物性砂巖連續型、側向相變為砂巖殲滅型砂巖透鏡體型。

2.6 構造（斷層）控制油藏

眾多研究表明，鄂爾多斯盆地長B油藏的油源主要來源于上部的長D烴源巖，長C烴源巖生烴排烴過程中生產的異常高壓過剩壓力差是長C油氣向長B儲層運移的主要動力，連片的砂體和區域性構造活動形成的斷裂，以及由此派生的裂縫系統是溝通長C優質烴源巖和長B儲層的優勢通道，斷層的發育利于油氣的運移，但是其形成時間對由此控制存在差別。早期斷層有利油氣的運移，形成于油氣充注之后的斷層則對油藏分布起破壞或調整作用，因此識別斷層、查明斷層分布，分析其形成時間對于分析古峰莊～紅井子地區長B油藏分布規律具有重要意義。

2.6.1 早期鼻狀隆起帶圈閉成藏 晚期侏羅世鄂爾多斯盆地受擠壓應力的作用下，形成了自西向東依次分布的逆沖帶、坳陷和斜坡的構造格局，在天環坳陷兩側的斜坡上形成一系列鼻狀隆起。早白堊世末期，燕山運動再次強烈的活動，使得西傾單斜坡幅度和早期的褶皺進一步加強并定型。與此同時，早白堊世不但延長組處于最大埋深期，而且烴源巖已達到生烴高峰期，使得生烴與低幅度鼻狀構造二者形成時間上良好配置，生烴增壓也產生異常高壓，同時鼻狀隆起與上傾方向的巖性致密帶或泥巖相匹配，形成良好的圈閉，對油氣運移和富集起著至關重要的作用。

古峰莊～紅井子地區長B油藏砂體橫向連片，伸入有利油源區，在上述異常高壓動力的驅動下，長C烴源巖生成的油氣通過砂體的側向溝通從構造低部位向高部位運移并進入長B砂體。在壓力恢復平衡后，油氣在浮力作用下沿側層和縱向身穿層向上覆的有利圈閉中運移聚集。因此長B油藏在區域上油藏分布受控于排狀鼻隆，油藏沿鼻隆呈帶狀分布，縱向上由斷層或巖性遮擋成藏。

2.6.2 西緣逆沖～古峰莊帶逆斷層（擠壓）圈閉成藏 早期白堊世，西緣逆沖帶逆斷層的影響與作用下，對早期鼻狀隆起的油藏進行調整，使油藏在逆斷層上盤賦存，鼻隆控油、斷層切割的特點。油藏斷層上盤出油，構造低部位出水，如峰a、鹽k等長B油藏。西緣逆沖～古峰莊帶逆斷層多為向西傾斜，呈弧形，近似南北向展布，通過峰2井地震剖面證實，古峰莊地區多為逆斷層或是派生小逆斷層，斷層深度貫穿長C～長B，斷層延伸長度為10 km～15 km，該類油藏多被斷層分隔成若干獨立高構造油藏，油藏規模0.3 km2～1.5 km2，斷層上升盤圈閉成藏，油藏試采上升盤出油，降低盤出水。

2.6.3 晚期天環坳陷東正斷層、鼻隆圈閉成藏 喜山期盆地拉張環境，盆地內斷層發育從西緣逆沖帶上擴展到天環坳陷東南側，發育正斷層，使鼻狀隆起帶聚集的油藏被分割為高、低兩個油藏，長B油藏在底水浮力驅動下沿斷層進行重新調整，屬改造型油藏。油藏特點是斷層降低盤出水，構造高部位產油。

晚期天環坳陷東正斷層鼻隆成藏控制型，黃k井長B1油藏為該類型油藏。該類油藏發育在紅井子中部地區，多為正斷層（拉伸伴生斷裂），縱向深度由TT7-TT9，斷距一般為20 m～50 m，斷層延伸長度3 km～5 km。該類油藏分布于上升盤高點與小幅度隆起疊置部位，構造高部位高產，低部位試采出水現象。

2.7 成藏類型特點

姬塬地區長B油藏分布主要受長C烴源巖控制，距油源越近，出油點越多。由于姬塬長B油藏的形成主要依靠長C剩余壓力提供動力，油氣在砂巖壓力的驅使下向下運移。長C3生油層與長B相隔近百米，油氣從成熟的烴源巖中依靠異常高壓力作用通過垂向相互粘結的砂體向下運移的可能性是存在的，但大部分會被長A的圈閉捕獲。況且，以砂巖為運移通道向下運移必須克服砂巖本身很大的毛細管阻力，以及油氣本身具有的浮力，因此通過這種途徑能夠到達長B的油氣將十分有限,姬塬地區構造復雜，裂縫較為發育，證實裂縫為長A、長B向下互通油氣運移提供了通道。

研究認為古峰莊～紅井子長A～長B油藏，源巖是根本，儲層是條件，斷裂是通道，構造是關鍵。長A～長B油藏局部發育斷層及裂縫溝通長C油源，長A油藏主要受控物性，有利砂體發育相帶及圈閉保存條件因素控制油藏，長B油藏受低幅度構造、斷層及圈閉保存條件等因素控制。西緣斷褶帶～古峰莊一帶成藏主要受斷層、構造控制，而紅井子受構造～巖性、斷縫控制（見圖1）。

3 產能受控影響因素

3.1 斷層影響因素

3.1.1 斷層上升盤有利圈閉 古峰莊地區通過不斷對近年發現高產出油井點分布特點分析，幾乎出油井都分布在斷層附近，形成小規模性的斷層油藏，通過油藏構造刻畫及油藏剖面解析，發現出油點均出現在斷層“上升盤”，或者斷層與構造隆起組合部位，易獲得高產，斷層抬升利用油氣向上運移，說明該地區斷層對油藏不但起圈閉封堵作用，而且更容易捕獲高產富集區。

3.1.2 斷層破壞油藏圈閉 通過長B試油在油藏平面分布情況分析，長B油層全區幾乎都有油氣孕育，只是沒有形成很好的油藏圈閉，多數油氣受斷層破壞、油藏有遺留的油氣痕跡。通過包裹體鏡下特征驗證，早期包裹體CO2含量低，而CH4含量高，總烴含量高。早期油氣流體運移是以富CH4貧CO2為特征，而且油層封閉性好，含油豐度高；而晚期流體相反（低CH4富CO2），反映與斷裂作用引起地表水滲入有關。（李榮西2006年研究結果證實研究區存在古油藏，油層氣液比大于50%）。

圖1 鄂爾多斯盆地延長組石油運移模式

驗證早期與晚期油水變化情況，進行郭a、郭b井長A、長B實驗。郭a與郭b井實驗表明曾經含油水層、油層現已變成如今的水層，在研究區存在早期古油藏，受后期構造頻繁運動，其原油已被后來地層水驅替出去，導致目前多井有油跡顯示（遺留的油跡或油斑），但試油出水或試采出水。

圖2 紅井子長B油層與產能交匯圖

圖3 紅井子長B隔層與產能交匯圖

3.2 非均質性及沉積時期影響產能

通過巖性分析，隔夾層發育程度高，從而降低了砂體縱向上的連續性。長A油藏物性縱向變化大，韻律性差，鈣質夾層發育，導致含油性不均勻，含油性差，通過巖性與試采對比分析，黃f井巖心為斑狀含油，鈣質夾層發育，該井長A1層試油出純油6 t，但試采不出液。

對紅井子長B油藏分析，出油層段主要分長B11-1和長B11-2兩個不同沉積層系，通過細化單砂體發現，試采出油井多出現在油層砂體頂部井長B11-1層，且多為頂部油層與下段砂體有泥巖隔層，隔層厚度大于4 m以上，說明長B1中部發育的泥巖隔起到與上部油氣遮擋阻隔作用，同時阻隔了與底水溝通。

3.3 油層厚度、隔層厚度產能影響

統計研究區長B1層試采出油井11口，采用油層、油水層厚度有效厚度與產能匹配關系分析，發現油層厚度與產量呈正向相關性，厚度越大，產量越高，隔層泥巖厚度只是有利于與底水封隔，試油容易出油，避免壓穿底水，與單井產量無關（見圖2、圖3）。

4 結論與認識

（1）巖性油藏受高滲儲層控制分布，其中長A2油藏砂體變化快，油藏規模較小，長A1油藏面上分布廣泛，儲層物性差，局部發育高滲成藏。

（2）長B油藏成藏特點古峰莊～紅井子地區受盆地多次構造運動影響，形成幾種不同成藏圈閉方式：

①早期鼻狀隆起帶圈閉成藏，油藏受控于排狀鼻隆，油藏橫向上沿鼻隆呈帶狀分布，縱向上由斷層或巖性遮擋成藏。

②西緣逆沖-古峰莊逆斷層圈閉成藏，斷層上盤出油，構造低部位出水。

③晚期天環坳陷東正斷層改造型油藏，斷距較小，油藏被分高低兩部分油藏，規模相對較大，降低盤出水，構造高部位出油。

（3）長A油藏儲層非均質性強，導致含油性變差，直接影響產能，而長B油藏產能受斷層及構造控制，斷層“上升盤”及低幅度高構造部位產能高。受后期構造頻繁運動，斷層破壞導致原油已被后來地層水驅替出去，導致目前多井有油跡顯示試油出水或導致試采出水根本原因。

（4）古峰莊～紅井子油藏源巖是根本，儲層是條件，斷裂是通道，斷層與構造是油藏成藏圈閉的關鍵。長A油藏主要以巖性上傾尖滅成藏和砂巖透鏡體成藏模式，長B油藏以構造+巖性、構造+斷層控制成藏模式。

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