延長東北部探區構造與油氣分布關系研究

李向東 馬二平 孟旺才 于珺 張洪美 黃峰 張格 胡春橋 張寧

摘要：目的：明確延長東北部探區構造特征，研究構造對油氣富集規律的控制作用。方法：通過精細地層劃分對比、地下水礦化度類型分析，確定斷層分布特征及微構造對本區油氣富集規律的影響控制，找出油氣分布規律，為后期勘探指明方向。結果：斷層及伴生的隱性裂縫，為本區石油聚集成藏過程中重要的運移通道，對油氣運聚有著重要的控制作用；微構造捕獲油氣，在優質儲層構造高部位聚集成藏。結論：斷裂和隆起相間的微構造格局相輔相成，共同控制了研究區油藏分布特征。

關鍵詞：延長東北部探區；基地斷裂；微構造；油氣富集規律

前言

延長油田東北部探區位于榆林市南部、陜北斜坡的東北部，涉及子洲、橫山、靖邊3個采油廠，區域面積約5000k㎡。本區基本為巖性油藏，隨著資源矛盾日趨嚴峻，后備資源面積日益減少，資源拓展受到制約。目前勘探開發含油層系單一，縱向上基本只有單層含油，資源縱向拓展成效不明顯。從地質條件看，低滲透、隱蔽性是鄂爾多斯盆地油氣層的基本特點，油層在橫向上變化大，隨著勘探程度的提高，低滲低產以及高含水的問題更加突出。從構造環境看，區內局部構造較為復雜，部分區域鼻隆、裂縫發育，儲層特征復雜，距烴源巖發育區較遠，油源較差；資源豐度低，油藏分布零散，連片性不強；油氣的分布及聚集程度受眾多因素控制，規律性不明顯，勘探盲目性較大。

1.延長東北部探區構造特征

鄂爾多斯盆地地質構造具有穩定性和活動性兩重性。盆地的整體升降、斜坡寬緩、地層水平、缺乏背斜及接觸整合等為穩定性的體現；基底鑲嵌增生、邊緣弧形構造發育、坳陷中心由老而新自西向東遷移以及后期周邊斷陷等為活動性的體現。鄂爾多斯盆地不僅是一個四周均被活動斷裂或深大斷裂所圍限的非規則多邊形斷塊，在盆地內部還存在大量規模不等的基底斷裂。研究區位于伊陜斜坡北部，基底斷裂貫穿全區，內部構造相對簡單，地層平緩，坡降一般小于10m/km，低幅度隆起發育。

晚三疊世末的印支旋回使鄂爾多斯盆地整體抬升，湖泊逐漸消亡，同時盆地又遭受侵蝕，形成了溝谷縱橫、殘丘廣布的古地貌景觀，同時造就了鄂爾多斯盆地整體為西高東低的古地貌。前人研究資料表明（趙文智等，2003），鄂爾多斯盆地構造背景受拉伸作用影響，盆地內整體升降，局部地區發育基底斷裂。研究區發育3條基底斷裂（圖1），其中一條經神木一榆林一靖邊沿北東向展布，一條西起定邊，經靖邊向綏德發育的近東西向展布。受資料限制，這兩條基底斷裂在本區三疊系延長組斷裂特征不明顯，有待進一步驗證；而另一條走向與神木一榆林一靖邊斷裂近平行的橫山斷裂在本區分布特征明顯。

2.斷層的發育與分布特征

結合區域構造特征，通過地層精細劃分對比分析發現，在橫山南部魏家樓一白狼城一青陽岔沿線兩側海拔高度整體出現差異（圖2）。沿該海拔異常線從南至北近似垂向做地層連井剖面（圖3、圖4、圖5、圖6），對比分析發現，在該異常線兩側，地層出現相對錯位（相對上升或下降），說明該基底斷裂已貫穿本區延長組，斷裂兩側地層發生相對移動。在張力拉伸背景及東高西低構造特征下，斷層線以東海拔整體高于斷層線以西，且在斷層線以東坡降較緩，而斷層線以西坡降變陡，說明該斷層為傾向西北，斷距約20m的高角度正斷層，斷層線東側為上盤。

在明確斷層分布特征的基礎上，開展斷層兩側地層水性質及礦化度類型分析，地層水水型是地層封閉性的平面反映（圖7）。研究發現在斷層兩側，地層水型基本為CaCl2型，緊鄰斷層部位鉆井顯示為NaHC03型，礦化度分布范圍55348.9-74532.6mg/L，說明地層水受斷裂影響，儲層封閉性遭到一定破壞，但斷層整體封閉性較好；而在研究區西部儲層地層水型基本為CaCl2型，礦化度分布范圍為31605-100472 mg/L，說明該區儲集層具有封閉、還原的水文地球化學環境封存環境，儲層未遭受破壞。進一步證實了橫山斷裂的發育。

3.微構造特征

研究區靖邊、橫山、子洲地區在區域構造上主體位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶北部，區域內構造整體簡單，地層平緩，坡降一般小于10m/km；三級構造以鼻狀褶曲為主，基本繼承了區域構造的特征，南高北低，整體表現為由東向西傾斜的平緩單斜。

由于差異壓實、構造應力等作用，研究區以高鎮東南為中心發育多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起（圖8～圖10），這些低幅度構造有比較規則的構造形態和延伸方向，構造軸向近東西向，呈長鼻狀，兩翼大致對稱，鼻隆和鼻凹部分形成一組或一排起伏明顯的褶皺，構造脊線有輕微的彎轉、起伏或扭曲。從更大角度上看，一系列近東西向排列的低幅度鼻狀構造又形成大規模的幅度更低的鼻狀構造；縱向上，該區構造特征繼承性強，說明在這個時期整個盆地處于相對穩定的沉積時期。

4.構造與油藏分布關系

研究區位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部，受構造形態及斷層的影響、控制作用，油藏多分布于斷層及低幅度隆起發育的地區。具體體現在兩個方面：一是斷層對油藏分布的控制作用，橫山斷裂及伴生的隱性裂縫，是本區石油聚集成藏過程中重要的運移通道，對油氣運聚有著重要的控制作用；二是以高鎮東南為中心發育的多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起控制著油藏富集。

斷層對油藏的控制左右具體有兩個：一方面，它可以作為油氣運移的通道，使得油氣重新分配或散失；另一方面，可以作為有效遮擋物使得油氣聚集成藏。研究區斷層受基底斷裂控制，斷層貫穿整個延長組，推測活動時間晚三疊世末的燕山運動，斷距約10-20m，地層水主體為CaCl2水型，部分NaHC03型，說明該斷層封閉性較好，為本區油藏保存提供了可能。從而造就了魏家樓長6、大水溝長2.青陽岔長2甚至天賜灣長6的多個探明儲量區。

從平面上看，斷裂所供原油可以通過物性良好的骨架砂帶橫向運移到低幅度隆起部位聚集，從而形成了斷裂與優質砂帶共同控制的高家溝一高鎮以南地區的油藏富集區。

在順沿裂縫的運移能力上，自南西向北東，裂縫周緣的油藏面積、規模明顯遞減，鄭寺一青陽岔一白狼成長2探明儲量2313萬噸，北側魏家樓長6探明儲量553萬噸，呈幾何級數遞減。同時，隨著運移距離的增加，含水率逐漸增加：青陽岔長2開發區初始含水率60-70%，白狼城長2開發區初始含水率75-80%，大水溝長6開發區初始含水率85%左右，魏家樓長6開發區初始含水率90%左右，說明已達運移邊部；高鎮以東緊鄰斷裂的峪47長61試油見0.08t/d的低產油流，含水率98%，其東再無顯示，說明原油可沿裂縫運移至該區附近，但規模十分有限，峪47井區為裂縫供油的運移極限。

低幅度構造鼻隆對油氣的控制作用主要體現在兩個方面：一方面是東西向的低幅度隆起與北東向的優質儲層相互配合，從而成為油氣聚集的良好場所；另一方面，在本區暗色泥巖供烴能力低、側向運移為主但也不甚充足的背景下，這些低幅度隆起便成為石油向北繼續運移的屏障，較大程度縮短了側向運移距離。

原油經斷層運移至研究區后，由于運移動力的遞減損失，被附近低幅度構造捕獲成藏后，很難繼續向北運移。因此，在斷裂附近，微構造低幅度鼻狀隆起對油氣的控制主要體現在：一是低幅度隆起控制著油氣的聚集成藏，油藏主要分布在近似東西展布的低幅度構造帶上；二是這種低幅度隆起對于因供烴動力不足的油氣運移形成一道屏障，阻礙了油氣的進一步運移，使油氣運移距離大幅降低。

研究區西部靖邊天賜灣及東部子洲何家集探明儲量區遠離橫山斷裂，油氣成藏基本不受斷裂影響，低幅度鼻隆構造是油氣富集的主控因素之一。側向運移和本地油源所供原油均受到了低幅度隆起與優質砂體的逐級捕獲、阻擋，難以繼續向北長距離運移。

結論

（1）通過地層精細對比劃分，結合地下水礦化度特征，說明本區存在斷層，斷層為傾向西北，斷距約20m的高角度正斷層，斷層線東側為上盤。

（2）受差異壓實、構造應力等作用，研究區以高鎮東南為中心發育多條近東西向展布的“放射狀”低幅度隆起微構造，縱向上具有較好的繼承性，說明在該時期整個盆地處于相對穩定的沉積時期。

（3）斷層溝通了油氣的運移通道，油氣沿斷層線兩側成串珠狀成藏，斷層和隆洼相問的微構造格局相輔相成，共同控制了研究區油藏分布特征。