肖 飛,蘇幽雅,徐 寧,劉玉峰,張戰雨
(1.中國石油長慶油田分公司第六采油廠,陜西西安 710021;2.中國石油長慶油田分公司第三采油廠,寧夏銀川 750006)
該地區位于天環坳陷與西緣斷褶帶之間,涉及23個含油層系直羅~長10層,區內斷層和裂縫發育,油藏縱向多層系含油,油藏隱蔽且規模小的特點。沉積環境以辮狀河三角洲平原及前緣沉積為主,油藏類型有巖性油藏、構造巖性油藏、巖性構造油藏、斷塊油藏等多類型發育。
成藏要素“生、儲、蓋、圈、運、保”,好空間立體配置關系是解決多層復合成藏關鍵[1,2]。
1.2.1 優質烴源巖是根本,縱向上能提供良好的生油潛力 該地區位于70 m~100 m的灰黑色碳質泥巖及頁巖區,區域上廣泛分布生油巖。多層復合井出油點主要集中分布在烴源巖發育區,表明油層縱向含油來源于底部長7烴源巖的提供。
1.2.2 有利的儲蓋組合 延長組沉積時期三角洲前緣沉積相帶為大面積復合成藏提供了儲集體,湖盆發生了多次升降,發育多套砂、泥巖互層的有利儲蓋組合。侏羅系時期平原分流河道及辮狀河心灘微相砂體是最有利的儲集體。
1.2.3 排烴增壓、多點充注是形成復合油藏主要運聚模式 姬塬地區長7烴源巖厚度大,有機質類型好,生烴強度高(70 m~100 m),成藏期過剩壓力最高可大于20 MPa,生烴增壓產生過剩壓力為油氣運移提供油氣垂向上下運移的動力。
1.2.4 斷面、裂縫是溝通,古河不整合面使油氣發生二次運移 斷層縱向上溝通油源和儲集層,平面上串通不同的砂體,擴大油氣運移通道,長7以上形成下生上儲型油藏,長7以下形成上生下儲型油藏。
油氣沿著不整合面及滲透性巖層向高部位側向運移和充注,不整合在時空相對穩定,不像斷層多次活動,不整合面對油氣沒有破壞性。沉積填停或遭到剝蝕,原有的儲、蓋、圈閉難形成,油氣繼續運移,不整合面和斷層溝通形成油藏。河道砂體泄流面積相對較大,流體分散,運移距離一般較長,成藏效率較低,一般難形成大中型油田(見圖1、圖2)。
該區油藏復雜主要受構造運動影響,理清構造運動歸屬期次,研究不同區域斷裂形成特點,對油氣成藏圈閉、富集分布有重要的意義[3-7]。
印支期為三疊紀末期發生,地層構造以拉伸改造為主,近東西向。地層斷至長7~長10;燕山期為發生侏羅紀至早白堊世時期,全部輕緩的褶皺形成一系列的隆起、同時出現坳陷、背斜和向斜等構造地層影響至(三疊系~侏羅系)。喜山期為發生在始新世末期到漸新世初期,形成大斷裂和褶皺,既有逆沖和走滑扭動改造,又有伸展改造,形成大規模的逆沖斷裂和推覆構造。屬貫通性斷層。
該地區峰a、峰b測線:查明燕山期以逆斷層為主,斷距下大上小,反映多期活動、繼承發育的特征;構造破碎,呈北西-南東向展布,且與西緣逆沖帶的斷層走向呈一定的角度。

圖1 該地區油氣沿古河運移模式圖

圖2 斷層溝通油氣運移模式圖
區域研究成果表明,該地區多層復合出油點發現更依附在斷層左右,平面上多發現延9~直羅以上多層系復合含油分布的特點,故分析油藏為何依附斷層附近原因有重要的意義。
2.3.1 原因一是斷層溝通,油氣重新調整分布 縱向上斷裂溝通了油源和儲集層,形成了下生上儲型和上生下儲型油藏。平面上裂縫串通不同的砂體,擴大油氣運移范圍,這也導致區域縱向多層含油,平面散而小的分布特點。
2.3.2 原因二是縱向構造繼承,擠壓形成有利的隆起帶 斷裂使地層發生抬擠,縱向上形成有利繼承斷塊高點,多層系含油多運聚在“兩斷一隆”和“斷塊繼承高點”部位。
該區斷層發育,斷層的發育讓該區油藏成藏條件更復雜,斷層對油藏二次運移起到建設性作用,斷層縱向上溝通油源和儲集層,使得該區平面上串通不同的砂體,油氣縱向多層含油,形成了延8以上的淺層油藏。由于該區后期構造的頻繁運動,使得早期大的鼻隆構造形成現如今的擠壓背斜、斷鼻構造、斷層破壞了油氣水平衡,使得油藏重新調整,破壞油藏圈閉規模及原始油藏圈閉。
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。
針對長9與延6頂煤構造刻畫,對比分析構造明顯具有很好的繼承性。該地區出油點分布在各層的構造鼻隆帶上,而單井多層系出油點幾乎分布在縱向繼承好的鼻隆和穹隆部位。空間上構造高部位繼承易于立體成藏分布。
該地區受早期構造及后期多頻繁構造運動影響,油藏成藏類型復雜,有多種不同油藏成藏類型的圈閉、油藏規模變化各異、油水界面復雜,油藏平面分布不清等是導致該區油藏復雜的主要原因。
早期受應力擠壓作用下形成的背斜圈閉和斷背斜圈閉油藏,這兩類油藏多見于褶皺區邊緣,油氣進入儲層并在高點聚集成藏。油藏特點是油藏充注程度高,閉合角度大,高點很容易獲得高產,油藏油水界面統一,規模 1.5 km2~2.5 km2。
早期鼻隆受后期擠壓錯斷,斷層與鼻隆構造形成交叉,儲層受斷層遮擋和構造圈閉成藏。油藏特點是斷層破了原始鼻隆圈閉,重新調整成側向受斷層遮擋圈閉成藏,油藏油水界面統一,油藏規模多為0.5 km2~1.0 km2。
斷層在鼻隆構造形成多次擠壓交叉,形成小的斷塊和斷鼻組合遮擋圈閉型油藏。油藏特點是平面上儲層被斷層切割成若干獨立小油藏,各油藏油水界面并不統一,破壞油水平衡,存在多套油水系統,下降盤出水,油藏多為 0.3 km2~1.0 km2。
斷層破壞了巖性油藏連續性,油藏受側向泥巖和致密砂巖遮擋成藏。油藏特點是斷層下降盤難形成遮擋就會使得降低盤低產或出水,高孔高滲帶易獲得高產,油水界面不明顯,油藏規模受儲層連通性和砂體規模控制。
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。一是地層構造突變法,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。二是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,重新判識該地區斷層19條。斷裂是疏導烴源巖和圈閉的紐帶,油藏與疏導關系被比喻“瓜和藤”的關系,順藤摸瓜,利用斷裂疏導體系找油藏。
縱向上精細刻畫多標志層構造背景,找空間構造繼承鼻隆帶及斷層隆起發育區;平面上精細古地貌單元和斷層分布,找高地、斜坡及支溝、斷裂發育區,同時井震結合找圈閉。該地區建議部署評價地區建議部署評價井,預測新增儲量2 300×104t。
(1)該地區位于烴源發育部位,且充注條件好、儲蓋組合有利、古河不整合面及斷層為油氣提供二次運移通道,優質空間匹配關系為形成復合油藏提供條件。
(2)印支期為三疊紀末期發生,地層斷至長7~長10;燕山期為發生侏羅紀至早白堊世時期,全部輕緩的褶皺形成一系列的隆起構造地層影響至(三疊系~侏羅系)。喜山期為發生在始新末期到漸新世初期,形成大斷裂和褶皺,屬貫通性斷層,該地區主要為燕山期斷裂。
(3)構造(斷層)控制含油分布。其中斷層對油藏二次運移起到建設性作用,斷層縱向上溝通油源和儲集層,使得該區平面上串通不同的砂體,油氣縱向多層含油。該區構造明顯具有很好的繼承性,出油點分布在各層的構造鼻隆帶上,而單井多層系出油點幾乎分布在縱向繼承好的鼻隆和穹隆部位。空間上構造高部位繼承易于立體成藏分布。
(4)該區主要斷背斜圈閉型、斷鼻圈閉型、斷塊及斷鼻組合圈閉型、巖性+斷層組合型四種圈閉類型。
(5)縱向上精細刻畫多標志層構造背景,找空間構造繼承鼻隆帶及斷層隆起發育區;平面上精細古地貌單元和斷層分布,找高地、斜坡及支溝及斷裂,斷裂是疏導烴源巖和圈閉的紐帶,油藏與疏導關系被比喻“瓜和藤”的關系,順藤摸瓜,利用斷裂疏導體系找油藏區。