鄂尔多斯盆地下寺湾油田北沟100井区延长组长2油层组成藏特征研究

2011-01-25张添锦刘延军

延安大学学报（自然科学版） 2011年3期

张添锦，刘延军，陈伟

(1.延安大学能源学院，陕西延安 716000;2.延长油田股份有限公司下寺湾采油厂，陕西延安 716000)

北沟100井区位于下寺湾采油厂西北部，延长组长2油层组为其主力油层，该区构造位置处于鄂尔多斯盆地的一级构造单元陕北斜坡中南部，该斜坡倾角小于1°，构造平缓，无断层，仅局部发育低幅度鼻状构造［1］。以前认为，该区由于甘陕古河道的剥蚀作用使得长2盖层被剥蚀，不能形成有效圈闭，油气散逸。但在近几年的钻探中，发现了高产油层。因此研究该井区的成藏特征，据此对在甘陕古河主河道下切区寻找新的勘探区域有重要的指导意义。

1 地层与储层特征

研究区长1油层组及部分长2油层组被剥蚀，本次地层划分对比研究以长2油层组为重点，长2油层组可进一步划分为长21，长22和长23砂层组，根据沉积旋回可将长22砂层组划分为长22－1、长22－2和长 22－3小层，主力砂层组为长 22－2小层［2］。一般埋藏深600～750米，多为浅灰色～灰白色含钙质细粒长石砂岩，块状，石英含量为27% －35%，平均31%，长石含量37－48%，平均44%，岩屑含量8－12.5%，平均为8.1%(图1)，主要为变质岩岩屑，其次为岩浆岩岩屑，没有沉积岩岩屑(图2)，岩心分析平均孔隙度12.4%，空气渗透率8.74×10－3μm2，为中孔低渗储层［3］。

2 沉积微相与砂体的分布规律

晚三叠世延长期，由于印支运动的影响使得晚古生代－中三叠世的华北克拉通凹陷盆地逐渐向鄂尔多斯盆地转化。印支运动在鄂尔多斯盆地的地史发展中是一次重大变革，在沉积体系上实现了由海相、过渡相向陆相的转变，使盆地自晚三叠世以来发育完整和典型的陆相碎屑岩河流－三角洲－湖泊沉积体系［4］。长2期由于强烈的后期抬升剥蚀作用，湖盆持续收缩，统一的湖盆局面接近瓦解［5］，盆地内发育大量的辫状河沉积，沉积的粒度相对较粗，是重要的油气聚集区。根据研究区岩石相和测井相的分析(图3)，认为研究区长2油层主要为河流相沉积，主要发育曲流河和辫状河，主要微相类型为河道砂坝和河漫滩微相。

图1 下寺湾采油厂长2储层砂岩组分图

图2 下寺湾采油厂长2储层岩矿特征

图3 河道砂坝和河漫滩测井相与岩石相特征图(泉丛10024－2)

(1)河道砂坝:是长2油层组的主要砂体类型，砂体以灰色－灰白色厚层块状中细粒砂层组成，由一期和多期河道砂岩叠加而成，单砂层一般厚5～25m。砂体组成以向上变细的正粒序为主，底界发育底冲刷面，向上依次为河道滞留砾岩、含泥砾细砂岩、大小型槽状交错层理细砂岩、板状层理细砂岩、平行层理粉细砂岩。砂体在横剖面上呈透镜状、槽状或楔状体，平面上呈带状展布。砂体中间冲蚀构造极其发育，多见泥质团块及透镜体。主河道区电测曲线为高中幅钟形曲线或复合型钟形曲线(图3)，非主河道区电测曲线多为钟形、单指形曲线，幅度中等。

(2)河道侧缘:位于河流的边缘部位，砂体厚度相对较薄，泥质夹层增多，砂体冲刷力度减弱，测井曲线多为钟形及圣诞树状，齿化明显，岩性以细砂岩、泥质砂岩与砂质泥岩为主。

(3)河漫滩:岩性以粉砂、泥岩为主，砂体较薄，含植物碎片及漂浮矿物，电测曲线较平直，部分为低幅齿形(图3)。

研究区河道主要呈北东－南西向展布，水系以汇合、分流为主要特征，并向南西方向逐渐延伸。

从河道发育分布规律来看，长22－2期研究区内发育3条河道，有明显的河道沉积特征，一般由一个正旋回组成，自然电位呈箱状，为厚层块状砂体，砂岩厚度大，一般＞15米，储层的物性好，是研究区的主要含油层。总体上呈北东向条带状展布，向两侧由河道砂坝主体逐渐过渡为河道砂坝侧缘，砂地比较大，一般＞60%(图4)。

图4 北沟100井区长22－2小层沉积微相与产量叠合图

北部河道沿泉100－18流入，在泉100－6井流出本区，中部河道沿泉丛10023－3、泉丛10015－1流入，南部河道沿泉丛10021－3流入，这两支河道在研究区内，拼接，砂体叠置，发育为厚度大、物性好的砂体，最后向西南流出(图4)。河道砂坝砂地比大于70%，河道侧缘大于50%，河道宽300－1200 m。该期研究区主要发育北东－南西向延伸的2条宽带状砂体，厚度在15米以上，砂体的厚度与沉积相研究的河道砂坝位置一致。长22－1和长21期研究区河道不太发育，主要为河漫滩相的泥岩沉积。

3 油层的平面分布

从图5可以看出，研究区的北部金油23井和金油27井无油气显示，在其余地区长22－2油层.都有不同程度的分布，厚度分布呈北东－南西向条带状展布，油厚4－19.7 m，多数井油层厚度8 m以上，有3个高值区，第一个分布在泉丛10016－泉丛10024井区，即图中A区，油厚可高达19.7米，面积约0.79 km2;第二个分布在泉丛10020井区，即图中B区油厚可高达15.3米，面积约0.15 km2，第三个分布在泉丛1003－2－泉100－7井区，即图中C区，油厚可高达15米，面积约0.03 km2。A、B、C三区基本上分布在鼻状隆起部位和砂岩高值区的叠合区。

图5 北沟100井区长22－2油层厚度与构造叠合图

图6 北沟100井区长22－2小层顶部盖层示意图

4 成藏控制因素分析

(1)沉积微相控制了油气的分布

本区油层分布层位比较稳定，主要与长2渗砂岩分布及孔隙度、渗透率分布密切相关，河道砂坝发育地区，是细砂岩发育的地方，物性好，油气在这些部位富集［6］。从试油成果可以看出，高产油井大多处于河道砂坝主体砂岩发育带中，相反在主砂体带以外主要由于泥质夹层的存在使得岩性致密，油气就明显减少，所以沉积微相控制了油气的分布［7］。

(2)构造与砂岩发育带相结合部位是油气富集的有利场所

研究区内近南北向展布的河道，必然会配套形成同方向展布的河漫滩，在西倾大单斜的背景下，分布于河道砂坝两侧河漫滩沉积的泥岩由于河道往复侧迁，砂体大部连片，与河道侧翼的致密岩性，构成东西两侧或上倾方向的岩性遮挡，西倾大单斜背景上近北东～南西向的一系列鼻状隆起，构成油藏局部圈闭，在油藏下倾方向为构造控制，在岩性与构造的配合下，形成构造～岩性油藏［8］。

(3)油藏的分布与盖层分布密切相关

该区长2地层受甘陕古河下切严重，下切砂体具有明显的方向性(图6)，底界下切轴向在泉100－18－金油22一线，东偏南方向，下切深度轴线部位以北，下切深度至长22上部，多数井长1－长22－1缺失，在这基础上沉积了巨厚的富县组地层。在下切线以南长21－1－长1的河漫滩微相沉积的泥岩同样起到了良好的盖层作用。而下切线以北的长2储层因缺失盖层而无法使油气聚集，由于此原因曾一度认为，长2油层在本地区不复存在或极少保存，尤其是在剥蚀线北部的金油35、40、41井取心后发现，这几口井长22只有部分砂体存在，长2基本不含油，金油41长22局部含油，油层厚度不到两米。但是随着勘探程度的进一步加深，尤其是在研究区东南部的泉20－5评价井完钻以后，其试油产量较高，日产油3.5吨，因此改变了前期的看法，经研究发现富县组延10底有一层致密的砾岩层，厚度15米左右，分选极差，胶结致密，孔隙度较低。因此，这套地层对长22－2油层的油气富集起到了一定的封闭作用，和下部泥岩配合成为很好的盖层。此砾岩是由于研究区处于王坪古河汇入甘陕古河的交汇处，因而山地河流洪积的泥砾在此沉积形成，加之甘陕古河在研究区东南地区走向北移，剥蚀减弱，从而使得这一地区长2油层得以保存［9］，但是研究区西北的部地区，这种地质条件不存在，长2油层的盖层就不复存在，那么对研究区北部的甘陕古河道地带的长2勘探应更加慎重。