姬塬油田延长组长9油层组区域成藏差异性研究

史建南，唐国龙，吴 警，普玉浩，刘 犟，牛小兵

（1.成都理工大学沉积地质研究院，成都610059；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，西安710021）

姬塬油田延长组长9油层组区域成藏差异性研究

史建南1，唐国龙1，吴 警1，普玉浩1，刘 犟1，牛小兵2

（1.成都理工大学沉积地质研究院，成都610059；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，西安710021）

姬塬油田长9油层组是滚动勘探的有利接替层位，在不同地区其成藏条件和油藏富集程度存在明显的差异性。通过岩心观察、测井解释、样品测试及相关模拟实验，从烃源岩、储集体及其之间的通道、距离和动力等方面对比分析了姬塬油田红井子、胡尖山及罗庞塬地区长9油层组油气聚集成藏的差异性。结果表明：红井子地区紧邻生烃中心，储层物性好，源储压差大，油气富集程度高；胡尖山地区储集物性较好，但距离生烃灶较远，源储压差较小，油气富集程度一般；罗庞塬地区源储压差较小，裂缝不发育，储集物性差，油气富集程度较差。

成藏条件；主控因素；差异性；延长组；鄂尔多斯盆地

0 引言

鄂尔多斯盆地是在华北克拉通地块之上形成的中生代叠合盆地，具有盆大、坡缓、稳定、源足及含油层系多等特点。其中，上三叠统延长组沉积厚度大，油气资源丰富，是该盆地最主要的烃源岩和含油层系，其储层具有典型的中—低孔、低—特低渗特征［1-2］。姬塬油田位于鄂尔多斯盆地的中西部，区域构造上横跨天环坳陷和陕北斜坡（图1），该区延长组自下而上发育有长9、长8、长7、长6、长4+5、长3、长2和长1油层组及侏罗系延安组等多个含油层系。随着勘探程度的不断提高，姬塬油田长9油层组（分为长91和长92共2个小层）的勘探取得了较大突破，逐渐成为滚动勘探的有利接替层位。然而勘探成果表明，姬塬油田长9油层组油藏类型多样，油水关系复杂，油藏分布区域贫富差异性大，具有很强的隐蔽性。前人通过测试分析分别对姬塬油田长9油层组构造背景、沉积充填、油源贡献、储集物性、储盖组合及成藏历史等方面做了大量研究工作，然而其成果并不能从根本上揭示姬塬油田不同地区油气赋存贫富差异性的原因，进而制约了该区滚动勘探及油藏评价工作的深入开展［3］。笔者从油藏特征剖析入手，结合油气成藏模式与主控因素，以静态要素与动态作用时空耦合关系为重点，探讨了姬塬油田不同地区油气成藏富集的差异性，为认识该区长9油层组成藏机理和下一步勘探目标优选提供了科学依据。

图1 姬塬油田区域位置图Fig.1 Location of Jiyuan Oilfield

1 油藏特征

勘探成果显示，姬塬油田长9油层组出油点主要集中在红井子、胡尖山和罗庞塬地区，且均呈现出形态孤立分散、小规模分布、非均质性与隐蔽性强、单井产量低及油气富集程度不高等特征。从姬塬油田长9油层组残余油饱和度平面图（图2）可看出：该油层含油饱和度或原油充满度平均小于25%，整体水平较低，但局部地区也存在差异，红井子和胡尖山地区相对较高，平均大于25%，而罗庞塬地区较低，平均小于20%。试油统计结果显示，姬塬油田长9油层组单井油层平均厚度偏薄，且各地区存在较大差异。相对而言，红井子地区单井油层平均厚度最大，为8.6m，平均试油产量为10.42 t/d；胡尖山地区次之，单井油层平均厚度为4.5m，平均试油产量为7.5 t/d；罗庞塬地区单井油层厚度最小，平均为2.5m，平均试油产量为3 t/d。

图2 姬塬油田长9油层组砂体厚度及残余油饱和度平面图Fig.2 Planar graph of sand thicknessand residualoil saturation of Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

地层水测试结果显示，姬塬油田地层水在化学组成上以Cl－，SO42-，Na+＋K+和Ca2+为主，其次为Mg2+，CO32-和HCO3－。按照苏林分类，该区地层水属于CaCl2型，反映出流体环境为偏封闭体系，地层流体活跃性不强，油藏保存条件相对较好［4］。相对而言，研究区3个地区地层水离子组成和浓度存在一定的差异，其中红井子地区矿化度（TSD）和变质系数［（K++Na+）/Cl-］最高，整体脱硫酸系数（SO42-/Cl-）较低，更能体现出流体汇聚特征，而胡尖山地区和罗庞塬地区流体汇聚程度相对较低（表1）。

表1 姬塬油田长9油层组地层水化学性质对比表Table 1 Chem ical propertiesof formation water of Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

综上所述，姬塬油田长9油层组受圈闭类型多样、圈闭空间隐蔽、运聚规律复杂及油气富集区域局限等成藏条件的影响，油藏分布空间贫富差异较大（或叠置连片分布、或孤立分散富集），不同区带、不同类型圈闭以及不同供烃强度与输导性能的同一类型圈闭，其油气成藏特征与成藏规模均不相同，总体上具有油藏规模小和油水关系复杂等特征。姬塬油田不同地区油藏类型存在明显差异，其中西北部的红井子地区以岩性-构造复合型油藏为主，东北部的胡尖山地区以构造-岩性油藏为主，而西南部的罗庞塬地区则以岩性油藏为主（参见图2）。

2 成藏模式与主控因素

油源对比研究结果表明，姬塬油田长9油层组已发现的绝大部分油藏原油主要来自长7生烃有机质，生烃中心主要位于红井子—小涧子—罗庞塬一带［5-6］，并存在早、中白垩世2期连续原油充注和成藏过程。从有效烃源岩出发，以原油充注历史为基础，以输导体系为重点，对姬塬油田长9油层组成藏模式进行了研究。结果表明，研究区主要为长7源岩-长9储集单一形式的含油气系统，即长7源岩供油—叠置砂体、开启裂缝混合输导—垂向压差动力驱动、岩性-构造圈闭聚集，属于典型的上生下储倒灌型成藏模式。具体而言，姬塬油田长9油层组成藏过程为：长7油层组强超压优质烃源岩提供的轻质原油，在较大的源储压差动力条件下，在构造裂缝和叠置砂体的高效输导下，在储层未致密化之前（早中白垩世），垂向叠置近源运聚成藏，具有“上生下储，高压驱动、裂缝与砂体输导、多点充注、近源成藏”的油气成藏特征（图3）。

基于研究区这一主要的成藏模式，结合长8油层组勘探成果［5］，认为油源、储层及源储之间的通道、距离和压差是控制姬塬油田长9油层组油气成藏的主要因素。根据试油/试采成果，结合研究区长9油层组成藏地质要素和地质作用时空耦合匹配关系方面的研究，认为油源发育区、储层发育区、输导叠置区、动力发育区、长8油层组充注剩余区及构造汇聚区的叠合部位，应该是姬塬油田长9油层组油气富集的有利区带。

图3 姬塬油田长9油层组成藏模式图Fig.3 Accumu lationmodelof Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

3 区域成藏差异性

图4 姬塬油田长9油层组区域成藏差异对比图Fig.4 Accumulation differencesof Chang 9 oilreservoir set in Jiyuan Oilfield

根据研究区成藏主控因素，并结合勘探研究现状，从油源、砂体、储层、圈闭、源储距离、源储通道、源储压差、油层充满度和油层厚度等9个方面对比评价了姬塬油田红井子、胡尖山及罗庞塬地区长9油层组成藏的差异性（图4、表2）。首先在源储关系方面：红井子地区位于长7烃源岩供烃中心部位，油源主要来自长73小层，其距离长9油层组首套砂体仅80～90m，长7油源至长9储层的油气充注距离相对较近，同时该区长9油层组储集物性相对较好［7］，源储平均压差大于14MPa，应是姬塬油田长9油层组油气富集程度最高的地区；胡尖山地区长7烃源岩主要位于长72小层，厚度相对较薄，距离长9油层组储集砂岩达130～140m，且储集物性一般，源储压差较小，导致油气运移充注较为困难；罗庞塬地区虽然位于长73小层生烃中心部位，但其源储压差较小、储集物性较差，致使其含油气性较差，油气富集程度相对较低。其次从输导通道和原油充满度方面而言，3个地区的储集砂体结构不同，裂缝发育程度不同，进一步导致了油气富集程度的不同。其中，红井子地区长9油层组储集砂体连续叠置发育，厚度相对较大，且裂缝也较发育［8］，使得原油充满度和油气富集程度较高；而罗庞塬和胡尖山地区主要属于互层型砂体结构或间隔型砂体结构，同时仅局部发育少量的裂缝，导致油气富集程度较低。

表2 红井子、胡尖山及罗庞塬地区长9油层组成藏差异性对比表Table 2 Accumulation differencesof Chang 9 oil reservoir set in Hongjingizi,Hujianshan and Luopangyuan areas

综上所述，姬塬油田长9油层组各地区成藏特征和原油富集程度均存在一定的差异，其中，红井子地区靠近烃源岩，其砂体厚度大且结构好，储层物性好，源储压差大，裂缝与岩性-构造圈闭均较发育，油气富集程度良好；胡尖山地区距离生烃灶相对较远，源储压差较小，单砂体间隔叠置发育，储层物性好，裂缝局部发育，油气富集程度一般；罗庞塬地区虽然紧邻烃源岩，但源储压差较小，裂缝不发育，透镜状砂体储集物性差，油气富集程度局部一般或相对较差。

4 结论

（1）姬塬油田长9油层组具有圈闭空间分布隐蔽、油水性质复杂及油藏类型多样等特征。不同区带、不同类型圈闭及不同供烃强度与输导性能的同一类型圈闭，其油气成藏特征与成藏规模均不相同，油藏富集程度存在明显差异。

（2）姬塬油田长9油层组具有“上生下储、高压驱动、裂缝与砂体输导、多点充注、近源成藏”的油气成藏特征，且源储之间的通道、距离及压差是控制姬塬油田长9油层组成藏的主要因素。

（3）姬塬油田红井子、胡尖山及罗庞塬地区长9油层组成藏特征及油气富集程度存在差异性，其中红井子地区油气富集程度良好，胡尖山地区一般，罗庞塬地区整体较差，局部为一般。

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（本文编辑：王会玲）

Study on the regionalaccumulation differencesof Chang 9 oil reservoir set in Jiyuan Oilfield

SHIJiannan1，TANG Guolong1，WU Jing1，PU Yuhao1，LIU Jiang1，NIU Xiaobing2
（1.Instituteof Sedimentary Geology，Chengdu University ofTechnology，Chengdu 610059，China；2.Research Instituteof Exploration and Development，PetroChina ChangqingOilfield Company，Xi’an 710021，China）

TheChang9 oil reservoirsetin Jiyuan Oilfield isa favorable layer to replace for rollingexploration,and there areobviousdifferencesonoil reservoir conditionsand enrichmentdegree in differentareas.Based on coreobservation, logging interpretation,sample testing and related simulation experiments,from hydrocarbon kitchen,the channel between the reservoir and the distance,dynamic,this paper compared and analyzed the hydrocarbon accumulation differences of Chang 9 oil reservoir set in Hongjingzi,Hujianshan and Luopangyuan areas.The results show that Hongjingziarea isnear the hydrocarbon source rocks,reservoir properties are also good,source reservoir pressure is strong,so this area is favorable for hydrocarbon enrichment;Hujianshan area has good reservoir properties,but it is relatively distant from the hydrocarbon kitchen,and thesource reservoir pressure is small,so hydrocarbon enrichment degree is general;in Luopangyuan area,source reservoir pressure is small,fracturewas not developd,and reservoir propertiesarepoor,sohydrocarbon enrichmentdegree ispoor.

accumulation conditions；main controlling factors；difference；Yanchang Formation；OrdosBasin

TE122.3 < class="emphasis_bold">文献标志码：A

A

1673-8926（2014）01-0025-04

2013-09-23；

2013-10-18

国家“十二五”重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”（编号：2011ZX05007-004-01）资助

史建南（1975-），男，博士，副教授，主要从事油气成藏机理与分布规律方面的研究工作。地址：（610059）四川省成都市成华区二仙桥东三路1号成都理工大学沉积地质研究院。电话：（028）84079807。E-mail：shijiannan07@cdut.cn。