鄂尔多斯盆地东南部延长组长6油藏特征研究

2014-03-15庆朱玉双张金功段昕婷

地下水 2014年3期

张庆朱玉双，张金功，段昕婷

(1.西北大学地质学系/大陆动力国家重点实验室，陕西西安710069;2.延长石油研究院，陕西西安710075)

鄂尔多斯盆地中生界是一个大型内陆盆地，油气资源丰富。上三叠统延长组是内陆湖盆发育的鼎盛时期，经历了一套完整的湖进－湖退过程。盆地东南部为沉积中心，主要受东北和西南两大方向物源的控制［1］。延长组长7时期，区内主要为深湖相沉积，发育的暗色泥岩和油页岩厚度大、有机质含量高、母质类型好、演化程度好，为延长组主要烃源岩［2，3］;长6期内，区内主要发育辫状河三角洲－浊流沉积，不同类型的砂体构成重要的油气储集层。本文在对盆地东南部延长组长6储层碎屑岩储层的岩石学特征、孔隙类型和结构特征以及储层成岩作用特征研究基础上，通过流体包裹体测温，对成藏特征进行分析，进一步总结了油藏控制因素，以期为进一步油气勘探和开发提供详细的理论依据。

1 储层特征

1.1 岩石学特征

岩石薄片鉴定结果表明:本区长6储层矿物组成主要为长石、石英、岩屑、云母，碎屑组分中以长石和岩屑为主，长石含量大于50%，石英含量小于60%;杂基含量平均大于4.76%，胶结物含量较高，平均为9～11.6%。碎屑颗粒粒径平均在0.25～0.062 5 mm之间，占统计岩石的82.31%，属于细砂岩级别。长6储层砂岩的成分成熟度(Q1/(F1+R1))值平均0.52，结构成熟度均较低;分选性较好;磨圆以次棱角状及次棱角～棱为主，占统计岩石的91.03%;颗粒间呈线状接触，胶结类型主要为孔隙式胶结，占统计岩石的83.33%。

1.2 孔隙特征

鄂尔多斯东南部长6储层发育四种孔隙类型:粒间孔(占1.95%)、溶蚀孔(占 1.63%)、微孔隙和裂隙(占0.12%)，总体以残余粒间孔为主;喉道均值为0.16，为弯片状微喉道。

1.3 主要的成岩作用及其特征

1)压实作用

鄂尔多斯东南部长6常见的压实现象有:泥质碎屑、云母等可塑性颗粒碎屑定向排列、软颗粒塑性变形、泥岩岩屑变形后假杂基化，挤压变形，刚性颗粒断裂。压实作用是砂岩原生粒间孔减少的主要原因之一［5］，颗粒之间以点线状接触为主，未见有凹凸、缝合线接触，表明压实作用强烈，但成岩阶段不超过晚成岩早期。

2)胶结作用

镜下观察，长6储层常见的胶结方式有三种:根据胶结物的类型来看，本区主要有粘土矿物胶结、碳酸盐胶结为主，普遍以孔隙式、压嵌式和基底式等方式胶结。粘土矿物主要以绿泥石、高岭石为主，其中，绿泥石具双层结构，早期形成的绿泥石较致密，富含铁，自生绿泥石呈叶片状附着在颗粒表面，随储层的孔隙空间;碳酸盐含量与储层孔渗呈负相关;硅质胶结主要表现为石英次生加大和自生石英充填，通常认为提供硅质胶结物SiO2，主要来源于碎屑石英的粒间压溶作用［4－6］。

3)溶蚀作用

鄂尔多斯盆地东南部延长组，溶蚀作用比较发育，其中最主要为长石溶蚀作用，是产生次生孔隙的主要因素;粘土矿物、碳酸盐矿物溶蚀也可产生次生孔隙，但其规模较小。本区长6储层砂岩中长石含量较高，随着孔隙水中有机酸含量的增加及地温的增加，长石发生溶蚀，产生次生孔隙，使储层物得到了一定程度的改善。镜下还可见杂基溶蚀，这种无选择溶蚀作用形成的溶孔与烃类的成熟以及运移有时空的关联，杂基溶孔的形成可能与干酪根热降解形成的酸性流体有关。

4)交代作用

交代作用是由于被交代矿物的溶解和交代矿物的沉淀同时进行而导致的矿物替代现象［9］。在研究区内，主要的交代作用是方解石交代长石。交代过程服从体积保持不变定律和质量守恒定律，因此对储层的影响不大。

2 成藏特征

2.1 流体包裹体测温分析

鄂尔多斯盆地三叠系延长组内油藏所经历成岩作用以及后期构造作用具有复杂性特点，参与的流体赋存方式和化学组成份的多样性，使得延长组内流体包裹体种类繁多［6］。本次包裹体分析采用透射光和荧光显微镜相结合的方法，在荧光显微镜下包裹体产状及类型划分为以下3类:

1)盐水包裹体:此类包裹体数量较多，多分布在石英加大边、石英颗粒微裂隙和碳酸盐胶结物中;常呈串珠状成群成带分布，多呈现圆形、椭圆形、长条形及不规则状(图1)，个体较小约为2μm～6μm之间，气液比为5% ～15%。透射光下显示无色或浅褐色，不具有荧光，加热时均一为液相。

图1 盐水包裹体(yh21井，1 282.5 m，长6)

2)含液态烃包裹体:此类包裹体丰度最高，多分布在石英溶蚀微裂缝、石英加大边和碳酸盐胶结物中，与盐水包裹体伴生(图2);呈串珠状成群成带分布，大小不均，一般为2μm～8μm左右;形态为圆形、椭圆形及不规则状，气液比为10% ～30%;透射光下呈浅灰～浅褐色，荧光下气态烃显示黄绿色荧光。

图2 含液态烃包裹体(yh3井，1 457.9 m，长6)

3)液态烃包裹体:主要产出在次生加大边和石英溶蚀微裂缝内，呈串珠状、条带状分布，约为2μm～8μm圆形、椭圆形到不规则状，气液比为50% ～90%;透射光下呈浅褐色，荧光下气态烃显示较强的黄绿色荧光(图3)。

图3 液态烃包裹体(yh21井，1 282.5 m，长6)

次生流体包裹体具有以下特征:包裹体个体及丰度较小，形状多近圆形。流体包裹体不以单一的形态存在，一般为2～3个亚类的组合体(图4)，以盐水包裹体和含液态烃包裹体为主，与少量液态烃包裹体共存。

图4 石英颗粒内不同产状中的烃类包裹体(yh3 井，1 457.9 m，长6)

2.2 流体包裹均一温度特征

分别对砂岩石英颗粒和胶结物观察试验，选取与烃类包裹体共生的均相捕获的盐水包裹体，测定其均一温度。

表1 富黄探区长6流体包裹体主要特征参数统计表(48个样品)

包裹体测温结果表明:鄂尔多斯盆地东南部长6储层石英内盐水包裹体均一温度介于100℃ ～120℃之间(表1)，直方图形态为单峰，不同层段峰值出现的位置有差别，分析本区包裹体均一温度直方图表明，主要层段内的包裹体均一温度显示单峰式(图5)，液态烃和含液态烃包裹体伴生盐水包裹体的均一温度自下而上逐渐降低且较为集中，说明此地区地层中的液态烃捕获期次主要为同一期。

图5 主要层段包裹体均一温度直方图(长6，N=48)

初熔温度和冰点温度是流体包裹体温度测定的重要内容，它们是确定包裹体含盐体系成分的重要参数。测试结果显示:鄂尔多斯盆地东南部长6储层盐水包裹体的始熔温度均在－20.8℃以上，表示其溶液的主要成分是NaCl体系。

实验观察本区长6内盐水包裹体的冰点温度(表1)均大于－8℃，即为盐度小于12 wt%的NaCl～H2O体系的盐水溶液。通过公式计算得出，这些盐水包裹体的盐度均小于10.6%。

2.3 成藏期次的特征

1)捕获深度的确定

根据埋藏深度计算公式:

式中TC为测定的包裹体均一温度;TO为包裹体形成时的温度，这里取该地区常年平均温度20℃;G为古地温梯度;H为油气运移成藏时的深度。

本区与烃类包裹体伴生的盐水包裹体均一温度数据显示(表1)，长6流体包裹体被捕获时的温度主要为100℃ ～120℃;研究资料显示鄂尔多斯盆地在三叠纪的地温梯度为(2.8～3.1)℃ /100 m，在侏罗纪的地温梯度为(3.8 ～4.2)℃ /100 m;由此可以初步推算其被捕获时的深度约为2 200～2 400 m之间。

2)成藏时间的确定

根据包裹体均一温度，结合盆地古地温史、推算的包裹体捕获形成深度和埋藏史，恢复单井的古地温演化曲线，确定其形成的时间(肖贤明，2003)。鄂尔多斯盆地由多个构造单元组成，不同构造单元的地温梯度均有明显差别(杨俊杰，2002)。根据该构造单元的古地温数据，粗略的绘制其古地温演化趋势图。通过推算，本区长6内包裹体形成时间在距今105～125Ma之间;推及全区，此类盐水包裹体的形成时间多在早白垩世(图6)。因此初步推断，与该期盐水包裹体同时捕获烃类包裹体，在储层中大量形成的时间在早白垩世，即在早白垩世液态烃在储层中运移，因而捕获在石英颗粒中的烃类包裹体丰度较大。