泾河油田长7油气成藏条件及主控因素分析

2015-07-02李宇翔

石油地质与工程 2015年3期

关键词：泾河盖层烃源

陆骋，李宇翔，安川

(中国石化华北分公司勘探开发研究院，河南郑州 450006)

泾河油田长7油气成藏条件及主控因素分析

陆骋，李宇翔，安川

(中国石化华北分公司勘探开发研究院，河南郑州 450006)

鄂尔多斯盆地泾河油田三叠系延长组长7油藏为典型的岩性油藏，通过对比长7油藏分布与烃源岩参数、储层砂岩类型及物性、盖层分布范围的关系，分析了影响长7油气成藏的主控因素。研究认为：张家滩油页岩分布范围广，有机质丰度高，成熟度适中，是油气聚集成藏的基础；优质储层溶蚀孔隙发育，渗流能力相对较强，是油气富集的重要载体；长7顶部及长6中下部发育的异常压力泥岩是直接优质盖层，对长7油气聚集成藏起到显著的高压封堵作用，是制约长7油藏富集的关键因素。

鄂尔多斯盆地；泾河油田；长7油层组；成藏条件；主控因素

泾河油田位于鄂尔多斯盆地南部，横跨伊陕斜坡、天环坳陷及渭北隆起三个二级构造单元。中生界三叠系延长组按沉积旋回可划分为10个油层组，至下而上分别是长10～长1油层组；泾河油田的主力含油层系为延长组长9～长6油层组；目的层长7油层组(以下简称长7)可细分为3个小层即长71、长72和长73[1-2]，长7储层含油性好、石油资源量大，具有广阔的勘探前景，但是储集条件差、储层非均质性强，勘探难度较大。

目前该区长7已有多口井获得油气突破，但尚未形成规模较大的储量及开发建产区。本文通过对烃源岩、储层特征、盖层特征等成藏条件的分析，探讨延长组长7油层组的油气富集主控因素，为后续长7油藏勘探开发工作提供地质依据。

1 油气成藏条件分析

泾河油田总体构造形态为由南东向北西缓倾的单斜构造，构造比较简单，地层平缓[3]，中生界延长组主要以大型岩性圈闭为主要勘探对象[2]，长7油层组在延伸方向上受岩性变化或物性变差形成岩性遮挡，没有发现构造圈闭。油水分布总体上受砂体规模、物性、横向相变化的控制。

1.1 烃源岩条件

前人研究表明，位于长7油层组底部的张家滩油页岩是泾河油田中生界油气藏形成的基础[4]。张家滩油页岩形成于深湖-半深湖相的还原环境中，有机碳含量为2.3%～27.1%，S1+S2为11.3～85.8 mg/g，氯仿沥青“A”含量为0.102%～0.8927%，总烃为(534～5 639)×10-6，有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型，Ro值为0.52%～0.72%，具有有机质丰度高、母质类型好、成熟度适中等特点。对比烃源岩评价标准[5]，长7烃源岩应为优质烃源岩或称富烃源岩。长73沉积时期泾河油田位于深湖-半深湖亚相发育区，油页岩厚度10～25 m，连续性好，东北部至中部厚度最大，向南向西逐渐减薄(图1)。

图1 泾河油田长73烃源岩厚度平面分布

1.2 储层条件

根据勘探程度及目的层的砂体展布特征，将泾河油田划分为东西两个地区进行对比分析，东部为榆林子地区，西部为早胜地区。三叠系延长组长7时期主要发育辫状河三角洲-湖泊沉积体系[6]，榆林子地区储集岩类型主要为极细粒-细粒岩屑长石砂岩，早胜地区储集岩类型主要为极细粒-细粒长石岩屑砂岩。榆林子地区储层砂岩的长石含量明显高于早胜地区，具有相对较高的结构成熟度，更易形成次生孔隙。

榆林子地区长7岩心孔隙度主峰4%～12%，平均为8.35%，渗透率主峰(0.05～0.6)×10-3μm2，平均为0.29×10-3μm2；早胜地区长7岩心孔隙度主峰4%～12%，平均为8.25%，渗透率主峰(0.02～0.4)×10-3μm2，平均为0.19×10-3μm2。泾河油田长7储层属特低孔超低渗的非常规储层，对比分析，可以看出榆林子地区长7储层渗透性好于早胜地区，更利于油气聚集成藏。

研究区长7储层砂岩的孔隙类型主要为粒间溶孔和粒内溶孔。根据压汞实验分析，泾河油田长7储层排驱压力分布范围0.21～12.0 MPa，平均值3.81 MPa；中值压力分布范围0.62～44.92 MPa,平均值22.82 MPa；中值孔喉半径分布范围0.017～0.084 μm，平均值0.041 μm，分选系数分布范围0.009～0.139，平均0.039，表明泾河油田长7储层以小孔-微细喉道组合为主，喉道分选中等。

1.3 盖层条件

现有勘探开发实践证实，泾河油田中生界延长组低渗透岩性油气藏的形成与两套区域性盖层的发育有关。第一套发育于长7油层组内，岩性主要为深灰-灰黑色泥岩、油页岩以及灰色泥质粉砂岩；第二套区域性盖层发育于长4+5油层组内，岩性为灰黑、深灰色泥岩与浅灰色粉砂岩。长4+5区域性盖层的分布对延长组长7油气运移成藏起到很好的封盖作用；但是泾河油田延长组遭受到的剥蚀作用较强，长4+5地层由北东向南西迅速减薄至剥失，长4+5地层剥失地带不利于长7成藏。

泾河油田长7油层组钻探效果较好的油层顶部普遍存在一层异常压力泥岩，电性组合特征表现为高伽马、高声波时差、低密度。这种异常压力泥岩层很薄，普遍只有5～10 m，但是却对长7油藏起到非常显著的高压封堵作用，是长7油藏的直接盖层。通过对研究区范围内所有井测井曲线的观察发现，长7-长4+5地层之间发育两套异常压力泥岩层，第一套位于长7顶部，第二套位于长6中下部，但是其发育范围均比较有限。

2 油气富集主控因素

2.1 优质烃源岩是油气聚集成藏的基础

对烃源岩分析认为，泾河油田长7底张家滩页岩是本区的优质烃源岩，分布范围较广。长7烃源岩在生烃过程中产生过剩压力，为中生界油气运移聚集提供了主要动力，使泾河油田具备发育大型岩性圈闭的基础(图1)。目前，泾河油田的长6～长8油藏绝大多数分布在源岩厚度较大的北部伊陕斜坡构造带内，表明优质烃源岩对油藏起着不容忽视的控制作用，且长7储层具有距离生油层近的天然优势，因此广泛分布的优质烃源岩与紧密接触式的源储配置构成了长7油气聚集成藏的基本条件。

2.2 优质储层是油气富集的重要因素

泾河油田目的层主要为湖泊-三角洲沉积体系，一般三角洲前缘水下分流河道微相砂体厚度大，储层物性和孔隙结构最好，是油气聚集的最有利相带[2]。由于受沉积作用以及成岩作用的影响，泾河油田长7储层的非均质性极强，油藏的富集受到储层厚度、砂岩类型、储层物性、孔隙结构等多种因素的控制。榆林子地区和早胜地区的主要储层平均厚度分别为15 m、12 m(图2)。储层条件研究表明，相对于早胜地区，榆林子地区储层砂岩长石含量高，更易形成溶蚀孔隙，因而表现出了相对较好的储层渗流能力，是长7油藏的优质储层。

图2 泾河油田长72储层厚度平面分布

目前研究区目的层的油流井全部位于榆林子地区，其中泾河44井在长72油层沉积时期处于三角洲前缘水下分流河道的主砂带上，砂体厚度13.4 m，孔隙度为10.45%，渗透率为0.28×10-3μm2，日产纯油6.22 m3。通过油气显示厚度的分布规律也可以看出，榆林子地区油藏相对富集(图2)，说明优质储层具备优先捕获油气的能力，是泾河油田长7油藏富集的主控因素之一。

2.3 优质盖层是油气富集的关键

泾河油田延长组长7油气藏的形成，不仅受区域性盖层的遮挡，而且受直接盖层的封堵，它们均以泥质岩为主。从孔隙结构特征和矿物成分考虑，研究区长7油藏的盖层均具良好的封盖能力。

从长7油藏盖层与油气显示厚度分布图上可以看出(图3)，长4+5区域盖层的分布范围与长7油斑以上显示井的分布范围高度一致，而长7油气成果更好、更集中的泾河44井区则分布于长7顶部及长6中下部异常压力泥岩(直接盖层)的分布范围之内。而且直接盖层以下的长7储层的含油饱和度明显高于直接盖层以上的长6储层，长7油藏具有越接近直接盖层储层含油饱和度越高的特征。由此可见，直接优质盖层的存在是长7油气富集的关键。

图3 泾河油田长72油藏盖层与油气显示分布

2.4 成藏模式

根据本区长7油层组油气分布及其与源岩、储层、盖层平面展布特征的匹配关系，建立了泾河油田长7油藏的成藏模式(图4)。

长7油藏为典型的下生上储型的成藏组合，主力烃源岩为长7油层组湖相泥页岩，烃源岩生烃过程中产生的过剩压力为油气运移提供驱动力，油气在过剩压力驱动下，向上部储集砂岩中运移；受优质沉积相带和建设性成岩作用的影响，优质储层的渗流能力强，具有优先捕获油气的能力，成为高饱和度的油气层；长4+5自身稳定沉积的泥岩以及长7顶部和长6中下部发育的异常压力泥岩都是良好的盖层，封盖条件好。在相同的源岩以及沉积、储层条件下，直接盖层发育的地区长7储层含油饱和度较高；区域盖层发育但是直接盖层不发育的地区长7储层含油饱和度相对较低。