鄂尔多斯盆地延432井区上古生界油气成藏组合及评价

2015-12-15全洪慧朱玉双张振杰

地下水 2015年4期

全洪慧，张章，朱玉双，张振杰

(1.西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安710069;2.中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

延432井区位于鄂尔多斯盆地南部，陕西省延安市富县南，构造位置位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东南部(见图1)。该区域上古生界地层主要包括上二叠统石千峰组、中二叠统石盒子组、下二叠统山西组及太原组、和上石炭统本溪组地层。

图1 延432井区地理及构造位置示意图

延432井区上古生界沉积相主要由障壁海岸沉积体系、辩状河三角洲沉积体系、湖泊沉积体系等三大类组成。其中障壁海岸沉积体系主要发育于二叠系太原组、本溪组;三角洲沉积体系主要发育于二叠系下石盒子组大部、石千峰组下部以及山西组下部，又可分为辫状河三角洲和曲流河三角洲两类;湖泊沉积体系见于石盒子组中部、石千峰组上段以及山西组下部。

1 油气系统的基本要素

油气成藏组合是指一组在地质上相互联系，具有相同或相类似的烃源岩、储集岩和圈闭条件的勘探对象。

1.1 烃源岩

延432井区石盒子组暗色泥岩、山西组暗色泥岩和马家沟组深色灰岩样品总体上均已达烃源岩生烃级别(表1)。石盒子组4块暗色泥岩烃源岩样品机炭含量介于0.13%～5.23%之间，平均值为1.915%，属于中等较好的烃源岩;山西组6块暗色泥岩烃源岩样品有机炭含量介于0.16%～3.24%之间，平均值为1.13%，总体已属于烃源岩范畴，部分样品达到好级别;马家沟组5块碳酸盐岩样品有机炭含量介于0.07%～1.85%之间，平均值为0.524%，总体已属于烃源岩范畴。本井上古生界石盒子组和山西组烃源岩样品基本上已进入高成熟凝析油湿气～过成熟干气阶段;下古生界奥陶系马家沟组则处于生物化学生气阶段。

1.2 储集岩

延432井区上古生界含油气系统中的储集层主要由辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体、曲流河三角洲前缘水下分流河道砂体、河口沙坝砂体和决口扇砂体、滨浅湖湖滩砂以及浅海陆棚碳酸盐岩组成。石盒子组孔隙度范围值为6.11% ～12.28%，平均值为9.39%，渗透率范围值为0.100 8×10-3～1.146×10-3μm2，平均值为0.573 5×10-3μm2;山西组孔隙度分布范围3.22% ～8.45%，平均值5.9%，渗透率分布范围 0.011 5×10-3μ ～0.224 1×10-3μm2，平均值为0.1078×10-3μm2。物性资料表明，延432井区上古生界砂岩储集层基本都属于特低孔渗级别储层。

1.3 盖层

延432井区上古生界含油气系统存在3套区域盖层，一套为石千峰组上部滨浅湖相厚层状泥岩，其分布稳定，范围广，岩性致密，具备良好的封盖能力;一套为石盒子中部和中下部的滨浅湖泥岩，分布稳定，范围广，岩性致密，为下部地层的良好盖层;另外一套为山西组山1段的滨浅湖沉积的泥岩，其厚度相对较薄，但岩性致密、也具有一定的分布范围，相对较为稳定，该盖层为山2段和本溪组提供了良好的封盖能力。

除此之外，石千峰组分流间湾泥岩、石盒子组分流间湾泥岩、山西组分流间洼地泥岩、沼泽煤层，太原组泥岩、煤层以及本溪组泻湖泥岩、煤层可作为本井的局部盖层。

2 成藏组合类型

该井区上古生界含油气系统可划分为3个具有成生联系但又相互独立的成藏组合，即源内自储式成藏组合、近储式下生上储型成藏组合、跨越式下生上储型成藏组合。

2.1 源内自储式成藏组合

表1 延432井古生界烃源岩样品有机质丰度统计表

图2 延432井上古生界源内自储式成藏组合

位于山西组、太原组、本溪组地层中。该成藏组合的特点是储集层或储集单元均位于主力烃源岩层内部，且被主力烃源岩层上下环围，形成砂岩尖灭性的沉积圈闭油气藏，主力烃源岩层具有双重功能，它既是烃源岩又是盖层(见图2)。根据储集体及其上覆盖层的时空关系和所赋存的地层位置，自下而上可划分为两个相互独立的基本成藏单元或次级成藏组合。

2.1.1 本溪—太原组源内自储式基本成藏单元

本溪—太原组山西组源内自储式基本成藏单元分布井段厚度为16.83 m(见图2)。其特点是它以本溪-太原组泻湖环境的暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩为烃源岩层，以具有一定的储集能力的灰岩和白云岩为主要储集层，以本溪-太原组泻湖环境的暗色泥岩、煤层和上部山西组厚层泥岩为盖层，共同组成了本溪组源内自储式基本成藏单元。

图3 延432井近储式下生上储型成藏组合

图4 延432井上石盒子组跨越式下生上储型成藏组合

图5 延432井石千峰组跨越式下生上储型成藏组合

2.1.2 太原—山西组源内自储式基本成藏单元

太原—山西组源内自储式基本成藏单元分布井段厚度106.49 m(见图2)。主要以形成于海相的碳酸盐岩和煤岩、三角洲环境和滨浅湖环境的暗色泥岩和为主力烃源岩;碳酸盐岩在作为烃源岩的同时，也是本组最为主要的储集岩类型，三角洲分流河道砂体为主要储集层;盖层主要为山西组发育的泥岩、碳质泥岩和煤层组合。

2.2 近储式下生上储型成藏组合

本类型主要发育于下石盒子亚组及山西组上部，厚度为125.35 m(见图3)。该成藏组合的特点是它以下伏山西组、太原组和本溪组地层中的暗色泥岩、碳质泥岩和煤岩等为其主力烃源岩层，以下石盒子组中发育的砂岩体为储集岩，以下石盒子组中的泥岩层为盖层，整体组成了紧邻主力烃源岩层，而位于其上部的下生上储型成藏组合。该组合中油气必须经过适度距离的运移方可成藏，形成良好的岩性圈闭类型。

2.3 跨越式下生上储型成藏组合

该成藏组合主要发育于上石盒子组和石千峰组，厚度为422.3 m。其特点是主力烃源岩层依然是山西组、太原组和本溪组地层中的暗色泥岩、碳质泥岩和煤岩等，而储集层和盖层则是远离主力烃源岩，且位于烃源岩之上的上石盒子亚组和石千峰组的各种砂体和泥岩。来自下伏主力烃源岩岩层的油气只有通过断裂系统经过(跨越)下石盒子亚组地层方可进入上石盒子亚组和石千峰组地层中的储集层并形成油气藏，即油气藏与油气源岩之间存在一屏障，来自主力烃源岩层的油气要进入储集层形成油气藏，必须经过下石盒子亚组方可实现。根据储集体及其上覆盖层的时空关系和所赋存的地层位置，自下而上可划分为两个相互独立的基本成藏单元或次级成藏组合。

2.3.1 上石盒子组跨越式下生上储型基本成藏单元

上石盒子组跨越式下生上储型基本成藏单元分布井段厚度为163.3 m(见图4)。其特点是它以本溪-太原组泻湖环境的暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩为烃源岩层，以上石盒子组半干旱条件下滨浅湖和三角洲前缘砂体为主要储集层，以滨浅湖和三角洲前缘灰褐色泥岩为盖层，共同组成了上石盒子组跨越式下生上储型基本成藏单元。本组合典型特征是储盖组合是砂少泥多，储集空间相对较少。

2.3.2 石千峰组组跨越式下生上储型基本成藏单元

石千峰组跨越式下生上储型基本成藏单元分布井段厚度为259 m(见图5)。其特点是它以本溪-太原组泻湖环境的暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩为烃源岩层，以石千峰组干旱条件下三角洲前缘和滨浅湖砂体为主要储集层，以三角洲前缘和滨浅湖紫红色泥岩为盖层，共同组成了石千峰组组跨越式下生上储型基本成藏单元。