鄂尔多斯盆地华庆地区侏罗系富县组油藏主控因素研究

李 亮，蒋天昊，彭 建，宋方新，焦义垒（中国石油长庆油田分公司第十采油厂，甘肃 庆城 74500）

鄂尔多斯盆地华庆地区侏罗系富县组油藏主控因素研究

李 亮，蒋天昊，彭 建1，宋方新，焦义垒
（中国石油长庆油田分公司第十采油厂，甘肃 庆城 745100）

侏罗系是鄂尔多斯盆地石油勘探与开发的重要目的层。华庆地区富县组油藏是近年鄂尔多斯盆地侏罗系勘探取得重大突破的新区块和新层系，已展现出良好的勘探前景和资源潜力。本文利用印模法等方法精细刻画了华庆地区前侏罗纪古地貌特征，深入分析了侏罗系富县组油藏控制因素和富集规律。结果表明，华庆地区侏罗系富县组油藏主要来源于下部三叠系延长组优质烃源岩，油藏类型为构造油藏和岩性构造油藏，发育在古地貌斜坡带背景之上的河道边滩沉积主砂带内。油藏富集主要受控于前侏罗纪古地貌特征，充足的油源供给、河道边滩相沉积、优越的输导条件、鼻隆构造及良好的泥岩封堵等是华庆地区富县组油藏富集的主要控制因素。

主控因素；油藏；富县；华庆地区；鄂尔多斯盆地

引言

图1 鄂尔多斯盆地构造区划Fig.1 Tectonic division of the Ordos Basin

鄂尔多斯盆地侏罗系石油勘探始于20世纪70年代。前人应用地震、钻井、测井等多种方法刻画了该区前侏罗纪古地貌特征，建立了侏罗系古地貌披覆（鼻隆）构造成藏模式，发现了城壕、南梁、华池等侏罗系油田。进入本世纪，侏罗系勘探逐步进入精细勘探阶段，前侏罗纪古地貌形态进一步细化，古河、斜坡和河间丘以及坡嘴等古地貌形态的展布形态更加精细，发现了大批侏罗系高产工业油流井，落实了多个侏罗系古地貌油藏，涌现出大批适合快速建产的目标区［1－8］。

华庆地区位于鄂尔多斯盆地湖盆中部（图1），侏罗系油藏埋深浅、产量高，具有“小而肥”特征，主要分布于下统的富县组和延安组地层中。在侏罗系石油勘探中，多以延安组油藏为重点，而对于延安组下伏地层富县组油藏的勘探与研究重视程度不够。近年来在华庆地区Y467井区侏罗系富县组钻遇油层，获得高产工业油流。截止目前，已发现多口富县组工业油流井和B181、YD1165等多个富县含油富集区，显示了华庆地区富县组油藏良好的勘探潜力。但该区富县组油藏特征、类型和控制因素均不明确，限制了勘探的进一步深入。因此，亟需开展富县组油藏控制因素研究，总结富县组油藏成藏富集规律。

本文在精细刻画华庆地区前侏罗纪古地貌特征和低幅度鼻隆构造的基础上，通过典型油藏解剖，从油源供给、沉积、运移、盖层等方面分析了华庆地区侏罗系富县组古地貌特征、控油因素与石油分布的关系，总结了富县组油藏富集规律，明确了富县组油藏勘探方向，对于华庆地区侏罗系石油勘探与开发具重要的指导意义。

1 区域地质概况

华庆地区侏罗系富县组地层沉积在印支运动所造成的凹凸不平的三叠纪顶部剥蚀面上，以填平补齐为特点，下部与上三叠统延长组呈不整合接触。沉积厚度变化大，B427井、Y428井等区达到了100m以上，西北和东南地区地层厚度相对较小，一般小于50m，局部地区遭受剥蚀。富县组储层岩性差异明显，为砾岩、粗砂岩、含砾砂岩和细砂岩以及含砂粒泥岩，砾石大小混杂，其分选性、磨圆度较差。华庆地区富县组属于砂质辨状河流亚相沉积，岩相复杂，河流充填的沉积宽度最大达10～15km，砂厚在50～150m之间。甘陕古河道在区内下切深度大，最深处切穿至三叠系延长组长2、长3段地层。

图2 华庆地区古地貌图与油藏分布图Fig.2 Palaeogeomorphologicalmap and oil reservoir distribution in the Huaqing region

2 古地貌特征

三叠纪末的印支运动期间，鄂尔多斯盆地延长组顶部遭受强烈风化及河流侵蚀，形成水系纵横、沟谷充填、丘陵起伏的古地貌景观［8］。华庆地区富县期沉积属河流充填沉积，分布在主河道及其两侧区域，地层厚度及岩性变化是该区前侏罗纪古地貌的记录和印模［9－11］。通过对华庆地区富县组地层等厚和出露地层层位以及延长组侵蚀面现今构造、构造趋势的精细刻画可恢复前侏罗纪古地貌形态，其形态包括河谷、斜坡、高地和河间丘4种古地貌单元（图2）。

河谷为典型的河流充填结构，是中心侵蚀相对较强、呈长条带状分布的低凹地区，为研究区最低的古地貌单元。甘陕一级古河谷呈近东西向分布在华庆地区中部，宽约2～15km，与高地高差最高达200m。河谷内的富县组厚度大于100m，最厚处超过200m。华庆地区宁陕二级古河呈北西－南东向与甘陕古河交汇于白豹地区，白豹地区发育区内最大灌间丘古地貌单元；庆西二级古河位于研究区偏中西部，呈南北向与甘陕古河相交，宽约2～10 km，河谷较为狭窄（图2）。

河间丘为甘陕古河河谷中剥蚀厚度相对较小的残丘，河谷中富县组的厚度突然减薄，延长组顶面构造抬高，与河谷之间的高差为20～25m，河间丘之上沉积了厚层的中粗砂岩。

斜坡为河谷与高地之间具有一定坡度的地带，发育于侵蚀沟谷两侧。华庆地区子午岭高地的北坡、姬塬高地的南坡和东坡为斜坡发育区。甘陕一级古河北岸斜坡区较为宽缓，坡降约5～6m／km；南岸斜坡区坡降大，斜坡区面积相对较小。受到支河谷的冲刷和切割，导致斜坡前缘被肢解破碎，形成形态为指状、椭圆状或长条状的坡咀。

高地是富县组沉积期遭受风化剥蚀，导致沉积缺失或发育较薄的沉积地层，为研究区地形最高的地貌单元，分布在研究区西北和东南部。姬塬高地位于华庆地区北部，子午岭高地在研究区南部，呈南北向条带状展布，富县组沉积期未接受沉积（图2）。

3 沉积特征

华庆地区富县组沉积是在古地貌背景上进行的“填平补齐”式充填沉积，受控于古地貌，发育河流相沉积。主河道的方向与甘陕古河一致，呈近东西向，并可见形成次级河道。富县组沉积时的河流具山地河流特征［5］。受河道迁移频繁的影响，平面上河道沉积面积较大。通过地层、测录井资料对比分析，并结合钻井岩心沉积构造的精细描述以及砂体空间展布形态的精细刻画，华庆地区富县组沉积呈现出河流沉积环境的特征，其主要沉积微相类型可进一步划分：河道滞流沉积、边滩和心滩及河漫滩亚相沉积（图3、4）。

图3 华庆地区H163井富县单井沉积相图Fig.3 Sedimentary facies through the H163 well in the Huaqing region

3.1 河道滞留沉积

河道滞留沉积物以细砾岩、含砾粗砂岩、粗砂岩为主，砂体厚度大，砾石成份复杂，分布具一定的定向性，构成不同粒级的正韵律，发育在河流的最底部。河道沉积内部具有多种级别的冲刷侵蚀面，反映了河道频繁迁移及河道废弃的过程。河床滞留沉积底部冲刷明显，沉积构造以块状层理和交错层理为主。GR和SP曲线以箱形和钟形为主，河道滞留沉积在研究区分布较为广泛（图3）。

3.2 心滩沉积

心滩沉积是河流沉积的重要组成部分，岩性以含砾中粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩组成，多发育在河道滞留沉积上。沉积构造以交错层理和平行层理为主，底部见冲刷面，底、顶部呈突变关系或略显正韵律变化。GR和SP测井曲线以箱形、齿化箱形及箱形和钟形的组合（图3）。

3.3 边滩沉积

边滩沉积时，水动力相对较弱，河道以侧向迁移为主，形成相对较稳定的河道边缘沉积物。沉积砂岩以中、细粒砂岩为主，砂岩中含泥砾，沉积物粒度由粗变细，从粗砂岩逐渐向细砂岩过渡。沉积构造类型以平行层理和中型板状、槽状交错层理为主。测井曲线呈箱形和钟形（图3）。

3.4 河漫滩沉积

分布在边滩沉积外侧，主要由细砂岩、粉砂岩和泥岩组成，粒度较边滩沉积细。垂向剖面上表现为砂泥呈薄互层，砂体呈正粒序，沉积在边滩砂体上（图3）。沉积构造有水平层理、板状交错层理和沙纹层理。GR和SP测井曲线呈钟形或箱形突变。

图4 华庆地区侏罗系富县组沉积相图Fig.4 Sedimentary facies in the Jurassic Fuxian Formation in the Huaqing region

4 储层特征

扫描电镜和铸体薄片资料统计分析表明，华庆地区富县组储层岩石类型为长石岩屑砂岩，偶见岩屑石英砂岩、长石石英砂岩及石英砂岩（图5）。岩屑以变质岩岩屑为主，火成岩岩屑次之，云母碎屑和沉积岩岩屑含量较少。其中变质岩岩屑以石英岩为主，千枚岩次之；火成岩岩屑主要为喷发岩。填隙物以水云母、硅质、高岭石为主，含有少量的铁方解石、铁白云石、长石质。水云母、硅质、高岭石的百分含量分别为370%、321%和222%。富县组储层孔隙结构相对较好，孔隙类型以粒间孔、长石溶孔为主，发育少量岩屑溶孔及晶间孔（图6），粒间孔的含量为571%，长石溶孔的含量为150%，岩屑溶孔含量为04%，晶间孔含量为031%。华庆地区侏罗系富县组储层物性总体良好，孔隙度介于112%～210%，平均为138%；渗透率介于（0558～214）×103μm2，平均为7011×103μm2，属于中孔中渗储层。

图5 华庆地区富县组岩石类型三角图Fig.5 Triangular diagram of the sandstone reservoirs in the Jurassic Fuxian Formation in the Huaqing region

图6 华庆地区富县组孔隙类型直方图Fig.6 Histogram of the porosity types of the sandstone reservoirs in the Jurassic Fuxian Formation in the Huaqing region

5 油藏特征及类型

51 原油基本特征

原油密度、粘度等物性参数是原油最主要的物性参数，与生油母质的性质、成烃环境、演化程度等都具有十分密切的关系［12］。华庆及周边地区侏罗系富县组原油密度均值为08506g／cm3，原油粘度均小于649mPas，油质轻，为典型轻质油。原油和油砂抽提物族组成变化比较大，饱和烃为5137%，芳烃均值为1723%，非烃和沥青质均值为2638%，饱／芳值介于18～46，平均值为26。侏罗系原油的碳同位素比值在337‰～302‰之间，均值为3127‰，反映富县组原油具湖泊相水生生物成因的特征。

52 油藏类型

华庆地区侏罗系富县组油藏类型主要为构造油藏和构造岩性油藏。构造油藏受构造控制，具有统一的油水界面。构造油藏储层物性好，油水分异明显，为研究区主要油藏类型。QP5～Y32037井富县组油藏剖面为华庆地区富县油层的典型构造油藏类型剖面，该剖面Yx 4010、Yx4212、Yx4313、Yx4414及Yx4616井富县顶部油藏连片且均处于构造高部位，向西北QP5井方向及东南Y32037井方向构造变低，水层发育，表现为油藏富集受构造控制作用明显（图7）。构造岩性油藏既受构造控制，有统一的油水界面，又受岩性控制，在油藏的上倾方向上往往受岩性尖灭或岩性致密遮挡，该类油藏分布在华庆地区南部。

6 富县组油层成藏控制因素

在古地貌精细刻画、沉积、储层特征研究的基础上，从油源条件、沉积、古地貌、鼻隆构造等方面分析侏罗系富县组油藏的宏观富集因素；在成藏控制因素基础上结合油藏圈闭特征，通过油藏解剖分析本区侏罗系富县组油藏富集规律。

61 油源条件

鄂尔多斯盆地三叠系延长组烃源岩和侏罗系油藏油源对比研究表明，侏罗系的油源来自于三叠系延长组长7油层组的湖相优质烃源岩［6－7，13－16］。通过对华庆地区长7泥岩100余块样品地球化学测试分析数据研究表明，泥岩样品有机质丰度参数TOC含量介于426%～2561%，均值为1332%；S1＋S2介于1829～9615mg／g，均值为3427mg／g；氯仿沥青“A”介于043%～227%，均值为106%；有机质类型参数氢指数介于26402～57131mg／g，均值为38325mg／g，有机质类型好。镜质体反射率Ro为07～11，平均值09%。综合上述分析，华庆地区长7泥岩具有有机质丰度高、类型好、成熟度高的特点，具典型的优质烃源岩的特征和生烃潜力。

通过对华庆及周边区域烃源岩空间展布特征分析，烃源岩分布具有不均衡性，华庆地区烃源岩厚度较薄，约为20～30m，而其四周则较厚，达到40～60m。在排烃高峰期时，四周为高势区，研究区处于排烃低势区，为最有利的烃源岩受给区，油源条件十分良好［13－17］。

62 构造因素

鄂尔多斯盆地西南部马岭油田侏罗系勘探实践表明，低幅度构造对侏罗系油藏富集和空间分布具有重要的控制作用［6－7］。本次研究充分利用华庆地区目前已有钻井资料，精细刻画出华庆地区侏罗系富县组顶面等值线构造图（图8），较为直观地反映了低幅度隆起构造的排列展布、隆起幅度、规模大小等形态。

华庆地区富县组顶面构造特征整体表现为由西向东构造抬高的西倾单斜构造，鼻隆及穹窿等微构造类型发育，且构造隆起幅度较大。目前已发现的富县组含油富集区，如元城地区元东、元中及元西等区块的油藏均位于鼻隆构造带上（图8），表明鼻隆及穹窿等微构造对富县组油藏的富集具有明显的控制作用。

63 运移因素

鄂尔多斯盆地基底结构和中、新生代不同期次的幕式构造运动对沉积地层中的岩性、岩相及其裂缝发育具明显的控制作用，导致了基底断裂复活，并在上覆盖层中形成不同的裂缝，成为延长组石油运移的优势通道［18］。华庆地区侏罗系富县组油藏来源于下部地层延长组长7烃源岩，具远距离运移聚集特点。对华庆地区三叠系延长组和侏罗系钻井取心观察，可以发现大量垂直缝和高角度缝。岩心裂缝方位古地磁定向的分析和成像测井资料及野外剖面资料表明，鄂尔多斯盆地延长组主要发育北北东向、北东向和东西向3个方向的裂缝［6，1820］，且裂隙在砂体内形成网络，构成了石油运移的主通道。同时，侏罗系古河道深切下部三叠系延长组地层，形成侵蚀不整合面，有效沟通了油源层和储集层，成为富县油藏聚集成藏的重要运移通道。裂缝系统、延长组顶部区域不整合面和富县组巨厚砂体构成了三叠系延长组长7段烃源岩层生成烃类向侏罗系富县运移聚集成藏的主要运移通道。长7烃源岩生成的烃类运移聚集在富县组储层，运移距离较远，故较轻质的烃类才能远距离运移聚集。

图7 华庆地区QP5～Y32037井富县组油藏剖面Fig.7 Crosssection of the oil reservoirs through the QP5 to Y32037 well area in the Huaqing region

64 沉积因素

侏罗系富县期沉积的河道砂体是研究区侏罗系重要的储集体。边滩亚相沉积层序主要由厚层长石石英砂岩、石英砂岩及长石岩屑砂岩、粉砂岩组成，顶部为薄层粉砂质泥岩或泥岩。垂向上有正粒序层理，顶部有波状或断续平行层理。边滩亚相砂体是河床侧向迁移和沉积物侧向加积作用的结果，分布在古河床的凸岸或缓坡带。河谷中河间丘沉积为心滩沉积，砂体沿河道、河道近岸分布，沉积以中粗砂岩为主，粒度较粗，分选好，为延长组长7烃类向上运移聚集成藏提供了重要储集空间。因河谷深切，富县组边滩和心滩沉积砂体与延长组长2、长3层呈不整合接触，缩短了长7烃类向上运移聚集的距离。不整合面和河道内充填的砂砾岩成为烃类运移的输导层。因此，古地貌斜坡带富县组边滩和心滩沉积是研究区最有利的储层砂体和勘探的重点相带及区域。Y286Y433井富县组沉积相剖面图显示古地貌斜坡带的河流边滩砂体是油气富集的最有利场所，反映Y467富县油藏所处相带为边滩沉积微相（图9）。富县组工业油流井和目前已投入开发的富县油藏主要分布于河流相边滩沉积上，表现出成藏明显受控于沉积相带的特征，表明分布于古地貌斜坡带的河流边滩、心滩砂体是油气富集的最有利场所（图9）。

65 盖层因素

通过对富县组油藏的解剖发现，研究区富县组油层发育的油藏，其顶部均有良好的泥岩盖层，泥岩平均厚度在7m以上。这些良好的泥岩盖层对聚集到富县组储集体的下部延长组烃类起到了良好的封堵作用，避免了烃类流体继续向上部延安组运移聚集。同时，富县组油藏电测结果统计分析显示，油层（油水层）电阻率基本在10Ωm以上，表明富县组油藏封堵条件良好。

图8 华庆地区侏罗系富县组顶部构造图Fig.8 Structuralmap of the topmost part of the Fuxian Formation in the Huaqing region

66 古地貌因素

古地貌空间展布格局控制了侏罗系富县组沉积类型、相带展布、鼻隆构造及油藏的形成与分布。侏罗纪沉积前古地貌对富县组沉积的控制作用较为明显，富县组作为侏罗纪最早期的沉积地层首先对古负地貌单元进行了充填。在该时期内，由于当时的地形复杂，地形高差较大，在区内正地形内侵蚀作用强烈，在深切河谷和坳陷区等负地貌单元内进行了沉积充填，形成富县组河道充填沉积。

古地貌控制着小幅鼻隆和穹窿构造。华庆地区位于湖盆中部伊陕斜坡，鼻隆和穹隆构造呈近东西向分布。鼻隆的凹、隆和古地貌的沟、梁走向一致并且相间分布。富县组顶部的构造高点和古地貌正地形高点基本形成了整体上大致是东高西低，且北东－西南走向的鼻隆和穹窿构造，造成这种构造的原因是由于下覆延长组地层受到侵蚀，形成了河间丘、残梁、残丘等古地貌为刚性基底，其上覆沉积的延安组“软地层”极易形成差异压实，进而形成了小幅背斜和穹窿构造［21］。

古地貌控制了油藏的分布，甘陕古河与南北两侧高地之间的古地貌斜坡带是富县组油藏最主要的油藏富集区（图2）。古地貌斜坡带独特的沉积砂体、运移通道和鼻隆构造使其具有优先捕获油气的优势。

图9 华庆地区Y286Li54Y467Y433井富县组沉积相连井剖面图Fig.9 Composite section of the sedimentary facies through the Y286Li54Y467Y433 well area in the Fuxian Formation in the Huaqing region

7 结论

通过对华庆地区侏罗系富县组油藏油源条件、古地貌、沉积、盖层、构造等富集因素研究，结合油藏类型解剖及油藏分布分析，表明华庆地区侏罗系富县组油藏类型主要为古地貌斜坡带上发育的构造油藏、岩性构造油藏。油藏富集主要受控于古地貌沉积背景、构造高点及泥岩盖层等因素。

研究区甘陕古河深切延长组的河道砂岩沟通了延长组油源，古河道最低可下切至延长组长6，大大缩短了长7油源向上运移的距离，巨厚的河道砂岩及侵蚀面构成延长组油源向上运移的高速通道。古河道两侧有利于河流边滩相砂岩发育，从而形成相对优质储油层，富县组油藏多位于古地貌斜坡带上的边滩沉积砂体中。同时，古地貌斜坡带因次级河流的切割形成众多的坡嘴（丘嘴），其上超覆的河流边滩砂岩在后期压实作用下形成压实披覆鼻隆（穹窿），为石油聚集提供了良好的圈闭。在此基础上的局部小幅度鼻隆构造高点及顶部泥岩盖层综合作用构成有利聚油圈闭形成。

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Controlling factors of the oil reservoirs from the Jurassic Fuxian Formation in the Huaqing region，Ordos Basin

LILiang，JIANG Tianhao，PENG Jian，SONG Fangxin，JIAO Yilei
（No10 Oil Production Plant，Changqing Oil Field Company，CNPC，Qingcheng 745100，Gansu，China）

In the petroleum exploration and development of the Ordos Basin，the Jurassic strata are interpreted as themajor target strata，in which the oil reservoirs from the Jurassic Fuxian Formation in the Huaqing region are delineated asmore promising areas for petroleum exploration.The present paper gives a detailed description of the preJurassic palaeogeomorphological features and the enrichment and controlling factors of the oil reservoirs from the Jurassic Fuxian Formation.The oil reservoirs in the Fuxian Formation are believed to be derived from the excellent source rocks in the underlying Triassic Yanchang Formation，and consistof the structuraland lithologicalstructural oil pools developed in the point bar deposits on the slope zones and controlled by the preJurassic palaeogeomorphological features.The factors favourable for the enrichment of oil reservoirs include sufficient hydrocarbon supply，point bar deposits，migration conduits，nose structures and cap rocks.

controlling factor；oil reservoir；Fuxian；Huaqing region；Ordos Basin

P534.52

A

10093850（2017）01005509

20160530；改回日期：20160724

李亮（1965－），男，博士，高级工程师，主要从事油气田地质与开发研究。Email：liulianqun2016＠163com

国家自然科学基金“鄂尔多斯盆地延长组连续型岩性油藏成藏机理与地质特征”（41102083）