鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组泥岩压实特征

2019-01-21，.

非常规油气 2018年6期

，.

(1.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710065；2.中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100722)

鄂尔多斯盆地是国内学术界公认的低渗—特低渗油田，经过多年的勘探开发，2016年其油气当量已经超过6 000×104t，但是在盆地中北部地区发现的油气当量占95%以上，盆地南部的发现量相对较少[1-4]。其主要还是由盆地南部处于南北两大物源的交汇处、储层非均质性强等一些基础地质因素造成的[5-8]。从调研的文献来看，学者研究的重点大多放在延长组的长7油层组，且一致认为长7油层组的泥岩段的欠压实是油气运移的主要动力；全井段的研究则放在了油气勘探开发较好的中西部地区，大多认为压实效应和物源的远近有着明显的关系，延长组存在着几套欠压实地层[9-16]。目前对盆地南部泥岩压实特征系统、详细分析的文献相对较少[7-10]。通常，根据泥岩压实相关数据，可获取泥岩压实规律、估算地层剥蚀厚度和孔隙流体压力，对反演盆地演化过程及异常流体压力分析具有重要的意义。因而，泥岩压实已成为油气运移必须开展的一项基础研究工作[17-21]。本次研究以陕西省富县、黄陵、旬邑地区为研究区，通过分析声波时差主要影响因素，编制研究区泥岩压实曲线，对研究区泥岩压实特征进行系统分析，详细刻画泥岩压实特征。

1 泥岩压实曲线分析

大量研究证实，声波时差能够更加有效地反映地层孔隙度信息，碎屑岩固结地层的孔隙度与声波时差存在良好的线性关系。本次研究在测井曲线标准化的基础上，采用声波和孔隙度及深度的关系来刻画泥岩压实特征。

为了较为全面、真实地获得研究区的压实规律，根据研究区地质特点与实际资料情况，在研究区选取了均匀分布的65口地层发育较为完整、测录井资料较为齐全的钻井(其中富县地区40口井、黄陵地区10口井、旬邑地区15口井)，读取了泥岩声波时差值，编制成相应数量的泥岩压实曲线，对研究区不同构造部位及纵向压实规律进行了客观的分析与评价。

根据泥岩压实曲线形态的变化，本区65口单井泥岩压实曲线具有明显的分段性(图1)，延长组长6油层组以上地层的声波时差对数值与深度为线性关系，随着深度的增加，声波时差不断减小，几乎所有点都落在正常压实趋势线上。长7—长9油层组声波时差对数值大多偏离了正常趋势线，随深度的增加反而增大，成为异常点，从而反映欠压实发育。上部正常压实段同样具有明显的分段性，而下部异常压实段则主要发育于长7油层组和长9油层组这两套厚层泥岩地层中。中生界延长组泥岩压实规律性较强，不同地区的单井压实曲线特征具可比性，纵向上都具有相似的分段性，欠压实发育层位大体一致，埋深有所不同。从区域上来看，研究区泥岩压实特征具有明显的分区性。

图1 研究区典型井压实曲线特征Fig.1 Compaction curve characteristics of typical wells in the study area

富县地区长7油层组上部及以上地层属于正常压实层段，声波时差随深度增加有规律地减小，声波时差由330 μs/m左右减小到250 μs/m左右，反映为正常压实特征。长7中下部声波时差值逐渐偏离正常趋势线，向下偏离程度有所增大，长8中下部声波时差值减小，向下渐变增大至9段中部，长9下部声波时差逐渐减小返回至正常压实曲线(图2)。这是由于富县地区延长组时期主要为三角洲、湖泊相沉积。物源主要来自研究区东北方向，西部地区更为靠近盆地沉积中心，因此泥岩相对发育，其欠压实开始发育层段较东部地区更早，也更为发育(图2)。

黄陵地区欠压实发育在长7油层组，而在长8油层组分声波时差基本趋于正常。欠压实发育程度相较于富县地区与旬邑地区有所减小，主要是由于该地区长7油层组泥岩地层厚度薄。黄陵地区泥岩声波时差由300 μs/m逐渐减小至200 μs/m，很显然，泥岩声波时差比富县地区和旬邑地区要小，反映该地区泥质含量较低。声波时差随深度逐渐减小，声波—深度关系曲线斜率更为陡倾，反应压实过程较为缓慢(图3)。

图2 富县地区近东西向泥岩压实剖面Fig.2 The compaction section of the mudstone in Fuxian area

图3 黄陵地区近东西向泥岩压实剖面Fig.3 Mud compaction profile of Huangling area

旬邑地区欠压实发育同样比较普遍，欠压实带泥岩声波时差、密度及电阻率呈现典型的欠压实“镜像关系”，声波时差大、密度小、电阻率低，符合一般欠压实的典型特征。旬邑地区泥岩声波时差基本在220～330 μs/m，泥岩压实曲线趋势较富县地区陡，而比黄陵地区要相对缓，表现出纵向上沉积速度快，在延长组长7油层组底部达到最大值，其泥岩声波时差范围在300～350 μs/m(图4)。

图4 旬邑地区近东西向泥岩压实剖面Fig.4 The compaction profile of Xunyi region

从全区压实曲线对比图上可知，总体上，本区泥岩压实具有平面上分区、纵向上分段的特征。纵向上，长6及其以上地层为正常压实段，富县地区欠压实发育在长7油层组及长9油层组泥岩地层内，其中长7油层组欠压实程度最大，长9油层组次之，长8油层组处于过渡段，而旬邑及黄陵地区欠压实主要发育在长7油层组内(图5、图6)。平面上，富县地区泥岩压实曲线最平缓，旬邑地区次之，黄陵地区泥岩压实曲线最为陡倾，并且从西向东，欠压实顶界深度由深到浅，欠压实的程度逐渐变小(图2、图4)。