鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区长2油藏成藏主控因素分析

冯顺彦，张晓辉，李 成，井向辉，孙 磊

(1.中国石油长庆油田分公司，陕西 西安 710018；2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安 710018；3.中国石油长城钻探工程有限公司，辽宁 盘锦 124010)

0 引 言

志靖—安塞地区是长庆油田原油稳产建产的主要区域之一，随着三叠系延长组长6—长10等主要含油层系勘探程度及采出程度不断增高，该区稳产难度也在加大，近年来，该区持续加大长3以上浅层勘探力度，但长2油藏相对于下部油层组具有埋深浅、产量高、油藏规模小、预测难度大的特点，不完全受砂体和物性控制[1-11]，油气富集受控因素多而复杂，目前对长2油层的油气成藏规律尚无统一、系统的认识，急需明确油气成藏规律，为下步勘探提供理论依据[12-19]。

1 地质概况

鄂尔多斯盆地位于华北板块西部，可划分为伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、陕北斜坡、天环坳陷、西缘冲断构造带等6个一级构造单元，志靖—安塞地区隶属于鄂尔多斯盆地陕北斜坡的中段，其构造相对简单，以西倾单斜构造为主，地层倾角不足1 °[1，3-4]。

长2油藏为三角洲平原亚相，多期河道叠加为优势沉积微相，根据标志层对比并综合考虑地层厚度和沉积旋回变化，该区长2油层组自上而下细分为长2Ⅰ、长2Ⅱ、长2Ⅲ油层亚组，其中长2Ⅰ油层可细分为长2Ⅰ1、长2Ⅰ2和长2Ⅰ3小层，长2Ⅱ油层可细分为长2Ⅱ1和长2Ⅱ22个小层[2]。长2油层组地层厚度为111～155 m，埋藏深度为600～1 800 m，平均埋深为1 088 m，砂层厚度平均为85 m。

长2储层物性相对较好，平均孔隙度为14.5%，平均渗透率为19.54 mD，属低孔低渗储层，但发育少量中孔中渗优质储层，排驱压力低、中值压力低，具有良好的储集能力。

2 油藏分布特征

志靖—安塞地区长2油藏平面上具有“串珠状”富集分布规律(图1)，长2油藏集中分布于紧靠烃源岩的中区，同时受鼻状隆起构造控制，平面上呈近东西向排状分布，由北向南依次发育3排重要的油气带，第1排为新城—王家湾，其长2油藏探明程度低，油藏发育程度也不及第2第3排，仅天赐湾发现规模油藏；第2排为盘古梁—镰刀湾，其长2油藏发育，已探明的有S39、T130、L5等多个油藏，其具有物性相对较好、试油产量高的特点；第3排为张渠—化子坪，为最重要的油气富集带，在张渠、化子坪、坪桥等地已有多个探明区块，油层横向连片，油藏面积大，单井产量高。纵向上，长2油藏自下向上砂体规模逐渐变小，据详细统计，研究区长2已发现油藏77%位于长2Ⅰ3小层。弄清长2油藏的成藏条件及富集规律成为下步勘探取得突破的关键[20-25]。

图1 鄂尔多斯盆地延长组长7生烃强度与长2油藏分布叠合图

3 成藏主控因素

3.1 油源为长2油藏的重要控制因素

依据前人研究结果，长2油层的原油主要来自下部长7油层组的黑色湖相泥页岩[5-7]。全盆地已发现的油田大多数都分布在生油坳陷内侧或外缘，其次在生油坳陷内油源充足，纵向上发育多套油层[1-2]。而在远离生油区，垂向上含油层系单一，平面上油藏规模小[6，8-9]。

如图1所示：研究区位于生烃中心东北部，为构造上倾方向，是油气运移有利区。根据鄂尔多斯盆地延长组烃类运移方向及生烃增压等资料，陕北地区延长组从长7石油二次运移到长2聚集成藏，研究区西南部位于生油坳陷内，但长2地层遭受剥蚀；中部紧邻生油坳陷，为长2成藏提供充足的油源；东北部远离生油坳陷，不利于成藏，要聚集成藏需要有效的运移通道。

3.2 储渗砂体作为运移通道是制约油藏分布的重要因素

长2储层在垂向上距离长7生油岩较远，要聚集成藏必须要有运移通道。关于鄂尔多斯盆地延长组二次运移通道认识不一，金祥纯[10]认为断层与不整合面不是主要运移通道，高角度裂缝是油气运移主要通道，其次是渗透性储层；赵靖舟[2]等认为断层、裂缝在内的断裂构造应是鄂尔多斯盆地中生界油气运移的主要通道；席胜利等[11-12]认为三叠系延长组主要以渗透性砂体作为油气运移通道。

图2 延长组油气沿砂体运移示意图(据席胜利修改)

此次研究认为：鄂尔多斯盆地为稳定的克拉通盆地，古生代以来一直随华北地台起伏，盆地内部不发育断裂[13]，断裂主要分布在西缘断褶带、天环向斜两翼斜坡以及苏里格庙、乌审召、东胜一带[12-14]，志靖—安塞地区具有“持续沉降、整体抬升、坡降宽缓、褶皱微弱”等地质特征。如图2所示，长6—长2沉积砂体平面复合连片、纵向相互叠置，构成了油气运移的输导层，储渗砂体为三叠系延长组石油运移的主要通道，具有阶梯状爬坡运移的特征，是油藏主要分布于生烃中心的内侧和外缘的另一重要原因；其次是不整合面，如图1所示，研究区西南部遭到剥蚀，不整合面可以作为油气运移通道，是三叠系延长组上部层系以及侏罗系油藏的重要运移通道[12，14]；天然裂缝对鄂尔多斯盆地中生界油气运移有重要作用，尤其是在盆地西部和北部断裂发育带，研究区不发育大型活动性断裂体系，在吴堡—绥德—靖边—中宁一线存在东西向断裂[12]，天然裂缝配合储渗砂体形成了有效的运移通道，特别是对于远源石油聚集成藏具有更为重要的影响作用。

3.3 砂体与鼻状隆起构造的相互匹配形成良好的石油聚集圈闭

通过岩心观察分析、粒度分析和测井相分析等，结合前人认识[3，8]，综合判断研究区长2储层为三角洲平原亚相沉积，分流河道十分发育，在河道交汇处砂体发育规模大、厚度大、物性好，为油气富集提供了良好的储集空间。在区域东高西低的低缓单斜的总体背景下，发育一系列近东西向的鼻状隆起构造，长度大于20 km，宽度为5～7 km，幅度一般小于20 m，这些鼻状构造对长2油藏的形成和分布有着一定的控制作用。

陕北斜坡长2油藏类型认识不统一，早期研究普遍认为长2油藏的形成和分布主要受沉积相控制，油藏类型主要为岩性油藏，其圈闭类型主要为岩性圈闭，后来赵靖舟等[2，10]研究认为，长2油藏以构造-岩性油藏为主。此次研究发现，志靖—安塞地区在发育岩性油藏、构造-岩性油藏同时，存在弱构造-岩性油藏。如S152井区长2Ⅱ油藏主要受构造控制，具有明显的油水界面，且构造高部位试油产量高，上倾方向受岩性控制，砂岩尖灭遮挡，为构造-岩性油藏。DP2井区长2油藏低部位含水较高，油藏局部发育相对致密带，上倾方向上致密层可形成遮挡，油水关系复杂，无统一油水界面，体现为岩性控制作用强，油藏类型既不能属于构造-岩性油藏，也不能划为岩性油藏，是受弱构造控制的岩性油藏，将该类油藏定义为弱构造-岩性油藏(图3)。研究区已发现油田主要分布在河道交汇处相互叠置厚砂带的相对高渗区，多数位于具有良好储集性能的分流河道砂体与鼻状隆起构造匹配处，油藏受储层物性和鼻隆构造的双重控制，二者形成匹配区是油气聚集成藏的有利部位。由于区内鼻隆幅度一般较小，很难形成大型的构造圈闭，圈闭往往要借助于岩性尖灭或岩性致密遮挡，才能扩大圈闭规模。譬如化子坪地区长2油藏为弱构造岩性油藏，油藏受岩性控制强于构造控制，含油面积为58.8 km2，是该区发现规模最大的长2油藏，已建成年产油量达40×104t/a。

图3 DP2井区长2油藏剖面图

3.4 盖层与纵向砂体结构对油藏纵向富集具有明显控制作用

长1油层组泥岩厚度可达100～150 m，是陕北地区相对最好的一套区域性盖层[1]。长2油层组总体为三角洲退积的水进体系，通过细分小层刻画砂体展布特征发现，由下至上砂体规模逐渐变小，长2Ⅲ、长2Ⅱ具有河道较宽、砂体厚度大、砂地比高的特点，但由于缺少盖层不能聚集成藏，大多数情况下只能作为石油运移的输导层；长2Ⅰ时期，盆地已经开始沼泽化，顶部出现湖泛泥岩，即下部长2Ⅰ3主河道及局部河道交汇处砂体规模相对较大，中上部长2Ⅰ2、长2Ⅰ1发育厚度约10～20 m的泥岩、粉砂质泥岩，可作为石油富集成藏的良好盖层条件，如泥质盖层发育很大程度上控制着长2油藏的富集分布(图4)。

图4 五里湾一化子坪地区长2Ⅰ顶部泥岩盖层与油藏分布关系

4 结 论

(1) 志靖—安塞地区长2油藏南部位于盆地生烃拗陷北部，但因南部地区长2地层大面积遭受剥蚀、地层缺失，仅在局部形成小规模的油藏；研究区中部地区紧邻盆地烃源岩，且叠覆储渗砂体、高角度裂缝及不整合面形成有利运移通道，为该区提供了有利的成藏条件，该区在盖层与低幅构造匹配的聚集场所富集成藏，研究区发现的油藏多聚集于此；研究区北部地区油藏数量少的主要原因为距离烃源岩较远，且缺少大断裂及区域性不整合面等具有长距离运移通道。

(2) 长1油层组发育的厚泥岩是长2油藏的区域性盖层，长2Ⅰ2、长2Ⅰ1发育大套泥岩是长2Ⅰ3油藏的良好盖层，且长2Ⅰ1、长2Ⅰ2盖层与砂体结构决定油藏纵向主要富集于长2Ⅰ3小层，低幅鼻隆构造控制长2油藏的成近东西向排状分布。

(3) 长2主要以构造-岩性油藏、弱构造-岩性油藏为主，弱构造-岩性油藏为新定义的油藏类型，解决了该区长2发育大型油藏的理论基础。

(4) 研究区下步勘探，南部及中部地区以寻找有利圈闭为主，北部地区需要在运移通道研究的基础上，寻找油气富集区带。