张金良, 郭爱华, 李 浩, 张慧元
(1.延长油田股份有限公司, 陕西 安塞 717400;2.西安地质调查中心, 陕西 西安 710054)
坪北探区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部,长9期属浅湖亚相沉积,沉积物普遍较细;长8期位于安塞三角洲沉积前缘[1],发育三角洲水下分流河道和河口坝,沉积作用较长9期强.坪北探区延长组长8、长9油层具有低孔、低压、低渗等特点,属特低渗油藏,该类油藏有效动用难度大.随着经济的快速发展对能源的需求越来越大,能源短缺的问题也越来越突出,而高品位油藏日渐减少,因此大规模开采储量丰富的低渗、特低渗油藏已刻不容缓、势在必行.
近几年,随着延长组石油勘探在战略层系上的转变,延长组长8、长9油层组(图1、图2)成为该区域重点勘探的含油层系,虽然在延长组长8、长9勘探过程中已经取得了一定的成果,但由于沉积相带变化迅速,砂体规模及其空间展布格局复杂,因此其区域地质特征有待于进一步研究.
图1 安塞地区长8砂体展布图 图2 安塞地区长9砂体展布图
按照传统的地层划分[2],延长组可分为5个岩性段和10个油层组,其中延长组长8、长9油层组属于第二岩性段.根据延长组长8、长9油层组的特点将其每个油层组进一步细分为两个油层[3].
长8油层组厚75~90 m,岩性上部为灰色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹灰绿色、灰色厚层状中-细砂岩;下部主要为灰色、灰绿色、深灰色粉砂质泥岩和粉砂岩夹灰绿色、灰黄色中-厚层状细砂岩.根据其岩性及沉积特征,进一步细分为长81和长82两个小层,其中长81层厚35~45 m, 岩性为灰色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹灰绿色、灰色厚层状中-细砂岩;长82层厚35~45 m, 下部主要为灰色、灰绿色、深灰色粉砂质泥岩和粉砂岩夹灰绿色、灰黄色中-厚层状细砂岩,底部砂体发育时有利于形成下生上储式油藏.
长9油层组厚80~90 m,岩性主要为灰色、深灰色、灰黑色砂质泥岩夹灰色、灰绿色中-厚层状细砂岩.顶部发育一套灰黑色泥、页岩、含凝灰质泥岩,一般厚5~16 m,为区域性的标志层,电测曲线表现为低阻段,这是因为在坪北探区泥岩中的凝灰质含量增高的缘故,电性表现为低阻、低感应、高伽玛、高声波时差等特点.根据岩性及沉积特征,进一步将其细分为长91和长92两个小层,其中长91层厚40~50 m,顶部砂体发育时有利于形成自生自储式油藏;长92层厚40~50 m, 岩性主要以灰色、深灰色、灰黑色砂质泥岩为主 .
坪北探区延长组长8、长9储层岩性致密,岩性以细砂岩、中细砂岩为主,在宏观和微观方面均具有明显的特征[4,5].
坪北探区延长组长8、长9油层组内发育4套储集层,分别为长92、长91、长81、长82储集层,其中长92和长82储集层较发育,砂体整体呈北东-南西向展布[6].河道砂体在坪北探区内岩性和厚度变化迅速,砂体规模及其空间展布格局复杂,其中长91储集层位于长92顶部,砂体分布范围广,砂层厚2~12 m,砂层中部多发育灰黑色含凝灰质泥岩夹层,下部砂层物性较上部砂层物性差.若长91储集层中部夹层不发育时,储集层厚度变大,物性整体变好.长82储集层位于长81底部,河道砂体宽达8 km,砂层厚4~13 m,岩性以细砂岩、中细砂岩为主,局部夹灰色、灰黑色泥质粉砂岩,根据储集层砂体规模和物性特征,判断不同程度含油,是该区域深层含油的主要层位.
通过对坪北探区延长组长82、长91储层铸体薄片和常规薄片镜下观察分析发现,储集层主要为长石砂岩,砂岩成分以长石、石英含量高,岩屑次之,成分成熟度为0.5~0.7.填隙物成份主要有方解石、绿泥石、浊沸石,占填隙物总量的80%以上,另外还有少量凝灰质、硅质、沥青质等成份.绿泥石由于和长石存在成因上的一致性,因而在本区填隙物成份中含量相对较高.浊沸石在坪北探区长8、长9储层普遍发育,其对该区储层的改造及孔隙演化都有着非常重要的影响.
储集层岩石致密,岩石粒度0.13~0.25 mm,分选性中等-好,棱角-次棱角状,部分为次圆状,颗粒间以线接触为主,局部为点接触和凹凸接触,多为颗粒支撑、接触式和孔隙式胶结,结构成熟度总体属中等-差.储集空间以原生残余粒间孔为主,溶孔次之,具有相对较好的储集性能.
根据铸体薄片、扫描电镜及压汞等测试分析,区内以细喉为主,半径多为0.3~1 μm,喉道呈点状,因颗粒受较强压实、胶结作用,尤其是薄膜状绿泥石包壳和石英次生加大作用而变得细又短;半径多为<0.1 μm的微细喉在区内也很发育,主要见于杂基和自生粘土的微孔隙和碎屑、胶结物的微溶孔.
储集岩排驱压力和中值压力较高,退汞率降低,孔隙结构普遍较差.
油气藏的形成主要受生、储、盖、运、圈、保6大要素控制[7-9].根据区域地质特征,坪北探区延长组长9油层组中烃源岩广泛分布,以深湖-半深湖相暗色凝灰质泥岩为主.纵向上由于湖盆的间歇性收缩与三角洲体系的不断进积,研究区内延长组生、储、盖配套发育,且下生上储特征明显,一般是后期沉积的湖-沼相沉积叠加在前期沉积的三角洲体系之上,既为前期沉积的储层提供了良好的封盖条件,同时也为上部沉积的储层提供了油源.坪北探区内发育自生自储式、下生上储式、上生下储式3种成藏组合类型.
这种油藏主要发育于长91储层当中,以长9顶部暗色含凝灰质泥岩为烃源岩,以长9自身的砂岩为储集层,构成自生自储式油藏(图3).该套烃源岩在区域内普遍发育,其有机碳含“C”量>1%,氯仿 “A” 含量>0.1%,烃含量>500 ppm,成油率烃/C含量>6%,镜煤反射率R=1.01%,OEP=1.03,综合分析认为该套烃源岩有机丰度高,有机质成熟度高,是一套优质烃源岩.
图3 自生自储式油藏 图4 下生上储式油藏 图5 上生下储式油藏
近几年,通过钻探和试油证实,在坪北探区坪260(图6)、星31等长91见到了良好的油气显示,该类油藏初期产能大,稳产后部分可获低产工业油流,原油成份以轻质油为主,具有一定的勘探前景.
这种油藏主要发育于长82油层组底部,以长9顶部暗色含凝灰质泥岩为烃源岩,以长82砂岩为储集层,构成下生上储式油藏(图4).通过油源对比分析发现,坪北探区长82原油与长91原油组分一致,这说明长82油气是通过砂体侧向和纵向运移,经盖层遮挡聚集成藏.
图6 坪北探区星32井及杏2002井长8、长9油藏剖面图
这种油藏主要发育于长91油层组底部,以长9顶部暗色含凝灰质泥岩为烃源岩,以长91底部砂岩为储集层,构成上生下储式油藏(图5).长9油层组物性相对较差,岩性主要为灰色、深灰色、灰黑色砂质泥岩夹灰色、灰绿色中-厚层状细砂岩.通过区域对比分析和原油组分分析,坪北探区长91底部砂岩中的原油组分与长91顶部原油组分一致,该类组合油藏具有一定的勘探潜力,有待于进一步钻探验证.
近几年,通过钻探和试油证实,在坪北探区星28(图6)、坪270等长82层见到了良好的油气显示,该类油藏产能较稳定,产能与储层物性密切相关,即储层物性好则油藏产能较高,反之则否.目前该类油藏已形成一定的生产规模,部分油井产能较高,原油组份以轻质油为主,具有良好的勘探前景.由于沉积相带变化迅速,砂体规模及其空间展布格局复杂,区域虽然发现了一定数量的该类油藏,但未形成规模开发.
通过近几年的勘探,在坪北探区延长组长8、长9层试油试采取得了一定成果,这预示着该区具有良好的滚动开发前景,主要表现在:(1)区域内延长组长9顶部烃源岩发育,该套烃源岩有机丰度高,有机质成熟度高,是一套优质烃源岩,供烃能力强.(2)区域内延长组长8、长9储集层砂体普遍发育,砂体发育规模大小不等,砂体连通性较好,为油气运移提供了运移通道.(3)区域内延长组长82、长91储层普遍含油,储集空间以残余粒间孔为主,溶蚀孔次之,储集性能较好.(4)区域内盖层普遍发育,主要以灰色、暗色泥岩或含凝灰质泥岩,为油气保存提供了良好的封闭空间;根据不同的成藏组合,构成了不同类型的成藏组合. 坪北探区区域面积大,勘探程度低,适合整体开发,可通过实施滚动开发,进一步扩大含油面积,在保证地层压力的前提下采取分层采油方式进行开采,作为下一步开发的接替资源.
参考文献
[1] 武福礼,李文厚,李玉宏,等.鄂尔多斯盆地中上三叠统延长组三角洲沉积及演化[J].古地理学报,2004,6(3):73-76.
[2] 长庆油田石油地质志编写组.中国石油地质志,卷十二,长庆油田[M].北京:石油出版社,1992.
[3] 杨 华,田景春,王 峰,等.鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积期湖盆边界与底形及事件沉积研究[M].北京:地质出版社,2009.
[4] 吴志宇,赵 红,李文厚.安塞地区上三叠统延长组沉积体系研究[J].煤田地质与勘探,2005,6(33):48-52.
[5] 赵 虹,党 犇,李文厚,等. 安塞地区延长组沉积微相研究[J].天然气地球科学,2004 ,15(5):66-69.
[6] 闫小雄.鄂尔多斯中生代盆地古物源分析与沉积环境格局恢复[D].西安:西北大学硕士学位论文,2001.
[7] 杨俊杰. 鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律[M].北京: 石油工业出版社,2002.
[8] 朱国华,王文炯. 论陕北安塞延长组三角洲的油气富集条件[J].石油与天然气地质,1987,8(4):51-55.
[9] 周进高,姚根顺,邓红婴,等.鄂尔多斯盆地延长组长9油层组勘探潜力分析[J].石油勘探与开发,2008,3(35):34-37.