鄂尔多斯盆地西翼侏罗系油藏成藏富集规律研究

2015-12-24 03:58陈守民王碧涛侯景涛苏幽雅
石油化工应用 2015年10期
关键词:侏罗系运移砂体

陈守民,王碧涛,刘 萍,侯景涛,白 旭,苏幽雅

(中国石油长庆油田分公司第三采油厂,宁夏银川 750006)

鄂尔多斯盆地西翼地处宁夏回族自治区盐池县境内,构造单元位于盆地西缘褶皱带上,贯穿侏罗系宁陕古河全区,总面积3 200 km2。盆地勘探始于20 世纪60年代,先后在该区发现了A、B、C 等侏罗系油藏群,后勘探一直未取得巨大突破,随着近几年来,长庆油田加大了对宁夏的勘探力度,先后在该区发现了黄A、盐B等多个侏罗系出油高产区,显示了该区较强的增储建产潜力。但区内油藏规模小,断层发育,构造多变,成藏条件复杂,侏罗系油藏规模难以确定,勘探难度大。

1 油藏特点

通过对研究区内侏罗系各油层组油藏的解剖,发现该区侏罗系具有以下特征。

(1)油藏规模小,复合面积大。研究区C2~C10 都有油气显示,但油藏规模小,平均油藏规模不足1.0 平方公里,砂体在纵向上普遍发育,横向上迅速递变,构造变化大。

(2)油藏类型多,岩性作用大。盆地西翼侏罗系油藏为构造-岩性油藏,油藏岩性控制作用明显,根据遮挡类型可进一步细分为砂岩尖灭遮挡油藏、砂岩顶变遮挡油藏、透镜体油藏、地层超覆油藏四种主要类型。

(3)断层控制作用明显。盆地西翼处于西缘断褶构造带,断层发育,断层控制了油气成藏的四个关键要素(圈闭、运移、遮挡、破坏),从而控制与影响油气藏的富集和分布。

2 成藏控制因素研究

研究表明盆地西翼侏罗系油藏主导要素为构造,即在侏罗系古地貌基础上衍生而来的由差异压实作用形成的鼻状隆起构造是形成C2~C10 地层油藏最主要的因素,其成藏模式可概括为:古地貌主导、构造/断层主控、岩性约束、水力驱动、二级丘嘴。

(1)古地貌主导:油气围绕侏罗系古河地貌分布,河道砂体是底水汇聚区,古河道不整合界限是通道、丘嘴是运移优先到达部位、河间丘和斜坡带是指向、河道地貌斜坡和区域单斜倾斜是动力、次级河道源头和古斜坡是油气运移的终点。

(2)构造/断层主控:鼻状隆起构造是侏罗系油藏长期运移的指向和油气聚集的场所。延长统侵蚀面的地貌形态是C2~C10 油层组及其后期的构造基础,这些构造的本质成因是侏罗系古地貌背景、C10+F 组厚度差异而形成的压实构造,由于前侏罗系地层的刚性特征,C2~C10 油层组下部以印模关系堆积后很容易形成压实背斜、鼻隆和群隆,在古河谷部位为鼻洼,在坡咀、沟间梁和残丘高地上则为鼻隆和穹窿。在西部断层发育的地区,逆断层挤压形成的背斜是很好的储油场所,另外断层的遮挡作用也对油藏的形成起到关键作用。

(3)岩性约束:盆地西翼侏罗系主力油藏C92油层段砂体成因为曲流河道,该砂体有粒度粗、厚度大、物性好的特点,自然伽玛曲线为厚层箱状特征,缺少曲流河的那种典型的“二元结构”序列,河道砂体是多期河道阶段的叠复,河道间和天然堤发育。油藏多为下部底水、上部油层的全液充注的储层,表明此类砂体的均质性较好。

(4)差异压实:由于砂岩和泥岩差异压实形成的小幅隆起构造是C2~C8 地层油气成藏的主要控制因素。C2~C8 油层组多个油藏的下部砂岩发育,由于砂岩相对泥岩或煤层压实程度低,容易在砂岩发育地区形成局部隆起,导致上部砂岩地层形成构造岩性圈闭,下部地层发育的炭质泥岩或煤层则是有效的生油层,油气向上运移聚集成藏。

(5)水力驱动:充填于侏罗系古河谷中的C9 和C10 油层组地层有沉积后压实作用排出的水流系统和大气降水和地表水的渗透系统,前者一般由河谷内较高的承压区向河谷两侧的斜坡和高地方向的低承压区运移,而后者则由构造高部位高势能区向低部位的低势能区运移,两者交替活动是盆地西翼侏罗系油藏富集的又一重要条件。

3 成藏模式

综合考虑盆地西翼不同层位油藏的成藏控制因素及平面分布特征,可以得出以下四种油藏成藏模式。

(1)斜坡控制型:油藏分布在古河道斜坡区,受鼻隆构造控制,下部的油气通过古河道的斜坡区运移到C9、C10 油层组,在有利圈闭中聚集成藏,属于斜坡控制的成藏类型(见图1)。

(2)构造-岩性控制油藏:于在构造高部位(鼻隆或穹窿),由于漫滩泥岩的遮挡,从而在有利圈闭中形成油藏,主要发现于Y2-Y8 油层组(见图2)。

图1 斜坡控制型成藏模式图

图2 构造-岩性控制型成藏模式图

(3)断层控制油藏:断层控制型油藏主要有两种,一种是断层挤压背斜油藏(见图3),该种油藏断层是油气运移的通道,由于逆断层的挤压作用形成背斜,从而在构造高部位形成,主要发现于西部地区;另一种为断层遮挡油藏(见图4),该种油藏断层是油气运移的通道,并且通过断层的遮挡作用形成油藏,断层遮挡油藏主要发现于西部地区。

(4)差异压实控制型:差异压实控制型是构造岩性的一种特例。下部地层砂泥岩发育不均匀,泥岩或煤层发育的地区压实程度高,而砂岩比较发育的地区则欠压实,上部砂岩地层形成构造岩性圈闭,下部煤层为主要的生油层,油气生成后向上运移形成油气藏,成藏模式为下生上储式(见图5)。

4 下步勘探增储目标区

图3 断层挤压背斜油气藏

图4 断层遮挡油气藏

图5 差异压实控制型成藏模式图

根据对盆地西翼侏罗系油藏的成藏条件和成藏模式的分析,按照“古地貌主导、构造/断层主控、岩性约束、差异压实、水力驱动”的成藏五要素,提出以下重点区块筛选的5 条原则。

(1)次级河道的“源头”:次级河道的“源头”是指斜坡上三级古河和四级古河的终点,三级古河和四级古河为油气运移提供了通道,所以三级古河和四级古河的终点是油气聚集的重要位置,并且该处的石油地质特征决定了此处有优越的成藏条件,因此,斜坡上次级河道“源头”是油气聚集的终点。

(2)斜坡与区域鼻隆叠置的部位:斜坡与区域鼻隆叠置的部位不但是油气运移的指向区,也是主要的聚集区,虽然该区域面积不会很大,但其是油气最先到达的区域,油气丰富,形成小而肥的油气区。

(3)断层发育的部位:逆断层挤压作用形成小幅背斜,断层也是C2~C8 油层组油藏的运移通道,同时断层也起到遮挡作用,从而形成油藏。

(4)厚砂层或砂体发育地层的上部:C2~C8 地层由于砂岩和泥岩发育不均匀,纵向砂岩厚度大的地区压实程度低,而泥岩和煤层发育地区压实程度高,造成厚砂层顶部或砂体发育地层的上部由于差异压实而形成局部隆起,油气富集成藏。

(5)在关注已知油藏的同时,重视区域甩开:盐池地区的侏罗系油气具有很大的潜力,在已知出油井点,压裂试油获工业油流的井区和油田,以鼻隆、次级河道源头和纵向砂体连续发育地区为线索,对周边有显示井点,录井显示较好的区块,在区域上甩开有望获得更多发现。

5 结论与认识

(1)侏罗系油藏的分布控制因素比较复杂:古地貌、断层、构造和岩性等多种因素共同控制。古地貌中的次级河道源头是岩性油藏的有利场所、斜坡是侏罗系最主要的储油有利地带。鼻状隆起构造是侏罗系油气成藏的落脚点。

(2)盐池地区C2~C10 油层组及以上地层油藏的成藏控制因素为古地貌主导、构造/断层主控、岩性约束、差异压实、水力驱动。

(3)盆地西翼侏罗系成藏模式可进一步分为斜坡控制型、构造岩性控制型、断层控制型和差异压实控制型四种。

(4)根据重点区块的筛选原则,共筛选出五类重点区块,分别为次级河道源头、斜坡与区域鼻隆叠置、断层两侧、砂体发育地区、已发现油藏的周边。

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