鄂尔多斯盆地靖边油田大路沟区长2油藏成藏特征

孙连爽，李艾峰，王爱民，艾兵权，张 旭，白玉彬

1.延长油田股份有限公司靖边采油厂，陕西 榆林 718500；2.西安石油大学地球科学与工程学院，陕西 西安 710065

鄂尔多斯盆地是我国油气资源非常富集的大型含油气盆地，其中石油主要分布在上三叠统延长组，其次为下侏罗统延安组.延长组细分为10个油层组长1—长10，其中长2为主力产油层之一，可进一步细分为3个油层亚组：长21、长22和长23.前人研究表明，长2时期主要发育辫状河沉积，河道砂坝为主要的储集体［1-2］；油源主要来自延长组湖盆中部地区长7优质烃源岩［3-5］，由于距离油源相对较远，供烃能力有限，故长2油藏具有低含油饱和度的特征［6］；长2油藏分布和富集主要受控于沉积相带、鼻状隆起构造、盖层分布、运移通道及侧向遮挡条件的综合影响和控制［7-10］，并以构造－岩性复合油藏为主.随着延长组石油勘探的不断深入，在延长组湖盆东部的边缘地区发现长7优质烃源岩，油源对比揭示长6原油主要为本地烃源岩贡献［11-12］，长2原油亦是如此［11］.靖边油田主力勘探区块同样位于延长组最大湖泛面边部，长2油藏为主力产油层之一，但以往对长2油藏的油源及成藏特征缺少系统研究.本文以大路沟长2油藏富集区为例，根据最新的地质及地球化学资料，从烃源岩条件、储层特征、成藏年代及富集规律等方面，总结长2油藏的成藏特征，以期为该区的石油勘探提供地质依据.

1 烃源岩特征

1.1 分布特征

鄂尔多斯盆地延长组烃源岩包括黑色页岩和暗色泥岩两种类型，以黑色页岩为主［13］.烃源岩在测井曲线上具有典型的“三高一低”特征［14］：高电阻、高声波时差、高伽马，低电位.因而根据测井曲线可识别烃源岩纵向分布特征，通过统计研究区36口钻穿长7油层组测井资料，识别出黑色页岩厚度最大可达10.3 m，最小为3.8 m，平均为6.5 m.平面上，自东北至西南烃源岩厚度有逐渐增大的趋势（图1）.

图1 靖边油田大路沟区长7烃源岩分布及长2油藏分布图Fig.1 Distribution map of Chang-7 source rocks and Chang-2 reservoir in Dalugou area of Jingbian Oilfield

1.2 地球化学特征

根据紧邻研究区的JT746井长7烃源岩地球化学测试资料（表1），长7黑色页岩总有机碳含量（TOC）为3.06%～6.81%，平均为4.57%；生烃潜量（S1＋S2）为11.63×10－3～39.51×10－3，平均为24.53×10－3；氯仿沥青“A”为0.4034%～1.334%，平均为0.6682%.根据陆相烃源岩地球化学评价方法（SY/T 5735—1995），长7黑色页岩达到最好烃源岩标准.

表1 靖边油田JT746井长7烃源岩地球化学数据表Table 1 Geochemical data of Chang-7 source rocks in JT746 well，Jingbian Oilfield

根据干酪根镜下鉴定结果，腐泥组占有绝对优势（79.0%～90.3%），平均为86.0%，其次为镜质组（9.7%～21.0%），平均为14.0%，基本无壳质组和惰质组.通过类型指数的计算，长7黑色页岩主要以Ⅰ—Ⅱ1型干酪根为主（表1），反映其具有很强的生油能力.

最高热解峰温（Tmax）是反映成熟度的有效和可靠指标，长7黑色页岩Tmax值分布于448～453℃，已达到生油高峰演化阶段.同时，生物标志化合物参数20RC29αββ/（αββ＋ααα）与αααC2920S/（20S＋20R）值分别为0.52～0.62和0.60～0.67，相当于镜质体反射率0.8%～0.9%，反映长7烃源岩已达到大量生油阶段（表1）.

因此，综合烃源岩分布特征、有机质丰度、类型和热演化程度，研究区长7黑色页岩为优质烃源岩.

2 储层物性与孔隙结构特征

2.1 长2储层物性特征

根据研究区162块长2储层岩心测试结果（图2），长2储层孔隙度为3.9%～20.8%，平均为15.3%，中值为15.9%；主要孔隙度分布范围在12%～18%之间，渗透率最小值0.1×10－3μm2，最大值125.4×10－3μm2；主要渗透率分布范围在1×10－3～100×10－3μm2之间，平均25.01×10－3μm2，中值为16.82×10－3μm2.综合评价为低孔隙度、低渗透率储层［15］.

图2 靖边油田大路沟区长2储层孔隙度与渗透率分布图Fig.2 Porosity and permeability distribution maps of Chang-2 reservoir in Dalugou area，Jingbian Oilfield

2.2 长2储层孔隙结构特征

根据铸体薄片和扫描电镜观察结果，长2储层孔隙类型主要以残余粒间孔为主，视面孔率为9.48%，其次为溶蚀孔隙，以长石和岩屑溶孔为主，总面孔率可达11.4%（图3），与储层物性分析结果一致.

图3 靖边油田大路沟区长2储层孔隙类型图Fig.3 Pore types of Chang-2 reservoir in Dalugou area，Jingbian Oilfield

铸体薄片孔径定量统计和高压压汞联合分析揭示，长2储层平均孔隙直径30～80 μm，最大孔喉半径平均值9.62 μm（0.41～15.81 μm），中值喉道半径0.74 μm（0.06～1.42 μm），平均喉道半径3.25 μm（0.45～6.54 μm）.根据鄂尔多斯盆地中生界储层孔隙结构分类评价标准［16］，长2储层总体以中孔—中细喉型为主.

3 油藏特征

3.1 油藏分布特征及油藏类型

大路沟区长2油层埋深约1 350～1 600 m，平均为1 456 m；现今原始地层压力为11.7 MPa，换算压力系数为0.85，显示出低压的特征；油层厚度平均为16.5 m（3.4～31.8 m），主要分布在长22油层亚组的河道砂体中.长2油层平面连续性好，顺河道砂体展布方向分布，石油的富集主要受鼻状隆起构造、顶部盖层分布及侧向岩性遮挡条件的共同控制，油藏类型为岩性油藏或构造－岩性复合油藏为主（图4）.纵向上，长2油藏油水分异明显，在浮力驱动下，石油聚集于长21泥岩盖层之下，形成良好的储盖组合.

3.2 成藏年代

采集了两口井10块长2储层样品进行包裹体研究.长2储层矿物中主要有液态盐水包裹体和含液态烃包裹体两类（图5），主要分布在石英颗粒溶蚀微裂纹中，包裹体大小一般3～6 μm，气液比多分布于5%～20%.测定与烃类包裹体共生的盐水包裹体均一温度为70～130℃之间，呈连续单峰分布，主峰分布于90～110℃.

图5 靖边油田大路沟区长2油藏典型流体包裹体微观特征Fig.5 Microphotographs of typical fluid inclusions in Chang-2 reservoir in Dalugou area，Jingbian Oilfield

储层矿物中捕获的流体包裹体是古流体充注的直接证据.通过测定与烃类包裹体共生的盐水包裹体均一温度，再结合埋藏－热演化史图可确定包裹体捕获的具体时间［17-18］，该时间即为油气成藏时间.根据前人研究，鄂尔多斯盆地中生代晚期古地温梯度为3.3～4.5℃/hm，新生代以来降至2.8℃/hm［19］；剥蚀厚度根据陈瑞银等［20］研究结果.通过PetroMod油气系统数值模拟软件，恢复了长2储层埋藏－热演化历史（图6），长2油藏的形成为一期连续成藏，时间约为115 Ma，为早白垩世中晚期.

图6 靖边油田大路沟区长2油层组埋藏－热演化历史与成藏时间Fig.6 Burial-thermal evolution history and accumulation time of Chang-2 oil-bearing formation in Dalugou area，Jingbian Oilfield

3.3 富集规律

储层条件是控制长2油藏分布和富集的重要因素之一.长2时期研究区发育辫状河沉积，河道砂坝多期叠置、纵向累计厚度可达70～90 m，砂地比平均为0.75%，为长2油藏提供了充足的储集空间（图4）.统计储层物性发现，孔隙度大于15%、渗透率大于10×10－3μm2的储层含油级别多为油浸级以上；储层孔隙度小于15%、渗透率小于1×10－3μm2的储层多以干层或荧光级别为主；介于二者之间的储层含油级别以油迹—油斑级别为主.因此，储层含油性受到物性的控制作用明显，在浮力作用下，相对较大的孔喉连通系统中石油富集程度高.

盖层条件是控制长2油藏分布的另一重要因素.由于长23顶部泥岩盖层厚度平均不足10 m，盖层连续性差（钻遇率小于70%），石油通过盖层不发育处继续向上运移，故长23未能成藏.相比较而言，长21主要为河道沉积末期的河漫滩沉积，泥岩厚度平均约为30 m，为非常好的直接盖层.长22储层发育厚层河道砂体沉积，故长22与长21形成优质的储盖组合，石油聚集在长22顶部盖层之下（图4）.

圈闭是常规油气聚集成藏的重要条件［21］，也是长2聚集成藏的关键因素之一.垂向上有长21直接盖层封堵，侧向上的封堵条件主要为相变的河漫滩泥岩和长22顶部盖层的弯曲变形形成的鼻状隆起构造，二者共同构成了油藏侧向运移的遮挡条件（图4、图7）.

图4 靖边油田大路沟区长2油藏油水分布特征图Fig.4 Oil and water distribution characteristics of Chang-2 reservoir in Dalugou area，Jingbian Oilfield

综合长2储层、盖层及圈闭条件，分析认为圈闭条件是长2油藏能否形成的第一要素，在此条件下，有利的沉积相带及物性高值层段是长2油藏富集的重要原因.长2油藏的勘探，以寻找构造－岩性复合圈闭为首要目标，位于西北部的鼻状隆起区钻井较少，可作为下一步勘探的有利地区（图7）.

图7 靖边油田大路沟区长2油藏富集规律综合分析图Fig.7 Accumulation analysis of Chang-2 reservoir in Dalugou area，Jingbian Oilfield

4 结论

（1）大路沟区延长组长7黑色页岩分布面积广，有机质丰度高且类型好，已达到大量生油高峰阶段，形成优质烃源岩，可为长2油藏的形成提供油源基础.

（2）长2油藏为具有边－底水、受浮力驱动的常规构造－岩性复合油藏.通过流体包裹体方法，结合埋藏－热演化历史确定长2油藏形成期次为一期，时间约为115 Ma，为早白垩世中晚期.

（3）长2油藏分布和富集主要受控于鼻状隆起构造、侧向遮挡条件、盖层分布位置及储层连续性、储层物性特征等因素.下一步勘探的重点应立足于成藏主控因素的耦合地区，并以寻找有利圈闭为主的思路.