鄂尔多斯盆地延长组烃源岩评价及油源对比分析

吴 琳 王 宁 吴春燕 隋筱锐 王 娟 周 武 刘庆海

1.陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院 陕西西安 710065；

2.延长油田股份有限公司勘探开发技术研究中心 陕西西安 716000

鄂尔多斯盆地延长组为地层倾角小的西倾单斜，主要发育滨浅湖、三角洲沉积，主要为多旋回韵律发育的砂岩与泥岩组合。延长组由下至上发育5 段共计10 个油层组，湖盆在长10 油层组处于拗陷初期沉积阶段，长9- 长8 油层组处于拗陷发展沉积阶段，长7- 长4+5 油层组处于深陷扩张期沉积阶段，长3- 长2 油层组处于抬升收缩早期沉积阶段，长1 油层组处于抬升收缩晚期沉积阶段。

1 烃源岩发育的控制因素分析

板块运动史决定了烃源岩发育的时间，烃源岩只发育于特定的地史阶段；板内构造运动和成盆作用决定了烃源岩发育的空间，即只有特定的盆地类型适合烃源岩的发育。早寒武世、晚二叠世时，扬子板块始终游离于古大陆之外，活动性强，形成多岛体系。这是它不同于世界其他地区，发育下寒武统、上二叠统两套烃源岩的重要原因。不利于烃源岩发育的原因有陆源物质输入过多，牵引流发育，水动力过强；生物席不发育，生物席之间的胶结物过多，初级生产力低；环境不稳定，变化太频繁，甚至在1cm 厚内可以发育不同微相；深水陆棚很快变浅，成为浅水陆棚。图1 为源内储层综合评价图。

图1 源内储层综合评价图

2 烃源岩评价及油源对比取得的认识

2.1 认识陆相淡水湖盆源内成藏理论

长7 段是中生界主力烃源岩，长期以来主要围绕烃源岩评价开展工作，有效指导了延长组源外大油田的勘探发现。2008 年起，受国外页岩油勘探开发启示，围绕长7源内非常规油藏“生、储、聚”等研究取得了突破性进展，锁定了盆地源内非常规勘探的方向和目标。

2.2 优质烃源岩为页岩油富集奠定了物质基础

2.2.1 金藻构成了优质烃源岩重要的母质来源

在长7 段烃源岩中发现了十多种形态的金藻休眠孢囊化石，构成了优质烃源岩的重要母质来源，是迄今国内外发现的最古老的金藻化石，将地球上金藻时代往前推进1 亿多年。对金藻起源及藻类演化研究具有重大科学价值，对湖盆古环境、古生态与生烃母质研究具有重要的实际意义。

2.2.2 长7 段不同类型沉积岩整体生烃，有利于页岩油富集

地球化学指标表明，长7 段黑色页岩、暗色泥岩为优质烃源岩，与之伴生的粉砂质泥岩、泥质砂岩也具有一定的生烃能力，共同形成了整体生烃特征。且砂岩中富含的有机质改变了储层的润湿性，有利于烃类高效充注。

2.2.3 高生产力、低稀释、低消耗造就了泥页岩高富有机质

火山物质蚀变、深部热液作用提供丰富营养元素，促使生物勃发，形成高生产力。低陆源碎屑补偿促进有机质富集，沉积后的缺氧环境有利于有机质保存，有机质丰度高，TOC 平均含量达13.8%。

2.3 烃源岩成熟度适中

长7 烃源岩热演化程度适中（Ro为0.7%～1.2%），平均Tmax达447℃，已达生油成熟阶段，处于生油高峰期，以生成液态烃为主，并有大量伴生气。

2.4 湖相优质烃源岩分布广、厚度大、生烃能力强

黑色页岩面积达4.3 万km2，平均厚度达16m，最厚达60m；暗色泥岩面积达6.2 万km2，平均厚度达17m，最厚达124m。规模优质烃源岩为页岩油规模成藏提供了良好的生烃物质基础。盆地长7 黑色页岩平均生烃强度约240 万t/ km2，生烃量约1000 亿t；暗色泥岩平均生烃强度约35 万t/ km2，生烃量约250 亿t，共计1250 亿t。

2.5 古构造控制了原油类型及分布

以往认为长7 受深水沉积环境控制主要发育烃源岩，砂体不发育。通过创新认识，长7 期受古气候（温暖潮湿）、古地形（西南陡坡带）、古水深（深水）“三古”有利因素控制，湖盆深水区形成多种重力流规模砂体。由长73至长71，湖盆演化经历了从鼎盛到逐渐萎缩的过程，其中长73湖广水深，深湖区面积6.5 万km2，富有机质泥页岩大面积分布，湖盆中部发育少量重力流砂质沉积，周边发育小规模的三角洲沉积。长72湖盆开始萎缩，深湖- 半深湖区面积5.8 万km2，湖盆中部以重力流沉积为主，东北及西南体系发育一定规模的三角洲沉积。长71湖盆进一步萎缩，半深湖- 深湖面积5.1 万km2，湖盆中部仍以重力流沉积为主，东北体系三角洲持续向湖盆中心推进，沉积砂体较为发育。

受古构造、古地形、古水深控制，在不同演化时期沉积了不同类型的砂体，其中长73湖盆中部发育零星分布的重力流砂体；周边发育小规模的三角洲砂体，厚5～15m。长72以重力流、三角洲沉积砂体为主，湖盆中部砂体较薄（5～10m），周边砂体较厚（5～15m），砂体分布具有一定规模。长71砂体规模进一步增大，局部砂厚15～20m，形成了大面积复合连片分布。

2.6 储集体岩石类型多、孔隙类型多、储集性能较好

发育多种岩石类型储集体，以细砂岩、粉砂岩为主，泥页岩也可作为有效储集体，岩心常见粉砂岩、泥岩含油。孔隙组合类型多样，扫描电镜等多方法分析测试表明，长7 储层有效孔隙类型除了少量较大的粒间孔、溶孔外，发育大量微纳米级的粘土矿物晶间孔。储层孔喉尺度小，但数量多，具有较好的储集性能长7 砂岩储层孔喉细小，孔隙半径主要集中在2～8μm。但微纳米孔隙数量众多，提高了储集空间，使长7 页岩油储层具有与低渗透储层相当的储集能力。储层喉道一般为20～120nm，连通性较好，纳米级喉道连通微纳米级孔隙形成了数量众多的簇状复杂孔喉单元，有效提升了储集性能。勘探实践证明，在长7粉细砂岩储层已获规模勘探开发的同时，在渗透率更低的泥页岩储层也有较好的石油产出，不断突破渗透率下限。

2.7 源内自生自储持续高压充注形成高富集度页岩油

生烃模拟实验及成藏古压力分析表明，排烃前封闭条件下源岩生烃增压可达到38.5MPa，成藏期储层古压力为18M～26MPa，烃源岩、致密砂岩过剩压力差一般为8 M～16MPa。源内持续充注，形成高富集度的源内非常规油藏。优先充注较大孔隙，储层中含油饱和度呈快速增长。持续高压充注下，大量微小孔隙充注，含油饱和度缓慢增长，经历快速成藏和持续充注富集两个阶段，最终含油饱和度高达70%以上。“源储一体”形成了高产富集区，超富有机质供烃、微纳米孔喉共储、高强度持续富集，形成了湖盆中部页岩油大面积分布、甜点高产的富集特征。