（矿产普查与勘探专业论文）鄂尔多斯盆地寨子河区长8油藏形成及分布规律研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 鄂尔多斯盆地寨子河区长8 油藏形成及分布规律研究 矿产普查与勘 李广涛( 签名 武富礼( 签名 摘要 寨子河区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部，其主力油层为三叠系延长组长8 油层 组。本论文以鄂尔多斯盆地寨子河区三叠系延长组长8 油层组为研究对象，运用沉积 学、石油地质学、地球物理学等理论，以大量的钻井和录井资料为基础，系统研究了 该区的构造、沉积体系特征、主力油层的沉积微相、砂体形态及其展布、储层特征、 盖层特征。明确提出了研究区三叠系延长组长8 油层组在西倾单斜背景上发育一系列 鼻状隆起构造；区内主要发育浅湖相的三角洲前缘亚相；并认为储层矿物成熟度较低、 结构成熟度高、成岩作用较强的特点，主要以特低渗透层和超低渗透层为主；从厚度、 岩性和连续性方面对长7 盖层做了简要的分析比较和评价；提出了该区主要的油藏类 型为构造岩性复合油藏、岩性油藏2 大类；认为三叠系延长组油藏主要受烃源岩、沉 积相带展布、鼻状隆起、砂体发育、区域盖层分布等控制，其中沉积砂体发育是油气 富集的重要基础，长7 盖层、区域鼻隆是控制研究区油气分布的重要的影响因素。 关键词：鄂尔多斯盆地寨子河区长8 油层组油藏形成及分布规律 论文类型：基础研究 英文摘要 s u b j e c t ：s t u d yo nt h er u l eo fp e t r o l e u ma c c u m u l a t i o na n dd i s t r i b u t i o ni nz h a i z i h ea r e a ， o r d o sb a s i n s p e c i a l i t y ： n a m e ： i n s t r u c t o r ： a b s t r a c t z h a i z t h ea r e al i e si nt h em i d d l ep a r to ft h es l o p eo fs h a n b e i ，o r d o sb a s i n a n dt h e m a j o rr e s e r v o i ro ft h i sa r e ai sc h a n g8f o r m a t i o ni nt r i a s s i c t h ep a p e ra i m e da tt h ec h a n g8 f o r m a t i o no fz h a i z i h ea r e a , b a s e do nt h ed a t ao fw e l ld r i l l i n ga n dw e l ll o g g i n g ，u s e ds o m e t h e o r i e s ，s u c ha ss e d i m e n t a t i o n , p e t r o l e u mg e o l o g ya n dg e o p h y s i c s ，s t u d y e do nt h es t r u c t u r e ， e p o s i t i o n a ls y s t e m sc h a r a c t e r , s e d i m e n t a r ym i n if a c i e so fl e a d i n gp a yf o r m a t i o n ，s a n d b o d y s h a p ea n dd i s t r i b u t i o n , r e s e r v o i rf e a t u r e ，c a p r o e kc h a r a c t e r i s t i c si ns y s t e m i c a l l y u n d e rt h e b a c k g r o u n do ft h eg e n t l ew e s td i pm o n o c l i n e ，t h e r ea r eas e r i e so fn o s e - s h a p e du p l i f t d e l t a f r o n ts u b f a c i e si st h em a i ns u b f a c i e si nt h ea r e a t h ec h a r a c t e r i s t i co fr e s e r v o i ri sl o wm i n e r a l m a t u r i t y , h i g hs t r u c t u r a lm a t u r i t ya n di n t e n s er o c k sd i a g e n e s i s ，h es a n d s t o n ea r ec l a s s i f i e di n t o f i v et y p e sa n dm o s to ft h e ma let y p ei ia n dt y p e m m a k et h ec o m p a r i s o na n da n a l y s i so f c h a n g7f o r m a t i o nv i at h i c k n e s s ，l i t h o l o g ya n dc o n t i n u i t y t h e r e a l et w om a i no i lr e s e r v o i r t y p e si nt h i sa r e a ：s t r u c t u r a l l i t h o l o g i co i lp o o la n dl i t h o l o g i co i lp 0 0 1 t h ep a p e rp u tf o r w a r d t h a tt h ey a n g c h a n gf o r m a t i o n sr e s e r v o i ra r eu n d e rt h ec o n t r o lo ft h es o u r c er o c k ，s e d i m e n t a r y f a c i e sa n di t sd i a t r i b u t i o n ，n o s e - s h a p e du p l i f t ，t h ed e v e l o p m e n to fs a n d b o d ya n dt h e d i s t r i b u t i o no fc a p r o c k a m o n gt h i s ，h ed e v e l o po fs e d a r e n i t ei st h eb a s eo fh y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o n ，t h es e a lo f c h a n g 7f o r m a t i o na n dn o s e s h a p e du p l i f ti st h ek e yo fh y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o n k e y w o r d s ：o r d o sb a s i n ；z h a i z i h ea r e a ；c h a n g8f o r m a t i o n ；t h er u l eo fp e t r o l e u m a c c u m u l a t i o na n dd i s t r i b u t i o n ； t h e s i s ：f u n d a m e n ts t u d y 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：夸广；鸯 日期：型：2 ：垂! z 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录 到中国学位论文全文数据库并通过网络向社会公众提供信息服务。本人离校后发表 或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大 学i 论文作者签名： 导师签名： 幸广 务 日期：型2 丝17 日期毕7 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 第一章绪论 1 1 选题的目的和意义 鄂尔多斯盆地处于我国沉积盆地分布的中带，兼受其东滨太平洋构造域和其西南特 提斯喜马拉雅构造域地壳运动的影响，其原本属于大华北盆地的一部分，晚三叠世后 逐渐与华北盆地分离，并演化为一大型内陆盆地，面积2 5 x 1 04 k m 2 ，鄂尔多斯盆地是我 国第二大沉积盆地，是一个稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显的多旋回内陆克拉通含油气 盆地( 赵重远，1 9 9 0 ；田在艺，1 9 9 6 ；任纪舜，2 0 0 0 ；杨俊杰，2 0 0 2 ) 。鄂尔多斯盆地地 质构造性质以其稳定而闻名，并以整体上升、持续沉降、坡度宽而平缓为特点。它也是 我国重要的能源基地，具有油气分布广、含油层位多、油层厚度大、孔隙度低、渗透率 低等特点( 宋国初等，1 9 8 2 ：李克勤等，1 9 9 2 ) 。 鄂尔多斯盆地中生界大规模的石油勘探已进行了3 0 多年，上个世纪9 0 年代以来鄂 尔多斯盆地已成为中国内陆油气勘探开发热点的几大盆地之一。目前，盆地中生界石油 资源量期望值已达到8 5 8 8 x 1 0 8 t ( 付金华等，2 0 0 0 ；刘新社等，2 0 0 2 ) 。 延长组长6 及其以上的层位目前的勘探程度已经很高，在这些层位继续取得突破性 勘探成果的可能性已经很小，而对于长8 ，目前的勘探程度还比较低，使得其有可能成 为延长组石油资源的接替开发层位。前几年西峰油田的发现就是很好的证明。 研究区位于吴起县境内，井控面积3 4k m 2 。区内采油井共计9 1 口，其初日产油量 平均为3t ，最高达到了1 0 7 t 。 发现油藏是油气勘探的最终目标，而油藏又是石油地质学研究的核心。研究油藏形 成过程，总结油藏在时空的分布规律及主控因素，可以直接指导油气田勘探开发的实践 活动，同时又是石油地质理论的核心问题。吴起油田寨子河区长8 油气成藏规律的研究 不仅可以丰富吴起地区油气聚集和分布理论方面的研究，更重要的是可以为该区下一步 油气的勘探提供必要的参考。 1 2 研究现状 1 2 1 油气成藏研究现状 有关油气成藏，目前研究的热点有包括：含油气系统、流体封存箱、幕式成藏等。 1 9 9 4 年m a g o o n 和d o w 对前人的含油气系统研究成果进行了系统总结( d o w ，i 9 7 2 ； p e r r o d o n ，8 0 年代初；p e r r o d o n 、m a s s e ，1 9 8 4 ) ，提出了较为完整的定义：含油气系统 为一个自然的烃类系统，包括成熟烃源岩和由它所生成的油气，同时又包括油气聚集所 必备的所有地质要素和成藏作用。从1 9 7 2 年d o w 首次提出o i ls y s t e m ( 石油系统) 开始到 现在，不只是国外，国内也展开了大量的研究( 赵文智，2 0 0 2 ) 。尽管在表述及形式上 有所不同，我国有的学者早就提出过类似的概念。早在2 0 世纪5 0 - - - 6 0 年代，在我国东部 地区油气勘探实践中提出了生油凹陷控制油气分布的认识，对指导发现油气田发挥了重 西安石油大学硕士学位论文 要作用，在此基础上，胡朝元( 1 9 8 2 ) 提出了进行区域勘探找油的理论生油区控制油 气田分布( 源控论) 。随着勘探程度的提高以及地质认识的深入，油气地质工作者认识到 不同凹陷中的油气资源分布是不均衡的，于是又产生了“富生烃凹陷”( 龚再生，1 9 9 7 ) 、 “富油气凹陷 ( 袁选俊、谯汉生，2 0 0 3 ) 的概念。这些理论都无一例外的肯定了油源对 油气形成和分布的控制作用。许明旺( 2 0 0 5 ) 对鄂尔多斯盆地中生界油藏的研究显示油 气富集主要受生油中心的控制。 美国著名石油地质学家h u n t 在1 9 9 0 正式发表论文阐述了流体压力封存箱的概念，近 年来，国内的一些学者也开始注意到油气运移聚集成藏的幕式现象( 郝石生，1 9 9 4 ；黄 志龙，1 9 9 8 1 龚再升，1 9 9 9 ) 。张一伟( 1 9 9 7 ) 、金之钧( 1 9 9 8 ) 等提出过含油气盆地 周期性演化的思想，吕修祥( 1 9 9 6 ) 等人在对塔里木盆地油藏形成的研究中，提出了成 藏旋回的概念。 赵靖舟( 2 0 0 5 ) 对幕式成藏的证据、机理及规律进行了全面的阐述：幕式成藏是一 种快速、高效的成藏方式，并常常具有周期性，幕式成藏也是含油气盆地一种普遍存在 的成藏方式，特别是对于多构造运动、断裂发育的盆地以及异常压力比较发育的盆地， 幕式成藏往往占有重要地位；幕式成藏在时间上并不完全受生烃窗控制，而主要受控于 区域构造运动、断裂活动或异常压力的演化，因此盆地的构造演化史、断裂活动史和异 常压力发育史往往决定了幕式成藏史。 还有一些学者认为，沉积相、成岩相对油藏的形成及分布有控制作用。朱国华( 1 9 8 5 ) 认为，浊沸石砂体的分布与延长统油气的聚集有密切的关系，浊沸石砂体的分布又受砂 体成分、沉积物源、砂体沉积结构和沉积环境的控制。近年来，许多学者对鄂尔多斯盆 地的研究显示中生界油藏的形成和分布受沉积相控制( 席胜利，2 0 0 4 ；喻建，2 0 0 4 ；丁 晓琪，2 0 0 6 ；王成玉，2 0 0 6 ) 。 武富礼( 2 0 0 7 ) 从另外的角度对油气成藏的规律进行了研究阐述，认为油气成藏要 素相互间存在着补偿关系。不利因素可以因为有有利因素的补偿而形成油气藏。鄂尔多 斯盆地中生界油藏在成藏要素以及不同层位之间就存在着这种补偿关系。 1 2 2 区域地质研究现状 2 0 世纪8 0 9 0 年代，孙肇才，谢秋元( 1 9 9 0 ) 等主要就鄂尔多斯盆地含油气盆地分析 方面展开了大量的研究，在朱夏，徐旺主编的中国中新生代沉积盆地中提n - 鄂尔 多斯盆地是一个不稳定的克拉通内部叠合盆地的典型。 鄂尔多斯盆地西缘构造属性成为鄂尔多斯盆地勘探和研究的热点，其对盆地东部中 生代以来沉积地层控制和影响程度的研究，将有助于盆地内部油气成藏规律的研究。 在将鄂尔多斯盆地西缘定义为前陆盆地的诸多论著中，均承认了盆地西缘马家滩自 西向东逆冲推覆构造的存在( 李德生，1 9 9 4 ；刘少峰，1 9 9 7 ；杨俊杰，2 0 0 2 ；) ，该坳 陷之东发育与其相伴同存的区域西倾单斜( 杨俊杰，2 0 0 2 ) 。但也有人对鄂尔多斯盆地 2 第一章绪论 的构造属性提出不同的认识，刘池阳( 1 9 9 2 ) 认为在中生代属残延克拉通内盆地：张福 礼( 2 0 0 2 ) 认为其是一个典型的克拉通盆地，“晚三叠世一白垩纪的原型盆地为扭动型 大型内陆坳陷盆地”等。 对于中生界油藏的烃源岩，何自新( 2 0 0 3 ) 认为分为两类，即包括三叠系延长组上 部长3 以上的腐殖型烃源岩和三叠系延长组中部长8 长4 + 5 的以深湖、半深湖相泥岩为主 的腐泥型烃源岩，无论是有机质丰度、有机质类型，还是有机质成熟度及生油能力都表 明，三叠系延长组长8 长4 + 5 ，特别是长7 烃源岩是鄂尔多斯盆地中生界重要的烃油源岩。 马素萍等( 2 0 0 5 ) 、吉利明等( 2 0 0 7 ) 的研究都显示长7 段、长8 段烃源岩有机质热演化 普遍处于成熟阶段，具有生成大量原油的有利条件。长7 油层组油页岩，单层厚度1 5 - - - 3 0 m ( 最厚处超过4 0m ) ，含油5 - - - 1 0 。具有广阔的勘探开发前景( 卢进才，李玉宏，2 0 0 6 ) 。 鄂尔多斯盆地中生界储层主要为低孔、低渗，油气运移独具特色( 席胜利，2 0 0 4 ) 。 研究区所处的志丹吴旗( 起) 三角洲，由北东向南西方向展布，前缘面积可达6 0 0 k m 2 ， 砂层普遍较薄，粒度细，以长石细粉砂岩沉积为主( 杨华，2 0 0 4 ) 。吴少波( 2 0 0 6 ) 对 吴起油田长6 油层组储层的研究显示该区长6 油层组储层物性较相邻地区同一层位要差。 其认为导致该区储层物性差的主要成岩作用类型是机械压实作用和碳酸盐胶结作用，溶 蚀作用在一定程度上改善了储层物性，但溶蚀程度较低。 鄂尔多斯盆地中生界主要发育长4 + 5 和长l 两套区域盖层( 何自新，2 0 0 3 ；武富礼， 2 0 0 7 ) 。其中，长4 + 5 为浅湖相、湖沼相泥岩盖层，厚度2 0 - - 5 0m ，它在原有的三角洲 平原化及沼泽化，形成下伏三角洲的区域盖层；长1 平原沼泽相的泥岩和碳质泥岩是良好 的盖层，厚度一般在2 0 - 3 5m 。此外，长1 0 、长8 和长7 顶部的泥岩也有条件成为油气成 藏的有效盖层。 1 3 论文研究内容及技术路线 继续钻研前人的研究成果，收集该区基础资料，细化总结出该区油气成藏地质要素， 注重对储层次生孔隙形成和演化的研究，得出其分布与油气成藏的关系。以及裂缝的发 育对油气成藏的影响。然后根据顶面构造图、砂层等厚图、渗透率和孔隙度等厚图、有 效厚度图、油藏剖面图、成藏模式图，总结出油气成藏规律和控制因素。具体研究内容 如下： ( 1 ) 沉积相、构造特征研究， 在地层划分和对比的基础上，通过对研究区沉积相类型以及构造特征的研究，作出 研究区的沉积相图以及顶面构造图，为后面成藏地质要素研究打下良好的基础。 ( 2 ) 成藏地质要素研究 成藏地质要素包括烃源岩、输导层、储集层、圈闭和盖层等地质体。在成藏地质要 素的研究中，通过前人有关烃源岩的研究，详细具体到本区油源岩的研究，注重资料的 收集。储集层的研究上，注重储层次生孔隙形成、演化和分布的规律，以及其对油气分 西安石油大学硕士学位论文 布的控制作用。圈闭重点放在沉积相带变化和成岩作用形成的岩性和地层圈闭上，加强 研究区成岩圈闭的研究。盖层的研究重点放在盖层的封闭性和盖层的分布范围与油气分 布的相关性上。 ( 3 ) 油气藏类型及特征 通过研究区油藏平面图、构造图和剖面图等图件的对比研究分析，得出该区油气藏 的类型，以便对成藏模式进行分析。 ( 4 ) 油藏的分布及富集规律 总结上述研究工作，得出该区油气成藏规律。 4 第二章区域地质概况 第二章区域地质概况 2 1 区域地质背景 鄂尔多斯盆地位于中国东部构造与西部构造域的结合部位，呈一南北向延伸的矩形 盆地，北起阴山、大青山和狼山，南到秦岭；东自吕梁山、中条山，西抵贺兰山、六盘 山，其行政区跨陕、甘、宁、晋、蒙5 省区，总面积约2 5 万平方公里，为我国第二大沉 积盆地，盆地内蕴含着丰富的石油、天然气、煤、地下水等资源。 盆地内无二级构造，三级构造仅发育一系列幅度较小的鼻状隆起，很少见幅度较大、 圈闭较好的构造发育。根据盆地现今构造形态，基底性质及构造特征，鄂尔多斯盆地可 划分为六个一级构造单元，即北部伊盟隆起、西缘断褶带、西部天环坳陷、中部陕北斜 坡、南部渭北隆起和东部晋西挠褶带。研究区构造位置处于陕北斜坡上，属于吴起靖 边三角洲沉积。 陕北斜坡位于鄂尔多斯盆地东部，这里构造活动十分微弱，地层产状平缓，倾角低 于1 0 。在上三叠统中广泛分布着多层斑脱岩，同时在长石砂岩中发现了大量浊沸石胶结 物和火山碎屑颗粒及凝灰物质的存在，这些物质的存在，对该区上三叠统含油砂岩形成 温度、成岩作用有机质成熟度的判断具有重要的意义【2 】。 2 2 区域构造及沉积演化 鄂尔多斯盆地是一个构造变形弱、多旋回演化、多沉积类型的大型沉积盆地。基底 由太古界和中、下元古界变质岩、结晶岩所组成，沉积盖层大体经历了中晚元古代坳拉 谷、早古生代陆表海、晚古生代海陆过渡、中生代内陆湖盆及新生代周边断陷等五大阶 段【3 5 1 ，形成了下古生界碳酸盐岩、上古生界海陆过渡相煤系碎屑岩及中新生界内陆碎屑 岩沉积的三层结构。 盆地主体除缺失中上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统外，地层基本齐全，沉积 岩厚度约6 0 0 0 m 。目前在盆地内共发现了下古生界、上古生界及中生界三套含油气层系。 其中，晚三叠系延长组和侏罗系延安组是盆地目前所发现的主要含油层组。 鄂尔多斯盆地的沉积史在大地构造的制约下演化，经历了由海相到海陆过渡相再到 陆相的发展过程。在拗拉谷、浅海台地、滨海平原、内陆盆地、周边断陷等五个演化阶 段中叠加着二十多套不同等级的沉积旋回。其中，海侵期、湖侵期想对应，伴生着9 个 生烃层发育期。特别是上二叠统中、下三叠统厚达千米、粗粒、快速沉积的碎屑岩将盆 地的沉积盖层明显分割为古生界含气岩系和中生界含油岩系。 研究区处于陕北斜坡( 图2 1 ) ，属于吴起一靖边三角洲沉积，是三叠系延长组和侏 罗系延安组两个含油层组的叠合发育区。晚三叠世延长期盆地内存在东北、西南两大主 要物源区，受盆地底床形态西南陡、东北缓的影响，东北部主要发育河流冲积平原三角 洲相沉积体系；西南部主要发育冲积扇辫状河三角洲相沉积体系。在盆地发展、演化过 5 西安石油大学硕士学位论文 程中，这两大沉积体系此强彼弱、互有消长，共同构成了三叠系横向油藏序列【删。 图2 - 1鄂尔多斯盆地构造样式图 晚三叠世该区经历了湖盆的形成、发展、全盛到萎缩、消亡的整个阶段，形成了多 套生、储、盖组合，构成了油气成藏的基本地质条件。根据沉积旋回及油层纵向分布规 律，自上而下延长组可划分为十个油层组。即长1 长l o 。其中长6 8 期是湖盆演化的 全盛阶段，长7 期是湖盆最大的扩张期，湖水深、水域广，沉积了一套以油页岩为主的 厚达l o o m 以上的生油岩系，奠定了中生代陆相生油的基础。从湖进早期的退积型三角 洲沉积演变为湖侵阶段的低密度浊流沉积，随后又形成湖退期的进积型三角洲沉积，从 而在纵向上构成了长乱8 期的相序演化序列。这种序列不仅反映了沉积物由粗变细、再 6 第二章区域地质概况 由细变粗的旋回特征，同时也决定了成藏组合的方式及油气的纵向分布特征。 延长期长l p 长7 时是一个持续的湖进期，水体深，水域广，气候温暖，生物繁盛， 沉积了一套巨厚的( 1 0 0 - - - , 4 0 0 m ) 、富含有机质的浅湖、半深湖相沉积，构成了盆地中生 界最主要的生油岩层，延长组有机碳的平均含量1 5 6 ，氯仿沥青含量高达o 1 4 3 ，烃 含量及烃碳转化率高，生油母质属腐殖一腐泥的混合型，其中长7 层以偏腐泥的混合型 为主，有机质均己进入次成熟一成熟期，有利生油面积达9 x 1 0 4 k m 2 【1 0 1 。 2 3 地层系统 2 3 1 地层简况 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组是我国陆相三叠系地层中出露最好、研究最多、发育 比较齐全的层型剖面。包括延长油矿、长庆油田、国土资源部第三普查大队以及各石油 院校，先后提出了多种地层划分方案。延长油矿的划分方案，经过多年的生产实践，不 断的改进，证明其对油田的勘探和开发是行之有效的，本论文来源于延长油矿吴起油田 的研究项目，故采用延长油矿的地层划分方案( 表2 1 ) 。 表2 - 1 鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层划分对比表 地层系统 延长油矿长庆油田 三普标 志 层 系统组 ( 1 9 7 4 年) 区域标志层 地区标志层 宝塔砂岩段 第五瓦窑堡煤系 延 段长l 第五段 长1 第五段 地层 t 3 y 5 t a y 5t 3 y 5 上 第四 长2第四段长2第四段 永坪砂岩段 段 叠 t 3 y 4 长3 t 3 y 4 t 3 y 4 长3 长 长4 + 5 长4 + 5 细脖子段 高阻泥岩段 第 长6 1 第 长6 1 第 段 长6 2 段 长6 2 段 长6 3长6 t 3 y 3 l - 3 凝灰质泥岩 系 组 t 3 y 3t 3 y 3 长6 4长6 4 ( 薄层) 第一 长7 第二段 长7 张家滩页岩 第二段 统 段 t 3 y 2 长8 、长9 t 3 y 2 l - 2 李家畔页岩长8 、长9 t 3 y 第一 长i o 第一段 长1 0 第一段 长石砂岩段 段 t 3 y l t 3 y l 中 统 t 2z纸坊组 上三叠统延长组大约以北纬3 8 0 线为界，以北沉积物粗，厚度小，以南沉积物较细， 7 西安石油大学硕士学位论文 厚度大，按照岩性特征通常将延长组自下而上分为五个岩性段：即t 3 y l 长石砂岩段，t 3 y 2 油页岩段，t 3 y 3 含油砂岩段，t 3 y 4 块状砂岩段和t 3 y 5 瓦窑堡煤系。在原来五分法的基础 上，按照岩性、电性和含油性特征再将其自上而下细分为1 0 个油层组，即长1 长1 0 ( 表 2 - 2 ) 。需要特别指出的是，对于长8 和长9 界限的划定，结合了油田的实际需要和要求， 将李家畔页岩划入了长8 油层。寨子河地区大多井钻抵长9 项部地层，个别井钻遇长1 0 地层。本论文研究对象为寨子河区的主力油层层位长8 1 、长8 2 。 表2 _ 2 寨子河区延长组地层划分简表 地层时代 地层厚度 ( 皿) 地层岩性 界系统组层小层 长2 20 4 0 长2 长2 3 4 0 - 5 5 长3 1 3 0 4 0 灰绿色中、细砂岩夹灰色、深灰色泥岩、 黑褐色碳质泥岩 长3 长3 2 3 0 3 5 中 = 上延长3 3 3 0 3 5 _ 长4 + 5 长4 + 5 1 4 5 5 0 长4 + 5 2 4 5 5 0 长6 1 4 0 5 0 深灰色，灰黑色泥、页岩与灰色、灰绿色 长6长6 22 5 3 5 粉砂岩互层，下部发育一套油页岩，泥岩 生叠长 长6 33 5 5 0夹薄层凝灰岩。 长7 1 3 5 4 5 长7 长7 2 4 0 4 5 长8 长8 1 4 5 5 0 长8 24 0 4 5 深灰色、灰黑色泥岩与浅灰绿色、褐灰色 界系统组 中、细砂岩互层 长98 0 1 0 0 灰绿色厚层块状中。粗长石砂岩夹深灰色 长1 0 2 0 0 2 7 0 及暗紫色泥岩 2 3 2 对比标志层 油层对比的标志层，要求岩性、电性特征明显，在三级构造范围内稳定分布，稳定 程度达9 0 以上，用它基本上可以确定油层组界线；辅助标志层要求岩性、电性特征较 突出，在三级构造局部地区具有相对稳定性，稳定程度在5 0 9 0 ，在已确实油层组界 线的基础上，能配合一级旋回特征确定油层亚组以及更细的油层划分。 区域研究表明，延长组地层发育k 0 一k 9 ( 白下而上) 1 0 个标志层。寨子河区除k 9 缺失外，其他标志层均有发育。本次研究的主要对象是长8 油层组，其划分主要参考了 以下标志层和辅助标志层。 李家畔页岩( k 0 ) 为长8 、长9 的分界线，其岩性为灰黑色泥、页岩及含凝灰质泥 页岩，位于长8 2 底部，电性特征表现为高伽马、高电位、高声波时差、高电阻( 图2 2 ) 。 第二章区域地质概况 蟹l # 性_ m篮 气 s 、 一 喜一 * r 乏 歹_ 二二 之 专、亨 j。 寓 尹 掣3 三7 一 ； 事 忮9 乏 二) 童 圈2 - 2 李家畔页岩岩电关系圈 本区张家滩页岩( k 1 ) 广泛分布，为良好的区域对比标志层。区内电测曲线特征为 高自然伽马、高声波时差和高电阻率，特别是较纯油页岩段增高明显，电阻率值较高。 在凝灰质含量高时，声速亦特别高( 图2 - 3 ) 。 s p 。登。謦i # t 自毅 m 融 k 7 、警卫籍 藿喜 薹萨 三! i 一 f!# l ，1 1 j 牙镑 “碧 磐 i0 ”亏一一 等 ) 1 0o 6 1 o 0 4 o 6 o 1 0 0 5 0 1o 0 5 - 0 1 5 0 05 0 0 2 0 02 0 0 1 0 0 62 0 6 61 o 2 o 22 0 1 0 1 2 干酪根h c 原子比 1 4 1 61 0 1 40 5 1 0 1 51 5 1 2 1 2 0 8 0 3 工 酪 壳质组 7 0 - - 9 07 0 5 0 5 0 - - 一1 0 7 0 9 0 啊 8 0 1 0 08 0 4 0 4 m o 0 表3 3 陆相烃源岩有机质类型的可溶有机质组成划分标准 i 型 i i 型 i 型 项目 ( 腐泥型) i il ( 腐殖腐泥型) i i2 ( 腐泥腐殖型) ( 腐殖型) “a ” 饱和烃6 0 4 0 4 0 3 0 3 0 2 0 3 03 0 1 6 6 0 - - 7 0 7 0 8 0 成 ( 非烃+ 沥青质) 总烃 0 3 1 0 1 o 一2 o 2 o 3 o 3 0 4 5 1 5 西安石油大学硕士学位论文 表3 - 4 陆相烃源岩有机质类型的热解参数划分标准( 据s y t5 7 3 5 - 1 9 9 5 ) i 型 i i 型 i 型 项目 ( 腐泥型) i il ( 腐殖腐泥型) i i2 ( 腐泥腐殖型) ( 腐殖型) 届 7 0 07 0 0 - 3 5 0 3 5 0 1 5 0 2 0 02 0 0 - 10 0 10 0 - 5 0 7 0 7 0 3 0 3 肚1 0 2 02 0 “6 2 心 对于鄂尔多斯盆地的长7 烃源岩的干酪根类型，前人已经做了大量的研究，结果显 示其主要的干酪根类型为混合型，腐泥腐殖型( 1 1 2 型) 为主，腐殖一腐泥型( l 型) 次之【2 1 2 2 1 。 对于盆地西南的镇泾地区以及西峰地区的研究显示，长7 烃源岩的主要类型为腐泥 一腐殖型( i i2 型) ，次为腐殖一腐泥型( i il 型) 和腐泥型( i 型) 【2 3 屯5 1 。 对于研究区临近的安塞地区、蟠龙地区以及志丹地区的研究显示，长7 烃源岩的主 要类型混合型( i i 型) ，少量发育腐泥型( i 型) 和腐殖型( i i i 型) 2 6 - - 2 7 1 。 干酪根类型的多样性在一定程度上也反映了烃源岩沉积环境的多样性。半深湖深湖 相水体较深，环境闭塞，水动力弱，处于还原强还原环境，十分有利于有机质的富集和 保存，有利于烃源岩的发育，这种条件下形成的有机质最有利于生油，浅湖相次之，而 三角洲相的分流间湾和三角洲前缘条件下形成的有机质的生油能力最差。 ( 3 ) 有机质成熟度 鄂尔多斯盆地三叠系延长组下部烃源岩除盆地南北边缘局部地区尚未成熟外，盆地 内部普遍已进入成熟阶段，并具有成熟度中部高，南北低的特点。 烃源岩的有机质成熟度一般可以通过镜质组反射率、最大热解温度( t m a x ) 、h c 比等进行研究( 表3 5 ) 。 表3 - 5 有机质演化程度衡量表( 张厚福等，1 9 9 9 ) 油气演化阶段镜质组反射率 t m a x h c 比 生物化学生气阶段 2 0 4 9 00 6 2 与寨子河区相邻的志丹地区，三叠系延长组第三段7 生油岩主要由深湖半深湖相 的泥质岩组成，岩性主要为黑色、深灰色油页岩、泥岩及页岩，该套地层区域分布稳定， 在本区厚约4 0 余米，其有机质丰度高( 3 5 ) ，生烃母质类型较好( i i 型) ，生油潜 量大，其成熟程度为成熟高成熟阶段，在地质历史时期达到了生油高峰阶段，是本区的 主力生油岩，是研究区延长组油气成藏的最重要的烃源岩。 对于盆地的其他地区长7 烃源岩的研究均显示，其有机质成熟度均达到了成熟一高 1 6 第三章成馥地质要素 成熟演化阶段【”2 。2 ”。 3 2 疏导层 3 2 1 砂体疏导层 研究区所在的陕北斜坡，是鄂尔多斯盆地构造虽稳定的区域，中生界至今未发生大 地构造断裂，现今地势又较为平缓，因而大规模发育的三角洲前缘砂体构成了三叠系延 长组石油运移的主要通道( 图3 - 2 ) 】。砂体垂向叠詈和侧向连通足石油进行垂向和侧 向运移的基础l 挣3 0 1 。寨子河区长8 油层组砂体具有砂体厚度大、连通性较好、砂体叠置 发育的特点，这使得油气的成藏成为现实。 本区长8 期发育的三角洲前缘亚相砂体中的连通孔隙无疑是油气运移最重要的通 道，连通孔隙是指地层流体可在其中流动的孔隙空b j 。连通孔隙的多少取决于岩层有效 孔隙度的大小。在砂质岩层中有效孔隙度可占绝对( 总) 孔隙度的8 0 以上，泥质岩层 较低，约占6 0 8 0 。在那些不连通的孔隙巾烃类只能发生分子扩散( 李明诚2 0 0 4 ) 。 图3 - 2 鄂尔多斯盆地延长组石油沿连通砂体运移模式图m 1 寨子河区砂体的平面展布上，成北东一南西向，砂体连片性好，配合陕北斜坡西低 东高的单斜构造格局，油气可以沿砂体的连通孔隙向构造高处运移，当遇到砂体致密带、 烃浓度高点的阻挡时，油气便可以聚集成减。垂向上，长8 单砂体较厚尤其是其项部 发育了厚度大连通性好的单砂层，在2 3 - 4 4 - 6 长8 1 顶部，单砂体的厚度接近2 0 m ， 长8 2 发育的连通砂体，也可以成为油气短距离侧向运移的动力。 寨子河区长8 油层组砂岩段的砂体叠置现象非常普遍( 图3 - 3 ) ，在2 3 - 6 6 1 、2 3 4 4 - 6 、 2 2 - 1 0 - 3 井长8 1 顶部的砂岩段，2 3 - 5 7 1 、2 3 - 4 5 - 6 长8 顶部的砂岩段，2 2 - 8 - 4 、2 2 1 6 - 4 、 2 2 母巧长8 。顶部的砂岩段，2 3 - 3 6 - 9 、2 3 - 7 0 _ l 、2 3 - 6 6 1 长8 2 中下部的砂岩段均可能有砂 体叠置现象的出现，这些砂体叠置发育的区域，亦可能成为油气短途运移的通道。 丛重燮堂墅主堂塑堡奎 | * i i 而 “蒜目f j 图3 - 3 寨子河区长8 油层组砂体连通剖面图 i r - ，v !：攀豢莲 辫7蒸爹 。爨攀爹一， _矗爹麓。爹豫 辫蕊鐾麓一添 霹一魁一垂一 。!瀵蒸 j一五蔫一_ 一一骣d一。苷。 一!一王一托一 曩受雾囊m一 整；。一霪， 习叫 o 妻 i南。一 第三章成藏地质要素 3 2 2 裂缝疏导层 近年来的研究发现，鄂尔多斯盆地基底非均质性导致一组北东向基底断裂在中生代 “隐性 活动，不仅控制了晚三叠世一系列古水系的流向，而且后期的小规模活动在上 覆砂体中还产生微裂缝和小断层，既为油气运移提供通道，又改善了储集层物性条件， 在上三叠统延长组岩性油气藏的形成中发挥了重要作用1 2 9 1 。所以，局部地区发育的大量 的微裂缝，也有可能在局部成为油气运移的通道，对石油的垂向运移起到了重要作用。 本区长8 段取心较少，岩心观察中，未见裂缝发育，在对寨子河区的薄片资料的研 究中发现，微裂缝普遍存在，在其中的7 口井中均发现了微裂缝，微裂缝为油气的运移 提供了运移通道。 此外，还可以根据钻井、试油、试采过程中出现的钻井异常，以及测井资料中测井 曲线的异常来识别裂缝的存在3 卜。2 1 。钻井、试油、试采过程中出现的泥浆漏失、井涌、 井喷等以及泥浆见油花，槽面见油花；而其通常在测井曲线表现为：井径扩大，以及低 孔隙度、低电阻率、微电极系具幅度差的电性特点。寨子河区的钻采资料显示，部分采 油井在钻遇长8 地层时发生泥浆漏失，泥浆见油花等现象。在测井曲线上也可以发现， 长8 地层测井曲线井径扩大，以及低孔隙度、低电阻率、微电极系具幅度差的特点非常 明显。 综上可知，寨子河区长8 油层组微裂缝发育，其可以作为除连通砂体孔隙外，油气 运移的另一重要通道。 3 3 储集层 3 3 1 岩石学特征 根据岩心观察及室内岩石薄片鉴定表明，寨子河区长8 油层组储层岩石以细粒长石 砂岩为主，其次为中一细粒岩屑长石砂岩。岩屑分选性中等一好，次棱角状一次圆状， 填隙物主要为各种自生胶结物，泥质杂基含量较少，结构成熟度较高。 根据本区岩石薄片鉴定结果，本区长8 油层组储层砂岩中碎屑颗粒占7 7 9 4 ，平 均为8 6 6 。砂岩碎屑成分以长石为主，其次为石英、岩屑及少量的重矿物组成( 图3 4 ) 。 其中：长石含量为2 9 2 , - - 6 2 6 ，平均4 6 3 ，正长石、斜长石均有；石英含量8 7 0 o - - 3 4 9 ， 平均2 7 5 ，以单晶石英为主，见少量燧石；岩屑含量变化在4 2 2 0 5 ，平均9 6 ， 主要是火成岩和变质岩岩屑，还有少量沉积岩岩屑。云母含量1 - - , 1 5 ，平均3 7 ，包 括白云母和黑云母，以黑云母为主，常发生绿泥石化并受压变形程假杂基充填于粒间孔 隙中。 杂基主要为泥质，平均为4 4 左右，分布不均，位于水下分流河道砂体中下部的细 粒长石砂岩中，杂基含量一般小于3 ，而位于水下分流河道砂体中上部和分流河道间 沉积的粉砂岩中，杂基含量较高，最高可达1 2 。杂基充填与粒间孔中，部分被绿泥石 1 9 西安石油大学硕士学位论文 和方解石胶结物交代。 根据对本区长8 砂岩的镜下鉴定结果，其胶结物含量一般在1 * 旷2 0 之间，平均为 7 9 。胶结物成分主要有方解石和白云石。其中方解石含量o 5 0 o - - 2 0 ，平均为5 9 ； 白云石含量0 5 8 ，平均为1 1 ；可见少量高岭石与石英等胶结物。 6 0 5 0 4 0 ； i 3 0 姐 2 0 1 0 0 石英长石岩屑云母杂基高岭石石英方解石白云石 岩石组分 图3 - 4 吴起油田寨子河区长8 储层砂岩组分图 研究区长8 储层砂岩岩性致密，风化程度中等深，颗粒分选中等好，粒径一般 0 1 5 m m , - 一o 4 m m ，最大0 5 5 m m ，磨圆度次棱次圆状，颗粒支撑类型，点线线状接触 方式，胶结类型以孔隙式为主，见少量的接触式胶结。 根据本区的x 衍射分析数据表明( 表3 6 ) ，研究区粘土矿物及组合以伊利石、高岭 石、绿泥石、伊蒙有序间层矿物为主，伊利石含量1 2 , - 一3 9 ，平均2 4 6 ；高岭石 表3 - 6 吴起油田寨子河区长8 储层粘土矿物x 衍射分析 伊利石高岭石绿泥石 伊蒙间层 井名岩样号( i s ) 间层比 s o s ) ( )( )( )( ) ( ) ( ) 22 42 43 61 6l o 2 7 2 5 5 82 32 l3 71 91 0 52 51 54 31 72 0 探8 9 1 71 52 l5 41 01 0 l2 6 8 2 24 43 0 2 3 5 7 3 1 02 21 02 5 4 3 3 0 1 0 11 6 3 9 下3 91 5 3 31 3 l o 探8 6 12 6 3 93 61 13 0 2 3 2 0 2 2 8 414 2 7 91 22 35 69l o l5 门32 41 35 31 01 0 2 4 - 4 4 4 11 7 2 6 2 595 01 61 0 平均2 4 61 5 54 0 02 0 01 5 5 2 0 第三章成藏地质要素 含量8 * , - - - 2 4 ，平均1 5 5 ；绿泥石含量2 2 - 5 6 ，平均4 0 ；伊蒙间层矿物平均为 2 0 ，间层比小于1 0 ，依此计算，该区长8 储层膨胀性粘土矿物蒙脱石层含量极低， 不足o 1 ，有利于储层的改造。 3 3 2 物性特征 ( 1 ) 孔隙度、渗透率分布特征 鉴于本区研究资料较为缺乏，将长8 油层组分为8 1 和8 2 代表性不强。故将其 作为整体研究。根据区内( 1 2 1 块) 常规物性分析资料统计结果( 图3 5 ) ，长8 储 层孑l 隙度最小值为1 8 5 ，最大值为1 5 8 ，平均值为9 4 5 ，主要分布在1 0 1 2 之间，占样品总数的8 6 3 4 。 而长8 油层组的渗透率变化比较大。渗透率分布在( o 1 1 9 6 8 3 ) 1 0 。3 i , t m 2 之 间，平均0 5 8 4 x 1 0 3 p m 2 ，主要分布在( 0 4 0 8 ) 1 0 。3 p m 2 之间，占全部样品的6 7 0 7 ( 图3 - 6 ) 。 孔隙度( ) t - - - - - 】频辜- - o - 一累积藤_ = = 丽乒；西习 图3 - 5 吴起油田寨子河区长8 储层孔隙度频率分布图 2 l 西安石油大学硕士学位论文 渗透率( x 1 0 。p m 2 ) 图3 - 6 吴起油田寨子河区长8 储层渗透率频率分布图 ( 2 ) 孔、渗关系及孔、渗影响因素 本区长8 储层的孔隙度、渗透率存在一定的相关关系( 图3 7 )