陜北太陽灣地區長2 油藏與前侏羅紀古地貌

時圣彪，王建民

（西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安 710065）

鄂爾多斯盆地處在中國東部穩定區和西部活動區之間的結合帶上，是一個具有復雜基底的多旋回疊合的克拉通盆地[1-2]。研究區位于盆地伊陜斜坡的中南部的志丹縣西北部。構造相對簡單，總體呈平緩西傾的單斜，多發育低幅度鼻狀隆起[1-2]。

區內勘探開發工作始于2001 年，多年勘探及開發結果表明，盡管區內長2 儲層油氣顯示普遍，也是區內重要的儲產層之一，但其油藏分布及試采結果卻差異很大、極不平衡。在研究區西南部，長2 油藏產量可觀，而其中部和東部卻基本上沒有工業油流產出。為弄清造成這一現象的真實成因，利用區內百余口鉆井資料，通過構造、沉積、儲層、古地貌等方面的綜合研究和分析，發現前侏羅紀古地貌對區內長2 油藏分布及其試采結果具有重要的控制作用。這一認識對區內后續油氣勘探開發工作具有指導意義。

1 區域地質概況

鄂爾多斯盆地在晚三疊世進入內陸湖泊沉積，沉積了巨厚且分布廣泛的泥頁巖，是盆地內主要生油巖。延長組長7 時湖盆發展到頂峰，隨后逐漸萎縮，形成了一系列的水退型三角洲[3]，是延長組油氣藏的主要儲集空間；長1 時，湖盆逐漸沼澤化，形成了區域性的延長組油氣藏蓋層[2]。

研究區長2 油層組為三角洲前緣沉積，依據沉積旋回及巖電組合，自上而下可進一步劃分為長21、長22、長23三個小層，地層厚度變化在91.77～122.90 m。儲層巖性以灰色，淺灰色長石砂巖為主，此外還有少量的巖屑長石砂巖。礦物成分中石英平均含量24.1 %，長石平均含量53.6 %，巖屑平均含量9.0 %，填隙物平均含量10.3 %。

長2 儲層砂巖顆粒以細粒為主，風化程度淺，顆粒主要為次圓狀、次圓～次棱角狀，分選較好，顆粒支撐，線狀接觸，膠結類型有孔隙式、薄膜式、孔隙～薄膜式、孔隙～加大式等，薄膜式膠結占樣品總量的64.2 %。

長2 儲層孔隙度0.06%～22.20%，平均值15.64%；滲透率分布在0.03×10-3μm2～46.83×10-3μm2范圍內，平均值6.37×10-3μm2，屬于中孔特低滲儲層。

2 前侏羅紀古地貌

三疊紀末期的印支運動使延長期湖盆抬升，延長組頂部地層受到侵蝕切割，形成一系列縱橫交錯的溝谷梁峁古地貌，并發育一級古河-甘陜古河和寧陜古河、蒙陜古河等二級古河[2，4-5]。

在這些古河下切侵蝕的區域，延長組頂部的長1和長2 的頂部受到剝蝕，在侵蝕切割嚴重的區域長1被完全剝蝕缺失（見圖1 中的S719 井、S706 井、S775井），長2 中上部也遭受了不同程度的剝蝕。在古河道兩側侵蝕斜坡和侵蝕高地上長1 地層部分殘存，厚度5.0～75.0 m，長2 地層的上部在北西-南東方向的古河谷地帶也遭受了侵蝕，在其他區域保存完整。長23小層在整個研究區內保存完整。

古地貌恢復研究的方法主要有印模法、殘厚法等。研究區依據大量鉆井地層剖面精細劃分和對比，通過前侏羅紀的古地貌圖、地層殘余厚度圖，沉積后的地層厚度、地層頂面構造圖等圖件的編制，結合研究區古流向、古構造的特點，恢復研究區古地貌[6-7]。

根據長1、長2 地層沉積前遭受剝蝕情況、延安組早期的沉積厚度并結合沉積相和沉積體系的發育情況，將前侏羅紀古地貌劃分為侵蝕溝谷、侵蝕斜坡、侵蝕高地、侵蝕殘丘四個基本的古地貌單元，地形呈“兩側高中間低”（見圖2）。

圖1 太陽灣區長2 油藏及前侏羅紀古地貌橫剖面圖（剖面線見圖2）

圖2 太陽灣地區前侏羅紀古地貌與長2 油藏分布及試采成果疊合圖

2.1 侵蝕溝谷

研究區內有一條沿北西～南東方向侵蝕溝谷，侵蝕溝谷兩端地勢低且開闊，起伏不大，在這些部位沒有油藏分布；然而侵蝕溝谷中間部位，地形狹窄，地勢相對較高，這樣會造成侵蝕溝谷中底部位的油氣向地勢較高處運移，所以即使在侵蝕溝谷中，也有油氣聚集在地勢相對較高處（見圖1 和圖2）。侵蝕溝谷坡降一般在10～18 m/km，但在地勢陡的區域，如侵蝕斜坡與侵蝕溝谷的過渡地帶坡降可達到40 m/km；侵蝕溝谷內長1地層完全缺失，長2 地層也遭受了深度切割，地層厚度一般小于80 m。長21小層被完全剝蝕缺失，長22小層也受到不同程度的侵蝕，嚴重的區域長22小層的中上部被剝蝕，僅下部殘存，地層厚度只有9～15 m。長23小層沒有受到侵蝕，地層保存完整。

2.2 侵蝕斜坡

發育在侵蝕溝谷的兩側，其中在研究區的下部有一開闊平臺，坡降最小，約為1～3 m/km，西北部的斜坡坡度較緩，坡降約為4～7 m/km，中部和東南部斜坡地勢較陡，坡降10～30 m/km。在F37 井附近的斜坡最陡，坡降達300 m/km。長2 在侵蝕斜坡的地層厚度在80～110 m，垂直于侵蝕溝谷的延伸方向向兩側逐漸變厚。

2.3 侵蝕高地

研究區內的侵蝕高地主要分布在東北部和西南部。主要是長1 地層受到侵蝕，長2 地層保存完整。厚度在110～123 m，局部大于123 m，東北部侵蝕高地的坡降較小，約5.0～12 m/km，在西南部的侵蝕高地的坡降相對較大，為15～40 m/km。

2.4 侵蝕殘丘

侵蝕殘丘是侵蝕溝谷和侵蝕斜坡上局部發育的殘丘、凸起，小而孤立，地層厚度相對于周圍地層厚度明顯增大[4]。在研究區內有5 處侵蝕殘丘發育，侵蝕溝谷有2 處，地層厚度在81.0～86.0 m。侵蝕斜坡發育有3處，其中在西南部的兩處殘丘，厚度大于110 m，長2地層保存完整，東南部發育1 處殘丘，厚度102.1 m，長21小層受到侵蝕。

3 古地貌對油藏的控制

根據研究區內古地貌的研究和分析，古地貌主要通過以下幾個方面控制長2 油藏的分布和富集。

3.1 古地貌造成局部區域蓋層的缺失，為油氣向上運移提供了通道

古地貌對油氣分布和富集也起到重要的作用，研究區受到侵蝕切割嚴重，形成縱橫交錯的侵蝕溝谷、斜坡、高地和殘丘，根據圖2 看出，在侵蝕溝谷區域內的油氣產量很低或只產水，而在侵蝕殘丘、侵蝕斜坡和侵蝕高地區域，油氣產量較高，油藏分布也多分布在這些構造高部位。造成這一現象的原因主要是鄂爾多斯盆地三疊系延長組長7 油層組的湖相油頁巖生成油氣[8]，在向上運移的過程中，作為長2 儲層蓋層的長1 地層受到侵蝕溝谷剝蝕切割以至于長1 地層缺失，因此油氣大量向上部的延安組運移，不能在長2 儲層富集形成有效油藏。

3.2 古地貌控制局部構造發育及油氣分布富集

圖3 太陽灣地區長2 頂面構造、試油成果、長2 油藏分布與前侏羅紀古地貌疊合圖

古地貌對長2 地層的頂面構造控制作用明顯，在圖3 中看到，沿侵蝕溝谷方向（圖3 中黑色直線）有2個鼻狀凹陷，一條規模較大，寬約1.5～5 km，長約8～10 km，北西～南東方向貫穿整個研究區，另一條規模較小，寬約0.5 km，長約2 km，北東～南西方向。這兩個鼻狀凹陷的區域位置特征和古地貌的侵蝕溝谷基本吻合，因此認為凹陷是受古地貌控制的。同時古地貌造成這一區域內長2 地層地勢較低，由于油水分異作用，油氣向地勢較高的區域運移，使這一區域難以形成良好的油藏。而在一些構造突出處，易形成披蓋壓實構造，形成良好的圈閉，有利于油藏的富集[9]，比如一些侵蝕殘丘部位。

3.3 古地貌對印支侵蝕面的控制影響油藏分布

由于侵蝕切割造成殘存地層與后期充填式沉積的延安組延11+10 地層形成不整合面。不整合面、風化殘積鋁土巖和延安組早期的坡-洪積相泥質巖對下部油藏起到封擋作用[4、10]，有利于油氣保存，圖2 和圖3 中侵蝕溝谷中的少量油藏分布屬于此種因素控制。

4 結論

（1）通過古地貌恢復的方法將前侏羅紀古地貌劃分為侵蝕溝谷、侵蝕斜坡、侵蝕高地、侵蝕殘丘四個基本的古地貌單元。

（2）前侏羅紀古地貌主要通過3 個方面控制油氣富集：①作為蓋層的長1 地層剝蝕，為油氣向上部的延安組運移提供通道，造成長2 儲層油氣逸散；②控制局部構造發育，影響油氣富集；③控制印支不整合侵蝕面，影響油藏分布。

（3）油藏主要分布在侵蝕殘丘、侵蝕斜坡、侵蝕高地等地勢較高處，這些將是油氣勘探的重要部位。

［1］ 楊俊杰. 鄂爾多斯盆地構造演化與油氣分布規律［M］.北京：石油工業出版社，2002.

［2］ 長慶油田地質志編寫組.中國石油地質志：卷十二（長慶油田）［M］.北京：石油工業出版社，1992：67-69；96-102；233-242.

［3］ 王建民.陜北志丹地區長6 、長2 油層組水退型三角洲沉積演化特征［J］.石油勘探與開發，2008，35（2）：182-187.

［4］ 王建民，田東恩，李文厚，等.陜北志丹地區前侏羅紀古地貌及其控制作用［J］.蘭州大學學報（自然科學版），2012，48（4）：1-7.

［5］ 趙俊興，陳洪德.鄂爾多斯盆地侏羅紀早中期甘陜古河的演化變遷［J］.石油與天然氣地質，2006，27（2）：152-158.

［6］ 趙俊興，陳洪德，時志強.古地貌恢復技術方法及其研究意義：以鄂爾多斯盆地侏羅紀沉積前古地貌研究為例［J］.成都理工學院學報，2001，28（3）：260-266.

［7］ 王建民，李文厚，任占利，等.陜北志丹地區長2 油藏油氣富集規律研究［J］.礦物巖石，2011，31（2）：79-85.

［8］ 秦志成，師清高，高萍，等.蟠龍油田長2 油藏控制因素研究［J］.資源環境與工程，2006，20（4）：359-362.

［9］ 趙虹，黨犇，鄭小杰，等.安塞油田前侏羅紀古地貌特征及其與油氣富集關系［J］. 西北大學學報（自然科學版），2012，42（2）：270-275.

［10］ 付廣，許澤劍，韓冬玲，等.不整合面在油氣藏形成中的作用［J］.大慶石油學院學報，2001，25（1）：1-4.