鄂尔多斯盆地三叠系延长组深水砂岩与致密油的关系*
付金华1,2, 邓秀芹2,3, 张晓磊2,3, 罗安湘2,3, 南珺祥2,3
1 中国石油长庆油田分公司,陕西西安 710018
2 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安 710018
3 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安 710018

第一作者简介: 付金华,男,1962年生,博士,教授级高级工程师,现任中国石油长庆油田分公司副总地质师,长期从事油气地质综合研究及勘探管理工作。

摘要

鄂尔多斯盆地湖盆中部地区三叠系延长组长6油层组中下部和长7油层组中上部大面积发育深水砂岩,这种砂岩具有厚度大、平行于湖盆长轴方向连续分布的特征。根据沉积结构、构造及接触关系,将深水砂岩划分为砂质碎屑流成因的砂岩、浊流成因的砂岩、滑塌成因的砂岩及三角洲前缘成因的砂岩等4种沉积类型。在储集层矿物学、岩石学特征研究的基础上,提出深水砂岩的沉积特征(如粒度细、云母和绿泥石等塑性颗粒含量高、陆源碳酸盐岩岩屑与伊利石杂基发育等)是造成储集层抗压实能力较差、胶结强烈、储集层致密的关键因素;在有利成藏条件分析中提出深水砂岩致密储集层处于油源中心、与烃源岩互层共生是形成大面积非常规致密油资源的重要控制因素。

关键词: 鄂尔多斯盆地; 延长组; 深水砂岩; 致密油
中图分类号:P618.130.2 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2013)05-0624-11
Relationship between deepwater sandstone and tight oil of the Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin
Fu Jinhua1,2, Deng Xiuqin2,3, Zhang Xiaolei2,3, Luo Anxiang2,3, Nan Junxiang2,3
1 Changqing Oilfield Company,PetroChina,Xi'an 710018,Shaanxi
2 National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields,Xi'an 710018,Shaanxi
3 Research Institute of Exploration & Development of Changqing Oilfield Company,PetroChina,Xi'an 710018,Shaanxi

About the first author:Fu Jinhua,born in 1962,doctor,is a professor senior engineer and vice-chief geologist in Changqing Oilfield Company,PetroChina.Now he is engaged in comprehensive study and exploration management of oil and gas geology.

Abstract

A large area of deep water sandstone was developed during the depositional period between lower-mid Chang 6 and mid-upper Chang 7 intervals of Yanchang Formation of Triassic in the center of Ordos Basin. The large area sandstone had a great thickness and distributed continuously paralleled to the long axis of the basin. According to the sedimentary textures and structures and contact relationship,deepwater sandstone could be divided into four types, i.e., sandy debrite,slump stone,turbidite and delta front sandstones. On the base of reservoir characteristics of mineralogy and petrology,it was put forward that the sedimentary characteristics of deepwater sandstone,such as fine granularity,high content of plastic particles as mica and chlorite,as well as developing terrigenous matrix of carbonate and illite,were key factors that caused intense compaction and cementation in reservoir.Through analysis of favorable reservoir conditions, it was the important controlling factors for the forming of massive unconventional tight oil that deepwater sandstone locating in the center of oil source rock, and syngenetically interbedding with hydrocarbon source rock.

Key words: Ordos Basin; Yanchang Formation; deepwater sandstone; tight oil

鄂尔多斯盆地石油勘探已经历了40余年的历史发展, 上世纪70年代在古地貌成藏理论指导下发现了马岭、城壕等一批“ 小而肥” 的侏罗系油藏, 上世纪80— 90年代在三角洲成藏理论的指导下发现了安塞、志靖岩性油藏(李克勤, 1986)。进入21世纪, 辫状河三角洲、湖盆中部富砂、多层系复合成藏等理论认识相继提出, 有效地指导了西峰、华庆、姬塬大油田的快速探明(付金华等, 2004, 2005; 姚泾利等, 2007, 2011; 邓秀芹等2010, 2011a; 杨华等, 2012, 2013), 石油勘探进入大发展阶段, 实现了由盆地周边三角洲找油向湖盆中部深水砂岩找油的转化, 勘探层系由浅层向深层的转移, 勘探对象由常规油藏到低渗透油藏再到非常规致密油的转变。近几年来, 深水砂岩和非常规油气资源的研究引起了极大的关注(姚泾利等, 2012; 杨华等, 2013; 邹才能等, 2013), 并取得了重要的勘探成果, 成为鄂尔多斯盆地石油勘探最主要的目标之一, 有力地推动了长庆油田储量和产量的快速增长。鄂尔多斯盆地延长组深水砂岩和致密油规模大、特征明显、代表性强, 该项研究对类似盆地的石油地质评价研究和有利勘探区带优选具有重要的意义。

1 地质背景

印支期, 华北板块和扬子板块最终完成了汇聚拼接, 一方面形成了横亘中国大陆中央、绵延上千千米的秦岭— 大别褶皱带(Mattauer et al., 1985; Hacker et al., 2000; 张国伟等, 2001), 另一方面对其南北两侧分布的盆地演化产生了重要的影响。其北侧的华北盆地逐渐萎缩, 海水彻底退出, 从此开始进入鄂尔多斯大型内陆湖盆的演化阶段。当时鄂尔多斯盆地范围北起阴山山系, 南至秦岭商丹缝合线一带, 东达太行山地区, 西抵贺兰山西缘断裂— 六盘山西缘断裂一带。该地区沉积了一套千余米厚的河湖相碎屑岩系, 被称作三叠系延长组, 其自下而上可划分为长10— 长1共10个油层组(付金华等, 2005, 2012a)(图1)。鄂尔多斯湖盆的演化具有振荡发展的特征, 经历了初始沉降(长10期)、快速发展(长9— 长8期)、强烈拗陷(长7期)、逐渐萎缩(长6— 长4期)至消亡(长3— 长1期)的完整发展过程。受周边山系和隆起区构造演化、古气候、古地形等方面的影响, 不同沉积期、不同体系其沉积类型、岩性组合存在较大的差异。受印支运动影响, 长7期湖盆强烈拗陷, 半深湖— 深湖面积超过了10× 104 km2, 为中晚三叠世最大湖泛阶段, 是该盆地烃源岩发育的主要时期(邓秀芹等, 2008); 长7中晚期— 长6期处于湖退的早期阶段, 湖盆中部地区主要发育半深湖— 深湖沉积, 面积为(1.5~3.5)× 104 km2(图 2), 是深水砂岩发育的主要时期。

图1 鄂尔多斯盆地延长组地层柱状图Fig.1 Stratigraphic column of the Yanchang Formation in Ordos Basin

2 深水砂岩特征

传统地质理论认为半深湖、深湖环境下盆地往往处于欠补偿状态, 泥岩发育而砂岩贫乏。近年来, 通过构造事件、沉积物源、湖盆底形及沉积演化等方面深入分析, 结合生产实践, 认识到在湖盆沉积中心发育大规模深水砂岩。

2.1 深水砂岩的沉积类型及特征

三叠系延长组长7中上部— 长6中下部的泥质岩呈灰黑色、黑色和褐黑色, 发育水平层理(图 3-a, 3-b), 系由悬浮物质或溶解物质沉淀而成, 显示了还原环境、静水和深水的特征。层面基本不含植物茎、杆化石, 常发育细小的鱼牙齿和鳞片化石; 砂泥岩界面沟模、槽模(图 3-c)、刷模等底模构造丰富; 砂、泥岩还常常呈薄的韵律互层。该阶段随着基准面的降低, 盆地周缘母源区地质体的风化剥蚀及供屑能力逐渐增强, 三角洲建设作用明显, 并不断向盆地腹部进积, 为沉积中心大面积厚层砂体的形成奠定了物质基础。压实恢复、层降度(公式:Φ =arctan((A-B)/S), AB为地层原始厚度, SAB两点间水平距离)计算表明, 湖盆中部发育深水坡折, 其中西南地区坡度较陡, 东北地区坡度较缓(图 4)。延长组长6、长7油层组沉积物中记录了大量的凝灰岩薄层、砂岩岩脉(图 3-d)、包卷层理、砂泥搅浑构造(图 3-e)、阶梯状微断层(图 3-f)、枕状构造(图 3-g)等, 指示了较动荡的构造环境(田景春等, 2012)。由此可见, 该期具备在湖盆中部形成大型深水砂岩体的物源供给、盆地底形和构造条件。

自上世纪50年代以来, 许多古代和现代的深水砂岩被发现和报道, 并以鲍马序列作为识别浊积岩的标准(Bouma, 1962, 2000), 使得长期以来大部分深水砂岩被解释为浊积岩, 并且就浊积岩和浊积相的划分开展了大量的研究(Morris, 1971; Lowe, 1982; Pikering et al., 1986; Mutti, 1992)。但Shamugam(2000, 2003)从过程沉积学的角度明确指出鲍马序列的沙纹层理、平行层理等段具有牵引流的特征, 严格意义上不是重力流, 更不是浊积岩。近年来, 许多学者针对湖盆中部广泛发育的延长组深水砂岩开展了研究, 取得了不同的认识(陈全红等, 2007; 邓秀芹等, 2010; 李相博等, 2011; 付金华等, 2012b; 廖纪佳, 2013)。在对大量岩心资料的岩性、沉积结构和构造分析的基础上, 本次研究认为鄂尔多斯盆地中部长6— 长7油层组厚层砂岩主要为砂质碎屑流、浊流和滑塌成因的砂岩以及三角洲成因的砂岩。

图2 鄂尔多斯盆地延长组长6和长7油层组沉积相
a— 长7油层组沉积相; b— 长6油层组沉积相
Fig.2 Sedimentary facies of the Chang 6 and Chang 7 intervals of Yanchang Formation in Ordos Basin

2.1.1 滑塌成因的砂岩

主要为灰绿色、灰褐色的细砂岩夹粉砂岩。在重力或地震、火山活动等外力驱动下, 三角洲前缘或早期重力流沉积物发生液化, 由于半深湖、深湖泥质沉积物含水量高、粒度细, 形成了细腻光滑的滑动面, 在斜坡区沉积体易于在滑动面上滑动、整体搬运(图 3-h)。在垮塌过程中, 砂泥搅浑揉皱可形成各种各样的变形、包卷构造、砂岩岩脉等。滑塌体中常携带大量的角砾状泥岩撕裂屑。重力事件结束后仍恢复深湖、半深湖的泥质沉积, 因此滑塌体与上下岩层界面截然分开, 厚度较大, 一般从几十厘米至十几米。

图3 鄂尔多斯盆地延长组深水沉积岩心特征
a— 宁66井, 长7, 暗色泥岩, 发育水平层理; b— 木23井, 长7, 暗色泥岩; c— 庄24井, 长6, 槽模; d— 西44井, 长7, 砂岩岩脉; e— 西44井, 长7, 砂泥搅浑构造; f— 环96井, 长6, 阶梯状微断层; g— 环60井, 长6, 球枕构造; h— 庄38井, 长6, 滑塌沉积; i— 庄12井, 长7, 砂质碎屑流沉积
Fig.3 Sedimentary characteristics of deepwater deposition of the Yanchang Formation in Ordos Basin

2.1.2 砂质碎屑流成因的砂岩

主要为细砂岩、粉砂岩, 夹泥砾和泥岩撕裂屑。湖盆中部的液化沉积体在搬运过程中, 细砂、粉砂与黏土形成较高密度的混合物, 顺斜坡快速搬运, 并冲蚀、卷起下伏未固结的半深湖、深湖软泥和固结岩层, 在地形平坦地区快速堆积, 因此细砂岩中常含有泥岩撕裂屑和固结的岩块。撕裂屑大小混杂, 无分选性和定向性(图 3-i)。砂质碎屑流中也存在大量的砂泥搅浑现象。与上下岩层呈顶、底突变和顶部渐变、底部突变的接触关系最常见。该类砂体规模相对较大, 厚度从几十厘米至十余米, 具块状层理。

图4 鄂尔多斯盆地庆阳— 安塞剖面延长组沉积期湖盆底形特征Fig.4 Bottom shape feature of Qingyang-Ansai section during the depositional period of Yanchang Formation in Ordos Basin

图5 鄂尔多斯盆地铜川瑶曲露头剖面延长组长6油层组多期浊积岩叠加形成均质的块状深水砂岩Fig.5 Homogeneous and massive deepwater sandstone formed by superposition of multistage turbidites of the Chang 6 interval of Yanchang Formation at Yaoqu section in Tongchuan, Ordos Basin

2.1.3 浊流成因的浊积岩

主要为灰绿色、灰褐色粉砂岩、细砂岩夹深灰色泥质粉砂岩。在重力流的前端、侧翼或顶部常产生浊流, 具递变悬浮特征, 形成向上变细的正粒序。研究区浊积岩粒度普遍较细, 一般下部为细砂岩, 向上渐变为粉砂岩、泥质沉积, 为底部突变、顶部渐变的岩性接触关系。当湍流支撑的主要为细砂、粉砂颗粒而缺少泥质颗粒时, 由于粒度变化微小, 裸眼很难分辨, 因此常常描述为均匀块状砂岩。图5是鄂尔多斯盆地南缘铜川瑶曲露头剖面长6油层组下部的一套砂岩, 显示了多期浊积岩叠加形成了均质块状深水砂岩。仅从粒度上, 裸眼难以分辨该砂岩内部的粒度变化及沉积旋回, 然而砂岩内部发育火焰构造, 具有成层性多期发育的特征。单期砂厚度相对较小, 一般厚5~27 cm, 累计厚约3 m。该处湍流支撑的碎屑主要是细砂、粉砂, 缺少泥质物质, 因此火焰状构造显示为“ 砂火焰” , 而非常见的“ 泥火焰” 。由此可知, 多期的浊积岩叠加是厚层均质深水砂岩形成的主要形式。

2.1.4 三角洲成因的砂岩

粒度相对较粗, 主要为灰绿色、灰褐色细砂岩, 夹少量中砂和粉砂的组分。延长组长6沉积期, 在白豹等(图 2)东北沉积体系的前端, 主要沉积物为颗粒较细的砂岩、泥岩和粉砂质泥岩, 其中砂岩具有牵引流特征, 常发育平行层理、板状交错层理、槽状交错层理等牵引流形成的沉积构造, 可以细分出三角洲水下分流河道、远砂坝等沉积微相。水下分流河道砂体呈厚层状或向上变细的正旋回, 测井曲线为箱型或钟型, 单砂层厚度一般3~15 m; 远砂坝砂体常与深水泥岩互层, 测井曲线显示为指状, 或具反旋回的特征, 单层厚度一般0.5~3, m。

2.2 厚层砂体的结构特征

在湖盆中部地区, 深水砂岩厚度大, 连续性好 (图 6), 但沉积组合复杂, 不同流态的流体往往随着时间、空间的变化相互转化, 相伴出现(图 7), 因此, 不能简单地将鄂尔多斯盆地中部延长组深水沉积归结为某一种或两种沉积类型。同一个地区、同一油层组砂体往往是多种沉积类型的组合, 砂体叠置关系及储集层物性存在较大差异。

2.2.1 白豹地区

位于东北物源体系缓斜坡前端及坡折带, 受东北物源控制, 厚层砂体主要为水下分流河道叠加远砂坝、滑塌砂体(图 7)。平面上呈带状、群状分布(图 6), 厚度一般为40~75, m。储集层物性相对较好, 孔隙度主要为8.6%~13.2%, 渗透率为0.2× 10-3~1.25× 10-3 μ m2

2.2.2 华池地区

位于湖底平原, 为西南和东北物源体系交汇区, 厚层砂体主要为滑塌、砂质碎屑流夹浊流成因的砂岩(图 7), 呈带状展布(图 6), 厚度一般35~80 m, 储集层纵向非均质性较强, 物性相对较差, 孔隙度主要为8.2%~12.8%, 渗透率为0.05× 10-3~0.63× 10-3 μ m2

2.2.3 合水地区

位于西南深水陡斜坡的坡脚。厚层砂体为浊流、滑塌和砂质碎屑流成因的砂岩叠加而成(图 7), 其中浊积岩在砂岩中的比重较其他地区大。砂体呈带状、孤立透镜状展布(图 6), 厚度一般20~50, m。物性较差, 孔隙度一般为7.8%~11.5%, 渗透率为0.05× 10-3~0.28× 10-3 μ m2

2.3 深水砂岩的分布

深水砂岩主要分布于湖盆沉积中心的延长组长6中下部和长7油层组中上部。砂体垂向叠合厚度较大, 一般20~80 m, 局部地区连续厚度达上百米, 呈北西— 南东向沿湖盆长轴方向延伸, 砂带长约150 km, 宽15~70 km, 面积达8000 km2。该砂带为西南、西部和东北物源在湖盆中央汇聚的结果, 以华池— 王家大庄为界, 该线以东主要接受了东北物源的供给, 该线以西主要受到西南和西部物源的影响(邓秀芹等, 2010)。在西南和西部地区厚层砂体与三角洲前缘砂体之间存在一个沿相带界线分布的砂岩匮乏区, 东部体系厚层砂体围绕三角洲呈群状、带状(图 7)。长7中晚期至长6期, 湖盆逐渐萎缩, 深水砂岩的分布范围逐渐减小, 厚度逐渐变薄, 横向连续性也变差。

图6 鄂尔多斯盆地延长组长7和长6油层组砂体展布
a— 长7油层组砂体展布; b— 长6油层组砂体展布
Fig.6 Sandbody distribution of the Chang 6 and Chang 7 intervals of Yanchang Formation in Ordos Basin

图7 鄂尔多斯盆地中部地区延长组长6油层组深水砂岩结构模式Fig.7 Structural model of deepwater sandbody in the Chang 6 interval of Yanchang Formation in center of Ordos Basin

3 深水砂岩与致密油

致密油为一种非常规油气资源, 一般认为致密油是一种以游离态或吸附态赋存于油页岩或与之互邻共生的致密砂岩或碳酸盐岩中的、未经过长距离运移的石油聚集, 单井一般无自然产能或产量较低。但目前对致密储集体的物性尚无统一的标准, 杨华等(2013)提出致密储集层孔隙度小于10%, 基质负压渗透率小于0.1× 10-3 μ m2; 匡立春等(2012)提出储集层孔隙度小于10%, 空气渗透率小于2× 10-3 μ m2(基质负压渗透率小于0.2× 10-3 μ m2)为致密储集层。鄂尔多斯盆地中生界延长组致密油资源丰富, 目前已拥有渗透率小于1× 10-3, μ m2的石油探明地质储量超过10× 108 t。湖盆中部延长组长6、长7深水砂岩分布区为致密油形成的有利地区。

3.1 深水砂岩与致密储集层的关系

深水砂岩具有粒度细、云母和绿泥石等塑性颗粒含量高、陆源的碳酸盐岩岩屑及伊利石杂基发育的特征(表 1), 这造成储集层抗压实能力较差、胶结强烈、储集层致密。不同沉积类型的储集层物性存在较大差异, 其中三角洲砂岩储集层物性相对较好, 储集层孔隙度平均10.32%, 渗透率0.53× 10-3 μ m2; 重力流沉积储集层孔隙度平均9.99%和8.25%, 渗透率仅0.2× 1 0-3μ m2左右(表 2)。

表1 鄂尔多斯盆地中部延长组深水砂岩储集层填隙物含量统计 Table1 Statistics of interpore fillings of deepwater sandstone of the Yanchang Formation in center of Ordos Basin
表2 鄂尔多斯盆地中部延长组深水砂岩储集层孔隙组成及物性统计 Table2 Statistics of pore types and physical properties of deepwater sandstone of the Yanchang Formation in center of Ordos Basin

沉积条件决定了储集层埋藏过程中的被强烈压实。延长组深水砂岩以细砂岩和粉砂岩为主, 而且碎屑组成中云母、绿泥石等塑性颗粒含量较高, 平均5.1%~6.7%(表 1)。粒度细、塑性组分含量高造成储集层的抗压实能力较弱, 在深埋藏过程中压实作用强烈, 颗粒间主要为线接触、点— 线接触, 一些层段和地区还可见凹凸接触(图 8-a)。采用Beard 和 Weyl(1973)提出的等大球体颗粒原始孔隙度计算公式得出砂岩原始孔隙度约为37.7%~39.1%, 结合杂基、胶结物和孔隙统计(表 1, 表2), 计算出压实损失的孔隙度达14.1%~16.3%(表 3)。相比之下, 重力流沉积物(上里塬— 合水长6和湖盆中部长7储集层)比白豹长6三角洲砂岩储集层粒度更细, 以粉砂岩为主, 而且岩屑和伊利石杂基含量相对较高, 因此压实作用更加强烈, 主要为线接触、凹凸接触。

陆源杂基含量对储集层渗流能力具有重要的影响。三角洲成因砂岩与重力流成因的砂岩中, 杂基含量差异较大, 其中白豹长6三角洲砂岩伊利石含量平均为5.6%, 上里塬— 合水长6和湖盆中部长7重力流砂岩由于是快速堆积形成, 因此颗粒分选差, 杂基含量高, 伊利石含量分别达到8.3%和10.0%。陆源杂基伊利石呈片状, 成岩中晚期形成的伊利石呈丝缕状, 它们充填于孔隙中或附着于颗粒表面, 具有较强的水敏和速敏效应, 严重影响了储集层的渗流能力。因此, 杂基含量高也是重力流成因储集层比三角洲成因储集层物性差的重要影响因素。

沉积条件决定了储集层成岩作用的增孔与减孔效应。如白豹地区延长组长6三角洲砂岩储集层绿泥石膜较发育, 含量大于1%(表 1; 图8-b), 它一方面抑制了石英的生长, 另一方面增大了颗粒的半径, 增强了储集层抗压能力, 有效保护了储集层的原生孔隙, 白豹长6储集层残余粒间孔平均为1.5%, 明显高于重力流沉积储集层(表 2)。深水砂岩富含白云岩岩屑, 在成岩期有机酸作用下, 白云岩岩屑溶解, 释放出大量的碳酸根离子, 为成岩作用中晚期铁方解石(图 8-c)和铁白云石(图 8-d)大量生成奠定了物质基础。不同的沉积类型, 碳酸盐胶结物的含量和类型都存在较大的差异, 其中白豹地区延长组长6三角洲储集层主要为铁方解石胶结物, 平均含量为3.3%, 铁白云石含量平均仅1.0%; 而延长组长6、长7重力流沉积储集层中, 铁方解石含量分别为3.3%和2.7%, 铁白云石胶结物含量比三角洲砂岩储集层明显增多, 平均分别为2.5%和2.8%(表 2)。铁白云石呈晶粒状充填在粒间孔和各类溶蚀孔中, 常常还可以见到铁白云石沿着白云岩岩屑边缘生长, 形成铁白云石加大边的现象(图 8-d)。晚期碳酸盐胶结作用使得孔隙明显减少, 是储集层致密化的重要因素。

图8 鄂尔多斯盆地中部延长组深水砂岩岩石学特征
a— L51井, 长7, 塑性颗粒变形充填孔隙; b— B210井, 长6, 碎屑颗粒绿泥石膜发育; c— S139井, 长6, 铁方解石胶结充填孔隙; d— B464井, 长6, 白云岩屑的铁白云石加大边
Fig.8 Petrology characteristics of deepwater sandstone of the Yanchang Formation in center of Ordos Basin

表3 鄂尔多斯盆地白豹地区延长组长6深水砂岩储集层成岩作用及孔隙演化史 Table3 Diagenesis and porosity evolution history of deepwater sandstone in the Chang 6 interval of Yanchang Formation in Baibao area, Ordos Basin

白豹地区延长组长6三角洲储集层与上里塬— 合水地区长6重力流储集层孔隙度基本相当, 约10%, 但渗透性上却存在差异。前者平均渗透率为0.53× 10-3 μ m2, 后者为0.23× 10-3 μ m2, 储集层研究表明, 受沉积类型的控制, 两个区块的粒度、绿泥石膜的发育程度、碳酸盐胶结物及伊利石杂基含量等方面都存在较大的差异, 导致了两个区块储集层渗流能力的较大差异。

3.2 致密油形成的有利条件

在鄂尔多斯盆地深水区, 延长组优质烃源岩与砂岩大面积分布, 互层共生, 形成了良好的源储配置关系。长7沉积期为最大湖泛期, 沉积了一套富有机质的油页岩、暗色泥岩, 厚度20~60, m区域面积超过5× 104 km2。烃源岩有机质类型好, 以Ⅰ 、Ⅱ 1型干酪根为主, 平均有机碳值为13.75%。成熟度适中, RO值一般为0.9%~1.1%, 进入生排烃高峰阶段, 具有高产烃率(产油率达400 kg/t)、高排烃效率(一般为55%~90%)(杨华等, 2005)、广覆式生烃的特征。长6暗色泥岩有机碳含量为2.18%, 干酪根类型以Ⅱ 1型为主, 也具有一定生烃能力。

图9 鄂尔多斯盆地延长组致密油油藏剖面Fig.9 Reservoir profile of tight oil accumulation of the Yanchang Formation in Ordos Basin

长6、长7期, 在湖盆中部地区形成了以重力流沉积为主的、纵横交织的、庞大的“ 满盆砂” 的储集层分布格局, 为石油聚集提供了有利的储集空间。在成岩过程中, 受沉积物粒度、岩石组分的控制, 深水砂岩经历了强烈的压实和胶结作用, 形成了致密砂岩储集层, 但它处于油源中心或与烃源岩互层共生(图 9), 具有优先捕获油气的优势, 有利于非常规致密油的形成。

晚侏罗世— 早白垩世, 在快速埋藏过程中, 升温、欠压实及生烃增压等共同作用下, 延长组长7优质烃源岩层产生了显著的超压, 压力系数一般为1.2~1.8(邓秀芹等, 2011b)。因此, 尽管长6、长7深水砂岩储集层岩性致密、物性差, 但在长7烃源岩层的超压充注作用下, 成熟的油气仍可进入到上、下邻近的致密储集层中, 形成大面积的致密油。

3.3 致密油的分布

鄂尔多斯盆地延长组致密油分布于该含油系统的“ 核心区域” :平面上, 位于湖盆的中部, 即环县、华池、庆阳、正宁一带, 为中晚三叠世的沉积中心; 纵向上, 位于延长组中部与油页岩互层共生或紧邻的致密砂岩储集层中, 石油未经大规模长距离运移, 直接进入到长6、长7油层组, 形成储集层渗透率均小于1× 10-3 μ m2的湖盆中部长6、长7致密油。

4 结论

1)鄂尔多斯盆地延长组长6、长7期具备大型深水砂岩形成的物源供给、湖盆底形和构造动力条件。在湖盆沉积中心发育大面积深水砂岩, 砂体垂向叠合厚度较大, 呈北西— 南东向沿湖盆长轴方向延伸。

2)深水砂岩主要为砂质碎屑流、浊流和滑塌成因的沉积, 局部地区发育三角洲沉积。砂岩组合类型复杂, 不同流态的流体往往随着时空变化相互转化, 相伴出现。其中, 白豹地区厚层砂体主要为水下分流河道叠加远砂坝、滑塌砂体; 华池地区主要为滑塌、砂质碎屑流夹浊流成因的砂岩; 合水地区为浊流、滑塌和砂质碎屑流成因的砂岩叠加而成。

3)深水砂岩具有粒度细、云母和绿泥石等塑性颗粒含量高、陆源的碳酸盐岩岩屑和伊利石杂基较多的特征, 造成储集层抗压实能力较差、胶结强烈, 使储集层在成岩过程中发生致密化。

4)深水砂岩处于油源中心或与烃源岩互层共生, 具有优先捕获油气的优势, 有利于非常规致密油的形成。

作者声明没有竞争性利益冲突.

参考文献
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