朱 靜 李文厚 韓永林 袁 珍 李衛(wèi)成

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系 西安 710069;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 西安 710021; 3.西安石油大學(xué)油氣資源學(xué)院 西安 710065;4.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 西安 710018)

隴東地區(qū)前侏羅紀(jì)古地貌及油藏成藏規(guī)律研究①

朱 靜1,2,4李文厚1韓永林2,4袁 珍3李衛(wèi)成2,4

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系 西安 710069;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 西安 710021; 3.西安石油大學(xué)油氣資源學(xué)院 西安 710065;4.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 西安 710018)

隴東地區(qū)以往對(duì)油氣地質(zhì)方面的研究多聚焦于三疊系,侏羅系的研究相對(duì)比較零散,缺乏整體性、系統(tǒng)性;限于當(dāng)時(shí)的基礎(chǔ)資料、研究目的及認(rèn)識(shí),研究的精度和深度有一定的局限性,精細(xì)地質(zhì)刻畫(huà)及與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合程度較低。對(duì)隴東地區(qū)古地貌特征和成藏規(guī)律的研究,作為對(duì)全盆地地質(zhì)資料的補(bǔ)充和佐證,無(wú)疑具有其必然性和必要性。本文采用殘留厚度和補(bǔ)償厚度印模法及沉積地質(zhì)綜合方法恢復(fù)出隴東地區(qū)前侏羅紀(jì)古地貌形態(tài),并首次做出其三維模擬還原圖;依據(jù)已探明油藏空間分布,結(jié)合地貌形態(tài)、成藏條件等分析,總結(jié)出研究區(qū)古地貌油藏六種成藏模式?？碧綄?shí)踐證實(shí),古地貌油藏受控因素多,古地貌形態(tài)特征僅僅是受控因素之一。

隴東 前侏羅紀(jì) 延安組 古地貌 成藏規(guī)律

隴東地區(qū)北起洪德,南至早勝,西抵三岔,東達(dá)張岔,地處鄂爾多斯盆地西南部,面積約20 000 km2,屬伊陜斜坡構(gòu)造單元。富縣組是侏羅紀(jì)最早沉積的地層,其發(fā)育在由印支運(yùn)動(dòng)所造成的凹凸不平剝蝕面上,沉積以填平補(bǔ)齊為特點(diǎn),與下伏三疊系延長(zhǎng)組呈不整合接觸關(guān)系[1]。它不僅本身在一定程度上含油,而且對(duì)后期的主力油層延安組有重要的影響和控制作用。近年勘探實(shí)踐表明,延9和延10是延安組的主力油層,具有較大的勘探潛力,而前侏羅紀(jì)古地貌是控制延安組下部延9-延10油藏的基礎(chǔ)[2～7]。本文在對(duì)隴東地區(qū)前侏羅紀(jì)古地貌精細(xì)刻畫(huà)的基礎(chǔ)上,依據(jù)已探明油藏空間分布,結(jié)合成藏條件分析,總結(jié)出研究區(qū)古地貌油藏六種成藏模式。

1 古地貌研究

古地貌的研究起步于20世紀(jì)50年代,目前在較廣的學(xué)科范圍內(nèi)得到應(yīng)用[8～10]。不同的古地貌單元對(duì)應(yīng)著不同的沉積體系。正如畢的鐘指出:“沉積環(huán)境的分析基本上就是古地貌學(xué)。而沉積學(xué)者在從事沉積環(huán)境的重建時(shí),實(shí)際上就成為一位地貌學(xué)者”[11]。古地形地貌是控制一個(gè)盆地后期沉積相發(fā)育與分布的一個(gè)主要因素,同時(shí)在一定程度上控制著后期油藏的儲(chǔ)蓋組合;地質(zhì)歷史中各構(gòu)造期所產(chǎn)生的不整合面古地貌更是油氣地質(zhì)工作者關(guān)注的一大熱點(diǎn)。

1.1 研究思路

三疊紀(jì)末,印支運(yùn)動(dòng)使鄂爾多斯盆地整體抬升,延長(zhǎng)組頂部遭受強(qiáng)烈風(fēng)化及河流侵蝕等地質(zhì)作用,形成水系廣布、溝壑縱橫、丘陵起伏的古地貌景觀[7]。盆地的沉積演化研究表明,侏羅系富縣組和延安組延10期屬于河流充填型沉積,延9期為廣覆型補(bǔ)償沉積,延10期末至延9期始古地形被夷平(圖1),演化為沼澤化平原環(huán)境。延9段底至富縣組的厚度與前侏羅紀(jì)古地貌成鏡像關(guān)系,利用其厚度可以反演前侏羅紀(jì)古地貌形態(tài)。因此,延10+富縣組的厚度及巖性變化是前侏羅紀(jì)古地貌的記錄和印模。

鑒于研究區(qū)侏羅系油氣的聚集受古地貌控制,本文對(duì)前侏羅紀(jì)古地貌的研究思路是在基礎(chǔ)地質(zhì)分析(鄂爾多斯盆地區(qū)域構(gòu)造背景、沉積背景及沉積地層發(fā)育特點(diǎn)的研究)的基礎(chǔ)上,根據(jù)各層組的砂層厚度、地層厚度等厚線(特別是延10+富縣組的地厚圖)的變化趨勢(shì),通過(guò)獲取關(guān)鍵參數(shù)(如古地形高差、坡度等),結(jié)合地震測(cè)線資料等,采用殘留厚度和補(bǔ)償厚度印模法及沉積地質(zhì)綜合方法來(lái)恢復(fù)前侏羅紀(jì)古地貌形態(tài)。

1.2 古地貌單元的確定

(1)沉積背景

印支運(yùn)動(dòng)在鄂爾斯盆地的地史發(fā)展中是一次重大變革,在沉積上實(shí)現(xiàn)了由海相、過(guò)渡相向陸相的根本性轉(zhuǎn)變,自晚三疊世以來(lái)發(fā)育完整和典型的陸相碎屑巖沉積體系,進(jìn)入了大型內(nèi)陸差異沉積盆地的形成和發(fā)展時(shí)期。隴東地區(qū)在侏羅紀(jì)富縣期及延安組的沉積經(jīng)歷了完整的由下切、充填到抬升的演化的過(guò)程。下侏羅統(tǒng)富縣組與下伏三疊系呈角度不整合接觸,中侏羅統(tǒng)延安組與下侏羅統(tǒng)富縣組呈沉積間斷接觸;早侏羅世富縣期地形切割差異大,以河谷下切充填沉積為主,到中侏羅世延安期,地形差異逐漸變小,形成河流、湖泊三角洲沉積為主、三角洲平原上廣泛發(fā)育平原沼澤,沉積了厚2～14 m的一套含煤巖系。

圖1 隴東地區(qū)侏羅系橫剖面圖Fig.1 Cross section in the region of Eastern Gansu

(2)沉積前古構(gòu)造特征

三疊紀(jì)末,印支運(yùn)動(dòng)使盆地抬升遭受剝蝕變形,盆地具有較明顯的差異構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。沉積學(xué)分析證明了這一古構(gòu)造面為一起伏不平的剝蝕面,并對(duì)后期的沉積有明顯的控制作用。通過(guò)研究古構(gòu)造發(fā)育特點(diǎn)可以揭示出構(gòu)造抬升區(qū)塊和沉降區(qū)塊。抬升區(qū)塊一般為遭受剝蝕的高地區(qū),而沉降區(qū)塊則是接受沉積的地貌(如坳陷區(qū)、谷地平原等)。研究區(qū)西側(cè)的構(gòu)造作用強(qiáng)烈[1],屬于抬升區(qū),侏羅系沉積前以遭受剝蝕為主。

(3)地震識(shí)別古地貌

根據(jù)地震資料,發(fā)現(xiàn)各古地貌特征在地震剖面上有明顯的識(shí)別標(biāo)志。如具有明顯溝谷地貌特征的、并對(duì)古水流體系的發(fā)育起著通道作用的帶狀延伸的低凹地貌單元,地震剖面上顯示為寬緩的溝谷特征;對(duì)沉積格局起明顯的分隔作用的古凸起,其厚度明顯厚于兩側(cè),在地震上可見(jiàn)到兩側(cè)地層的上超現(xiàn)象;在局部地貌形態(tài)中,下切溝谷是發(fā)育廣泛、并控制后期水系發(fā)育的重要地貌單元,由于溝谷下切深度不同,在地震剖面上表現(xiàn)為不同的形式,可以通過(guò)波形特征和剖面形態(tài)特征進(jìn)行辨識(shí)[12]。綜合分析隴東地區(qū)地震剖面圖,97ML1B測(cè)線可識(shí)別出慶西二級(jí)古河、賀旗支河,98YC1測(cè)線識(shí)別出甘陜一級(jí)古河、斜坡及古高地,04GLQ04C測(cè)線識(shí)別出甘陜一級(jí)古河、河間丘等古地貌單元。把從地震剖面上所識(shí)別出的古河道、階地、斜坡、高地等古地貌單元用不同顏色的線段標(biāo)識(shí)在平面圖上,成為下一步結(jié)合鉆井資料進(jìn)行井-震聯(lián)合分析古地貌單元的基礎(chǔ)。

(4)地層等厚圖、相對(duì)最小地形高差及坡度

侏羅紀(jì)早期的沉積體系發(fā)育狀況和沉積物分布主要受控于沉積前古地貌與古地形特點(diǎn),因此,研究侏羅系早期沉積地層發(fā)育特點(diǎn)和沉積體系時(shí)空配置特征是進(jìn)行沉積前古地形地貌恢復(fù)的重要依據(jù)。在利用鏡像關(guān)系恢復(fù)古地貌的時(shí)候可以根據(jù)上覆地層向高地的超覆關(guān)系,計(jì)算出兩點(diǎn)間當(dāng)時(shí)地形的最小高差。經(jīng)計(jì)算研究區(qū)內(nèi)的相對(duì)最小地形高差為150～ 200 m。根據(jù)地層等厚圖(圖2)、砂巖累積厚度圖可以具體地勾畫(huà)出當(dāng)時(shí)的剝蝕區(qū)和沉積區(qū),利用地層等厚線圖還可以定量計(jì)算出沉積區(qū)的坡度,使古地貌的恢復(fù)更為真實(shí)。經(jīng)計(jì)算,富縣期環(huán)縣及子午嶺以北一帶的沉積區(qū),最小坡度為0.5o～4o,在白豹以北和演武以北一帶的沉積區(qū),最小坡度為1o～5o。

(5)古流向

河流一般是由高地勢(shì)流向低地勢(shì)的,因此河流的古流向也是判別古地形的重要依據(jù),可以通過(guò)指向標(biāo)志的測(cè)量統(tǒng)計(jì)、物源區(qū)分析、沉積物粒度變化趨勢(shì)分析等來(lái)標(biāo)定。根據(jù)隴東地區(qū)重礦物分析,延10+富縣期重礦物組合及含量平面變化趨勢(shì)(圖2)可分為二大重礦物組合區(qū),即Ⅰ:自西向東穩(wěn)定礦物鋯石含量逐漸增加,其中電氣石+鋯石>85%,含量相對(duì)較高,金紅石少見(jiàn);Ⅱ:自南向北穩(wěn)定礦物鋯石含量逐漸增加,不穩(wěn)定礦物石榴子石含量逐漸減少,其中鋯石+電氣石+金紅石>85%,含量相對(duì)較高。上述重礦物組合變化規(guī)律,表明具有兩大物源方向:西-東向和南-北向。通過(guò)對(duì)古流向的分析,且各支流河谷應(yīng)與甘陜河谷呈銳角相交,結(jié)合當(dāng)時(shí)古構(gòu)造格局控制的古地勢(shì)西高東低,研究區(qū)兩條古河水流方向如圖2所示:甘陜古河-自西向東,慶西古河-自南向北匯入甘陜古河中。

圖2 隴東地區(qū)延10+富縣期重礦物分布圖Fig.2 Distribution graph of heavymineral of Fuxian and Yan10 stage in the region of Eastern Gansu

1.3 前侏羅紀(jì)古地貌特征

溝壑縱橫的盆地,總體顯現(xiàn)為西高(鹽池-鎮(zhèn)原)中陷(吳起、華池)東緩(靖邊-富縣)的古地貌特征[12]。根據(jù)印模法及沉積地質(zhì)綜合方法恢復(fù)出研究區(qū)前侏羅紀(jì)古地貌形態(tài)如圖所示(圖3a),并首次做出前侏羅紀(jì)古地貌的三維模擬還原圖(圖3b)。

1.4 古地貌單元的劃分

根據(jù)各地貌單元的特征將隴東地區(qū)的古地貌劃分為以下幾個(gè)地貌單元:

(1)侵蝕河谷:為侏羅紀(jì)時(shí)的長(zhǎng)條帶狀低凹地區(qū),為研究區(qū)內(nèi)最低的古地貌單元。按河谷形成時(shí)河流的規(guī)模大小、切割深度,劃分為甘陜一級(jí)古河,慶西二級(jí)古河以及斜坡上發(fā)育的三級(jí)支河(圖3b)。古河谷構(gòu)成古地貌劃分的骨架,將研究區(qū)分割為演武高地、姬塬高地及子午嶺高地,其延10+富縣組地層厚度大于100 m,河谷中發(fā)育典型的河流充填剖面結(jié)構(gòu),充填有巨厚層塊狀河床砂礫巖,內(nèi)部層理發(fā)育。

①甘陜一級(jí)古河谷:屬于典型的一級(jí)古河谷,流經(jīng)距離長(zhǎng),流域廣,對(duì)基巖切割深度大。在隴東地區(qū)自西向東斜穿圖幅,一直向東延伸,河谷的寬度一般12～24 km。從鉆井剖面分析填平的富縣及延10段砂巖累加厚度,最大厚度可達(dá)266 m(白243井),與高地高差在150～200 m之間,因此推測(cè)當(dāng)時(shí)河谷下切作用非常強(qiáng)烈,河道較窄。

②慶西二級(jí)古河谷:呈近南北向分布于研究區(qū)西南部,河谷寬約10～15 km,與高地高差100 m左右,河流深切處出露地層由南至北為長(zhǎng)3、長(zhǎng)2。慶西古河在里47井-嶺53井處與甘陜古河匯合。

③三級(jí)河谷(也稱河溝):在一、二級(jí)古河谷兩側(cè)發(fā)育多條次一級(jí)的支河谷如賀旗和慶合三級(jí)河谷,其長(zhǎng)度短,切割深度小(一般小于100 m),這些河谷規(guī)模小,它的展布與主河谷呈銳角相交,將斜坡分割,使斜坡地形變得丘陵起伏,高低相間,其河谷窄,流域面積較小,坡降相對(duì)較大。三級(jí)古河對(duì)延長(zhǎng)組地層的沖蝕及古高地、斜坡的支解起著重要作用,不但對(duì)古地貌起著復(fù)雜化的作用,同時(shí)對(duì)油氣的富集也起著重要作用。

(2)古高地:研究區(qū)內(nèi)地形處于相對(duì)較高的地貌單元,分布有演武高地、姬塬高地和子午嶺高地,富縣、延10期長(zhǎng)期遭受風(fēng)化剝蝕,缺失沉積。其中姬塬高地為區(qū)內(nèi)最高地區(qū),是由于構(gòu)造抬升而形成的古地貌單元,面積566 km2;演武高地位于研究區(qū)西南部,約1 800 km2;子午嶺高地位于研究區(qū)東南部,面積約1300 km2。

(3)古隆起斜坡帶:位于高地與河谷之間具有一定坡度的過(guò)渡地帶。研究區(qū)發(fā)育有姬塬南坡、演武北坡和子午嶺北坡古隆起斜坡帶,其中姬塬南坡較為寬緩,每千米坡降約5.7～6.3 m。斜坡延10+富縣組地層厚度0～60 m,斜坡靠近河谷的位置坡度大,易受一級(jí)古河沖刷切割而肢解破碎,其形態(tài)為指狀,習(xí)慣稱之為坡嘴。姬塬南坡寬為1.5～2.0 km,發(fā)育10個(gè)坡嘴;演武斜坡和子午嶺斜坡寬為1.0～1.2 km,發(fā)育21個(gè)坡嘴。斜坡坡嘴處發(fā)育延10期邊灘沉積,二元結(jié)構(gòu)明顯,若有合適的圈閉條件,即可富集成藏。

圖3 研究區(qū)前侏羅紀(jì)古地貌特征圖A。平面圖;B。三維模擬還原圖Fig.3 Palaeogeomorphology of Pre-Jurassic in the study areaA.Plain Figure;B.Simulation restored maps

(4)古階地:為原先河谷的谷底,由于河流下切作用,原先的侵蝕面相對(duì)抬升到洪水位以上,呈階梯狀順河谷分布于河谷兩側(cè)。河流階地并不是連續(xù)的,常保留在河流的凸岸,這是河流向凹岸侵蝕的結(jié)果。延10+富縣組地層厚度為60～100 m,在富縣-延 10早期未接受沉積,只在延10晚期因河谷的填平,河床擺動(dòng)才接受了邊灘沉積(20～60 m),常與延長(zhǎng)組裂縫系統(tǒng)一起構(gòu)成石油的輸導(dǎo)體系。

(5)河間丘:是一、二級(jí)古河中剝蝕厚度相對(duì)較小的殘丘,四周被古河包圍,相對(duì)較高的河中高地,其特征是河谷中延10+富縣組地層厚度突然減薄,延長(zhǎng)組頂面構(gòu)造抬高,顯示為洼槽背景上的局部隆起,與河谷之間的高差約45～80 m,延10+富縣組地層厚度為20～100 m。研究區(qū)共發(fā)育六個(gè)河間丘和一個(gè)臺(tái)地,四周的古河切割深度達(dá)200 m,三疊系生成的油氣可沿河道砂巖向上運(yùn)移,在河間丘砂巖中聚集、富集、成藏。因此,河間丘亦是侏羅系勘探的重點(diǎn)靶區(qū)。

2 成藏條件

2.1 生油條件

侏羅系延安組自身缺乏油源巖,其石油也來(lái)自于底部延長(zhǎng)組[13,14]。主要生油巖為長(zhǎng)9-長(zhǎng)4+5地層中的暗色泥巖,其中以長(zhǎng)7生油巖最好,具有有機(jī)質(zhì)豐度高、母質(zhì)類型好(Ⅱ類占88.6%)特征,是盆地主要烴源巖。

2.2 運(yùn)移條件

通過(guò)前人對(duì)中生界古構(gòu)造演化、異常過(guò)剩壓力分布、原油物性、地化指標(biāo)、儲(chǔ)層地質(zhì)特征及古地貌形態(tài)等研究分析,認(rèn)為延安組石油的運(yùn)移聚集具有以下特征:運(yùn)移動(dòng)力以壓實(shí)水動(dòng)力(異常壓力)為主;早白堊世大量生烴、排烴期為油氣主要成藏期;主要運(yùn)移通道為侏羅系古河道切割所形成的疊置復(fù)合砂體;油氣運(yùn)移以垂向運(yùn)移為主[15,16],油氣分布層系多。

2.3 儲(chǔ)蓋組合條件

中生界鄂爾多斯盆地的發(fā)展演化史奠定了其在縱向上發(fā)育了多套儲(chǔ)蓋組合,隴東地區(qū)延安組為下生上儲(chǔ)式儲(chǔ)蓋組合(圖4)。下伏湖泊發(fā)育鼎盛時(shí)期(長(zhǎng)7)形成的盆地中生界最好的生油巖系;長(zhǎng)7之上儲(chǔ)層發(fā)育,不僅有三疊系延長(zhǎng)組湖泊-三角洲相儲(chǔ)層,受印支運(yùn)動(dòng)的影響,在侏羅系富縣、延10期及延9、延8期還發(fā)育了大規(guī)模的河道砂壩和三角洲平原砂巖儲(chǔ)集體,富縣、延10期以巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖為主,延9、延8層為亞長(zhǎng)石砂巖,具有粒度相對(duì)較粗、儲(chǔ)層物性好的特征(表1);延安組除延10上部細(xì)粒泥質(zhì)沉積可作蓋層外,延9-延6期研究區(qū)沼澤平原化,沉積物以泥質(zhì)沉積為主,其與砂巖儲(chǔ)集體呈互層形成良好的遮擋條件,構(gòu)成延安組油藏的區(qū)域性蓋層,生儲(chǔ)蓋配置良好。不足之處是油源相對(duì)較遠(yuǎn),垂向運(yùn)移距離達(dá)400～500 m左右,運(yùn)移至延安組的油氣應(yīng)該較有限。

圖4 隴東地區(qū)中生界埋藏-熱史及含油系統(tǒng)事件圖Fig.4 Burial-thermal history and hydrocarbon system of Mesozoic in the region of eastern Gansu

表1 隴東地區(qū)侏羅系儲(chǔ)層物性分析Table1 The porosity and permeability statistics of Jurassic reservoir in the eastern Gansu area

2.4 運(yùn)聚成藏條件

在含油氣系統(tǒng)中,就成油配套史分析,重點(diǎn)是成油氣關(guān)鍵時(shí)刻的確定,成油關(guān)鍵時(shí)刻控制了油氣的運(yùn)移聚集成藏期的時(shí)限。盆地生烴史研究表明(圖4),中生界含油氣系統(tǒng)只有一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期——早白堊世,即三疊系烴源巖在早白堊世進(jìn)入生、排烴高峰期。此時(shí),盆地內(nèi)主要的巖性圈閉、構(gòu)造-巖性圈閉也已形成,蓋層封閉性較好;同時(shí)孔隙演化史研究表明,該時(shí)期延安組砂巖有次生溶蝕孔隙發(fā)育,為油氣儲(chǔ)存創(chuàng)造了良好的空間。在上述地質(zhì)條件的良好配置下,為石油的運(yùn)移聚集提供了必要的條件。

3 古地貌油藏成藏模式

與鄂爾多斯盆地內(nèi)相鄰其它油田一樣,隴東地區(qū)的油氣聚集主要受晚三疊世以來(lái)的沉積相控制。構(gòu)造-巖性油藏是研究區(qū)最重要和最常見(jiàn)的油藏類型。由于油藏大多與低幅度構(gòu)造相關(guān),構(gòu)造幅度越高、越完整形成油藏規(guī)模就越大,單井產(chǎn)量也越高[17]。依據(jù)已探明油藏空間分布,結(jié)合地貌形態(tài)、上覆層沉積環(huán)境、砂體展布、運(yùn)移通道類型等多種因素總結(jié)出研究區(qū)古地貌油藏六種成藏模式(圖5)。

3.1 深切河谷邊緣-三角洲前緣組合成藏模式

這類油藏出現(xiàn)在古地貌的深切河谷邊緣,上覆地層延9期(或上覆延8期)為三角洲前緣分流間灣相泥巖為油氣很好的局部蓋層,延10期河道砂壩砂體是主要的儲(chǔ)集體,且易形成披蓋壓實(shí)構(gòu)造,有利于油藏聚集。以南梁地區(qū)的油藏為代表,由于甘陜古河對(duì)下伏地層的下切作用,長(zhǎng)2地層僅剩幾十米,因此縮短了延10、富縣組滲透性很好的砂巖與下部延長(zhǎng)組生油層(長(zhǎng)7、長(zhǎng)4+5)的距離,減小了油氣從下部向上運(yùn)移的阻力,起到了溝通油源的作用,延長(zhǎng)組油氣通過(guò)延10、富縣期古河道向上運(yùn)移并在延10段頂部成藏(圖5A)。該油藏以儲(chǔ)層發(fā)育、油藏充滿程度高、邊水較活躍為特征。

圖5 隴東地區(qū)古地貌油藏六種成藏模式圖A。深切河谷邊緣-三角洲前緣組合成藏模式;B。深切河谷邊緣-三角洲平原組合成藏模式;C。古河道-三角洲平原組合成藏模式; D。古階地-三角洲平原(或前緣)組合成藏模式;E。古高地-三角洲平原組合成藏模式; E。古高地-三角洲平原組合成藏模式;F。河間丘-三角洲平原組合成藏模式Fig.5 Palaeogeomorphic reservoirmodels in region of eastern Gansu

3.2 深切河谷邊緣-三角洲平原組合成藏模式

該油藏在隴東地區(qū)分布面積廣,尤其在研究區(qū)北部非常多,例如賀旗、華池、元城、環(huán)縣地區(qū)。此類油藏成藏模式與上述A模式相似,以延10+富縣期河道砂體為儲(chǔ)集體,不同的是,其蓋層為上覆地層延9期(或上覆延8、延7期)三角洲平原沼澤相泥巖,延長(zhǎng)組油氣沿古河道向上運(yùn)移并在延10段頂部成藏(圖5B)。

3.3 古河道-三角洲平原組合成藏模式

這類油藏下部為延10+富縣組河道砂壩,成藏模式與上述B模式相似,不同的是,此時(shí)延10+富縣期古河道充當(dāng)了輸導(dǎo)層的角色,并不是儲(chǔ)油層。延長(zhǎng)組油氣通過(guò)延10、富縣期古河道向上運(yùn)移,延9期三角洲平原分流河道砂體成為很好的儲(chǔ)集體,其上覆地層延8發(fā)育的沼澤相泥巖,對(duì)油氣起到封閉作用,圈閉成藏(圖5C)。以研究區(qū)北部五蛟地區(qū)的油藏為代表。

3.4 古階地-三角洲平原組合成藏模式

該油藏的形成與古階地的發(fā)育有密切關(guān)系,例如華池油田、馬嶺油田的油藏。階地區(qū)底部通常出露延長(zhǎng)組地層,與延長(zhǎng)組裂縫系統(tǒng)一起構(gòu)成石油的輸導(dǎo)體系,其上覆地層三角洲平原相分流河道砂體是主要的儲(chǔ)集體(圖5D),油藏緊鄰一、二級(jí)古河谷,好的保存條件是油藏形成的基本條件。由于延9、延8期分流河道儲(chǔ)集體,橫向遷移頻繁,分布規(guī)律性差,油藏多出現(xiàn)在構(gòu)造的高部位,此類油藏勘探難度較大。

3.5 古高地-三角洲平原組合成藏模式

隴東地區(qū)子午嶺高地此類油藏最為發(fā)育,古地貌單元為高地,缺失延安組延10及富縣組地層,延9地層與三疊系延長(zhǎng)組直接接觸,裂縫網(wǎng)絡(luò)輸導(dǎo)體系溝通油源,同時(shí)古河道使油氣垂向運(yùn)移聚集,在壓實(shí)構(gòu)造的鼻隆部位成藏(圖5E)。

3.6 河間丘-三角洲平原組合成藏模式

這類油藏與古河谷中河間丘的發(fā)育密切相關(guān),河間丘的出現(xiàn)使得此處的儲(chǔ)層在油源方面具有“近水樓臺(tái)”的先天優(yōu)勢(shì),油氣沿河道向上運(yùn)移,它可以優(yōu)先捕獲油氣,上覆地層延9、延8期三角洲平原沼澤相泥巖為油氣很好的蓋層。油層厚度薄、石油充滿程度低、油藏底水和邊水活躍是該類油藏的基本特征(圖5F)。研究區(qū)白豹油田就是此類油藏的代表。

4 結(jié)論

(1)采用殘留厚度和補(bǔ)償厚度印模法及沉積地質(zhì)綜合方法恢復(fù)出隴東地區(qū)前侏羅紀(jì)古地貌形態(tài),并首次做出其三維模擬還原圖。研究區(qū)存在3個(gè)古高地,發(fā)育4條古河,6個(gè)河間丘和1個(gè)臺(tái)地,古高地與古河之間由高到低依次分布有斜坡和階地,且該種古地貌景觀嚴(yán)格控制了富縣組和延安組下部的沉積相及壓實(shí)披蓋構(gòu)造的形成。

(2)針對(duì)隴東地區(qū)古地貌油藏總結(jié)出六種成藏模式。勘探實(shí)踐證實(shí),古地貌油藏形成條件十分復(fù)雜,受控因素多,古地貌形態(tài)特征僅僅是受控因素之一。除了油源、圈閉等基本成藏條件外,油氣運(yùn)移通道,儲(chǔ)集砂體形態(tài)分布特征、上覆地層沉積環(huán)境等都是不容忽視的因素。

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Research on Palaeogeomorphic Features of Pre-Jurassic and Accumulation Regularity of Oil Reservoir in the Area of Eastern Gansu,Ordos Basin

ZHU Jing1,2,4LIWen-hou1HAN Yong-lin2,4YUAN Zhen3LIWei-cheng2,4
(1.Geology Department of North W est University,Xi'an 710069; 2.Research Institute of Exp loration and Development,PetroChina Changqing Oilfield Com pany,Xi'an 710021; 3.Institute of Oil and Gas Resources,Xi'an Shiyou University,Xi'an 710065 4.National Engineering Laboratory of Exploration and Development of Low-permeability Oil-Gas Fields,Xi'an 710018)

In previous achievements,depositional system,paleogeomorphology,geological evolutionary and sedimentary characteristics of Ordos basin has been quite clearly recognized.However,the research precision and depth in local area still has certain limitation.As geological data's supplementand corroborative evidence of Ordos basin,the research on precise depiction of geological features,sedimentary characteristics as well as their matching relationship with practical production in local area,undoubtedly,has its necessity and inevitability.

Most of the previous researches on petroleum geology in the eastern Gansu were focused on Triassic,and the research on Jurassic is few,scatter,and lacking of integration and systematicness.The petroleum exploration history on Jurassic went through three stages:most of the achievements aremainly on regional geological surveying,researches on Jurassic are few(before 1970s);Several oil fields of Jurassic,such as Maling,Yuancheng,were successively founded in study area,and Fuxian Formation,Yan'an Formation of Jurassic become the major explorative horizon (form 1970 to 2000);New oil reservoirs of Y10,Y9 and Y8member of Yan'an Formation are founded continuously in local regional(from 2000 to now)。In the past few years,exploration practice indicated that Y10 and Y9members are themain oil-bearing layer of Yan'an Formation,owning great resource potential.Paleogeomorphic form is the basic factor of Y8-Y10 oil reservoir。

In view of petroleum accumulation of Jurassic controlled by paleogeomorphic forms,this paper will rebuild the paleogeomorphic formwork of pre-Jurassic,and firstmake up the 3D simulation restoredmaps,which are based on geological analysis(such as sedimentary background,tectonic setting),changing tendency of sand layer thickness and formation thickness of each members(especially the formation thickness of Y10 Formation),calculating key parameters(such as ancient landform evaluation difference,slope gradient,paleocurrent direction),combining with seismic data and so on,adopting remnant thickness-compensation cast and synthesismethod of sedimentary geology。

First,according to the stratum development features,five paleogeomorphic units are divided:erosion valley,paleo-upland,paleo-slope,paleo-terrace,interchannelmound.There are three paleo-uplands,four ancient rivers,six interchannelmounds and one platform in eastern Gansu area.Between paleo-uplands and ancient rivers,there are slopes and terraces from high to low in order,which are strictly controlled sedimentary facies and compaction-drape tectonic of Fuxian formation and lower Yan'an formation。

Second,according to spatial distribution of oil reservoir already founded and combined with analysis of paleogeomorphic features and reservoir forming conditions,six paleogeomorphic reservoirmodels are summed up in the study area:edge of deep dissection valley-delta front,edge of deep dissection valley-delta plain,ancient valley-delta plain, paleo-terrace-delta plain,paleo-upland-delta plain,and interchannelmound-delta plain combination models.Exploration practices shows that formation conditions are very complicated,which is controlled bymany factors,and paleogeomorphic features is only one of the important factors。

Eastern Gansu;Pre-Jurassic;Yan'an Formation;palaeogeomorphic features;oil reservoir law

朱靜 女 1983年出生 博士研究生 沉積學(xué)及石油地質(zhì)學(xué) E-mail:zhujing0117@qq.com

P531 TE122.2

A

1000-0550(2010)06-1229-09

①國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(編號(hào):2003CB214602)資助。

2009-09-28;收修改稿日期:2009-12-28