張蔚紅,董 浩,楊 剛
(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安710069;2.陜西省煤層氣開發(fā)利用有限公司,陜西西安710065)
直羅油田位于陜北斜坡中南部的富縣境內(nèi),富縣地域在地層分區(qū)上屬華北地臺區(qū)陜甘寧盆地地層分區(qū)。該分區(qū)內(nèi)包括寧夏、甘肅的東部及陜西北部;分區(qū)邊界為陜西隴縣、銅川、韓城一線以北;陜西隴縣、甘肅環(huán)縣一線以東;分區(qū)的東部及北部沿入內(nèi)蒙古、山西境內(nèi);其西部和南部與陜甘寧盆緣地層分區(qū)相鄰。
區(qū)內(nèi)出露地層有:奧陶系、石炭系至白堊系、第三系和第四系。區(qū)內(nèi)以陸相中生代地層及第四系黃土層最為發(fā)育,分布廣泛。缺失志留系和泥盆系。區(qū)內(nèi)的奧陶系僅有下統(tǒng),為海相灰?guī)r;石炭系有中、上統(tǒng),為海陸交互相沉積的灰?guī)r、砂頁巖,含煤、鐵、鋁土礦等;二疊系及三疊系下統(tǒng)為湖泊、沼澤相含煤砂泥巖沉積及河湖相碎屑巖沉積;三疊系中、上統(tǒng)至白堊系在該分區(qū)內(nèi)連續(xù)出露,以內(nèi)陸河湖相為主,部分為內(nèi)陸盆地邊緣山麓堆積,三疊系中,上統(tǒng)為紅色砂泥巖及灰綠色含煤、油頁巖及少量火山碎屑之砂泥巖;侏羅系漸變過渡為含泥灰?guī)r、油頁巖的砂泥巖及礫巖;白堊系僅有下統(tǒng)志丹群,為紅色砂巖、礫巖、泥巖及少量泥灰?guī)r沉積;第三系為河湖相含石膏的紅色碎屑沉積;第四系以黃土層為主,另有少量的河流沖積、湖湘沉積等[1]。
直羅油田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的中南部。伊陜斜坡為一大型的西傾大單斜,坡度為0.5度左右,區(qū)內(nèi)不發(fā)育斷層和褶皺,僅小范圍由于差異壓實(shí)作用形成的一系列幅度較小的鼻狀隆起。通過巖心描述,薄片分析和測井?dāng)?shù)據(jù)分析響應(yīng)等綜合研究發(fā)現(xiàn),該長8研究區(qū)域三角洲相呈三角洲前緣沉積發(fā)育體系,為三角洲水下部分,在三角洲平原的外緣呈環(huán)帶狀分布,為三角洲體系中最大厚度,最復(fù)雜沉積類型,是三角洲沉積體系中儲層最為發(fā)育,成藏條件最富集的相帶。
直羅油田長8油層組從錄井資料以及巖心分析結(jié)果可知,儲層砂巖主要為灰白色、灰綠色、灰褐色成分成熟度較低的細(xì)粒長石砂巖及巖屑長石砂巖。磨圓以次磨圓—次棱角為主,分選性好。砂巖中黑云母的含量在2%~6%。膠結(jié)物主要為石英加大和長石加大。膠結(jié)類型主要為孔隙和嵌入式膠結(jié)。接觸關(guān)系多為點(diǎn)接觸和點(diǎn)線接觸。儲層的孔隙類型以粒間孔和裂隙孔為常見[2]。
碎屑組份長石、石英和巖屑總量在76% ~96%之間,平均含量為84%,填隙物中雜基和膠結(jié)物含量相差不多,填隙物含量1%~8%膠結(jié)物含量2%~14%。碎屑組份中長8油層長石含量在45% ~63%之間,平均為55%;石英含量在14% ~28%之間,平均20%;巖屑含量在4% ~8%之間,平均6%。巖屑以變質(zhì)巖巖屑和云母為主[3]。
從巖心分析資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出,鄂爾多斯長8儲層砂巖孔隙度主要在1.4% ~15.9%之間,平均為7.3%,滲透率主要分布在 0.014 ×10-3μm2~8.12 ×10-3μm2之間,平均為2.273 ×10-3μm2,屬于低孔低滲儲層,根據(jù)完鉆井測井解釋結(jié)果統(tǒng)計(jì),長8油層組砂巖平均孔隙度為10.3%,滲透率6.22×10-3μm2。物性變化受沉積相影響,物源方向砂體有較好連通性,物性平緩變化,垂直物源方向砂體連通性較差,物性變化較快,滲透率變化明顯[4]。
該區(qū)長8砂體整體呈西南至東北向展布,平均砂厚25 m以上,屬于水下分流河道相沉積。砂體在物源上呈條帶狀分布,在垂向上物源剖面為上平下凸的透鏡狀分布,同時(shí)水下分流河道容易遷移,導(dǎo)致砂體在平面上部分地區(qū)為片狀展布。該研究區(qū)儲層砂體展布面積大,連片性好。根據(jù)砂體展布分為縱向切砂體走向和沿砂體走向的兩條油藏剖面,從沿砂體走向的油藏剖面顯示出,長8小層油藏砂體厚度大,橫向連通性好,側(cè)向有一套厚度穩(wěn)定的主要油層,局部有多個(gè)次要的油層分布,縱向上干層和油層交叉分布,油層下上能與干層直接接觸,油層和干層之間泥巖蓋層與隔層存在較少[6~9]。從沉積相帶上看,長8油藏主體發(fā)育三角洲前緣水下分支河道砂體,厚層的分支河道砂體橫向上分布穩(wěn)定,連通較好,構(gòu)成研究區(qū)油藏的主要儲層,油層的物性相比其他相鄰的干層明顯較好,研究區(qū)砂體頂?shù)撞可皩訛楦蓪樱蛯又饕植加谥胁?,由?shí)測的含油飽和度資料顯示,致密砂巖層里有較好的儲量,但因儲層物性較差而幾乎沒有產(chǎn)能。
研究顯示長8油層沉積期,地層較為平緩,水體較淺。該油層厚度大,物性好,是有利的勘探區(qū)域[10],長8油層組平均單井油層厚度為7.5 m。在平面上,油層分布主要受河道分布特征和構(gòu)造控制,主要分布在主河道砂體上。
長8油層組地層水礦化度較低,平均為30 g/L,研究顯示長8油層組地層水在開放且偏氧化環(huán)境體系中,流體有較強(qiáng)活動性,在一定程度上有變質(zhì)。長8油層組的原油物性較好,黏度和密度較低,研究區(qū)流體分析數(shù)據(jù):地層原油密度0.748 g/cm3,地層原油粘度 2.03 mPa·s,地層壓力下體積系數(shù) 1.264。
地面原油密度平均0.841 g/cm3,地面原油平均粘度8.36 MPa.s,凝固點(diǎn)為 21.2℃,總體來說原油物性較好,縱向上各層差異不大。
地下流體中存在的重要能量之一就是地層壓力,在地質(zhì)演化過程中尤為重要,流體的空間分布與地層異常壓力的分布特征存在直接的關(guān)系,同時(shí)對油藏形成起著關(guān)鍵的作用,研究區(qū)長8油藏具有正常的溫度與壓力系統(tǒng),油層組平均油層溫度47.2℃,地溫梯度為2.7℃/100m,油層中深部深度平均壓力為11.3 MPa,壓力系數(shù)為0.8,屬于低壓異常壓力系統(tǒng)。
受黃土表層影響的大部分鄂爾多斯盆地,由地震資料研究顯示大部分品質(zhì)很差,分辨率不高,所以由地震資料很難確定油層組頂面的構(gòu)造起伏,而研究區(qū)在一個(gè)傾角僅為0.5°的西傾單斜的陜北斜坡中,構(gòu)造不發(fā)育,以往的勘探資料表明,陜北斜坡三疊系延長組由于構(gòu)造不發(fā)育,導(dǎo)致所形成的油氣藏類型主要為巖性油氣藏,研究區(qū)圈閉類型主要為巖性圈閉,多見砂巖透鏡體和巖性尖滅[11-13]。研究區(qū)油水分布十分明顯。該油藏是常溫異常低壓的巖性油藏,底水較弱,天然能量弱。
研究區(qū)長8油層組主要為前緣三角洲沉積體系,且發(fā)育三角洲前緣亞相。根據(jù)沉積旋回特征和它的標(biāo)志層,把長8儲層分為兩個(gè)小層,研究區(qū)物源來自于東北方向。
巖石學(xué)特征研究顯示,研究區(qū)長8儲層主要以細(xì)粒長石砂巖和巖屑砂巖為主,其中長石含量最高,石英次之。
本次研究對直羅油田上三疊統(tǒng)延長組長8儲層的巖石學(xué)特征,孔隙特征以及儲層物性特征進(jìn)行了綜合分析,進(jìn)一步明確了研究區(qū)儲層儲集性能的主要控制因素,為預(yù)測優(yōu)質(zhì)儲層空間分布提供依據(jù)。
分析長8油藏的上述特征發(fā)現(xiàn)西部相比東部較容易成藏,同時(shí)西北和西南走向上砂體主要呈向東尖滅,上傾方向被巖性遮擋,所以研究區(qū)容易形成巖性油藏,為主要巖性油藏分布區(qū)。
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