吳 警，史建南，胡承飛，普玉浩，唐國龍

（油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室（成都理工大學），成都610059）

鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組沉積厚度大、油氣資源豐富［1－4］。前人根據(jù)現(xiàn)今油氣勘探形勢和原油分布規(guī)律總結(jié)出“源控論”、“相控論”等靜態(tài)表象的描述性論斷［5－8］。但隨著勘探程度的提高和石油地質(zhì)理論的進展，已有的控藏理論不能解決油源關系不明確、低滲儲層油氣輸導通道與優(yōu)勢運移路徑局限等核心問題。鎮(zhèn)原地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部（圖1），長8油層組油氣富集程度差異大，油氣成藏模式與主控因素認識不清，給油氣成藏過程的客觀認識和勘探開發(fā)一體化的油藏評價工作帶來了一定的難度［9－15］。筆者應用成藏動力學，以典型油氣藏/出油點解剖為基礎，以流體來源及其流動樣式為核心，采用精細油源對比技術、流體包裹體技術和油氣運移路徑示蹤技術等方法，通過樣品分析測試、數(shù)值模擬實驗和成藏機理的綜合研究，探討鎮(zhèn)原地區(qū)油氣的充注特征、油氣成藏的主控因素與油氣成藏模式。這將有助于提高對現(xiàn)今油藏特征的客觀認識，同時為低滲探區(qū)進一步勘探目標優(yōu)選提供科學依據(jù)。

1 油藏特征與油氣來源

1.1 油藏特征

圖1 鎮(zhèn)原地區(qū)構(gòu)造位置圖Fig.1 Structural location in the Zhenyuan area

對已知油氣藏特征進行剖析是認識特定含油氣區(qū)帶油氣成藏模式及其富集規(guī)律的基本出發(fā)點和重要內(nèi)容。通過區(qū)域地質(zhì)研究，并結(jié)合頂面構(gòu)造及試油成果分析，認為鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組主要為巖性型及構(gòu)造－巖性型油藏。單井油層厚度存在較大差異，在1～20m范圍內(nèi)均有分布，但主要集中在1～10m，平均油層厚度為6m，主要為油層、含油水層及油水層，總體上具有厚度差異大、平均厚度偏薄的特點。地層水測試結(jié)果顯示，受沉積環(huán)境、形成條件及其化學性質(zhì)等因素的影響，油層地層水主要以Cl－、和Na＋＋K＋、Ca2＋離子為主，其次為 Mg2＋、、離子，按蘇林分類屬CaCl2型；流體活躍性不強，反映各油層流體均處于相對封閉的環(huán)境體系中，油藏保存條件相對較好。變質(zhì)系數(shù)、脫硫酸系數(shù)、礦化度對比結(jié)果顯示，長8油層組居于長7和長9之間，體現(xiàn)從上到下的流體運移特征。

鎮(zhèn)原地區(qū)各油層組地面原油物理性質(zhì)基本相近，原油密度較低，油質(zhì)輕，黏度較小，蠟質(zhì)含量較少，瀝青質(zhì)含量極少。其中長8油層組與長9、長6，甚至長4＋5油層組油品性質(zhì)較為相近，密度低（0.83～0.87g/cm3）、黏度?。?～12mPa·s），屬于典型的輕質(zhì)油，說明原油流動性較好。從整體原油物性上看，原油密度和黏度相關性較好，且從長9至長6、長4＋5存在依次增高的趨勢，可能與地層埋藏深度變淺或流體來源不同有關。

1.2 油氣來源

長8油層組整體呈現(xiàn)長7油源貢獻為主的特征，僅在桐川—太白梁、孟壩等局部地區(qū)存在一定的長7－長8混源貢獻特征。從泥巖氯仿瀝青抽提物內(nèi)飽和烴質(zhì)量色譜圖上看（圖2），研究區(qū)長8段泥巖有機質(zhì)與長7段泥巖有機質(zhì)在甾烷特征上略有差別（即“V”構(gòu)型與“L”構(gòu)型的差別）。鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組油源關系較為明顯，長8原油化學特征與長7烴源巖特征較為一致，整體呈現(xiàn)長7段生烴有機質(zhì)油源貢獻為主的特征，即 M/Z 191萜烷分布圖中C30藿烷為主峰，五環(huán)三萜烷含量遠高于三環(huán)萜烷含量，三降藿烷比值（Ts/Tm）平均為1～2；M/Z 217萜烷分布圖中甾烷系列中ααα-20RC27甾烷含量具“L”形式樣；而桐川－太白梁、孟壩等局部地區(qū)甾烷系列中ααα-20RC27甾烷含量具“V”形式樣，可能存在一定的長7—長8混源貢獻特征。

2 成藏特征

圖2 鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組油源對比綜合圖Fig.2 The oil-source correlation of Chang 8oil reservoir group in the Zhenyuan area

鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組眾多油氣藏的形成，得益于各成藏要素之間的良好配置關系，并以油源充沛、區(qū)域性蓋層好、區(qū)域構(gòu)造簡單為顯著特征［16，17］。

2.1 油氣充注時間與期次

儲集層是油氣聚集成藏所必需的基本要素之一，那么，從油氣充注時間與儲層演化階段的配置關系角度分析油氣成藏機制，則是評價本區(qū)是否具備成藏條件、勘探潛力的根本問題。根據(jù)含烴流體包裹體產(chǎn)狀、相態(tài)、顏色、均一溫度測試與觀察，鏡下透射光/熒光薄片觀察結(jié)果顯示，長8油層組砂巖儲層中的石英和長石顆粒內(nèi)裂紋和穿石英顆粒裂紋中都有含烴流體包裹體發(fā)育（石英次生加大邊中發(fā)育較少），有單個狀、竄珠狀和團狀分布樣式，包括純氣相、鹽水氣液兩相、油氣兩相等3種相態(tài)類型，且有黃色和藍白色2種熒光顯示。上述特征表明長8油層組砂巖儲層至少存在2期原油充注過程。又據(jù)與烴類包裹體共生的同期鹽水包裹體均一溫度分布直方圖綜合判斷，長8油層組油藏原油充注期次應為連續(xù)的2期，相應的充注時間大致為早白堊世早期（±130Ma B.P.）和早白堊世晚期（±105Ma B.P.）（圖3），并且以長7原油晚期充注為主。

2.2 油氣充注通道與方向

油氣通過有限的優(yōu)勢通道進行運移是沉積盆地輸導體系的非均質(zhì)性、能量場的非均一性和流體流動等多種因素共同作用的結(jié)果［18］。通過鉆井巖心觀察、鏡下微觀統(tǒng)計等多種地質(zhì)方法綜合分析，結(jié)合前人野外露頭觀測結(jié)果，認為鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組主要發(fā)育構(gòu)造裂縫和連通砂體2種輸導體，其中以構(gòu)造裂縫型垂向輸導體為主，孔隙連通砂體型輸導體局部地區(qū)垂向上有一定的疊置性（但受泥質(zhì)隔層或相變的影響，疊置規(guī)模不大），在側(cè)向上連通性與砂體走向和孔喉物性有關，具有一定的側(cè)向輸導能力，總體上呈現(xiàn)出裂隙－砂體組合型“L”樣式的輸導體系和階梯式毯狀輸導樣式。根據(jù)鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組主要含油區(qū)垂向上具有多點式充注的特征，認為對研究區(qū)更為有意義的是裂隙型輸導體。

本文應用地質(zhì)色層效應原理，采用砂巖抽提物含氮化合物示蹤劑，分別進行了平面上及垂向上油氣充注方向及運移路徑的研究。如圖4所示，鎮(zhèn)255井、鎮(zhèn)376井、鎮(zhèn)103井自上而下的垂向指示特征明顯?？傮w而言，通過流體運移示蹤研究，認為研究區(qū)長8油層組原油充注期油氣運移路徑呈現(xiàn)出短距離的垂向匯聚型樣式，側(cè)向運移為輔，以多中心式垂向多點充注，輔以側(cè)向運聚成藏為主。

圖3 長8油層組同期鹽水包裹體均一溫度分布直方圖及油氣充注期次綜合圖Fig.3 The histogram of homogenization temperatures of fluid inclusions and the comprehensive figure of oil-gas injecting periods，Chang 8oil reservoir group

圖4 鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組油氣運移方向示蹤圖Fig.4 The hydrocarbon migration direction of Chang 8oil reservoir group in the Zhenyuan area

3 油藏主控因素與成藏模式

基于成藏主控因素分析，認為油源、儲層、通道、壓差是控制鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組油氣成藏的主要因素。根據(jù)試油/試采成果，結(jié)合研究區(qū)長8油層組生、儲、蓋、圈、運、保的綜合評價及地質(zhì)要素和地質(zhì)作用時空耦合匹配關系的研究，認為油源發(fā)育區(qū)、儲層發(fā)育區(qū)、輸導疊置區(qū)、動力發(fā)育區(qū)、構(gòu)造匯聚區(qū)的疊合部位是油氣富集的有利區(qū)帶。

從有效烴源巖出發(fā)，以原油充注歷史為基礎，以輸導體系為重點，綜合分析認為，研究區(qū)主要存在2種形式的含油氣系統(tǒng)：即主要為長7源巖（超壓地層［10，12］）-長8儲集含油氣系統(tǒng)，次要為長7、長8混源－長8儲集含油氣系統(tǒng)。具體而言，鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組主要的油氣成藏模式為：長7上源貢獻－開啟裂縫、疊置砂體混合輸導－垂向壓差動力驅(qū)動、巖性－構(gòu)造圈閉聚集，為典型的上生下儲的倒灌型模式，進一步證實了研究區(qū)“上生下儲、高壓驅(qū)動、裂縫與砂體輸導、多點充注、近源成藏”的油氣成藏模式（圖5）。

進一步可知研究區(qū)油氣成藏的主要模式：長7段超高壓優(yōu)質(zhì)烴源巖（輔以少量長8烴源貢獻）提供的輕質(zhì)原油，在較大的源儲壓差動力條件下，在構(gòu)造裂縫和疊置砂體的高效輸導下，在儲層未致密化之前，近源垂向運移、側(cè)向聚集成藏?；谘芯繀^(qū)這一主要的成藏模式，結(jié)合長8油層組勘探成果，可對鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組油水分布復雜性和落空井失利原因進行總結(jié)：首先，研究區(qū)長8段潛在烴源巖總體評價較差，不能作為主要的供烴灶，故作為主力烴源巖的長7段有機質(zhì)排出的原油，在砂體側(cè)向連續(xù)性較差的情況下，只能近源、垂向、短距離向下運聚成藏。這種受多因素控制的特殊類型的“隱蔽油氣藏”，無形中給油水界面識別和勘探預測帶來極大難度。其次，試油成果表明，鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組出油點及其含油區(qū)帶基本位于研究區(qū)的東部，這與該區(qū)有效烴源巖發(fā)育、儲層物性好、源儲通道發(fā)育、源儲壓差大、源儲距離短有密切的關系。

4 結(jié)論

圖5 鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組成藏模式圖Fig.5 Hydrocarbon accumulation modes of Chang 8oil reservoir group in the Zhenyuan area

a.鎮(zhèn)原地區(qū)長8油層組平均油層厚度為6 m，單井油層厚度差異大，總體厚度偏??；桐川－太白梁－孟壩及曲子地區(qū)較為富集，太平西部零星分布，主要油藏類型為巖性及構(gòu)造－巖性油藏；長8油層組整體呈現(xiàn)長7油源貢獻為主的特征。

b.長8油層組主要存在2期原油連續(xù)充注過程（第二期為主充注期）；區(qū)域性活動裂縫和局部連通砂體構(gòu)成了立體的輸導體系；流體存在明顯的從上至下的垂向運移指向。

c.鎮(zhèn)原地區(qū)長8油藏體現(xiàn)了“上生下儲、高壓驅(qū)動、裂縫與砂體輸導、多點充注、近源成藏”的模式特征，烴源巖與儲層的配置關系決定了油氣充注的貧富。

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