肖承鈺，尹 偉，張 穎，徐士林，楊 漁，劉振峰

(1.長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430100；2.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；3.中國石化 華東石油局，南京210000；4.振華石油控股有限公司，北京 100031)

鄂爾多斯鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組成藏體系與油氣富集模式

肖承鈺1，尹 偉2，張 穎3，徐士林2，楊 漁4，劉振峰2

(1.長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430100；2.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；3.中國石化 華東石油局，南京210000；4.振華石油控股有限公司，北京 100031)

在典型油藏解剖基礎(chǔ)上，根據(jù)油氣成藏體系概念和劃分原則，結(jié)合烴源巖、源儲組合樣式、油藏特征、成藏機(jī)制等，將鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組劃分為近源—接觸式成藏體系和近源—跨越式成藏體系2類。前者油藏類型以巖性油藏為主，源儲緊鄰，為直接接觸，具有“近源成藏”特征，運(yùn)移距離短，運(yùn)移動力主要為源儲壓力差，輸導(dǎo)體系為砂巖(微裂縫)，隱性輸導(dǎo)，油氣富集主控因素為優(yōu)質(zhì)烴源巖、有利砂體和裂縫，油氣富集模式可概括為“近源—接觸式‘源、相、縫’控”；后者油藏類型以構(gòu)造—巖性為主，源儲為跨越式接觸關(guān)系，具有“遠(yuǎn)源成藏”特征，運(yùn)移距離較長，運(yùn)移主要動力為源儲壓力差和浮力，輸導(dǎo)體系以斷裂—砂體為主，油氣富集主控因素為通源斷裂、有利砂體和裂縫，富集模式可概括為“近源—跨越式‘?dāng)?、相、縫’控”。

成藏體系；富集模式；延長組；鎮(zhèn)涇地區(qū)；鄂爾多斯盆地

鎮(zhèn)涇區(qū)塊(下文簡稱鎮(zhèn)涇地區(qū))位于鄂爾多斯盆地西南部[1]，與長慶油田的西峰油田具有相似的巖性油藏成藏背景，構(gòu)造平緩，為一近西傾單斜[2]。烴源巖主要為長7油層組暗色泥巖，廣泛發(fā)育，油氣資源豐富；儲層為條帶狀展布的前緣水下分流河道，大面積分布；三角洲前緣廣泛發(fā)育的暗色泥巖成為良好封蓋層。本區(qū)主要目的層位為上三疊統(tǒng)延長組和下侏羅統(tǒng)延安組，本文重點(diǎn)研究層位為延長組長6、長8和長9油層組[3-5]。截至2012年底，已在長62、長81和長91亞油層組提交探明儲量，其中主要分布在長81亞油層組，并發(fā)現(xiàn)了一個大型巖性油藏群——紅河油田，累計探明儲量近2×108t，勘探潛力大。

本文在中生界成藏體系認(rèn)識的基礎(chǔ)上[6]，結(jié)合近期主力烴源巖研究新認(rèn)識，進(jìn)一步細(xì)化了延長組主要目的層成藏組合，開展了延長組內(nèi)部油氣成藏體系的精細(xì)劃分，分析主力油層組的油氣富集主控因素，并建立了油氣富集模式，以期為選區(qū)評價提供理論指導(dǎo)。

1 成藏特征與成藏體系劃分

鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組已發(fā)現(xiàn)油藏類型主要為巖性、構(gòu)造—巖性油藏，具有大面積含油、儲量豐度低，儲層物性差(低孔特低滲)、油藏壓力低、油水分布復(fù)雜(無統(tǒng)一油水界面)等特點(diǎn)[7]。

1.1 成藏組合劃分

對鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組已發(fā)現(xiàn)工業(yè)油流層系的典型油藏進(jìn)行了詳細(xì)解剖，剖析了每個油藏的油藏類型、油氣來源、儲層、蓋層特征和源儲組合樣式(表1)。油藏類型主要為巖性、構(gòu)造—巖性油藏，其中長8油層組為巖性油藏，長6、長9油層組主要為構(gòu)造—巖性、巖性油藏。主力烴源巖為長7底部頁巖(即張家灘頁巖)[7-12]，主要儲層為長9、長8、長6，蓋層主要有長8泥巖隔層、長7、長4+5和延安組泥巖段，其中長4+5泥巖為一套區(qū)域蓋層。根據(jù)烴源巖與儲層的距離及接觸關(guān)系，源儲配置樣式可劃分為2大類：一是近源—接觸式組合，即儲層與主力烴源巖直接接觸，如長81砂體與主力烴源巖長7底張家灘頁巖；二是近源—跨越式組合，即儲層與主力烴源巖非直接接觸，為跨越式接觸，如長91砂體與主力烴源巖長7底張家灘頁巖，二者之間存在長8油層組地層。

最新油源對比結(jié)果表明，鎮(zhèn)涇地區(qū)中生界油氣主要來源于長7底部張家灘頁巖[6-7]，而不是整個長7暗色泥巖，長7中上部近90 m厚的暗色泥巖為次要烴源巖，也就是一套局部蓋層，這一結(jié)論突破了前人關(guān)于整個長7段暗色泥巖為主力烴源巖及成藏組合的認(rèn)識。這套局部蓋層對下伏油氣藏的保存至關(guān)重要，筆者認(rèn)為這很可能是鎮(zhèn)涇地區(qū)紅河油田長8油氣最富集的重要原因。

主力烴源巖的新認(rèn)識帶來了成藏組合的新認(rèn)識。在前期延長組近源成藏體系認(rèn)識基礎(chǔ)上[6]，結(jié)合主力烴源巖新認(rèn)識和典型油藏生儲蓋組合剖析，為滿足精細(xì)勘探對地質(zhì)認(rèn)識需求，本文進(jìn)一步細(xì)劃了延長組內(nèi)部油氣成藏組合，即將延長組劃分為3個成藏組合：長9—長82近源—跨越式成藏組合、長81—長7近源—接觸式成藏組合、長6—長4+5近源—跨越式成藏組合。

1.2 各成藏組合內(nèi)油氣成藏特征

鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組具有以下成藏特征：主力烴源巖為長7底近10 m厚的張家灘頁巖，這個認(rèn)識和鄂爾多斯盆地南部其他地區(qū)認(rèn)識一致[8]；主力儲層為長91、長81和長62亞油組；局部蓋層為長4+5和長7中上部暗色泥巖；張家灘頁巖生烴時間為侏羅紀(jì)末，生烴高峰期為早白堊世末[8]，長91、長81油藏關(guān)鍵成藏期為早白堊世末[13-14]，主要成藏動力為生烴增壓作用產(chǎn)生的源儲壓力差[15-18]。

不同的油氣成藏組合在油氣藏類型、源儲組合樣式、輸導(dǎo)體系、運(yùn)移距離、運(yùn)移動力等方面存在著明顯差別(表2)。

長9—長82近源—跨越式成藏組合具有以下成藏特征：長91油藏類型為構(gòu)造—巖性、巖性，源儲組合樣式為間隔式，即儲層與主力烴源巖(張家灘頁巖)縱向上非直接接觸，儲層位于源巖下方，蓋層主要為長82頂部泥巖(圖1)，輸導(dǎo)體系為斷裂和裂縫—砂體復(fù)合，運(yùn)移距離較長，成藏動力主要為源儲壓力差。

表1 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組典型油藏生儲蓋組合

表2 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)不同成藏組合內(nèi)油氣成藏特征

長81—長7近源—接觸式成藏組合內(nèi)油氣成藏特征如下：長81油藏為巖性油藏，源儲組合樣式為接觸式，即儲層與主力烴源巖(張家灘頁巖)縱向上直接接觸，儲層位于源巖下方，蓋層主要為長7油層組近100 m厚的暗色泥巖(圖1)，源儲緊鄰，隱性輸導(dǎo)，輸導(dǎo)體系為砂體，運(yùn)移距離短，成藏動力主要為源儲壓力差。

長6—長4+5近源—跨越式成藏組合內(nèi)成藏特征如下：長62油藏類型為構(gòu)造—巖性、巖性，源儲組合樣式為間隔式，即儲層與主力烴源巖(張家灘頁巖)縱向上非直接接觸，儲層位于源巖上方，蓋層主要為長6上部—長4+5厚層泥巖，局部長4+5剝蝕區(qū)為延安組泥巖(圖1)，輸導(dǎo)體系為斷裂和裂縫—砂體復(fù)合，運(yùn)移距離較長，成藏動力主要為浮力。

1.3 成藏體系劃分

依據(jù)前人提出的油氣成藏體系理論[19-20]，將鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組劃分為2大類3個油氣成藏體系：一類是源(生)、儲直接接觸，為近源—接觸式成藏體系；另一類是源(生)、儲呈間隔式接觸，油氣必須通過油源斷裂等輸導(dǎo)體系運(yùn)移才能聚集成藏，為近源—跨越式成藏體系。3個油氣成藏體系分別為：長81—長7近源—接觸式成藏體系、長6—長4+5近源—跨越式成藏體系和長9—長82近源—跨越式成藏體系。

2 油氣富集主控因素及富集模式

不同油氣成藏體系內(nèi)油藏類型、源儲組合樣式、油氣輸導(dǎo)體系、成藏動力不同，因此，油氣富集主控因素存在差異。

2.1 近源—接觸式成藏體系富集主控因素

長81—長7近源—接觸式成藏體系，主力烴源巖為長7張家灘頁巖，主要儲層為長81砂巖，蓋層為長7中上部大段泥巖，源上儲下、直接接觸、就近配置；早白堊世末期張家灘頁巖生成的油氣在源儲壓力差驅(qū)動下直接向下充注到長81砂體，形成了長81大型致密砂巖油藏——紅河油田。

2.1.1 優(yōu)質(zhì)烴源巖控制著油氣富集

鎮(zhèn)涇地區(qū)主力烴源巖為張家灘頁巖，全區(qū)分布，厚度在8～16 m，平均厚度為10 m，區(qū)塊北東部厚度大，向西南逐漸變薄(圖2)。該套烴源巖有質(zhì)機(jī)豐度高(平均TOC為8%)，成熟度適中(Ro=0.7%～1.0%)，生烴潛力大[(S1+S2)=53.13 mg/g]，為一套優(yōu)質(zhì)烴源巖。它是油氣富集的烴類物質(zhì)基礎(chǔ)，控制油氣的宏觀分布。長81砂巖普遍見油氣顯示，即大面積含油，油氣顯示以油斑為主，局部見油浸顯示，即局部富集，張家灘頁巖發(fā)育區(qū)油氣顯示好(圖2)。尤其是區(qū)塊東北部紅河12井區(qū)，張家灘頁巖厚度大，油氣顯示好，水平井測試和試采產(chǎn)量高?？梢?，油氣富集明顯受控于優(yōu)質(zhì)烴源巖分布，油氣富集具有典型“源控”特征(圖2)。長81砂巖位于張家灘頁巖下部，與源巖直接接觸，因此張家灘頁巖發(fā)育區(qū)生烴規(guī)模大，烴源充足。同時，生烴超壓與頁巖厚度和有機(jī)質(zhì)豐度呈正相關(guān)，張家灘頁巖發(fā)育區(qū)則生烴產(chǎn)生的異常壓力更大[8-9]，導(dǎo)致頁巖發(fā)育區(qū)源儲壓力差大，成藏動力大，相鄰砂巖油氣充滿度高。另外，長81地層極平緩，傾角小于1°，儲層致密，油氣無法大規(guī)模橫向運(yùn)移，基本上是就近成藏，因此，油氣富集明顯受控于優(yōu)質(zhì)烴源巖(張家灘頁巖)。

圖1 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組成藏組合劃分模式

圖2 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)長81油氣顯示與張家灘頁巖厚度疊合圖

2.1.2 有利砂體控制油氣分布，物性控制油氣富集

鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組主要為西南物源的辨狀河三角洲前緣沉積，水下分流河道是優(yōu)勢沉積微相，水下分流河道砂體厚度大，儲層物性好。此外，長石、巖屑溶蝕作用和綠泥石套膜建設(shè)性成巖作用進(jìn)一步改善了儲層物性。鎮(zhèn)涇地區(qū)長81已鉆井油氣顯示均分布在有效砂巖厚度4 m以上的地區(qū)；普遍見油斑顯示，油氣顯示(油斑以上)厚度大、含油級別高的地區(qū)，即油氣相對富集區(qū)均位于有效砂巖厚度大的地區(qū)，如紅河12井區(qū)、紅河37—紅河105井區(qū)、紅河73—紅河74井區(qū)和紅河1井區(qū)，與前期研究認(rèn)識一致[21]。

2.1.3 NEE向裂縫發(fā)育控制油氣富集高產(chǎn)

近年來，黃土塬三維地震大面積實(shí)施為斷裂及裂縫的識別提供了資料基礎(chǔ)(圖3)。三維地震實(shí)施前普遍認(rèn)為延長組儲層致密、鐵板一塊，即斷裂及裂縫不發(fā)育，三維實(shí)施后發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)涇地區(qū)斷裂和裂縫非常發(fā)育。T6C(長8頂面)相干圖表明主要發(fā)育NEE向和NW向2組斷裂及裂縫(圖3)，其中NEE向斷裂附近裂縫發(fā)育程度高，裂縫走向與斷裂走向一致，與區(qū)域背景一致[22-23]。NEE向斷裂及裂縫為燕山中期構(gòu)造運(yùn)動形成，形成時間早，與成藏關(guān)鍵時期一致，改善了儲層物性；裂縫無充填或充填少量的方解石，構(gòu)成了油氣運(yùn)移的通道，對成藏起建設(shè)性作用。NW向斷裂及裂縫形成于喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動期，即延長組油藏關(guān)鍵成藏期之后，對油氣藏具有破壞性作用[22]。

圖3 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)長81油氣顯示與裂縫預(yù)測疊合圖

裂縫的發(fā)育對鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組長81致密砂巖儲層至關(guān)重要，長81儲層為低孔特低滲，滲透率非常低，主要是因為喉道??；裂縫的發(fā)育大大改善了儲層的物性，尤其是裂縫可導(dǎo)致儲層滲透率數(shù)量級的增大，物性好的儲層優(yōu)先得到充注，含油飽和度較高，裂縫具有局部富集油氣的作用。

2.2 近源—跨越式成藏體系富集主控因素

長9—長82近源—跨越式成藏體系源儲組合樣式為間隔式，即儲層與主力烴源巖(張家灘頁巖)縱向上非直接接觸，儲層位于源巖下方，蓋層主要為長82頂部泥巖，輸導(dǎo)體系為斷裂和裂縫—砂體復(fù)合，運(yùn)移距離較長，成藏動力主要為源儲壓力差(圖4,5)。

2.2.1 斷裂或裂縫發(fā)育區(qū)控制油氣富集

近源—跨越式成藏體系中源巖與儲層間隔式接觸，張家灘頁巖生成的油氣必須通過斷裂或裂縫運(yùn)移才能到達(dá)儲集層，因此，油氣聚集必然受斷裂或裂縫控制。以紅河55井區(qū)長9油層組為例，油層向南止于玉都斷裂帶，向北止于上肖北斷裂帶，且工業(yè)油流井多位于斷裂帶附近，證實(shí)了斷裂帶分布與油氣高產(chǎn)區(qū)的分布關(guān)系較為密切(圖3)。

圖4 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)長91水平井產(chǎn)能與儲層類型、油氣顯示與儲層物性關(guān)系

圖5 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組油氣富集模式

鎮(zhèn)涇地區(qū)紅河42—55井區(qū)水平井產(chǎn)量與裂縫發(fā)育關(guān)系統(tǒng)計結(jié)果表明，裂縫發(fā)育區(qū)試油、投產(chǎn)1個月和3個月的產(chǎn)量均比孔隙—裂縫發(fā)育區(qū)高(圖4a)。

2.2.2 有利砂體控制油氣富集

長91有利砂體控制油氣分布，物性控制油氣富集(圖4b)，這個規(guī)律與長81認(rèn)識一致[21]。限于篇幅，這里不再贅述。

2.3 延長組油氣富集模式

在對鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組不同成藏體系油氣富集主控因素分析的基礎(chǔ)上，建立了延長組油氣富集模式(圖5)：(1)近源—接觸式成藏體系油氣富集主要受控于優(yōu)質(zhì)烴源巖、有利砂體和裂縫，富集模式可概括為“近源—接觸式‘源、相、縫’”控；(2)近源—跨越式成藏體系油氣富集主要受控于斷裂、裂縫和有利砂體，富集模式可概括為“近源—跨越式‘?dāng)唷⑾?、縫’”控。

3 結(jié)論

(1)延長組可劃分為近源—接觸式和近源—跨越式2類和3個成藏體系，分別為長81—長7近源—接觸式成藏體系、長9—長82和長6—長4+5近源—跨越式成藏體系。

(2)近源—接觸式成藏體系內(nèi)油藏類型以巖性油藏為主，具有“近源成藏”特征；運(yùn)移距離短，運(yùn)移動力主要為源儲壓力差，隱性輸導(dǎo)；油氣富集主控因素為優(yōu)質(zhì)烴源巖、有利砂體和NEE向裂縫；油氣富集模式可概括為“近源—接觸式‘源、相、縫’控”。

(3)近源—跨越式成藏體系內(nèi)油藏類型以構(gòu)造—巖性油藏為主，具有“遠(yuǎn)源成藏”特征；運(yùn)移距離較長，運(yùn)移主要動力為源儲壓力差和浮力，輸導(dǎo)體系以通源斷裂為主；油氣富集主控因素為通源斷裂、有利砂體和裂縫；富集模式可概括為“近源—跨越式‘?dāng)?、相、縫’控”。

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(編輯 徐文明)

Petroleum accumulation systems and oil enrichment patterns of Yanchang Formation in Zhenjing area, southern Ordos Basin

Xiao Chengyu1, Yin Wei2, Zhang Ying3, Xu Shilin2, Yang Yu4, Liu Zhenfeng2

(1.CollegeofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China; 2.PetroleumExploration&ProductionResearchInstitute,SINOPEC,Beijing100083,China; 3.SINOPECEastChinaPetroleumBureau,Nanjing,Jiangsu210000,China; 4.ZhenhuaPetroleumHoldingsLimited,Beijing100031,China)

Detailed analysis of the distribution of source rocks, the source-reservoir assemblages, the characteristics and the accumulation mechanisms of oil pools, etc. allow the Yanchang Formation in the Zhenjing area to be divided into near-source-contact type and near-source-leap type petroleum accumulation systems. The near-source-contact type petroleum accumulation system is characterized by lithologic traps, short migration distance, with the pressure difference between source and reservoir serving as major migration force and subtle transportation system in which hydrocarbon enrichment is mainly controlled by high-quality source rocks, favorable sand bodies as well as fractures. The oil enrichment pattern can be described as "source rock-sedimentary microfacies-fracture combined control". The near-source-leap type petroleum system is characterized by structural-lithologic traps, relatively longer migration distance, with the pressure difference between source and reservoir or buoyancy force serving as the major migration driving forces and the faults connecting source rocks serving as the main pathway, in which hydrocarbon enrichment is mainly controlled by the faults connecting source rocks, high quality sand bodies and fractures. The oil enrichment pattern can be summarized as "faults connecting source rock-sedimentary microfacies-fracture combined control".

petroleum accumulation system; oil enrichment pattern; Yanchang Formation; Zhenjing area; Ordos Basin

1001-6112(2015)03-0347-07

10.11781/sysydz201503347

2014-11-09；

2015-05-07。

肖承鈺(1992—)，男，資源勘查工程專業(yè)。E-mail:499763257@qq.com。

國家科技重大專項(2011ZX05002-006)資助。

TE122.3+3

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