基金项目:国家自然科学基金(41372128); 西北大学大陆动力学国家重点实验室科技部专项(BJ08133-1); 国家重大专项(2011ZX05005-004-007HZ)资助
通讯作者:贺永红(1973-),男,陕西丹凤人,高级工程师,E-mail:540706014@qq.com
1.陕西延长石油集团,陕西 西安 710075; 2.西北大学 地质学系,陕西 西安 710069; 3.大陆动力学教育部 重点实验室,陕西 西安 710069; 4.陕西延长石油集团有限责任公司 研究院,陕西 西安 716000
(1.Yanchang Petroleum Group,Xi'an 710075,China; 2.Department of Geology,Northwest University,Xi'an 710069,China; 3.Key Laboratory of continental dynamics in the Ministry of Education,Xi'an 710069,China; 4.Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum Group,Xi'an 716000,China)
Chang 8 section; tight oil reservoir; distributional controlling factors; Fuxian exploration area; Ordos Basin
DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2016.0316
富县探区位于鄂尔多斯盆地中部,近年来的勘探成果表明,长8段油藏的储层以细砂岩为主、储层孔隙度介于5%~15%,渗透率一般小于0.5×10-3 μm2,主要发育致密储层,且非均质性明显; 长8段油藏没有明显的油藏边界,油水亦无统一的分异界面,开发的主要对象为物性较好、产油量相对较高的“甜点”油藏,生产需经过压裂,上述特征表明长8段油藏为致密型油藏。根据富县探区长8段的地质背景及油藏特征分析,研究认为该区长8段油藏是近源充注的结果,其分布主要受长7段优质烃源岩的展布以及长8段物性较好的“甜点”型储层共同控制; 由于区域性地史演化较为稳定,油藏在成藏之后没有发生大的破坏,所以油藏保存条件普遍较好,该因素对油藏的分布不起主要控制作用。根据上述油藏控制因素分析认为,富县探区中南部2个区块不但砂体发育,而且西邻长7段烃源岩发育区,应是长8段成藏的有利区带。
Fuxian area locates in the center of Ordos Basin.The exploration results of these years indicates that Chang 8 Member of the Triassic YanChang Formation is mainly fine sandstone,the porosity is between 5% and 15%,and the permeability generally less than 0.5×10-3 μm2.The Chang 8 Member of the Triassic YanChang Formation in Fuxian area is mainly tight reservoir with intensive heterogeneity.The hydrocarbon reservoir of Chang 8 has no apparent boundaries,there has no unified oil and water differentiate boundary.The main development target is preferable physical property and higher crude output “sweet point” hydrocarbon pool.The hydrocarbon pool needs fracture treatment.All the features can illustrate Chang 8 reservoir is tight reservoir.According to the geological background and reservoir features,the Chang 8 deposit is the result of close to source filling; its distribution is controlled by the distribution of high-quality source rock of Chang 7 Member and controlled by the preferable physical property reservoir of Chang 8 Member.For the stable geologic history,the deposit has no major damage; there has generally good preservation conditions,so preservation conditions are not the main controlling factors.According to the above mentioned factors,the two south central areas of Fuxian not only has beneficial sand body but also near the western source rock of Chang 7 Member,the two areas are the favorable zones of Chang 8 Member.
富县探区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中南部,西临甘肃合水县,南接洛川,北靠甘泉,该区是延长油田富县采油厂延长组中组合重点勘探开发区块。
前人学者对本区长8油层组进行了不同程度地研究,认为长8段为湖泊—三角洲前缘沉积相[1],长8期半深湖—深湖相主要为北东—南西向,向西南为深湖相沉积,向东北水体变浅,依次发育半深湖、三角洲沉积体系[2-3]。在相应的沉积环境下,发育中砂质碎屑流[4-5],主要为北物源。上述研究对长8段油藏的地质条件、砂体展布具有明确的指导作用,探区遂于2009年在多口井长8段获得工业油流,但均以中、低产为主,勘探成果显示:长8段储层物性致密、非均质强,油藏地质条件复杂,严重制约着后续的勘探开发工作[6],文中通过长8段油藏特征分析,探讨油藏类型及分布规律,为下一步的工作布署提供支持。
富县地区长8段地层构造与陕北斜坡构造趋势一致,约为1°~3°的西倾单倾(图1),该区长8段主要位于湖岸线以下[2-3],发育三角洲前缘水下分流河道与浅湖相沉积,水动力相对较弱(图1)。
长8段钻井岩心可见到纵向连续发育的水平层理、平行层理以及波状层理,砂岩与泥岩呈交互发育形态(图2),反映出水动力较弱、且变化范围相对稳定的沉积环境[2]。
依据铸体薄片和扫描电镜观察,长8砂岩碎屑成分中长石占49.2%,石英占29.4%,岩屑占15.%,以长石砂岩为主,碎屑颗粒粒径主要在0.062 5~0.25 mm之间,占统计总量的82.14%,主要为细粒级砂岩[7-9]。
45口井262块岩心样品的分析结果显示,长8段储层的孔隙度主要介于5%~15%之间,渗透率普遍小于0.5×10-3 μm2,物性已达到致密级别(图3)[10]。7口井38个样品的压汞分析测试反映出储层平均喉道半径小于1 μm,中值半径小于3 μm(表1)。根据储层物性、孔喉级别等评价参数,并参照油气储层分类标准[11],认为长8段储层属特低孔、超低渗、特小孔道、细微喉型储层。
由于长8段储层的展布规律与物性受沉积、成岩作用控制,存在空间差异性,加大了勘探与开发工作的难度,所以有必要对储层的非均质性深入探讨。
图4 长8储层渗透率纵向韵律分布特征
Fig.4 Longitudinal rhythm characteristics of reservoir permeability in Chang 8 section
长8段砂体一般有多个韵律层,物性随沉积正韵律的变化向上差变,非均质性普遍存在(图4)。为了确定砂体的非均质程度,研究尽量选择取心较全、进行过常规孔渗分析的单层砂体。参照相关分类标准[11],对储层渗透率进行非均质性评价,长8段储层非均质程度为中等(表2)。
研究以芦63井—芦108井油藏剖面为例,该油藏剖面砂体的发育与油藏分布并不完全重合,在储层内部无明显的油水分异界面、无明显的油藏边界(图5),具有工业价值的油藏以甜点状分布于砂体内,油层开发均需采取压裂措施,结合诸多学者的研究成果[12-16]认为,富县探区长8段油藏不是常规岩性油藏,而是致密油藏。
表2 富县探区长8段储层渗透率非均质参数计算结果表
Tab.2 Chang 8 Section heterogeneity parameter of reservoir permeability in Fuxian exploration area
由于长8段油藏无明显的油水界面和明显的边界,所以分析油藏分布及主控因素十分必要。
富县探区位于延长组长7段优质烃源岩的发育中心部位,长7段烃源岩是整个延长组最主要的烃源岩,该段烃源岩生烃后可运移至上部的长6段、长2段以及延安组等地层内成藏[17-20]; 而长8段与长7段为直接接触关系,所以具有“近水楼台”的有利成藏条件。
长7段烃源岩呈西北-东南向条带状展布,由中间向两侧逐渐减薄,发育厚度在30~90 m之间。取心实测结果表明(表3),长7段烃源岩有机质丰度高、类型好[21-22],镜质体反射率Ro在1.0%~1.5%之间,处于高成熟阶段,因而具有极好的生烃能力。
结合前人对长8油藏的运移动力机制[23-25]、通道机制[26-28]等研究成果,认为长8段油藏具备上生下储的近源成藏条件,长7段烃源岩生成的油气通过与裂缝沟通的层理、在生烃过剩压力驱动以及地震泵作用下,向下运移至长8段成藏。因此富县地区长7段烃源岩为长8段油藏的主要油源,在近源充注成藏模式下对油藏分布具有重要的控制作用。
已有的油气勘探结果显示出长8段油藏甜点主要位于生烃强度高部位及周缘区域,其中西北部2个主要探明区块均位于生烃高值区与储层发育区,中部2个探明区块均位于生烃强度高值区侧部与储层发育区(图6)。
据此认为
1)长8段油藏基本为近源充注成藏的结果,长7段烃源岩对油气分布具有较强的控制作用;
2)烃源岩具有较好的生、排烃能力时,近源储层可获得充足的烃补给,从而达到较高的含油饱和度;
3)若长8段砂岩的含油饱和度较高,且储层物性相对较好,则能够成为致密油中的“甜点”。所以长8段油藏分布主要受烃源岩与储层分布共同控制,距离生烃高值区较近且储层相对发育的区域更容易成藏。
根据上述油藏富集规律研究,认为富县探区中南部2个区块不但砂体发育,而且西邻长7段烃源岩发育区,应是长8段成藏的有利区带。
由于长8段处于延长组下组合,为湖盆扩张期沉积,所以砂体受广泛发育的泥岩包裹,加之鄂尔多斯盆地富县地区构造活动相对稳定,不发育大型断裂,虽然盆地演化后期整体抬升剥蚀,但未对油藏进行大的改造及破坏,因此油藏保存条件普遍较好,所以保存条件对油藏分布不起主要控制作用。
1)富县探区长8段油藏储层致密,油藏非均质性明显,无明显的油水界面及油藏边界,属于致密型油藏;
2)长8段油藏为近源充注成藏,其分布受长7段优质烃源岩与长8段“甜点”型储层共同控制,保存条件对油藏分布不起主要控制作用,据此预测有利区位于富县探区中南部。