含油气盆地岩性圈闭成藏动态分析——以鄂尔多斯盆地西峰地区长8油藏为例.pdf

第 3 3 卷第 4 期 2 0 1 2 年 8 月 新疆石油地质 Xl J l ANG P E T ROL E UM GE OL OGY Vo 1 ． 33， NO ． 4 Au g ． 201 2 含油气盆地岩性圈闭成藏动态分析 以鄂尔多斯盆地西峰地区长 8 油藏为例 陈 凯 ， 刘 震 ， 潘 高峰 ， 张 荣辉 ， 王 菁 ， 朱文 奇 1 ． 中国石油大学 油气资源与探测国家重点实验室， 北京 1 0 2 2 4 9 ； 2 ． 中国石油 长庆油田公司 采油八厂，西安 7 1 0 0 2 1 ； 3 ． 中国石油 勘探开发研究院 西北分院， 兰州 7 3 0 0 2 0 摘要 针对岩性圈闭成藏过程提出了动态分析的综合研究方法。通过对典型岩性油藏动态解剖， 重点研究岩性圈 闭成藏过程中主要形成要素的演化特征， 着重恢复地史时期烃源岩地层压力、 储集层孔隙度、 油气充注、 岩性圈闭形 成等关键因素在时空变化中的演化规律， 同时对各成藏要素进行综合分析， 确定岩性油藏形成的动态演化过程。研 究结果表明， 西峰地区长8 岩性油藏为近源高压成藏模式， 具有成藏动力和储集层临界物性“ 二元控藏” 的特点。 关键词 鄂尔多斯盆地； 西峰油田； 岩性油藏； 动态解剖； 成藏模式； 主控因素 文章编号 1 0 0 1 3 8 7 3 2 0 1 2 0 4 0 4 2 4 0 4 中图分类号 T E l 1 2 ． 4 2 2 文献标识码 A 以鄂尔多斯 盆地西峰油 田上三叠统延长组长 8 油藏为例 ， 研究了油气成藏关键要素的演化特征； 综 合分析成藏要素的时空配置关系 ； 厘定岩性油藏的动 态成藏过程 ， 建立动态成藏模式。岩性圈闭成藏动态 分析对于深化认识研究区油气成藏规律 、 确定成藏主 控因素及预测有利区域都具有重要的意义。 1 西峰地区典型油藏形成动态解剖 西峰地区位于鄂尔多斯盆地西南部 ， 构造位置为 伊陕斜坡西南的庆阳鼻褶带上 ， 构造平缓 ， 以岩性油藏 为主 ， 所钻遇 的三叠 系延长组 自下而上分为长 l 0 _ - 长 1 共 1 O个油层组 。延长组主要含油层系为长 8和 长6油层组 ， 主力烃源岩为长7油层组泥岩。 西峰油田长8 油藏是长庆油田发现的大型岩性 油藏 ， 长 8 油藏在横向上 ， 由北东向南西沿着主砂带 延伸 ， 连续分布； 在纵向上 ， 叠合连片， 形成含油面积 及有效厚度都很大的大型岩性油藏。构造基本形态 为一个由南东向北西倾伏的平缓单斜， 局部发育低幅 度鼻状构造。其最主要的储集层为水下分流河道和 三角洲前缘砂体n 一 1。长 8 储集层平均孔隙度约为 1 0 ％， 平均渗透率约为1 m D， 主砂带两侧受分流间湾 泥质侧向遮挡形成大型岩性圈闭。从剖面上看 ， 该区 油藏总体上是被泥岩遮挡和分隔， 含油砂体之间或内 部出现的致密干层也可以起 到侧 向或纵 向的遮挡作 用 。西峰地区长 7 段泥岩为区域优质烃源岩 ， 为延长 组各段储集层提供了丰富的油气。同时由于其厚度 大， 分布范围广， 欠压实强烈， 泥岩排替压力高而成为 了长 8 段储集层的有效盖层 。 本文对长 8 岩性油藏展开成藏条件动态解剖 ， 重 点恢复地史时期烃源岩地层压力 、 储集层孑 L 隙度 、 油 气充注 、 岩性圈闭形成等关键 因素的演化特征 ， 同时 对各成藏要素进行综合分析 ， 确定岩性油藏形成 的动 态演化过程 。 1 ． 1 油藏形成主控因素演化过程 1 烃源岩地层 压力演化油气成藏流体 动力 学研究的依据是地层压力 。地层压力及 由地层压力 换算的流体势反映了盆地内的流体动力结构， 是油气 成藏流体动力学研究的主要依据 。长8 油藏的主产 油层是长 8 顶部的砂岩 ， 主生油层为长 7 底部的泥岩 ， 储集层和烃源岩紧密接触。油源经初次运移可进入长8 圈闭成藏 ， 油气成藏的主要动力来源于长 7 烃源岩 的 剩余压力， 欠压实烃源岩地层古压力是油气初次运移 的主要动力， 而泥岩孑 L 隙度的演化则记录了其压力的 变化过程 ， 通过“ 回归反推” 泥岩古孔隙度恢复方法 ， 用改进P h i l l i p p o n e 公式计算长7 泥岩流体古动力 。 长 7 烃源岩内部流体压力演化 比较复杂 ， 总的趋 势是早期为静水压力， 中期普遍发育超压， 晚期随着 地层的抬升和流体排出压力逐渐释放 图1 。根据 现今 压力 剖 面分 析 ， 泥岩 超压 发育 的起始 深 度在 1 2 5 0 m左右 。泥岩在早 白垩世之前 ， 由于埋藏较 浅 和地层的反复抬升， 以静水压力为主， 压力随着地层 的起伏而相应变化。从早白垩世开始， 地层沉降速度 加快 ， 泥岩出现欠压实， 地层开始孕育超压。早白垩世 中期烃源岩大量生烃再加上地温急剧上升 ， 泥岩内部 收稿E l 期 2 0 1 1 1 1 1 0 修订日期 2 0 1 2 04 1 9 基金项 目 国家科技 重大专项 2 0 0 8 z x 0 5 0 0 1 作者简介 陈 凯 1 9 8 4 一 ， 男， 湖北孝感人， 在读博士研究生， 油气成藏机理， T e 1 1 3 4 8 8 7 3 0 9 9 6 E - m a i l 1 v y c h a n 2 0 4 6 1 6 3 l l1 1 第 3 3 卷第4 期 陈凯， 等 含油气盆地岩性圈闭成藏动态分析 4 2 7 斯盆地西 峰地区岩性油藏分布具有“ 两元成藏” 特征 ， 其近源成藏模式主要受成藏期流体动力和储集层临 界物性的控制， 流体动力决定了油气运移方向， 储集 层临界物性决定了油气是否能进人砂体。 由于多数地层岩性圈闭是近源成藏 ， 可能会导致 烃源岩垂 向动力较强的地方更易成藏 ， 不同类型的压 力 系统形成及演化的差异 ， 造成现今 的相对低压 区和 相对高压区地层中均有岩性油气藏分布。因此， 成藏 期烃源岩的古流体动力条件对于地层岩性圈闭能否 成藏以及油气的运移聚集位置尤为重要。分析西峰 地区长 7 泥岩成藏期地层压力系数平面分布与油藏 关系， 西峰地区由于欠压实作用强烈， 导致古地层压 力存在异常高压 ， 压力系数很高 。西峰地区压力系数 为 1 ． 3 ～ 1 ． 6 5 ， 分布呈现东南部低西北部高的特点， 油 藏主要分布在压力系数高值区和低值区过渡的区域， 预测成藏期具备油气运移的动力。岩性油藏储集砂 体内部的储集物性是控制油气充注决定因素， 只有当 储集物性达到临界值时 ， 来 自外部的油气才能进入到 储集砂体中。通过研究表明， 西峰地区长 8 储集层成 藏期临界孔隙度为1 0 ． 8 ％， 统计西峰地区出油井及落 空井成藏期储集层孔 隙度 的分布规律 ， 油井 的出油 层位在成藏期时的孑 L 隙度均大于储集层临界孔隙度， 而落空井成藏期时的储集层孔隙度在储集层临界孑 L 隙度附近， 这说西峰地区成藏时储集层临界物性是控 制油气能否成藏的重要因素。 综上所述 ， 西峰地 区长 8 岩性油藏主力油藏圈闭 形成早 、 持续时间长 ； 储集层次生溶蚀孔隙发育 ， 成藏 期物性较好； 成藏期长7 烃源岩内部发育异常高压 ， 成藏动力较强 ； 油气遮挡层封堵性能好 ， 保存条件 良 好。西峰地区长 8 油藏主要为近源高压成藏模式， 岩 性圈闭成藏具有“ 二元控藏” 特征， 即受到流体动力和 储集层临界物性控制。 参考文献 [ 1 ] 付金华 ， 郭正权 ， 邓秀芹． 鄂尔多斯盆地西南地区上三 叠统延长组沉积相及石油地质意义[ J ] ． 古地理学报 ， 2 0 0 5 ， 7 1 3 4 4 4 ． [ 2 ] 姚永朝 ， 文志刚． 西峰油田长8 段油藏地质研究及储层评 价[ J ] ． 江汉石油学院报 ， 2 0 0 5 ， 2 7 3 4 1 9 4 2 1 ． [ 3 ] 康永尚， 郭黔杰． 论油气成藏流体动力系统[ J ] ． 地球科 学 ， 1 9 9 8 ， 2 3 3 2 8 1 2 8 4 ． [ 4 ] 胡晓丹． 鄂尔多斯盆地镇泾地区中生界岩性油藏形成条 件及主控因素分析E D] ． 中国石油大学 北京 ， 2 0 1 0 ． [ 5 ] 刘震 ， 张万选 ， 张厚福， 等． 辽西凹陷北洼下第三系异 常地层压力分析[ J ] ． 石油学 报 ， 1 9 9 3 ， 1 4 1 1 4 2 3 ． [ 6 ] 刘震 ， 赵阳 ， 梁全胜 ， 等． 隐蔽 油气藏形成与富集 [ M] ． 北京 地质出版社， 2 0 0 7 ． [ 7 ] 刘震， 邵新军， 金博 ， 等． 压实过程 中埋深和时间对 碎屑岩孔隙度演化的共同影响[ J ] ． 现代地质 ， 2 0 0 7 ， 2 1 1 1 2 5 1 3 2 ． [ 8 J A t h y L F ． D e n s i t y ， p o r o s i t y a n d c o m p a c t i o n o f s e d i m e n t a r y r o c k s [ J ] ． A A P G B u l l e t i n ， 1 9 3 0 ， 1 4 1 1 2 4 ． 1 9 J S e l l e y R C ． P o r o s i t y g r a d i e n t s i n N o A h S e a o i l b e a r i n g s a n d s t o n e s l J ] ． J o u r n a l o f t h e G e o l o g i c a l S o c i e t y ， 1 9 7 8 ， 1 3 5 1 l 1 9 一l 3 2 ． [ 1 0 ] 王英民． 海相残余盆地成藏动力学过程模拟理论与方 法 以广西十万大山盆地为例[ M] ． 北京 地质出版 社 ， 1 9 9 8 ． [ 1 1 ] 潘高峰 ， 刘震． 砂岩孔隙度演化定量模拟方法研究 以鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组为例[ J ] ． 石油学 报， 2 0 1 1 ， 3 2 3 2 4 9 2 5 6 ． [ 1 2 ] 黄志龙， 郝石生． 盖层突破压力及排替压力的求取方法 [ J ] ． 新疆石油地质， 1 9 9 4 ， 1 5 2 1 6 3 1 6 6 ． Dy na mi c Ana l y s i s o f Li t ho l og i c - - Tr a p Re s e r v o i r i n Oi l -- Be a r i ng Ba s i ns An e x a mpl e f r o m Ch a n g ． 8 r e s e r v o i r i n Xi f e ng a r e a ． 0r d o s b a s i n CHEN Ka i ， L I U Z h e n ， P AN G a o f e n g ， Z HANG Ro n g h u i ， WANG J i n g 1 ,3 Z HU W e n q i 1 ． S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f P e t r o l e u m R e s o u r c e a n d P r o s p e c t i n g ， C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m， B e i j i n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a ； 2 ． N o ． 8 O i l P r o d u c t i o n P l a n t ， C h a n g q i n g Oi l f i e l d Co mp a n y ， Xi ’ a n ， S h a a n x i 71 0 0 2 1 ， Ch i n a ； 3 ． No a h we s t B r a n c h ， Re s e a r c h I n s t i t u t e o f E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， P e t r o C h i n a ， L a n z h o u ， G a n s u 7 3 0 0 2 0 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r p r e s e n t s a n e w l y d e v e l o p e d d y n a mi c a n a l y s i s me t h o d f o r l i t h o l o g i c t r a p r e s e r v o i r e v o l u t i o n ． T a k i n g a t y p i c a l l i t h o l o g i c r e s e r v o i r a s a n e x a mp l e ， t h e e v o l u t i o n o f ma i n e l e me n t s c o n t r i b u t i n g t o t h e f o r ma t i o n o f t y p i c a l l i t h o l o g i c a l r e s e r v o i r i s s t u d i e d i n s o u r c e r o c k p r e s s u r e ， r e s e r v o i r p o r o s i t y ， o i l g a s c h a r g i n g ， l i t h o l o g i c t r a p f o r ma t i o n ， b u i l d i n g u p t h e d y n a mi c mo d e l o f t h e f o r ma t i o n o f l i t h o l o g i c r e s e r v o i r ． T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e mo d e l o f C h a n g 一 8 l i t h o l o g i c a l r e s e r v o i r i n Xi f e n g a r e a b e l o n g s t o n e a r s o u r c e a n d h Ji g h p r e s s u r e h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n mo d e l wi t h f e a t u r e s o f d u a l e l e me n t s c o n t r o l l i n g t h e r e s e r v o i r b y mi g r a t i o n d r i v e f o r c e a n d c r i t i c a l p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f r e s e rvo i r ． Ke y W o r d s Or d o s b a s i n ； Xi f e n g a r e a ； l i t h o l o g i c r e s e r v o i r ； d y n a mi c a n a l y s i s ； h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n mo d e l ； c r i t i c a l c o n t r o l l i n g f a c t o r