鄂尔多斯盆地延长组致密油成藏特征及勘探潜力分析

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:yummyumi
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致密油是一种非常规石油资源,它在全球能源结构中占非常重要地位,致密油原油物性好,为轻质油,赋存在极低渗透页岩、粉砂岩、砂岩或碳酸盐岩地层中,致密储层与富有机质源岩紧密相连。鄂尔多斯盆地位于华北陆块西部,构造活动稳定,是我国重要的含油气盆地之一,也是我国致密油发育典型区。目前,长庆探区已探明石油地质储量中低渗透-超低渗透储量占91.4%,低渗透油藏产量占92.9%。长庆油田经过多年的技术攻关,已成功实现了0.3×10-3μm2以上低渗透-超低渗透油藏(安塞、西峰、姬塬、华庆等油田)的开发。地面空气渗透率小于0.3×10-3μm2的致密油成为目前攻关对象。  鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7致密油主要发育于湖盆中部,广泛分布在姬塬—合水等地区的半深湖—深湖区,烃源岩供给充足,储集体砂岩致密且物性差,微、纳米级孔喉结构复杂,天然裂缝较发育,石油充注程度高,含油饱和度高,原油性质好,可流动性强,油藏压力系数低。  鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组长7湖相优质烃源岩是盆地主力烃源岩,为致密油形成奠定了坚实的资源基础。长7发育富有机质页岩和暗色泥岩两种类型烃源岩,富有机质页岩和黑色泥岩纹层结构发育,有机质丰度高,残留烃含量高,干酪根富类脂组份含量高,类型好,为腐泥型—混合型,成熟度高。长7湖相优质烃源岩分布广、厚度较大,页岩主要分布在姬塬—华池—宜君一带,平均厚度达16m,最厚达60m,面积3.3×104km2;黑色泥岩主要分布在姬塬西侧、吴起—洛川一带,平均厚度达17m,最厚达124m,面积5.4×104km2。长7优质烃源岩具有高的产烃率和排烃效率,长7页岩(TOC≥6%)排烃率主要分布在70%~90%,平均77.3%;长7黑色泥岩(TOC<6%)排烃率主要分布在20%~80%,平均42.7%;长7页岩生烃总量达生烃量1012.2×108t,黑色泥岩生烃量216.4×108t,长7烃源岩总生烃量达1228.6×108t。  延长组长7为内陆坳陷型湖盆半深湖—深湖相沉积,细粒沉积物发育;三叠世长7沉积期,湖盆底形为“西陡东缓”,湖盆底形控制了厚层砂体的分布,半深湖—深湖环境及多级坡折带控制了长7砂体展布特征,东北部底形平缓,为曲流河三角洲,发育三角洲前缘水下分流河道储集体。盆地西南部底形较陡,为辫状河三角洲沉积,三角洲前缘沉积物顺斜坡滑动、滑塌,在湖盆中部形成重力流沉积组合,发育大规模细粒级砂岩储集体。水下分流河道和砂质碎屑流砂体是盆地长7致密油主要的储集体类型。致密砂岩储层分布稳定、面积广、厚度大,长7致密砂岩储层分布面积达11500km2,单层砂厚5~18m,累计厚度达18~55m,储层厚度大。  延长组长7致密油储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,沉积物粒度以细砂为主;填隙物含量较高。储层致密,物性差,平均渗透率大多小于0.3×10-3μm2,分布频率为92.5%;孔隙度分布在6%~13%,平均为8.1%,分布频率为87.5%。致密油储层孔隙以粒间孔和溶蚀孔为主,面孔率低。孔隙充填物降低了孔喉连通性。孔隙喉道半径小,分布范围窄。大于2μm的微米级孔隙是致密油储层的主要储集空间,微米级孔隙类型以残余粒间孔、长石溶蚀孔为主;喉道细小,孔喉结构复杂。微米级孔隙依据孔隙长宽比,将孔隙形态划分为管束状、条带状与球状。微米级孔隙连通性好。纳米级孔喉网络系统复杂,纳米级孔隙类型以晶间孔、长石溶蚀孔、有机质孔隙等为主;喉道细小,孔喉结构复杂。微米级孔隙发育,大孔隙数量多、连通性好;纳米级孔隙数量多,但大孔隙数量少,且连通性差;微米喉道发育程度、连通性优于纳米级。致密油赋存于孤立孔隙、连通大孔隙与微裂隙三种类型的储集空间。微米尺度下油滴的体积主要分布在100~500μm3之间,纳米尺度下油滴的体积主要分布在0~10e7nm3之间。  长7烃源岩生烃增压是致密油成藏的主要动力,通过热动力学模拟及流体包裹体测试恢复成藏期古压力为18~26MPa,烃源岩、致密砂岩过剩压力差一般为12~15MPa,成藏期其过剩压力最高可达25MP。盆地长7致密油孔喉下限为75nm。埋藏史、热史恢复显示长7在晚侏罗世中晚期进入生烃阶段,存在晚侏罗世中晚期和早白垩世中晚期两期充注。长7储层致密化早于成藏期或与大规模成藏同时进行,碳酸盐胶结是导致长7储层致密化的重要因素。长7储层致密化时间为108Ma,具有先致密后充注的成藏特征(充注时间80Ma),湖盆中部大面积展布的砂岩储集体与页岩、暗色泥岩互邻共生,在异常高压持续作用下,油气就近连续充注,形成大型致密油含油富集区。  通过开展致密油成藏地质条件分析,深化研究致密油成藏机理及成藏主控因素,认为厚层烃源岩、分布稳定的大面积储集砂体、良好的源储配置与有效充注有利于形成大规模的致密油含油富集区。在充分调研国内外致密油资源评价方法的基础上,依据实用性、可操作性、继承性强的原则,结合盆地对比的实例分析,优选并论证出体积法、EUR类比法和资源丰度类比法三种适合于鄂尔多斯盆地延长组致密油成藏地质条件的资源评价方法。根据石油资源评价行业规范要求,本次研究在精细制定“鄂尔多斯盆地致密油资源评价实施方案”的基础上,划分评价单元,设立刻度区,筛选评价方法,分析成藏主控因素,制定地质评价关键参数选取标准,厘定影响参数选取的因素,求取研究和关键参数,开展刻度区解剖和致密油资源评价工作。体积法、EUR类比法和资源丰度类比法所计算的延长组致密油资源量分别为31.16×108t、25.49×108t和32.97×108t,最终确定出致密油资源量为30×108t,进而形成了一套适合鄂尔多斯盆地致密油资源评价的方法体系。
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