鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段源-储结构控制下致密砂岩油的差异富集机制

基于砂地比及岩性厚度对鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段的源-储结构进行了系统划分,利用油井占比、有效充注强度和含油饱和度表征了不同源-储结构的含油性,揭示了源-储结构控制下致密砂岩油的差异富集机制。结果表明：鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段发育储夹源型、源储互层型和源夹储型3类一级源-储结构,其整体含油性依次降低,而在与其对应的9种二级源-储结构中以"厚储夹薄源型"、"厚储夹中源型"、"厚源厚储互层型"和"中源中储互层型"源-储结构的含油性最高。综合分析表明,受延长组7段3亚段黑色页岩和延长组7段1亚段+2亚段暗色泥岩供烃能力控制,不同源-储结构的纵向组合序列决定了供烃条件,其中,底部型源-储结构组合序列的供烃条件依次优于中间型和顶部型;致密砂岩油在异常压力驱动下沿剩余压力高值区向低值区充注,这使得剩余压力相对低的储夹源型和源储互层型源-储结构成为致密砂岩油聚集的有利部位,且充注强度随剩余压力的减小而增大;不同源-储结构内发育了类型和规模不同的裂缝系统,这使得以穿层高角度构造裂缝为主导的储夹源型源-储结构更有利于致密砂岩油垂向运移,而以层理缝、水平缝和层内低角度缝为主导的源夹储型源-储结构则限制了垂向运移距离,导致致密砂岩油在纵向上分布差异。最后,在储层非均质性控制下,致密砂岩油在孔隙度大于6%和渗透率大于0.02 mD的储层"甜点"内聚集,使得"甜点"发育的储夹源型和源-储互层型源-储结构内富集了大规模致密砂岩油,并在源-储结构"序（纵向组合序列）—压（异常压力）—缝（裂缝系统）—储（储层甜点）"的控制下呈现出6种不同的富集模式。     

陆相致密油形成地质条件及富集主控因素——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段为典型陆相致密油大油区。以大量岩心分析及室内模拟实验为基础,结合盆地致密油勘探开发实际,研究长7段形成致密油大油区的地质条件和主要控制因素。研究表明,长7段致密油具有分布范围广、烃源岩条件优越、砂岩储集层致密、孔喉结构复杂、物性差、含油饱和度高、原油性质好、油藏压力系数低的特点。长7沉积期西南陡、东北缓的湖盆底形和活跃构造条件有利烃源岩及储集岩沉积与分布;广覆式分布的优质烃源岩为致密油大油区的形成提供充足油源;大规模沉积砂体为致密油大油区的形成提供储集条件;发育的构造裂缝是形成致密油的有利运移通道;盆地稳定的沉积及构造演化为致密油区提供良好保存条件。长7段致密油富集的主控因素:1有效源储配置和持续充注是致密油形成的关键因素;2密集发育的微小孔隙是致密油富集的前提;3持续强大的石油充注控制致密油富集高产。     

鄂尔多斯盆地甘泉南部地区延长组长7致密油富集主控因素

针对鄂尔多斯盆地延长组长 7 油层组（简称长 7 ）致密油富集主控因素研究程度低、认识不一致等问题,在调研致密砂岩油形成的主要控制因素及与油分布关系的基础上,利用测井、录井、试油试采、分析测试等资料,对鄂尔多斯盆地甘泉南部地区长 7 致密油富集主控因素进行了总结。 结果表明：烃源岩、源储配置关系、沉积相、物性条件等均为鄂尔多斯盆地甘泉南部地区长 7 致密油富集的主控因素;广泛发育的长 7 ₃ 油层亚组（简称长 7 ₃ ）优质油源岩是长 7 中上部致密油形成的有利条件,控制着各层致密油发育的总厚度和分布范围;长 7 良好的源储配置关系为长 7 ₃ 生成的油能及时排出奠定了基础;优势相区控制着长 7 致密油的分布范围;致密砂、泥岩体遮挡下的相对高孔、高渗砂体控制着长 7 致密油的聚集部位。 该研究成果可为鄂尔多斯盆地延长组长 7 致密油乃至延长组其他类似特征致密油勘探起到一定的指导作用。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组8段非常规油藏成因与成藏模式——以盆地东南部甘泉西区为例

鄂尔多斯盆地延长组8段（长8段）剩余油资源量约为21.5×10⁸t,页岩油、致密油复合成藏控因与分布规律等研究较为薄弱,制约着盆地非常规油藏的勘探与发现。通过鄂尔多斯盆地东南部甘泉西区岩心、测井、烃源岩评价、实验模拟等测试资料,深化了生-储-盖组合、输导体系与成藏机理等研究。甘泉西区烃源岩总排烃量为14.1×10⁸t,构造演化控制了多套烃源岩与多类型砂岩储层的交互分布。发育长8段源内砂岩薄夹层型、长8段-长7段源内砂岩薄夹层型、长8₂小层源储近邻型与长8₁小层源储近邻型4种有利生-储-盖组合,其中页岩油藏以"源储一体式"Ⅰ、Ⅱ型配置为主,致密油藏以"源储近邻式"Ⅲ、Ⅳ型配置为主。储层品质与原油充注程度控制着地质储量及可采储量规模,是形成非常规油藏地质"甜点"的关键。建立了非常规油藏多源多储有序复合成藏模式,即"多源生烃增压,驱动多向供烃,裂隙网络联合输导,多储差异充注"。页岩油主要以游离态聚集于烃源岩层系储集性能优良的滩坝砂岩薄夹层,属烃源岩层系内一次运聚成藏;少量页岩油以吸附态滞留于源内粉砂质纹层或以游离态赋存于页理缝孔隙中,属原位成藏。致密油以游离态聚集于烃源岩层系外储-盖配置优越的砂体中,属近源短距离二次运聚成藏。页岩油与致密油时空有序运聚、连续复式成藏,呈局部"甜点"富集、垂向叠置发育、区域集群分布。在有序复合成藏模式的指导下,发现了甘泉西区亿吨级大油田,表明鄂尔多斯盆地长8段非常规石油潜力巨大。陆相坳陷型湖盆沉降中心周缘的三角洲前缘水下分流河道砂岩与湖相泥页岩及滩坝砂岩交互沉积区是页岩油、致密油的有利发育区带。     

鄂尔多斯盆地中生界延长组陆相页岩油富集特征与资源潜力

鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段主要发育半深湖—深湖相泥页岩，是盆地中生界油藏的主力烃源岩层，源内页岩油资源丰富。与北美海相页岩油相比，长7页岩油沉积相变化快、地层连续性差、非均质性强，其富集特征和分布规律更为复杂。基于盆地30余口长7段全取心井开展精细岩心描述和3万余块次实验分析测试，明确了长7烃源岩层系页岩油基本地质特征和富集主控因素，客观评价了页岩油资源潜力，2019年发现了10亿吨级庆城页岩油大油田。长7段泥页岩层系发育源储分异型（Ⅰ类）、源储一体型（Ⅱ类）及纯页岩型（Ⅲ类）三种页岩油类型。高有机质丰度烃源岩是页岩油富集的物质基础，多成因类型砂岩储层发育数量众多的微纳米孔喉单元，是页岩油赋存的主要空间与渗流通道，多类型细粒沉积岩间互分布构成了良好的源储共生配置，高强度生烃和异常高压持续充注形成了源内高含油饱和度页岩油。长7段页岩油发育陇东、陕北两大含油区带，初步落实页岩油储量规模30~50亿吨，2025年有望建成500万吨页岩油生产基地。      

鄂尔多斯华庆地区低渗透岩性大油区形成与分布

通过深入分析鄂尔多斯盆地中部华庆地区沉积物源、湖盆底形以及构造事件,深化研究优质烃源岩、成藏动力和成藏史,建立了湖盆中部低渗透岩性大油区成藏模式。上三叠统延长组沉积期鄂尔多斯盆地中部发育典型的坳陷湖盆中部深水区沉积:长7油层组为盆地最大湖泛期的富营养湖盆沉积,位于湖盆中部的华庆地区烃源岩条件优越,具有有机质丰度高、生排烃能力强、分布范围广的特点;长6油层组沉积期为三角洲大规模发育期,在物源供给丰富、多坡折湖盆底形背景下,华庆地区发育三角洲前缘与重力流复合成因的厚层储集砂体,并在有利沉积相和成岩相共同控制下形成大规模低渗透储集层。长6油层组大规模低渗透储集层与长7油层组优质烃源岩配置良好,形成了"生烃增压、近源运聚、大面积充注、油层连续分布"的岩性大油区成藏模式。     

鄂尔多斯盆地延长组致密油特征

通过综合研究鄂尔多斯盆地延长组致密油储集层与烃源岩展布、岩石学、地球化学等资料,分析鄂尔多斯盆地延长组致密油特征,评价其勘探潜力.鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透油气资源丰富,截至目前空气渗透率小于2×10?3μm2的致密油探明地质储量约20×108 t,主要赋存于与油页岩互层共生或紧邻的延长组长6—长8油层组致密砂岩储集层中,石油未经过大规模长距离运移.其中,湖盆中部长7和长6油层组大面积分布的重力流砂岩储集层尤其致密,空气渗透率一般小于0.3×10?3μm2.延长组致密油具有多成因砂体复合叠加规模大、储集层致密、孔喉结构复杂、刚性组分含量高、裂缝发育、含油性和原油物性较好、低压低产等特征.优质烃源岩与大面积厚层储集体互层共生,以及地史期生烃增压强排烃作用控制了延长组大面积叠合致密油的形成.鄂尔多斯盆地致密油资源潜力大,是近期建产的现实目标和未来勘探开发的重要领域.图6表2参37     

鄂尔多斯盆地平凉—演武地区三叠系延长组油气成藏模式及勘探前景

随着鄂尔多斯盆地勘探程度深入,盆地外围新区逐渐成为下一步重点勘探目标。通过研究鄂尔多斯盆地天环坳陷南段平凉—演武地区延长组的烃源和储集条件,以及开展油源对比、油气成藏期和成藏特征等分析,探讨了研究区的油气富集特征及成藏模式。研究结果表明：平凉—演武地区延长组7油层组(长7油层组)泥页岩的厚度为5～20 m,并向西北部殷家城—小岔—彭阳一带减薄,其有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主、成熟度总体偏低(镜质体反射率平均为0.65%)、总有机碳含量(平均为2.37%)与生烃能力明显低于盆地中部对应层系;研究区的油气藏以长7油层组泥岩为界,可划分出“上生下储”和“下生上储”两套成藏组合,油气藏的主要充注期在早白垩世;平凉—演武地区的油源主要来自盆地中部长7油层组的优质烃源岩,油藏类型以构造和构造-岩性油藏为主,整体表现为“源上、源下立体多层,断裂、砂体多元输导,构造-岩性复合控藏”的特征。平凉—演武地区具备油气富集成藏的有利条件,且随着三维地震和储层改造技术进步,油气勘探潜力大,是鄂尔多斯盆地西缘增储上产的重要接替区。     

鄂尔多斯盆地延长组下组合油气来源及成藏模式

通过生物标志化合物对比、流体包裹体分析及盆地模拟研究,对鄂尔多斯盆地延长组长9与长10油层组的油源、成藏期次及成藏模式进行了探讨。陇东与姬塬地区长9油层组的原油分为2种类型,第Ⅰ类来源于长7烃源岩,第Ⅱ类来源于长9烃源岩;陕北地区长10油层组的原油主要来源于长9烃源岩。陇东与姬塬地区长9油藏均发生过2期油气充注,但前者在第1期(中侏罗统直罗组沉积期)就达到了油气充注的高峰期,而后者在第2期(下白垩统志丹组沉积期)才达到油气充注高峰期;陕北长10油层组也存在2期成藏,但2期油气呈连续充注,大致从中侏罗统直罗组沉积早期一直持续到下白垩统志丹组沉积中后期。长9与长10油藏有"上生下储"、"侧生旁储"及"自生自储"3种成藏模式。     

鄂尔多斯盆地华庆地区长7油层组致密油成藏条件与成藏模式

利用钻井、测井、录井、试油资料、薄片观察以及分析化验等资料,研究鄂尔多斯盆地华庆地区长7油层组致密油的储层条件、烃源岩条件和运移聚集条件,建立致密油成藏模式。结果表明,长7油层组储层岩性主要为长石岩屑砂岩,平均孔隙度为7.4%,平均渗透率为0.134×10^-3 μm²,储集空间以次生溶蚀孔隙为主,占到总面孔率的70.6%,孔隙半径分布范围多数小于1 μm,属于纳米级孔隙。长7油层组烃源岩以长7³最好,有机碳含量平均为8.99%,明显高于长7²和长7¹,后两者的有机碳含量分别为2.17%和1.12%,均属于好-最好烃源岩。长7³烃源岩厚度分布在28～36 m,长7¹⁺²厚度为35～55 m,主要为I型干酪根,镜质体反射率介于1.02%～1.2%,处于生烃高峰期,生油强度可达到600×10⁴ t/km²。运移通道为水平裂缝、斜交裂缝和砂体构成的三维网状输导体系,尤其是源储界面的斜交裂缝为初次排烃的重要通道。运移动力为生烃作用产生的超压,其分布范围在15～22 MPa。长7油层组致密油藏发育岩性尖灭油藏、透镜体油藏和成岩圈闭型油藏,数量多,横向连片、纵向叠置,呈现出准连续分布特征。长7³烃源岩与长7¹和长7²储层形成下生上储型成藏组合,长7¹和长7²烃源岩与自身储层形成源内间互型成藏组合,构成“下生上储-源内间互双源供烃准连续型”成藏模式。     

鄂尔多斯盆地志丹地区延长组长7致密油成藏条件与成藏特征

采用地质与地球化学相结合的研究方法,通过致密油分布、物理性质、油源地球化学特征、储层特征及非均质性、圈闭条件及油水分布特征综合分析长7致密油成藏条件、主控因素与成藏特征。结果表明:长7致密油藏具备形成准连续型油气聚集的成藏地质条件和特征;长7油层组中发育优质烃源岩,主要以长7³中的张家滩页岩为最优,烃源岩分布范围控制了致密油成藏外边界,烃源岩厚度大于20 m地区为最有利成藏区;长7致密油成藏具有良好的生、储、盖组合配置,重力流砂体主要呈透镜状或条带状分布于泥岩或油源岩中,具有优先捕集油气的优势;长7致密油成藏对圈闭要求相对较低,其遮挡条件主要为岩性、物性及成岩边界,动力圈闭也是重要的圈闭类型。长7致密油富集与局部构造背景没有直接的关系,而主要取决于储集层展布及物性;高强度生、排烃及强充注造成长7储层原始含油饱和度较高;受原始物质组成及成岩强度的影响,长7储层非均质性很强,致使油、气、水在致密储层中分异差,油、水分布复杂。     

鄂尔多斯盆地富县—甘泉地区三叠系延长组7油层组致密油富集主控因素

根据野外露头、岩心、测井、录井与分析化验等资料,结合试油、试采等动态数据,多角度深入探讨了鄂尔多斯盆地富县-甘泉地区三叠系延长组第7油层组（简称长7油层组）致密油富集成藏的主控因素。结果显示,广泛发育的长7油层组优质烃源岩厚度大,有机质丰富,类型优越,成熟度适宜,为致密油提供了丰富的油源,控制了长7油层组致密油含油边界。长7¹与长7²亚油组与下部烃源岩构成下源上储、源储紧邻的成藏组合。储层优质成岩相控制着致密油富集的区带。致密储层内存在多期原油充注,早期原油充注使储层岩石颗粒润湿性由亲水变为混合润湿,形成原油运移聚集的优势通道,控制了主力成藏期原油运聚的路径和范围,一定程度上限制了长7致密油成藏范围。不同尺度隔夹层将储层分隔为“网状”结构,结构非均质性强,导致了砂岩中差异化的流体流动以及复杂的油水关系。同时,致密层遮挡也对致密油富集成藏起到了一定控制作用。上述因素共同造成了致密油成藏范围局限,油藏内油水关系复杂,油井与水井共存。     

源-储分离型凝灰岩致密油藏形成机理与成藏模式

由于致密油藏储层致密,原油充注的阻力较大,烃源岩的高剩余压力是致密油藏原油充注的主要动力,因此,致密油藏一般为源内型和近源型。与以往已发现的大多数致密油藏不同,三塘湖盆地马朗凹陷条湖组凝灰岩致密油藏属于源-储分离型致密油藏。通过油源对比、压汞、岩石润湿性和油水驱替实验等方法,结合地质条件综合分析了条湖组凝灰岩致密油藏的类型、原油的来源、原油充注机理和成藏模式。研究表明：凝灰岩致密油藏的原油主要来自下伏芦草沟组二段烃源岩,属于源-储分离型致密油藏;条湖组凝灰岩中沉积有机质生成原油的极性组分优先吸附在孔隙表面,使得岩石润湿性转为偏亲油,加之凝灰岩孔喉比小,从而导致油驱水启动压力梯度较小,这是远源的凝灰岩致密储层内原油能够得以充注成藏和富集的主要原因。凝灰岩内致密油的成藏与富集主要受控于凝灰岩储层质量和芦草沟组二段良好的排烃条件及断裂-裂缝输导体系,其成藏模式为：“自源润湿、它源成藏、断-缝输导、多点充注、有效凝灰岩储层大面积富集”。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油成藏条件及主控因素

鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油成藏条件研究程度较低,致密油勘探未取得大的突破。为了评价盆地东南部延长组致密油的勘探前景,通过对沉积、储层、盖层、油气运移等方面的研究,深入分析了盆地东南部延长组致密油成藏条件。研究结果表明盆地东南部延长组长7段优质烃源岩大面积分布,延长组储层致密,源储配置好,具有形成致密油的良好地质条件。长6、长7、长8油层组是鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油主力勘探层系。延长组致密油藏的形成和富集主要受沉积微相、优质储层的控制。通过包裹体测温、盆地热史、伊利石测年、饱和压力等多种方法确定的致密油藏主成藏期为早白垩世,致密油成藏期受中生代晚期构造热事件的控制,具有晚期成藏的特点。     

酒泉盆地青西凹陷下沟组混积层系致密油成藏机理与富集影响因素

碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积层系中的致密油是一种重要的致密油类型,在中国及北美地区分布广、资源潜力大,研究混合层系中致密油成藏机理与富集影响因素具有重要意义。以酒泉盆地青西凹陷青南次凹下沟组（K₁g）混积层系为例,主要利用盆地模拟技术恢复下沟组埋藏史、热演化史及生烃史,研究异常高压形成与源储压差演化过程及相应的致密油充注孔喉下限,探讨混积层系中致密油充注渗流过程及富集影响因素。结果表明,早期高热流导致K₁g⁰烃源岩早期生烃（早白垩世末）,K₁g²和K₁g³属晚期生烃（新近纪以来）,K₁g¹则有早晚两期生烃过程。生油增压是青南次凹下沟组异常高压的主要因素。20 Ma以来,源储界面的剩余压力由2 MPa逐渐增大至现今的32 MPa。基于充注动力学平衡关系,计算得到源储界面充注孔喉下限可达6 nm。青南次凹下沟组混积层系致密油充注及短距离运移符合入侵逾渗方式,导致形成近源聚集和源内聚集的广泛分布的致密油。源储组合配置方式和内部构成特征是影响致密油富集程度的主要因素,源储一体、三明治型油气富集程度较下生上储型和薄互层型高。     

姬塬地区延长组长2油藏油气成藏条件研究

姬塬地区是鄂尔多斯盆地重点油气勘探区域之一。系统研究姬塬地区长2油藏的烃源岩、储集层、油气运移以及油气圈闭条件等,并综合分析了长2油藏的油气成藏条件。研究结果表明:姬塬地区紧邻盆地延长组生烃中心,油气供应充分,长2油藏的油气主要来自长7烃源岩;主要储层是水下分流河道砂体,岩石成分以长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,极少量长石岩屑砂岩,为近中孔隙度、低渗透率储层;成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用等。长7地层产生的异常高压是长7烃源岩产生的油气自下而上运移到长2地层的主要驱动力。研究区长2油藏的圈闭主要是构造-岩性圈闭,局部地区发育有构造圈闭和岩性圈闭。长2地层发育厚度较大的分流间湾泥岩均充当了长2油藏必备的遮挡和封盖层。