發(fā)布時(shí)間：2018-10-12 08:14

【摘要】：鄂爾多斯盆地中生界三疊系延長(zhǎng)組是重要含油氣層位,素以滲透率低而聞名于世。近年來(lái)在盆地內(nèi)西峰、姬塬、華慶等地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6-長(zhǎng)9油層組中相繼發(fā)現(xiàn)多個(gè)儲(chǔ)量超億噸的大型低孔滲砂巖油藏,表明延長(zhǎng)組具有豐富的油氣資源和良好的勘探前景,而延長(zhǎng)組低孔滲砂巖油藏成藏條件和成藏機(jī)理認(rèn)識(shí)不清是制約鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組低孔滲砂巖油藏勘探突破的瓶頸。本文以鄂爾多斯盆地南部代家坪地區(qū)延長(zhǎng)組為研究對(duì)象,在大量巖心、鉆井、測(cè)井和地震資料分析的基礎(chǔ)上運(yùn)用石油地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)理論和方法,通過(guò)延長(zhǎng)組烴源巖地球化學(xué)特征、斷裂構(gòu)造類型及特征、低孔滲砂巖儲(chǔ)層特征及形成機(jī)理等成藏條件分析,探討代家坪地區(qū)延長(zhǎng)組低孔滲砂巖油藏形成過(guò)程及成藏機(jī)理,主要認(rèn)識(shí)為：1、代家坪地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)4+5-長(zhǎng)9油層組屬三角洲前緣沉積,發(fā)育多套烴源巖,具有沉積厚度大、有機(jī)質(zhì)豐度高、有機(jī)質(zhì)類型為腐植-腐泥型、熱演化程度中-高的特點(diǎn)。延長(zhǎng)組原油族組分以飽和烴為主,具有飽和烴芳烴膠質(zhì)+瀝青質(zhì)的特征,是形成于淡水-微咸水和弱氧化-還原的半深湖-深湖相沉積的正常原油,生油母質(zhì)具低等水生生物和陸源高等植物混源特點(diǎn),聚類分析可將延長(zhǎng)組將原油分為兩類,多參數(shù)綜合對(duì)比表明這兩類原油均與長(zhǎng)7油層組烴源巖具有良好的親緣關(guān)系。2、代家坪地區(qū)發(fā)育北東、北西西向兩組斷層,以高角度逆斷層為主,同時(shí)發(fā)育一定數(shù)量的正斷層、走滑斷層、滑脫斷層,具有數(shù)量眾多、類型多樣、分布廣泛、演化歷史復(fù)雜的特點(diǎn)。平面上北西西向斷層主要分布于研究區(qū)西南洼陷帶,以正斷層為主,斷裂規(guī)模大,延伸距離遠(yuǎn),是燕山期擠壓作用的產(chǎn)物,北東向斷裂以高角度逆斷層為主,分布廣泛,呈雁列狀展布,單個(gè)斷層規(guī)模小,延伸距離短,是喜山期擠壓應(yīng)力作用的產(chǎn)物,其中燕山期形成的張性斷裂具有良好的垂向輸導(dǎo)能力,是延長(zhǎng)組油氣運(yùn)移的良好通道,喜山期受盆緣擠壓作用影響,斷裂的封閉性增強(qiáng),有利于油氣保存。受燕山期北西西-南東東向擠壓應(yīng)力和喜山期北北東-南南西向擠壓應(yīng)力影響,延長(zhǎng)組儲(chǔ)層發(fā)育北東-南西向、北西-南東向、近南北向和北東東-南西西向四組構(gòu)造裂縫,具有裂縫傾角高、發(fā)育規(guī)模大、縱向貫穿能力強(qiáng)的特點(diǎn)。3、延長(zhǎng)組儲(chǔ)層以巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖為主,孔隙度分布在4-15%,普遍小于10%,滲透率分布在0.02-4.0×10-3μm2,普遍小于1.0×10-3μm2,具有碎屑顆粒細(xì)、填隙物含量高、膠結(jié)物類型復(fù)雜的特點(diǎn),屬典型的低孔低滲、低孔特低滲儲(chǔ)層。普通薄片、鑄體薄片、X衍射和掃描電鏡觀察表明,延長(zhǎng)組儲(chǔ)層處于中成巖A期,發(fā)育壓實(shí)、膠結(jié)、交代及溶解等多種成巖作用,強(qiáng)烈的成巖改造是造成儲(chǔ)層致密化的重要原因,其中壓實(shí)作用、碳酸鹽膠結(jié)、石英加大、自生高嶺石沉淀是造成儲(chǔ)層物性降低的主要原因,顆粒表面綠泥石包膜、長(zhǎng)石及不穩(wěn)定巖屑溶蝕對(duì)儲(chǔ)層物性改善起到積極作用。延長(zhǎng)組砂巖孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,孔隙類型多樣,以粒間溶孔、殘余粒間孔、晶間孔為主,平均孔隙半徑分布在5-40μm之間,以中、小孔隙為主,喉道以片狀和彎片狀喉道、縮頸型喉道為主,平均喉道半徑分布在0.05-1.681μm之間,屬細(xì)、微喉道。通過(guò)微觀孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)特征和壓汞曲線形態(tài)分析將延長(zhǎng)組儲(chǔ)層分為四種類型,其中Ⅰ、Ⅱ類儲(chǔ)層孔隙分布均勻,以中孔細(xì)喉型和小孔細(xì)喉型為主,孔喉連通性能較高,孔隙結(jié)構(gòu)較好,Ⅲ、Ⅳ類儲(chǔ)層孔喉分布不均勻,以小孔微喉型為主,孔喉連通性能較低,孔隙結(jié)構(gòu)較差。4、延長(zhǎng)組砂巖發(fā)育鹽水包裹體、烴類包裹體等不同類型包裹體,綜合烴類包裹體產(chǎn)狀、豐度、氣液比和與其伴生鹽水包裹體均一溫度分布特征表明,延長(zhǎng)組存在2期包裹體,第一期油氣包裹體主要發(fā)育于砂巖成巖早中期形成的石英、長(zhǎng)石次生加大邊和石英微裂隙中,發(fā)育豐度較低,氣液比較小,與其伴生的鹽水包裹體均一溫度分布在80～95℃之間,第二期油氣包裹體發(fā)育于砂巖成巖晚期石英次生加大邊、粒間亮晶方解石膠結(jié)物和長(zhǎng)石溶蝕微裂縫充填的亮晶方解石中,發(fā)育豐度較高,同期捕獲的鹽水包裹體均—溫度分布在105℃-120～℃之間。結(jié)合埋藏史分析表明延長(zhǎng)組低孔滲砂巖油藏存在晚侏羅世末期和早白堊世中期兩期成藏過(guò)程,其中,晚侏羅世末期油氣充注規(guī)模較小,以低熟油為主,早白堊世中期正常原油大規(guī)模成藏,是延長(zhǎng)組油氣主充注期。5、孔隙度演化定量模擬表明,延長(zhǎng)組儲(chǔ)層初始孔隙度分布在36.59-37.91%,壓實(shí)作用后孔隙度為18.25-22.74%,由綠泥石環(huán)邊膠結(jié)、石英次生加大、I型方解石等成巖早期膠結(jié)物沉淀造成的孔隙度損失為1.26%-4.36%,早期膠結(jié)后孔隙度為17.62-20.94%,長(zhǎng)石、不穩(wěn)定巖屑溶蝕增加的孔隙度為3.64%-5.12%,次生溶蝕后孔隙度為18.26%-22.09%,晚期II型方解石、高嶺石膠結(jié)造成孔隙度損失為9.62-14.36%。結(jié)合成巖序列和成藏史分析表明,早白堊世排烴高峰前延長(zhǎng)組孔隙度為18.49～12.09%,滲透率為0.96～13.32×10-3μm2,表明早白堊世早期延長(zhǎng)組儲(chǔ)層仍具有較高的孔隙度、滲透率,儲(chǔ)層尚未完全致密化。6、在延長(zhǎng)組成藏過(guò)程綜合分析的基礎(chǔ)上恢復(fù)延長(zhǎng)組動(dòng)態(tài)成藏過(guò)程,晚侏羅世延長(zhǎng)組儲(chǔ)層埋深達(dá)到2200～2400m,古地溫達(dá)到90-100℃,有機(jī)質(zhì)成熟進(jìn)入生烴門限,由于晚侏羅末期地層抬升,地層溫度降低,烴源巖熱演化進(jìn)程中止,該階段生成的油氣十分有限。由有機(jī)質(zhì)裂解形成有機(jī)酸和少量低熟原油沿構(gòu)造裂縫進(jìn)入儲(chǔ)層,形成一定的次生溶蝕,此時(shí)儲(chǔ)層尚未完全致密化。早白堊世早期,盆地整體沉降、延長(zhǎng)組埋深達(dá)到2600～3000m,對(duì)應(yīng)古地溫為100～120℃,有機(jī)質(zhì)達(dá)到成熟-高成熟階段,生成大量烴類。隨著白堊世晚期構(gòu)造抬升,地層溫度、壓力逐漸降低,隨著儲(chǔ)層中有機(jī)酸逐漸消耗,成巖介質(zhì)環(huán)境也由早期酸性變?yōu)槿鯄A性,溶解在地層流體中的CO2析出形成Ⅱ型方解石,造成儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)破壞、物性變差,也是造成延長(zhǎng)組儲(chǔ)層致密化的主要原因。
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【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P618.13
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本文編號(hào)：2265421