陆相页岩层系岩性组合模式及其对原油差异性富集的控制作用:以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.104

现代地质 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (05): 1325-1337.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.104

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陆相页岩层系岩性组合模式及其对原油差异性富集的控制作用:以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例

何鑫¹(), 陈世加¹^,²^,³(), 胡琮⁴, 张海峰⁴, 牟蜚声¹, 陆奕帆¹, 代林锋¹, 付晓燕¹, 韩玫梅¹

1.西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都 610500
2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500
3.天然气地质四川省重点实验室,四川成都 610500
4.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安 710018

出版日期:2024-10-10 发布日期:2024-11-13
通信作者: 陈世加,男,教授,博士生导师,1964年出生,主要从事油气成藏地球化学、非常规油气地质方面的研究和教学工作。Email: csj199131010015@163.com。
作者简介:何鑫,男,博士研究生,1997年出生,主要从事非常规油气地质与地球化学研究。Email: 1419845428@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(42072185);国家自然科学基金项目(41872165);CNPC-SWPU创新联合体科技合作项目(2020CX030000);CNPC-SWPU创新联合体科技合作项目(2020CX050000)

Lithological Combination Model of the Continental Shale Series and Its Controls on Differential Crude Oil Enrichment: A Case Study of the Chang 7 Member of the Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin

HE Xin¹(), CHEN Shijia¹^,²^,³(), HU Cong⁴, ZHANG Haifeng⁴, MOU Feisheng¹, LU Yifan¹, DAI Linfeng¹, FU Xiaoyan¹, HAN Meimei¹

1. College of Earth Science and Technology, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China
2. State Key Laboratory of Reservoir Geology and Development Engineering, Chengdu, Sichuan 610500, China
3. Sichuan Key Laboratory of Natural Gas Geology, Chengdu, Sichuan 610500, China
4. Changqing Oilfield Company Exploration and Development Research Institute,PetroChina, Xi’an, Shaanxi 710018, China

Published:2024-10-10 Online:2024-11-13

摘要/Abstract

摘要：

为明确陆相页岩层系原油岩性组合模式类型及其对原油富集的影响,优选下一步勘探的有利目标,本次研究在岩心观察与测井解释的基础上,通过储层物性测试、镜下观察、地球化学分析等技术手段,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段烃源岩和储层叠置关系与特征进行分析,并基于不同区块油藏解剖,探讨不同岩性组合模式对原油差异性富集的控制作用。本次研究将长7段岩性组合模式划分为8种类型(A型—H型)。其中,A型—C型为重力流型,以长7段发育厚层重力流砂体和黑色页岩与暗色泥岩为主要特征,A型、C型主要分布在陇东地区,B型在全盆地均有分布。D型—G型为三角洲前缘型,以发育三角洲前缘砂和暗色泥岩为主要特征,主要分布在陕北地区。H型为页岩型,长7₃至长7₁均为泥页岩,中间夹薄层泥页岩。重力流型(A型—C型)烃源岩有机质丰度明显好于三角洲前缘型(D型—G型)烃源岩,是重力流沉积地区原油富集程度高于三角洲前缘沉积地区的主要原因。B型、G型和H型储层物性最差,导致同一沉积地区、不同区块原油富集程度存在差异。不同岩性组合模式岩性变化控制不同亚段和不同区块原油富集程度,A型岩性组合原油富集程度最高,长7₁和长7₂均有规模性油藏被发现;G型岩性组合原油富集程度最低,长7₁至长7₃油藏零星分布。

关键词: 岩性组合模式, 富集控制机理, 页岩层系原油, 延长组长7段, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

To clarify the lithological combination modes of continental shale strata and their influence on crude oil enrichment, targets for further exploration are determined. Based on core observations, log interpretations, and reservoir physical property tests, along with microscopic observations and geochemical analyses, we analyzed the superposition relationship and characteristics of hydrocarbon source rock and reservoirs in the Chang 7 Member of the Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin. Additionally, based on the reservoir anatomy of different blocks, we discussed how various lithological combination modes control the differential enrichment of crude oil. In this study, the lithologic combination model for the Chang 7 Member is categorized into eight types, labeled A through H. Among them, Types A to C are gravity flow types, characterized by the development of thick gravity flow sand bodies, black shale, and dark mudstone. Types A and C are primarily distributed in the Longdong area, while Type B is distributed throughout the entire basin. Types D to G are delta front types, characterized primarily by the development of delta front sands and dark mudstone, and are mainly distributed in Northern Shaanxi. Type H is the shale type, where Chang 7₃ to Chang 7₁ consist entirely of shale, with thin layers of shale in between. The organic matter abundance in gravity flow type (A-C) source rocks is significantly higher than in delta front type (D-G) source rocks. This is the primary reason why crude oil enrichment is greater in gravity flow sedimentary areas compared to delta front sedimentary areas. B-type, G-type, and H-type reservoirs have the poorest physical properties, which contributes to variations in crude oil enrichment within the same sedimentary area and across different blocks. Lithological changes associated with different lithologic combination modes control the degree of crude oil enrichment in various sub-members and blocks. The degree of crude oil enrichment is highest in A-type lithologic combinations, with large-scale reservoirs found in Chang 7₁ and Chang 7₂. G-type lithologic combinations have the lowest degree of crude oil enrichment, with few reservoirs present from Chang 7₁ to Chang 7₃.

Key words: lithological combination model, enrichment control mechanism, crude oil of shale series, Chang 7 Member, Ordos Basin

中图分类号:

何鑫, 陈世加, 胡琮, 张海峰, 牟蜚声, 陆奕帆, 代林锋, 付晓燕, 韩玫梅. 陆相页岩层系岩性组合模式及其对原油差异性富集的控制作用:以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例[J]. 现代地质, 2024, 38(05): 1325-1337.

HE Xin, CHEN Shijia, HU Cong, ZHANG Haifeng, MOU Feisheng, LU Yifan, DAI Linfeng, FU Xiaoyan, HAN Meimei. Lithological Combination Model of the Continental Shale Series and Its Controls on Differential Crude Oil Enrichment: A Case Study of the Chang 7 Member of the Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin[J]. Geoscience, 2024, 38(05): 1325-1337.

图/表 13

图1 研究区地理位置及三叠系延长组长7段地层综合柱状图(据参考文献[39])

Fig.1 Geographical location of the study area and the comprehensive histogram of the Chang 7 Member of the Triassic Yancheng Formation (based on reference [39])

图2 长7段夹层型岩性组合模式典型井测井曲线与岩心照片 (a) 重力流型,里47井,长7段;(b) 三角洲前缘型,胡261井,长7段

Fig.2 Typical well logging curves and core photos of the interlayer type lithologic combination mode in the Chang 7 Member

表1 鄂尔多斯盆地长7段岩性组合类型及分布特征

Table 1 Types and distribution characteristics of the lithologic association in the Chang 7 Member of the Ordos Basin

组合类型	组合特征	主要发育区域	主要油藏层位
A	上储下源,长7₁、长7₂以重力流砂体为主,长7₃为源岩	华池西、庆城和正宁一带	长7₁、长7₂
B	上储下源,长7₁以重力流砂体为主,长7₂和长7₃为厚层泥岩夹薄层砂岩	华池东、姬塬、吴起和正宁往南一带	长7₁
C	长7₁和长7₂砂体变薄,为中厚层砂体,中间夹有中厚层暗色泥岩,长7₃发育中厚层泥岩	合水、庆城	长7₁、长7₂
D	上下为源,中间为储,长7₂以细砂岩为主,长7₁和长7₃为源岩	新安边、环县东北一带	长7₂为主、部分地区长7₁发育
E	薄泥厚砂,源储互层,长7₃和长7₂为主要源岩	新安边往北、吴起	长7₁、长7₂
F	长7₃段烃源岩不发育,以中厚层砂岩为主,长7₁和长7₂发育中厚层砂岩夹薄层暗色泥岩	吴起、周家湾	长7₃
G	薄泥厚砂,中间发育泥质砂岩和砂质泥岩	庆阳,镇原、安塞、志丹	油藏零星分布
H	长7₁、长7₂和长7₃均以泥岩为主,中间夹薄层砂岩	姬塬,华池、正宁等	/

图3 鄂尔多斯盆地长7段岩性组合模式类型

Fig.3 Types of lithologic association models for the Chang 7 Member in the Ordos Basin

图4 鄂尔多斯盆地长7段砂泥岩连井剖面 (a) 顺物源方向连井剖面;(b) 切物源方向连井剖面

Fig.4 Sandstone-mudstone well-tie section of the Chang 7 Member in the Ordos Basin

图5 鄂尔多斯盆地长7段岩性组合模式平面分布图

Fig.5 Plane distribution diagram of the lithologic combination patterns in the Chang 7 Member of the Ordos Basin

图6 黑色页岩与暗色泥岩岩心照片与镜下特征 (a) 罗254井,长73,黑色页岩;(b) 图(a)镜下照片,单偏光;(c) (d) 图(a)镜下照片,荧光;(e) 胡261井,长73,暗色泥岩;(f)图(e)镜下照片,单偏光;(g) (h)图(e)镜下照片,荧光

Fig.6 Core photos and microscopic characteristics of black shale and dark mudstone

图7 不同岩性组合模式下烃源岩有机地球化学特征 (a) TOC与S1+S2交会图;(b) Tmax与HI交会图;(c) Tmax分布直方图

Fig.7 Organic geochemical characteristics of hydrocarbon source rocks under different lithologic association modes

图8 不同岩性组合模式下储层岩心照片 (a) 宁80井,长72,1906.95 m;(b) 正70井,长72,1615.2 m;(c) 池257井,长73,2510.47 m;(d) 池257井,长73,2479.95 m;(e) 安35井,长71,2431.80 m;(f) 丹214井,长71,1126.85 m;(g) 安83井,长72,2187.1 m

Fig.8 Reservoir core photos under different lithologic combination modes

图9 不同岩性组合模式下储层孔隙度和渗透率交会图(1 mD=10-3 μm2)

Fig.9 Cross-plot of reservoir porosity and permeability for different lithologic combination modes (1 mD=10-3 μm2)

图10 长7段试油结果与岩性组合模式叠合图 (a)长71试油结果与岩性组合模式叠合图;(b)长72试油结果与岩性组合模式叠合图;(c)长73试油结果与岩性组合模式叠合图

Fig.10 Overlay diagram of oil test results and lithologic combination patterns in the Chang 7 Member

图11 部分岩性组合模式下典型井油藏剖面图

Fig.11 Typical well reservoir profile for the partial lithologic combination mode

图12 不同岩性组合模式范围内典型井单井试油结果 (a) 重力流型;(b) 三角洲前缘型

Fig.12 Single-well oil testing results for typical wells in different lithologic combination modes

参考文献 39

[1]	窦立荣, 温志新, 王建君, 等. 2021年世界油气勘探形势分析与思考[J]. 石油勘探与开发, 2022, 49(5): 1033-1044. DOI
[2]	贾承造. 全国油气勘探开发形势与发展前景[J]. 中国石油石化, 2022(20): 14-17.
[3]	吴晓智, 柳庄小雪, 王建, 等. 我国油气资源潜力、分布及重点勘探领域[J]. 地学前缘, 2022, 29(6): 146-155. DOI
[4]	李国欣, 雷征东, 董伟宏, 等. 中国石油非常规油气开发进展、挑战与展望[J]. 中国石油勘探, 2022, 27(1): 1-11.
[5]	唐玮, 张国生, 徐鹏. “十四五”油气勘探开发科技创新重点领域与方向[J]. 石油科技论坛, 2022, 41(5): 7-15.
[6]	杨智, 邹才能. 论常规—非常规油气有序“共生富集”: 兼论常规—非常规油气地质学理论技术[J]. 地质学报, 2022, 96(5): 1635-1653.
[7]	王玉华, 梁江平, 张金友, 等. 松辽盆地古龙页岩油资源潜力及勘探方向[J]. 大庆石油地质与开发, 2020, 39(3): 20-34.
[8]	厚刚福, 宋兵, 倪超, 等. 致密油源储配置特征及油气勘探意义: 以四川盆地川中地区侏罗系大安寨段为例[J]. 沉积学报, 2021, 39(5): 1078-1085.
[9]	王香增. 鄂尔多斯盆地延长探区低渗致密油气成藏理论进展及勘探实践[J]. 地学前缘, 2023, 30(1): 143-155. DOI
[10]	刘翰林, 邹才能, 邱振, 等. 鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段异常高有机质沉积富集因素[J]. 石油学报, 2022, 43(11): 1520-1541. DOI
[11]	庞正炼, 陶士振, 张琴, 等. 鄂尔多斯盆地延长组7段夹层型页岩层系石油富集规律与主控因素[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 152-163. DOI
[12]	屈童, 高岗, 梁晓伟, 等. 鄂尔多斯盆地长7段致密油成藏机理分析[J]. 地质学报, 2022, 96(2): 616-629.
[13]	肖玲, 陈曦, 雷宁, 等. 鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7段页岩油储层特征及主控因素[J]. 岩性油气藏, 2023, 35(2): 80-93.
[14]	黄东, 段勇, 杨光, 等. 淡水湖相沉积区源储配置模式对致密油富集的控制作用: 以四川盆地侏罗系大安寨段为例[J]. 石油学报, 2018, 39(5): 518-527. DOI
[15]	朱彤, 胡宗全, 刘忠宝, 等. 四川盆地湖相页岩气源-储配置类型及评价[J]. 石油与天然气地质, 2018, 39(6): 1146-1153.
[16]	罗群, 红兰, 高阳, 等. 致密油源储组合差异富集机制与控藏模式: 以酒泉盆地青西凹陷为例[J]. 石油实验地质, 2023, 45(1): 1-10, 19.
[17]	钟高润, 张小莉, 杜江民, 等. 鄂尔多斯盆地延长组长7段致密油源储配置关系测井评价[J]. 地球物理学进展, 2016, 31(5): 2285-2291.
[18]	姚泾利, 曾溅辉, 罗安湘, 等. 致密储层源储结构对储层含油性的控制作用: 以鄂尔多斯盆地合水地区长6-长8段为例[J]. 地球科学与环境学报, 2019, 41(3): 267-280.
[19]	肖正录, 李勇, 朱志勇, 等. 源储接触关系及其对近源致密油富集的影响: 以鄂尔多斯盆地陇东地区长8₁油藏为例[J]. 石油实验地质, 2022, 44(5): 825-834.
[20]	高岗, 梁晓伟, 朱康乐, 等. 鄂尔多斯盆地长7段源储组合特征与油气成藏模式[J]. 西北地质, 2021, 54(3): 198-205.
[21]	付金华, 郭雯, 李士祥, 等. 鄂尔多斯盆地长7段多类型页岩油特征及勘探潜力[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1749-1761. DOI
[22]	韩文学, 查明, 高长海. 致密油成藏主控因素对比及意义: 以鄂尔多斯盆地长7段与松辽盆地扶余油层为例[J]. 桂林理工大学学报, 2014, 34(4): 629-634.
[23]	杨华, 梁晓伟, 牛小兵, 等. 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[J]. 石油勘探与开发, 2017, 44(1): 12-20. DOI
[24]	王永炜, 李荣西, 王震亮, 等. 鄂尔多斯盆地南部延长组长7段致密油成藏条件与富集主控因素[J]. 西北大学学报(自然科学版), 2019, 49(1): 144-154.
[25]	崔德艺, 辛红刚, 张亚东, 等. 鄂尔多斯盆地宁县地区长7₃亚段泥页岩地球化学特征及页岩油意义[J]. 天然气地球科学, 2023, 34(2): 210-225. DOI
[26]	李庆, 李江山, 卢浩, 等. 鄂尔多斯盆地南部长7₃页岩层系储层特征及主控因素[J]. 现代地质, 2022, 36(5): 1254-1270.
[27]	郑庆华, 刘行军, 张小龙, 等. 再论鄂尔多斯盆地延长组长7₃砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩[J]. 现代地质, 2022, 36(4): 1087-1094.
[28]	梅启亮, 郭睿良, 周新平, 等. 鄂尔多斯盆地延长组长7₃亚段纹层型页岩油储层孔隙结构特征与影响因素[J]. 天然气地球科学, 2023, 34(5): 851-867. DOI
[29]	王林, 吕奇奇, 张严, 等. 鄂尔多斯盆地西南部长7油层组深水重力流沉积岩相特征及分布模式[J/OL]. 沉积学报:1-19[2023-04-03].
[30]	席胜利, 刚文哲, 杨清宇, 等. 鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7烃源岩有机地球化学特征及沉积环境研究[J]. 现代地质, 2019, 33(4): 890-901.
[31]	齐玉林, 张枝焕, 夏东领, 等. 鄂尔多斯盆地南部长7暗色泥岩与黑色页岩生烃动力学特征对比分析[J]. 现代地质, 2019, 33(4): 863-871.
[32]	吕奇奇, 罗顺社, 付金华, 等. 湖泊细粒沉积特征精细研究: 以鄂尔多斯盆地延河剖面长7油层组为例[J]. 现代地质, 2018, 32(2): 364-373.
[33]	李森, 朱如凯, 崔景伟, 等. 古环境与有机质富集控制因素研究: 以鄂尔多斯盆地南缘长7油层组为例[J]. 岩性油气藏, 2019, 31(1): 87-95.
[34]	李森, 朱如凯, 崔景伟, 等. 鄂尔多斯盆地长7段细粒沉积岩特征与古环境: 以铜川地区瑶页1井为例[J]. 沉积学报, 2020, 38(3): 554-570.
[35]	薛楠, 邵晓州, 朱光有, 等. 鄂尔多斯盆地平凉北地区三叠系长7段烃源岩地球化学特征及形成环境[J]. 岩性油气藏, 2023, 35(3): 51-65.
[36]	黄军平, 杨田, 张艳, 等. 湖相细粒沉积岩沉积动力学机制与沉积模式: 以鄂尔多斯盆地铜川地区延长组长7油层组露头为例[J]. 沉积学报, 2023, 41(4): 1227-1239.
[37]	庞军刚, 李文厚, 石硕, 等. 陕北地区长7沉积相特征及石油地质意义[J]. 西北大学学报(自然科学版), 2010, 40(3): 488-492.
[38]	吕奇奇, 付金华, 罗顺社, 等. 坳陷湖盆重力流水道-朵叶复合体沉积特征及模式: 以鄂尔多斯盆地西南部三叠系延长组长7段为例[J]. 石油勘探与开发, 2022, 49(6): 1143-1156. DOI
[39]	雷俊杰. 鄂尔多斯盆地重点区块延长组长8段致密油运聚特征与富集规律研究[D]. 西安: 西安石油大学, 2021.

陆相页岩层系岩性组合模式及其对原油差异性富集的控制作用:以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例

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[1]	刘孝锐, 路俊刚, 谭开俊, 廖建波, 龙礼文, 陈世加, 李勇, 肖正录. 鄂尔多斯盆地西南部HQ地区长7段烃源岩地球化学特征与长8段原油来源分析[J]. 现代地质, 2024, 38(05): 1306-1324.
[2]	师良, 范柏江, 王霞, 李亚婷, 黄飞飞, 戴欣洋. 鄂尔多斯盆地长9页岩烃源岩的元素组成及其古沉积环境[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1254-1263.
[3]	陈曦, 肖玲, 王明瑜, 郝晨曦, 王峰, 唐红南. 鄂尔多斯盆地西南缘长8油层组物源与古沉积环境恢复:来自岩石地球化学的证据[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1264-1281.
[4]	崔树辉, 吴鹏, 赵霏, 牛艳伟, 蔡文浙, 王波. 鄂尔多斯盆地东缘临兴区块页岩气成藏因素分析及富集区预测[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1271-1280.
[5]	郑庆华, 刘行军, 张小龙, 王洪君, 廖永乐, 安二亮, 刘涛, 张建娜, 左琴. 再论鄂尔多斯盆地延长组长7₃砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1087-1094.
[6]	朱必清, 陈世加, 白艳军, 雷俊杰, 尹相东. 鄂尔多斯盆地甘泉地区延长组长8段原油地球化学特征及来源[J]. 现代地质, 2022, 36(02): 742-754.
[7]	师良, 赵彤彤, 查辉, 王妍妍, 霍萍萍, 范柏江. 延安周边地区页岩地球化学特征及页岩油潜力评价[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1043-1053.
[8]	崔改霞, 魏钦廉, 肖玲, 王松, 胡榕, 王翀峘. 鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系盒8_下段致密砂岩储层特征[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1088-1097.
[9]	李海学, 程旭学, 马岳昆, 刘伟坡, 周斌. 鄂尔多斯盆地南部马莲河流域地下水中锶富集特征及成因分析[J]. 现代地质, 2021, 35(03): 682-692.
[10]	雷涵, 黄文辉, 孙启隆, 车青松. 鄂尔多斯盆地南部奥陶系马五段去白云石化成因及模式[J]. 现代地质, 2021, 35(02): 378-387.
[11]	胡妍, 胡永兴, 张翔, 杨涛, 欧扬剑. 鄂尔多斯盆地西南缘镇原地区砂岩型铀矿元素地球化学特征及地质意义[J]. 现代地质, 2020, 34(06): 1153-1165.
[12]	谭聪, 于炳松, 袁选俊, 刘策, 王铜山, 朱玺. 鄂尔多斯盆地下三叠统刘家沟组与和尚沟组红层成色机制[J]. 现代地质, 2020, 34(04): 769-783.
[13]	李怡佳, 阮壮, 刘帅, 常秋红, 赖玮, 杨志辉. 鄂尔多斯盆地南缘长10-长8段物源及源区构造背景研究[J]. 现代地质, 2020, 34(04): 784-799.
[14]	赵彦德, 邓秀芹, 齐亚林, 邵晓洲, 杨斌, 鲁新川, 罗安湘, 谢先奎. 鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源[J]. 现代地质, 2020, 34(04): 800-811.
[15]	蒋苏扬, 黄文辉, 张永生. 鄂尔多斯盆地西缘中奥陶统地球化学特征及古环境意义[J]. 现代地质, 2020, 34(03): 545-553.