《石油地质学》课程设计
题目： 鄂尔多斯盆地油气藏形成条件的分析与综述
院 系： 班 级： 老
指导地球科学与工程学 班 地工院1301蒲泊伶
目录
1.鄂尔多斯盆地区域况...............................................................................................1
1.1鄂尔多斯盆地构造演化.........................................................................................1
1.1.1中、晚元古代拗拉谷阶段....................................................................................1
1.1.2早古生代浅海台地阶段......................................................................................2
1.1.3晚古生代滨海平原阶段......................................................................................3
1.1.4中生代内陆盆地阶段..........................................................................................4
1.1.5新生代盆地周边断陷阶段...................................................................................4
1.2鄂尔多斯盆地构造属性、沉积特征.......................................................................7
1.2.1鄂尔多斯盆地构造属性......................................................................................7
1.2.2鄂尔多斯盆地沉积特征......................................................................................8
1.3 盆地构造区划....................................................................................................10
1.3.1伊盟隆起..........................................................................................................10
1.3.2西部冲断构造带...............................................................................................10
1.3.3天环坳陷..........................................................................................................11
1.3.4中央古隆起......................................................................................................12
1.3.5陕北古坳陷......................................................................................................15
1.3.6晋西挠褶带......................................................................................................17
1.3.7渭北挠褶带......................................................................................................18
2.鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律…………………………….....................…19
2.1盆地的基本概况…………………………………………………………….........………..19
2.1.1烃原岩的基本特征………………………………………………......…………...……..19
2.1.2构造特征………………………………………………………………....…...…………..21
2.2油气分布特征 ………………………………………………………….............……......22
2.2.1鄂尔多斯盆中生界石油分布规律 …………………………………........……..…….22
2.2.2鄂尔多斯盆地古生界天然气分布规律…………………………..............................23
2.3鄂尔多斯盆地优质储层特征 …………………………………………................……..26
2.3.1 储层沉积及展布特征 ………………………………………………………………… 26
3.鄂尔多斯盆地安塞油田长10油层组富油因素分析……………………......................27
3.1有效烃源岩及三角洲平原沉积体系……………………………………….........………27
3.1.1长7、长9烃源岩特征及其分布与湖盆演化密切相关……………………….………28
3.1.2三角洲平原沉积体系是长10油藏分布的主要场所…………………………….……28
3.2完整连续的沉积体系组合形成良好的生储盖组合配置……………………..........….30
3.3储层有利发育区是岩性油藏形成的重要依据……………………………..........……..31
3.3.1储层岩石学特征……………………………………………………...….....……………31
3.3.2成岩作用与孔隙演化………………………………………………………..…………..32
3.2.3 成岩作用与次生孔隙的形成............................................................................32
3.4湖盆古构造及古地形对长10段油藏的控制作用……………………................…….33
4.1参考文献…………………………………………………………………....………………34
第一章 鄂尔多斯盆地区域概况
1.鄂尔多斯盆地构造演化
鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西缘，奠基于太古界和下元古界基底之上，南北分别濒临秦祁海槽和兴蒙海槽，东西则被贺兰拗拉谷和陕、豫晋拗拉谷所夹持。盆地内，区域坳陷复合、地质构造平缓，缺少背斜与断层，总体上呈东部翘起向西部倾伏的区域性斜坡面貌。沉积盖层时代较全，仅缺失志留系、泥盆系及下石炭统，平均沉积岩厚度为5000m。其中，中、上元古界以海相、陆相沉积及火山喷出岩为主，厚度200一3000m;下古生界以海相碳酸岩为主，厚度为400一1600，m在盆地东部还有厚达314m的岩盐、石膏沉积;上古生界由局限海相沉积向陆相河流沼泽沉积过渡，厚度600一1700m;中生界为内陆湖泊、沼泽、河流相沉积，厚度2500一3000m;新生界，古气候由湿热转向干旱，构造由沉降转为隆升，沉积厚度不足300m。因此，根据地质构造层和沉积古地理环境，可将该盆地地质构造演化、发展分为五大阶段。
1.1.1中、晚元古代拗拉谷阶段
早元古代，华北、塔里木陆块经过吕梁(中条)地壳运动的拼接而稳固化，但两者之间却被阿尔金平移断裂带所分隔。中、晚元古代，由地壳热点所控制的秦祁裂谷应运而生，并发展为陆间裂谷系，对应于一系列三联点所产生的由主裂谷楔入华北陆块的陆内支裂谷又在其演化中天折，自西向东有贺兰拗拉谷，陕、豫、晋拗拉谷，皖、苏、鲁拗拉谷等。它们向东北收敛、向西南张开，即向秦祁陆间裂谷沉积厚度增大、粒度变细、层位变全。其中:
1.皖、苏、鲁拗拉谷由山东沂源向江苏徐州张开，长度220km。沉积青白口系，称八公山组。下部为碎屑岩，上部为页岩、泥岩，厚度800一1600m。上覆震旦系称徐淮群、宿县群、栏杆群，由碎屑岩、页岩和碳酸盐岩所组成。晚期，裂谷趋于消亡，出现以碳酸盐岩为主的蒸发台地相沉积。累计沉积厚度可达5000m。
2.陕、豫、晋拗拉谷由山西安泽向西南逐步张开，东界洛阳、许昌，西界运城、永济，长度260km。这是一个继承性较强的陆内裂谷。统一的晚太古代华北克拉通于五台期先形成三叉裂谷系，后经五台运动又关闭固结;但
至早元古代晚期却再度复活发展，形成陆内支裂谷。再经中条运动变质变形又一次与华北地块结成统一基底。上元古界，下部为陆源碎屑一中性、中基性、中酸性喷出火山岩，中上部为碎屑岩一碳酸盐岩建造，沉积巨厚、地层完整，变质程度向南愈近秦岭造山带愈深。
3.贺兰拗拉谷由桌子山经贺兰山向海源张开，长300km，呈北北东向延展。中元古代一晚元古代，水体北浅南深，沉积物北粗南细，地层北薄南厚，在桌子山区，厚度60m，至海源一带厚度达3000m。早古生代，该区拗拉谷再度活动，早寒武世沧浪铺期海侵达银川，龙王庙期海侵达石嘴山;至中寒武世，海水已遍布贺兰拗拉谷并波及鄂尔多斯广大地区。晚寒武世后期，海水短暂后退;奥陶纪则再次海侵。在贺兰山南段，中奥陶世为类复理式沉积，其中贺兰山、罗山、香山一带常见重力滑塌堆积，砾石、泥沙、灰基质与大小不等的外来岩块相混杂，充分预示着该拗拉谷即将消亡。
1.1.2早古生代浅海台地阶段
从华北全区看，当时的古地形是西部较高、东部较低，在东部形成平缓而开阔的台地。寒武纪早期，海水开始由东部和南部向陆地进侵，产生浅海相碳酸盐及泥质碎屑沉积。总的沉积特点是徐庄组为含陆源碎屑的红色钙泥质沉积，张夏组、固山组、风山组为潮汐沉积。早、中奥陶世时，华北地壳运动处于宁静期，以缓慢沉降、海浸频繁、超复明显为特点。然而，中奥陶世后期，不仅南侧的秦岭海槽向北俯冲消减于山阳一桐城一线、北侧的兴蒙海槽向南俯冲消减于索伦一西拉木伦一线，而且北祁连海槽也开始向阿拉善地块俯冲，终于导致了华北陆块的整体抬升。
早志留世时的南北祁连海槽仍发育复理石沉积、火山喷发物及浅侵入基性岩体，它们到了晚志留世才开始回返，形成粗粒碎屑类磨拉石沉积，至志留纪末期终于褶皱成祁连造山带。在此阶段内，和华北地区一样，鄂尔多斯地块南、北分别为秦岭海槽、兴蒙海槽所夹持，东、西分别为晋陕拗拉谷、贺兰拗拉谷所控制，形成北部高、南部低、中间高、东、西两侧低的古构造背景。在鄂尔多斯地块本体内，下古生界主要沉积厚400一1000m的浅海台碳酸盐岩;但其西南缘属于被动陆缘，形成向秦、祁海槽倾斜的陆架，沉积了厚达4500m的碳酸盐岩、海相碎屑岩及浊积岩。总之，鄂尔多斯地区在早
古生代经历了三次海进和海退。寒武纪毛庄组时，鄂尔多斯陆与拉善陆分开;徐庄组时，鄂尔多斯陆又与吕梁陆分开，一度形成三陆并存的古构造背到了晚寒武世，吕粱陆下沉，鄂尔多斯陆却一分二，出现伊盟陆、庆阳陆与阿拉善陆相鼎立的局面。
早奥陶世，鄂尔多斯陆不仅南、北贯通，而且范围有所扩大，仅吕梁、渭北、贺兰地区为海域，在古拗拉谷基础上形成西南缘L型厚沉积带和东南缘反L型薄沉积带。中奥陶世马家沟期，上述两个沉积带扩大并连为一体，使鄂尔多斯陆退至伊盟北部;平凉再度海退，鄂尔多斯陆随之扩大，至背锅山期，更与阿拉善陆、吕粱陆连为一体，恢复了华北古陆的面貌。奥陶纪末期的加里东地壳运动使华北地区缺失了志留系、泥盆系及下石炭统沉积，沉积中断期长达130Ma。这一长期侵蚀，在鄂尔多斯地区奥陶系顶部所形成的风化壳古岩溶带，对该区天然气富集成藏具有重大实际意义。我国陆上第一个大气田一中部气田就是在奥陶系顶部风化壳古岩溶潜台中被发现的。
1.1.3晚古生代滨海平原阶段
晚古生代，包括鄂尔多斯在内的大华北陆块发生了巨大变化，主要表现是地理环境由海过渡为陆、地质构造由海中“台”过渡为陆上“盆”、地质演化由南北两侧双临海过渡为南侧半临海，规模由华北区扩展为华北一塔里木区。早石炭世，该区海域再度扩大，南侧的秦岭海北缘可达南阳一西安一线，北侧的兴蒙海南缘可达赤峰一额济纳旗。又一次呈现出华北陆、柴达木陆与塔里木陆相分隔的局面。晚石炭世，海侵继续扩展，除华北陆北缘由酒泉经固阳至沈阳的条状高地、南缘由西宁经兰州至南阳的条状高地以及石家庄、蹼阳丘状高地外，全区呈现了局限浅海的沉积背景。到了早二叠世，海水迅速后退，沉积以陆相为主。但是至其末期，由于兴蒙海槽向南俯冲，蒙古陆块沿索伦一西拉木伦缝合带与华北陆块对接，遂形成了西南濒临上扬子海和南祁连海湾的古亚洲大陆。晚古生代时，鄂尔多斯地区进一步与华北地块统一发展，仅其西南隅濒临古特提斯海并在麟游的二叠系、三叠系中见有多层潮坪海相夹层，累计厚度达50m，这也是鄂尔多地块西南濒临滨海环境的直接证据。
晚石炭世，气候更加湿润，但祁连海退缩、华北海进侵，从华北经鄂尔
多斯到贺兰山区终于形成了太原组沉积的一统局面，其成煤期在中国煤炭矿产中占有重要地位。下二叠统山
西组为煤系地层，在银川、环县一带的西部浅凹陷沉积岩厚150m，在绥德、宜川一带的东部浅凹陷沉积岩厚l00m，而中部古隆起区的沉积厚度却在75m以内。石盒子组大体沿袭着山西组的沉积背景，然气候转旱，鄂尔多斯地区作为大华北盆地的组成部分沉积了河流相杂色碎屑岩，西部沉降区的厚度为35m0，东部沉降区的厚度为420m，中部古隆起区的厚度为250m。石千峰组沉积时的地壳沉降发生了重大调整，由南部和北部的沉降(300一400m)代替了前期的西部与东部的沉降，中部古隆起亦趋于消亡。所以，中部古隆起消亡的过程也是鄂尔多斯沉积区逐步与大华北盆地分离并向独立沉积盆地发展的过程。
1.1.4中生代内陆盆地阶
在古亚洲大陆地质背景下，形成鄂尔多斯盆地乃是华北克拉通构造、沉积发展的必然结果。从区域地质看，早三叠世所形成的华北盆地属该克拉通的缩影，它北界北京一阴山南缘，西界银川一宝鸡，南界西安一许昌，东界济南一杨山，范围约800000平方千米。由干其南所濒临的西秦岭浅海和南祁连海湾均可与松潘、甘孜海槽相沟通，所以，华北盆地应属陆缘滨海盆地环境。中三叠世，扬子海明显南退，西秦岭浅海与北祁连海湾的残存面貌更加清楚，这种古亚洲大陆与特提斯洋的对立发展给华北盆地西南缘中三叠统沉积海泛夹层提供着有利的古地理背景。晚三叠世，扬予陆块己与华北陆块碰撞、拼合，从而封闭了残存的右江、秦岭海槽，导致了秦岭的崛起，中国大陆的轮廓也日趋定型。此时，松潘、甘孜海槽已退至汉中一格尔木以南，在东部抬升、西部沉降的古构造背景下，大华北盆地也向西收缩为晋陕盆地，其弧形走向应是秦岭北侧前渊和贺兰、六盘山东侧前渊的复合反映。
早侏罗世，昆仑山与巴颜喀拉山崛起，松潘、甘孜海槽关闭，湘、桂、黔高地与之一起并人中国大陆，‘出现了“两海、两盆”遥相对应的局面，即一方面是冈底斯地块北部的藏南海槽、念青唐古拉海槽与东南沿海的赣、湘、粤海湾遥相对应，另一方面是华北克拉通的鄂尔多斯盆地与扬子克拉通的川滇盆地遥相对应。中侏罗世，海水已从中国大陆东部退去，所剩的海域
只有西藏的羌塘一唐古拉海槽。晚侏罗世，中国大陆的构造和沉积作用发生了两大变化:其一是火山岩盆地的出现，东北地区的兴安火山岩盆地范围达900000平方千米，岩相属钙碱性系列的玄武岩一安山岩一流纹岩组合:东南沿海的陆缘火山岩盆地范围达350000平方千米，岩相属钙碱性系列的流纹岩一英安岩组合;其二是陆内大型沉积盆地规模的缩小，即鄂尔多斯盆地缩至晋陕大峡谷以西、川滇盆地缩至万县、宜宾、楚雄西北。
早白奎世，中国大陆东北和东南沿海的内陆断陷火山碎屑一含煤沉积继续发育，真正算得上是沉积盆地的只有鄂尔多斯地区、河西走廊一潮水地区和准噶尔地区。晚白奎世，中国大陆内部的小型断陷群继续发育。尽管鄂尔多斯地区在晚三叠世属于晋陕盆地的一部分，但其主体坳陷、沉积中心的地位应是肯定无疑的;而且鄂尔多斯盆地所经历的前陆期，其西缘的标志要比南缘的标志更加明显。
1.1.5新生代盆地周边断陷阶
早第三纪，海水基本退出喜马拉雅地区，但塔里木却有海水从中亚侵入，形成喀什海湾。当时华北东部发育陆相渤海湾盆地，阴山以北发育陆相戈壁盆地。晚第三纪，渤海湾盆地向南扩大，海水己从中国大陆全部退出;加上扬子克拉通区大面积隆升遭受侵蚀，气候转旱、断块活动等因素，中国大陆进入陆内山前小盆地群发展阶段。第四纪，中国大陆从西部到东部，地形呈现着高、中、低三级阶梯的总面貌，地壳厚度也呈现着厚、中等、薄的总变化趋势。从第三纪开始，鄂尔多斯盆地在欧亚板块和印度板块、太平洋板块的相互作用下，盆地本部相对隆升，而周边地区却相继断陷形成一系列地堑，即南为汾渭地堑(5000m)、北为河套地堑(15000m)、西为银川地堑(5000m)和清水河地堑(4000m)。这种近东西走向与近南北走向的裂陷反映了加里东、燕山期地壳运动的复活，也明显预示了该盆地正在走向解体。从区域地质角度看，上述盆地本体隆升而周边断陷，正是其地壳运动均衡调整作用的结果(图1一1)。
通过对鄂尔多斯盆地构造的演化分析，我们可以得出如下认识:
1.该盆地的构造演化符合盆地原型说和盆地发展阶段论，其地史轨迹是由陆核地块(太古代)一克拉通拗拉谷(中上元古代)一浅海台地(下古生代)一局限海、陆缘平原(上古生代)一内陆盆地(中生代)一周边断陷(新生代)。
2.就沉积的构造背景而言，海相沉积主要发生于陆架区，陆相沉积主要发生于大盆地，在一定意义上可以说“盆生于陆“。所以，广阔的中国大陆是陆相沉积盆地得以发育的重要地质背景，中国华南克拉通上的川滇盆地和华北克拉通上的冀、陕、晋盆地相互对应发展的分布格局就是引人注目的例子。
3.晚古生代以前，华北克拉通四周为广阔的海洋，南北更镶有海槽，其地势是西部较高、东部较低。然而，随着亚洲大陆和中国大陆的形成，自二
叠纪开始地势发生了逆转，像翘翘板一样又变为东部较高，西部较低。到了新生代，地势再一次逆转，又恢复了西部高，东部低的面貌。而鄂尔多斯盆地正好处于这种变动的枢纽带上。
4.在褶皱带的一些地段，往往会经过火山侵入、喷发作用而变得相对稳定，并以此为基础在其上形成年青的大型沉积盆地，中国东北的松辽盆地和台湾海峡盆地均可作为例子。所以，断陷地裂作用所引起的火山岩活动区往往会成为该区发育沉积盆地的先兆。
5.以拗拉谷为构造背景，在其东西夹持中孕育沉降格架;以南北海槽俯冲为契机，在其南北翘升中孕育伸展坳陷;以印支燕山期地壳运动为成盆标志，在其推复冲断中孕育迁移性前渊;.以喜山期地壳伸展为发展特点，在其压、张、扭应力交插中孕育地壳活化;乃是鄂尔多斯盆地构造发展演化的主线。
1.2鄂尔多斯盆地构造属性、沉积特征
1.2.1鄂尔多斯盆地构造属性
鄂尔多斯盆地的构造属性是其地壳基底的克拉通本质所决定的，主要标志是整体升降、平起平落，地层水平、少见背斜，沉积盖层薄、岩浆活动弱。
（一）整体升降、平起平落
作为华北克拉通的重要组成部分，鄂尔多斯盆地在地质历史中一直保持着整体升降、平起平落的特点。元古代后的几次全球性地壳运动在这里虽造成长期侵蚀，但都未见明显的角度不整合接触关系。例如，晋宁地壳构造运动虽导致了中、晚元古界的变薄与缺失，但却未造成寒武系与之成为不整合的构造事件;加里东地壳运动早期(兴凯期)虽导致了下寒武统(笨竹寺组、沦浪铺组、龙王庙组)和下奥陶统亮甲山组沉积的缺失，晚期虽导致上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统的缺失，但都只造成相应地层间的侵蚀平行不整合接触关系;海西期地壳运动也只导致了下石炭统的缺失;至于印支期地壳运动中，也只是在三叠系顶部形成了明显的侵蚀面和古地貌起伏;即便是在华北地区相对强烈的燕山期地壳运动中，也只形成了侏罗系和白至系之间、白至系(缺失中、上白至统)和第三系之间轻微的边缘不整合接。
（二）地层水平、少见背斜
人们常说鄂尔多斯盆地的区域构造呈不对称向斜状，西翼窄陡，东翼宽缓;其实它是东翘西倾的大斜坡倒更显得贴切些。盆地地层倾角平均仅为半度，几近水平。盆地中部唯一可测量的背斜是天池弯窿构造，其形状浑圆、无长、短轴之分，闭合面积50km。在盆地边部的挠褶带、冲断带上则可见为数不少的小型背斜、半背斜构造。
（三）沉积盖层薄、岩桨活动弱
该区沉积盖层平均厚6000m，在西部冲断带前渊中也不过7000m，属于稳定地块区典型的沉积岩披盖状态。岩浆岩虽有多期次的特点，但其分布都比较局限。晋宁期:位于天环坳陷的天深1井长城系见5层变辉绿岩，累积厚度70m;位于中部古隆起南部的庆深1井长城系见安山岩2一3层，累积厚度42.5m。
1.2.2鄂尔多斯盆地沉积特
盆地中的沉积系指盆地沉积盖层的全部，按海、陆环境变迁可将其区分为单层、双层和多层三种沉积结构形式。单层式沉积系指沉积盖层纯属海相或陆相，形成单一的海相沉积盆地或陆相沉积盆地;双层式沉积系指沉积盖层先海相后陆相或先陆相后海相，形成互相叠合的沉积盆地;多层式沉积系指沉积盖层陆相、海相多次互变，形成多次叠加的沉积盆地。鄂尔多斯盆地显然属于双层式沉积结构型。
盆地基底隆升与沉降必然给沉积盖层的海、陆变迁打上多旋回性的烙印。鄂尔多斯盆地沉积盖层多旋回性是十分明显的。通过海陆环境变迁、地层层序、接触关系、地壳升降、沉积分异、岩相变化和储盖组合等方面的综合分析，对其沉积的多旋回性已有深刻的认识(图1一2)。
沉积旋回规模有大有小，可将跨“系’的沉积旋回称为一级沉积徊，将相当于“系”的沉积旋回称为二级沉积旋回，将相当于“统”的沉积旋回称为三级沉积旋回，将相当于“组“的沉积旋回称为四级沉积旋回，将“组”内的沉积旋回称为五级沉积旋回。
在分析鄂尔多斯盆地含油气岩系的沉积类型时，应特别注意奥陶系的盐岩地层。当时的古地形背景是南低、北高，自东而西，吕梁古隆起和中部古隆起作为两个水下屏障，控制着海域及海水流向，使之开放与封闭交替、淡化与成化相间。清楚地呈现着奥陶纪海水自东向西进侵所形成的蒸发岩沉积序列。总之，从已知下古生界含气区带看，奥陶系盐、膏地层对成气具有主宰作用;但从全区来看，奥陶系盐、膏地层对定性盆地类型仍然只有区带意义。
按照含油气沉积盆地综合成因分类原则与方案，结合以上分析，鄂尔多
斯盆地应属多旋回沉积型克拉通类含油气沉积盆地。
1.3.1盆地构造区划
鄂尔多斯盆地地质构造具有稳定为主与活动为辅的两重性。其稳定性的标志如整体升降、斜坡宽缓、地层水平、缺乏背斜及接触整合;其活动性的标志如基底镶嵌增生、边缘弧形构造发育、坳陷中心由老而新自西向东迁移以及后期周边断陷等。全盆地包括七个一级地质构造区(图l一3)。
（二）伊北挠褶带
该挠褶带北邻基岩凸起带，南抵弧形构造区，区域构造背景为东北抬升向西南倾伏，白奎系地层依次不整合于侏罗系、三叠系地层之上。它主要包括4个挠褶带。必须指出:盆地北部著名的白至系油砂带既紧邻于基岩局部
凸起南侧，又对应于鼻状挠褶的上翘地区。这些鼻状挠褶起着鄂尔多斯盆地北部上古生界油气运移通道的作用。
（三）伊南斜坡
伊南斜坡北接杭锦旗一秦太梁弧形断隆带，南邻中部古隆起区，西抵天环坳陷，面积约3.5x10报m，。总趋势为东北翘升、西南倾伏，构造呈单斜状，少见背斜。由于受控于伊盟隆起，其沉积盖层明显变薄(小于3000m)，特别是缺失了寒武系和下奥陶统冶里组和亮甲山组，使双层沉积结构的盖层特点在本区相形见拙。本区古生界以隆升为主，呈现出中生界陆相沉积盖层占主导地位的单一面貌。
1.3.2西部冲断构造带
该构造带系指银川地堑、六盘山以东，天环坳陷以西，北起桌子山，南达平凉的狭长地带，南北长600km，东西宽20一50km，范围约25000平方千米。该带在加里东期微弱褶皱，在岩山期强烈冲掩，具有东、西分带，南、北切块的构造分布格局。
(一)桌子山复合冲断席
该冲断席北起瞪口，南到铁克苏木，包括千里山、岗德尔山、桌子山，范围约3000km，。冲断席由半背状的冲断片及其间的向斜所组成。主冲断层走向北偏西，断面西倾，倾角较陡(600)，上、下盘落差在千米以上。在岗德尔山和桌子山东麓，前寒武系变质岩可推覆于二叠系之上。基底岩的卷入，使其具有厚皮构造变形的特征。石炭二叠纪系煤系中的滑脱，又使其兼有薄皮推覆的属性。
(二)横山堡阶状冲断席
其北起铁克苏木，南到磁窑堡，冲断带宽35km，范围约S000k耐。主冲断层走向北偏东，由东向西作等间距排列，冲断面东倾，但浅部较陡、深部较缓，向下消失于石炭二叠系滑脱层中。主冲断层和次级对冲断层使地层褶皱、破碎。西侧靠近银川地堑的冲断层发生较早，断距也大、冲断块抬升亦高，伴有挤压褶皱;东侧靠近天环坳陷的冲断层发生得较晚，断距小，地层表现为掀斜抬升，无褶皱伴生。这一反向冲断席的形成与该区基底向东楔进所产生的拆离作用有一定关系。
（三）马家滩叠瓦冲断席
北起磁窑堡，南到甜水堡，西至积家井，东抵马家滩，冲断席宽3Omk，范围约30O0km，。主冲断层走向北偏西，呈雁行状排列，断面西倾，挤压作用明显。主冲断层呈雁行状排列，断距在平面上有明显变化，即向南端渐趋消失，具有挤压水平滑移分量，属于深层次变形体之上的薄皮构造变形。冲断片呈叠瓦状以背驮式自西而东扩展，至白奎纪末定型于目前的位置。主冲断层旁侧或消失端发育有扭动褶皱及水平牵引褶皱。横剖面上表现为“Y“字型冲断层组合，并夹持所谓的“正花状“构造，充分表明其扭动的应力状况。
（四）石沟骚复合冲断席
它北起石沟骚，南抵甜水堡，东以马家滩叠瓦席为邻，西与太阳山冲断席对应，宽30mk，范围约3500mkZ。构造面貌是向斜宽缓，半背斜窄陡，断层往往沿轴部截切。所以，向斜深部会有古生界潜伏隆起存在。
（五）沙井子片状冲断席
其北起甜水堡，南至平凉，冲断席宽20一25km，范围约13500平方千米。主冲断层近南北向，断面西倾，由于该区扭压应力更为集中，故断层甚为密集;又由于该区广泛分布古生界刚性地层，故而冲断前缘及反冲断层不够发育。
1.5.3天环坳陷
天环坳陷西临冲断构造带，东接中央古隆起和伊盟隆起，北达内蒙千里山东麓，南抵渭北小秦岭构造带北侧，南北长600km，东西宽50一60km，范围约32000平方千米。该区在布伽重力图上显示为条状负异常，其中，铁克苏木东、姬原麻黄山、南揪、合道、白水等地基岩埋藏最深。所以，天环坳陷实际上也可视为西缘掩冲构造带推覆、东迁、隆升与坳陷的对立统一体，更是下白坚统的沉积前渊。构造面貌为一平缓西倾。从一定意义上说，天环坳陷应是西缘冲断带地层重叠、地壳荷载加大而下弯的产物。在天环坳陷中，尽管地层十分平缓，但因地应力处于相对平衡状态，故可产生像天池构造这样浑圆的弯隆背斜。
1.5.4中央古隆
中央古隆起北起乌审旗、鄂托克前旗，南至正宁、黄陵，西达环县、宁
县，东到吴旗、横山，其范围约60000平方千米，系由贺兰拗拉谷东侧裂谷肩隆起演化而来的盆地中央古生代潜伏隆起。可根据今构造基底起伏变化趋势、中晚元古代古构造隆起背景、古生代水下隆起对沉积厚度和沉积岩相的控制作用及其对华北海和祁连海的分隔作用予以界定。
（一）今构造基底起伏变化趋势
尽管鄂尔多斯盆地沉积盖层的构造呈平缓西倾单斜，但基底起伏仍反映着中央隆起的蛛丝马迹。乌审旗一靖边一吴旗一庆阳近南北向的隆起是客观存在的，基底埋深3000一3800m。该隆起以东为隆坳相间区，基底埋深3000一5O00m;以西为继承性坳陷区，基底埋深4100一6000m;在平凉一带，最深可达9000m。
（二）中上元古界古构造隆起背景
中晚元古代是贺兰拗拉谷裂陷的鼎盛时期。鄂尔多斯地块作为被动陆缘裂谷肩部位必然会产生相应的隆起，反映在该期沉积上也必然呈现出古隆起的地质背景，定边一庆阳沉积变薄带(小于500m)的出现就是例子。当然，鄂尔多斯地块腹地榆林一吴旗一庆阳古隆起区则更加重要。因为正是上述裂谷肩隆起改变了克拉通边缘持续下沉的构造背景;又正是裂谷肩隆起与地块隆起相结合才诱发孕育了中央古隆起的产生和发展。
（三）古生代水下隆起对沉积厚度和岩相的控制
早寒武世苏峪口期、馒头期、毛庄期，鄂尔多斯地块大部分属于陆地，是古构造的较高部位;到了中寒武世徐庄期，海侵才一漫及除东胜地区以外的广大地区，中央古隆起区的沉积厚度一般小于40m，属于含砂泥坪相和泥云坪相的水下隆起。张夏期，鄂尔多斯腹地发育为台内局限海，中央古隆起区的沉积厚度小于80m，广泛发育鲡粒滩相。晚寒武世，由于沉积陡海水逐渐变浅，导致吴旗一环县一庆阳一带变为陆地，古隆起的轮廓又一次显露出其周围沉积厚度均小于40m，属于环陆云坪相。奥陶系层序以下超、上剥为特点。下奥陶统冶里组、亮甲山组乃至马家沟组第一段沉积期间，靖边、定边、吴旗、庆阳一带均为陆地。值得注意的是，从马家沟组第一段沉积时起，陕北的米脂膏、盐洼地便随之出现了，沉积厚度达80m，恰与盆地西部陶乐一平凉一带道坎组云坪相遥遥相对。马家沟组第二段沉积时，吴旗、环县、
庆阳陆地依然存在，其两侧的米脂一延安一带(I00m)和陶乐一平凉一带(125m)则均为开阔海沉积。马家沟组第三段沉积时，海侵虽然淹没了中央古隆起区，但沉积厚度却小于40m，东侧米脂膏盐洼地(320m)与西侧陶乐一平凉一带的开阔海(120m)可谓隔水下隆起而相望。马家沟组四段沉积时，中央古隆起区仍然保持了水下隆起的面貌，沉积厚度小于40m，属于云坪相，东侧米脂洼地(160m)和西侧陶乐一平凉开阔海在定边地区汇合。马家沟组第五段沉积时期，中央古隆起顶部继续保持水下隆起状态，沉积厚度小于5m0，东侧米脂膏盐洼地(350m)与西侧陶乐一平凉开阔海(150m)的对应，仍然烘托着中央古隆起的存在。
（四）中央古隆起对华北海和祁连海的分隔作用
中央古隆起对华北海和祁连海直接分隔主要发生在中石炭世。当时，中央古隆起与伊盟古隆起相连，呈南北向陆梁展布。东胜一延安一线以东属古华北海域，沉积了本溪组(小于40m)，底部为铁铝岩，向上变为深灰色砂质泥岩、泥岩夹煤线;向东至山西地区可见骨屑石
灰岩，富含蜓科化石，层位相当于羊虎沟组中、上部。到了晚石炭世太原期，虽然上述两大海域再度沟通，但天池一庆阳一志丹一乌审旗一带的沉积厚度均小于50m，面积达4000平方千米的水下隆起。二叠纪，鄂尔多斯地区则又恢复了华北克拉通整体隆升的面貌，中央古隆起也随之濒临消亡。可以看出:中央古隆起是复合因素造成的，裂谷肩隆起与地块隆起相结合是产生中央古隆起的基本原因。具体来说，裂谷肩隆起起着诱发作用，而地块隆起起着主导作用。如果说鄂尔多斯盆地是大华北盆地萎缩的结果，那么，中央古隆起也就是鄂尔多斯地块早期隆升的反映。虽然中央古隆起长期潜伏，但它却是华北海与祁连海的分隔性隆起，对鄂尔多斯盆地的地质影响要大于吕梁隆起。因为，后者乃是华北海域内的一个隆起，只是在燕山期地壳运动中迅速隆升，而中央古隆起却长期潜伏罢了。由于中央古隆起于晚古生代晚期已经消亡，所以，对鄂尔多斯盆地古生界的天然气成藏有着区域控制作用，而与中生界的右油成藏则关系不密切。
1.3.5陕北古坳陷
陕北古坳陷与中央古隆起实属孪生。如果说中央古隆起是地块隆起与裂谷肩隆起复合演变而成的话，那么，陕北古坳陷就是中央古隆起和吕梁古隆起对立发展的结果。将陕北古坳陷列为鄂尔多斯盆地一级构造单元，既是深化盆地构造研究的需要，也是分析该油气区地质构造发展规律的必然结果。陕北古坳陷孕育于寒武纪，全盛于早奥陶世，消亡于晚古生代，和该区的海侵期有不解之缘，也是盆地沉积盖层产生双沉积结构的重大地质事件。晚寒武世，离石、临县一带开始隆起，由兴县、佳县到横山有一沉积凹地插人陕北地区，这可能就是陕北古坳陷的初期雏形。然而，奥陶纪早期的冶里组和亮甲山组沉积时却又恢复了鄂尔多斯地块性隆升的古地理面貌。只是到了早奥陶世马家沟期一期才又明显演变为坳陷环境(图1一
4).
在马家沟期一期，坳陷范围在吴堡、兴县、靖边、富县一带，约44000平方
千米。沉积中心有三，一为绥德地区，二为宜川地区，三为安塞以西，沉积了厚达40一100m的盐岩、膏岩和碳酸盐岩，并且形成榆9井区、陕巧井区、富探1一宜探1井区等三个盐、膏洼地。其中，榆9井区为盐、膏复合;陕巧井区盐层占沉积总厚度的59.6%，不含石膏;富探l一宜川1井区，盐层占沉积总厚的46.3%一了3.4%，石膏层占沉积总厚的9.3%一2.5%。在马家沟期二期，坳陷继续扩大，北达关，南抵延安、延长，范围约55000平方千米。延川、米脂和榆林为三个沉积中心，沉积厚度达I00m，属开阔海石灰岩沉积。在马家沟期三期，坳陷持续发展，南达宜川、黄龙，北抵乌审旗、伊金霍洛旗、偏关，西至志丹，范围约6000平方千米，。坳陷中心在佳县一米脂、延安一延长及青1井等地，沉积厚度为140m，岩性为盐岩、石膏和膏质白云岩。其中，榆林一靖边一富县一吴堡圈闭的地区，膏岩占地层厚度的10%以上，而米脂、吴堡、佳县地区的盐岩约占其地层厚度的10%一30%。在马家沟期四期，陕北坳陷明显向北收缩在榆林、靖边、吴堡一带，范围约25000平方千米，沉积了厚达200m的开阔海石灰岩。沉积中心有两个，一个在镇川堡地区，另一个在吴堡地区。岩性为厚层、块状泥晶石灰岩、颗粒石灰岩、云斑石灰岩和细一粉晶白云岩。在马家沟期五期，坳陷达到鼎盛期，北达保德，西至吴旗，南到富县，范围约65000平方千米。坳陷中心在米脂、绥德地区，沉积厚度达360m。代表岩性为含膏一膏质自云岩、泥粉晶白云岩、石膏与岩盐。其中，米1井(27.1%)、陕巧井(22.3%)、宜探1井(16.2%)等地区石膏层占地层总厚10%一29%，榆9井(53.3%)、陕24井(21.6%)等地区石盐层占地层总厚10%以上。在石炭纪，坳陷在榆林、米脂一带仍有残存，地层厚度达100m,范围约7000平方千米。早二叠世山西期，坳陷近于消亡，只在兴县、米脂地区见其痕迹，范围也缩小在1000平方千米以内。中二叠世，在清涧、河津、宜川一带，沉积厚度40Om，坳陷已很微弱，范围约18000平方千米。至晚二叠世，该坳陷基本消亡。
古坳陷为奥陶系在陕北地区形成盐、膏洼地提供了必要构造条件，使之从华北一晋南一陕北出现“碳酸盐岩相一石膏碳酸盐岩相一岩盐、石膏、碳酸盐岩相”的完整蒸发岩沉积序列。根据时空分析，该坳陷系从其北部启动，在中部发展，最后向南部萎缩消亡。它所控制的环陆弧形云坪相带乃是发育
下古生界天然气储集体极其有利的场所。
1.5.6晋西挠褶带
晋西挠褶带东隔离石断裂与吕梁断隆相接，西越黄河与陕北古坳陷为邻，北抵偏关、南达吉县，南北长450km，东西宽50km，范围23000平方千米，(1一5)。
该带在地史中一直相对隆起，沉积盖层较薄。其中，晚元古界厚度小于200m，甚至缺失蓟县系;寒武系下部没有沉积，至中统始为海侵所波及，徐庄组和张夏组的沉积厚度小于140一180m，上寒武统的沉积厚度也只有120m;下奥陶统冶里组和亮甲山组的沉积小于120m，马家沟组也只有220一690m;虽然石炭系有向东增厚的趋势，但厚度也只有120一140m;至于二叠系的陆相碎屑沉积厚度一般在650m左右。区域构造向东翘升，向西倾伏，呈阶状跌落。离石以北主要出露奥陶系、背斜少而小，离石以南主要出露二叠系和三叠系、背斜较大且挠曲明显。全带地层倾角5度一10度，在临县西北紫金山更有闪长斑岩侵入于二叠系。离石断裂向南可延至蒲县黑龙关，向北可延至偏关，由东向西冲断，断面东倾，断距达500一800m。该带近南北向的构造线与山西地块的东北西向的构造体系对照不协调。其原因一是山西地块区的中生代构造体系皆向西收敛于离石断裂带;二是沿离石断裂带，燕山期存在左行扭动，导致晋西挠褶带发育近南北向的背斜构造群。
1.3.7渭北挠褶带
渭北地区的地质构造远比以往人们认为的复杂。原来所说的渭北隆起实际上包括了小秦岭西段的一部分。因此，应将其从原渭北隆起中划出，使鄂尔多斯盆地的西南边界止于老龙山断层。经大比例尺地面地质填图发现，千阳、麟游、永寿一带的结晶基底为太古界杂岩和下元古界沉积变质岩，沉积盖层为中元古界熊耳群、蓟县系和上元古界青白口系以及震旦系昭陵组、寒武系(50一150m)、奥陶系(2000一3000m)、二叠系、中生界、新生界。该区加里东期褶皱明显，形成韧性一脆性冲断构造，并且有燕山期冲断、褶皱叠加其上;喜山期的断块伸展运动也对其进行了进一步的改造。
渭北挠褶带应指老龙山断裂东北、建庄一马栏以南，由陇县至铜川、韩城的三角形地区，范围约18000平方千米。该区地层呈挠曲状由南向北倾伏，褶皱轴由东北向西南倾没，导致背斜南翼缓北翼陡、东部高西部低的鼻状背景十分明显，因而其闭合度不大。再者，由于该区的古构造并非隆起为主，而今构造又显现出从盆地边部向盆地内部作阶状跌落的特点，故而将其称为渭北挠褶带。该区共发现地面背斜构造数十个，后经地震勘探证实其构造高点在深部一般向南偏移数百米，两翼倾角及闭合幅度亦相应变小，而且断层密集，隐含着表层构造的特点。全区自南而北包括8排走向北东、向西南倾没的鼻隆背斜构造带。
第二章 鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律
2.1盆地的基本概况
鄂尔多斯盆地由于其具有与我国东、西部明显不同的地质构造背景，因而有着独特的油气聚集规律和分布特征。主要表现在 :古生界以海相或海陆交互相沉积为主，烃源岩分布面积较广，且较稳定；古生界以生气为主 ，而中生界以生油为主，油、气生成高峰时期趋于一致；盆地主体部分地层平缓(地层倾角
2.1.1 烃源岩基本特征
鄂尔多斯盆地存在J2，T3，C－P，O2四套烃源岩，其中几湖相泥岩和C一P系煤系泥岩是两套主要的烃源岩。
1.下古生界气源岩
下古生界碳酸盐岩残余有机质丰度一般在0.12 %－0.33 %之间，平均为0.21% －0.22 % 。泥岩、泥灰岩烃源岩主要产于中奥陶统平
凉组和上奥陶统克里摩里组、桌子山组及乌拉力克组，分布于中央 古隆起西缘或南缘。泥岩有机碳含量一般为0.4%－0.5 % ;泥灰岩残余有机碳含量大多在0.2%－0.5 % ，最高达1.11 %。干酪根镜检、干酪根碳同位素及轻烃组成等研究表明，鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩原始有机质类型为海相腐泥型生烃母质，即以Ⅰ－Ⅱ１型干酪根为主。有机质成熟度大多已进人高成熟阶段，故以生气为主。
2.上古生界烃源岩
石炭一二叠系气源岩主要是一套海陆过渡相及陆相含煤岩系,主要发育在下石炭统本溪组 、上石炭统太原组、下二叠统山西组 ,总体上分布较广。煤主要分布于太原组 和山西组。暗色泥岩分布于山 西组、太原组。石灰岩
主要发育于太原组中上部,本溪组中也有分布,但分布较局限,厚度薄。暗色泥岩有机质丰度 比较高,有机碳含量为 0.5 2 %－7.19 % ,平均为2.7 1 % ,有机碳含量在 2 %－4 %之间,地区间差异不大。太原组生物灰岩有机质丰度较高,有机碳含量为0.11 %－4.16% ,平均为1.0 % ,有机碳含量一般为0.91% －1.52% ,个别生物灰岩可达4%－5% ,氯仿沥青“A”平均为0.0735%。根据有机显微组分研究 ,石炭一二叠系煤主要显微组分为镜质组,属腐殖型;暗色泥岩一般为腐殖型,少量本溪组、太原组泥岩干酪根为腐泥型。根据碳同位素特征及干酪根研究,煤和暗色泥岩有机质类型主体为腐殖型,石岩的母质类型较煤和暗色泥岩好,有机质类型主要为腐泥－腐殖型和腐殖腐泥型。盆地南部富县一带热演化程度最高,R02.2 %以上,局部达 2.8 %以上。盆地中东部,以这个地区为中心,向四周均有所降低。盆地东北部热成熟度最低(R0
3.中生界烃源岩
中生界烃源岩主要以暗色泥岩、油页岩、碳质泥岩等碎屑岩类为主,纵向上主要发育于上三叠统延长组二、三段(即长7、长8及长4+5) 及下侏罗统延安组二段(即延6－延8),生油岩的分布严格地受沉积环境制约。由于延长组与延安组的沉积环境存在一定差异,其烃源岩的分布特征亦有所不同。延长组烃源岩主要发育段属半深水湖相沉积。 延安组主要生油岩段的暗色泥岩分布于吴旗－环县－华池－庆阳－志丹一带,主要为碳质泥岩及暗色泥岩,暗色泥岩的有机质丰度较高,但烃转化率不高,有机碳含量为2.32%,氯仿沥青“A”为0.083 2 % ,HC 为262mg/L。上三叠统延长组泥岩的有机质丰度高,有机碳含量为1.56% ,氯仿沥青“A”为 0.1427 % ,HC为7 7 3 m g/L。纵向上有机质丰度的高值段主要位于延 长组二、三段,其他层段的有机质丰度明显降低。平面上以陕北地区有机质丰度最高,向陇东及灵盐地区,有机质丰度明显变低。延长组泥岩的有机质丰度整体属于较好－好的生油岩类。与延安组相比,延长组泥岩的有机碳值不高,但其可溶有机质含量及烃转化率
明显高于前者,这说明延长组是更为优质的生油岩类,应属中生界的主要生油岩。侏罗系延安组有机质以腐殖型(Ⅲ型) 为主,并有少量腐泥－腐殖型(Ⅰ型)。而上三叠统延长组有机质以腐殖－腐泥型(Ⅱ1型)为主,并有部分腐泥型(Ⅰ型)。中生界生油岩成熟度自上而下逐渐增高,延安组为低成熟－成熟;延长组长6层为成熟;长7－长10层为成熟－高成熟。
2.1.2构造特征
上三叠统延长组砂岩油藏含油系统
最早勘探开发的延长组含油系统烃源岩以延长组深湖相及浅湖相黑色泥岩、页岩和油页岩为主,生烃中心分布在盆地南部马家滩－定边－华池－直罗－彬县范围,油源岩最厚达300－400m,有利生油区面积达6万k m２(见图1)。储集岩围绕生油凹陷分布,北翼缓坡带有定边、吴旗、志丹、安塞和延安等5个大型三角洲及三角洲前缘砂体, 南翼较陡坡带则发育环县和西峰等堆积速率较快的河流相砂体及水下沉积砂体。储渗条件靠裂缝及浊沸石次生孔隙改善,圈闭靠压实构造,遮挡靠岩性在上倾方向的侧变。
下侏罗统延 安组砂岩油藏含油系统
延安组砂岩油藏以淡水－微咸水湖相沉积的上三叠统延长组烃源岩为主要油源岩属混合型干酪根以沼泽相煤系沉积的侏罗系延 安组为辅助烃源岩,属腐植型干酪根,陕北南部的衣食村煤系更以含油率
高为特征。三叠纪末期,印支运动使鄂尔多斯盆地整体抬升,在三叠系顶部形成侵蚀地貌,以古河道形式切割延长组。规模最大的甘陕古河由西南向东北汇聚庆西古河、宁陕古河和直罗古河,开口 向南延伸印支期侵蚀面的古河道切割了延长组 ,成为油气上溢通道,溢出侵蚀面的油气首先向古河床内的富县组和延安组底砂岩运移和 聚集也向延安组上部各砂岩体及古河床两侧的边滩砂体中运移、聚集,以压实构造和大量岩性圈闭为其主要圈闭形式。 奥陶系马家沟组碳酸盐岩含气系统
鄂尔多斯盆地奥陶系陆表海浅海碳酸盐岩的烃源岩主要为微晶及泥晶灰岩、泥质灰岩、泥质云岩及膏云岩,厚达600－700m。生烃中心东部在榆林－延安－带,西部在环县－庆阳一带,产生腐泥型裂 解气。加里东运动使鄂尔多斯盆地整体抬升,经受130Ma的风化剥蚀, 导致奥陶系顶面形成准平原
化的古岩溶地貌,盆地中部靖边一带分布有南北走向的宽阔潜台,周缘有潜沟和洼地,在上覆石炭系煤系铁铝 土岩的封盖和东侧奥陶系盐膏层的侧向遮挡双重作用下,古潜台成为 天然气运移聚集的大面积隐蔽圈闭。
石炭－二叠系煤系含气系统
鄂尔多斯盆地石炭系为渴湖相和潮坪相沉积,二叠系为海陆过渡相和内陆河湖相沉积,以碎屑岩为主,仅石炭系有少量碳酸盐岩。烃源岩主要为石炭系太原组和下二叠统山西组的煤系,显微组成为镜质体与丝质体,干酪根属腐植型,煤型气的组分以甲烷为主。北部东胜、榆林地区煤层厚20m,暗色泥岩50－90m,范围约7万kｍ２;南部富县、环县地区煤层厚5－10m,暗色泥岩厚10－100m,范围约6万km2。储集体以砂岩为主,主要物源区在北部大青山、乌拉山一带,各层砂体叠置, 蔚为壮观。山西组沉积中心位于盆地南部洛川－庆阳一带,以盆地北部砂体最发育,共有 6条大砂体向盆地内延伸,各支大砂体内部受古河网控制,呈现复杂的条带状。储渗条件靠裂缝及后生成岩作用改善圈闭靠压实构造及上倾方向的岩性遮挡。
2.2油气分布特征
2.2.1鄂尔多斯盆中生界石油分布规律
鄂尔多斯盆地石油分布在中生界,发育三叠系、侏罗系两套含油层系,已开发的油田分布在盆地的中南部。鄂尔多斯盆地在晚三叠世早期开始下坳,进入了湖盆发育阶段, 为一套湖泊三角洲碎屑岩沉积, 形成三叠系上统延长组含油层系。晚三叠世末印支运动使盆地抬升, 形成侵蚀古地貌, 侏罗纪白垩纪时期,由河流相－湖沼相－河流相沉积旋回充填,形成侏罗系下统延安组含油层系。
三叠系延长组沉积时,湖盆的东北、东南、西南及西北都有较大的河流注入,主河流注入区形成了规模较大的三角洲复合体,成为湖盆中心生成的烃类运移聚集的场所,目前已发现的三角洲油藏聚集在两类砂体中,一类是三角洲前缘河口砂坝,形成的油藏规模较大;另一类是三角洲平原分流河道砂体,形成的油藏规模较小。三角洲沉积发育成完整的生储盖组合,半深湖相生油岩三角洲前缘砂体和三角洲平原分流河道砂体形成良好储层－浅湖相砂泥岩和煤系地层形成的良好盖层。盆地北东向和南北向的三角洲沉积体油
气富集程度高,这两类走 向的三角洲东侧(即油藏上倾方向)沉积以暗色泥岩夹薄层粉砂岩为主, 当区域构造东抬之后, 它们成为区域遮挡,形成岩性圈闭油藏。
印支运动结束了延长组内陆湖盆古地理环境,并将延长组顶面侵蚀改造,横贯盆地东西的一级甘陕古河谷和近于南北走向的宁陕、庆西、蒙陕二级古河谷将盆地南部地区分割为四个油气富集区:姬塬、演武、子午岭和靖边古高地,这种古地貌控制了侏罗系早期沉积,是形成侏罗系古地貌油藏的基础。延安组河流相砂体是形成古地貌油气藏的主要储集体,延安组早期沉积主要集中在一、二级古河床中,中后期河谷变浅,沉积范围扩大到古高地斜坡残丘区,由早期的垂向加积沉积变为后期的侧向沉积,在残丘区形成分选良好的储集砂体。深切延长组的古河谷是油气向上运移的主要通道,延安组的油源来自三叠系延长组,延安组在一、二级古河谷中的沉积直接与延长组呈不整合接触, 延长组的油源沿延安组河床砂体先垂向运移后转为侧向运移至近岸古残丘、滨岸砂体之中, 到了岩性变化带,聚集形成油气藏,受古地貌控制的差异压实构造是油气长期运移的指向,差异压实作用形成的砂层顶面起伏, 形成圈闭。因此,古地形高部位是油气早期运移的指向, 紧邻侵蚀面上覆地层的砂岩顶面起伏促使油气进一步富集,这是古地貌岩性油藏形成的特有地质条件。
2.2.2鄂尔多斯盆地古生界天然气分布规律
鄂尔多斯盆地的天然气集中分布在古生界,古生界奥陶系为浅海台地碳酸盐岩沉积体系,石碳二叠纪系滨海平原碎屑岩和煤系沉积体系,该盆地古生界天然气成藏分为上、下两套含气层系。古生界为石碳二叠系气藏,分布在盆地的北部,为受北部物源控制的三角洲砂岩气藏,目前已投入开发的米脂、榆林、乌审旗、苏里格气田均为三角洲砂岩气藏。下古生界气藏主要分布在奥陶系古风化壳中,已投入开发的靖边气田是我国陆上第一大气田。鄂尔多斯盆地下古生界天然气储集在奥陶系顶部风化壳古潜台岩溶中,烃源岩为下古生界海相碳酸盐岩和上古生界海陆过渡相煤系,前者为腐泥型裂解气,后者为腐殖煤型气,二者气混源比为3:7。下古生界奥陶系的生烃中心位于榆林、靖边、 延安一带,烃源岩为白云岩和石灰岩;上古生界石炭二叠系的生
烃中心位于榆林、靖边、富县一带,烃源岩为泥岩和煤系;下古生界生气中心与上古生界生气中心在盆地内的叠合面积达7500km2。古潜台与古潜沟有机配套形成的隐蔽圈闭是下古生界天然气最有利的储集场所。加里东运动结束了鄂尔多斯盆地海相沉积环境,地壳整体抬升,奥陶系顶面接受130Ma的风化剥蚀,形成了准平原化的碳酸盐岩古喀斯特岩溶地貌,它既有宽阔的潜台正向地貌单元,又有近等间距分布的潜沟负向地貌单元,在石炭系泥岩的封盖和奥陶系盐膏层的侧向遮挡下,古潜台正向地貌单元成为捕集天然气的理想隐蔽圈闭;此外,燕山运动中期,石炭二叠系的煤系和奥陶系的烃源岩达到生排烃的高峰期,古潜台正向地貌单元处于流体的低势区,生成的天然气充注到奥陶系顶部的溶蚀孔隙和裂缝发育的风化壳岩溶中。储层以海相碳酸盐岩为基础,潮坪相白云岩为骨架,溶孔为连通体,微裂缝发育的孔隙层状网络结构。靖边气田是典型的下古生界奥陶系海相碳酸盐岩风化壳古潜台岩溶大气田,该大气田为古凹今坡,具有全方位聚气的有利部位。加里东运动晚期至海西运动期在靖边－横山－杏河奥陶系顶部形成长达350km的古潜台,古潜台东侧,分布着大体等间距呈近南北向展布的古潜沟,古潜沟切穿储层、泥岩层,沟通东部上翘方向的区域遮挡,近南北向展布靖边气田是在这样的背景下形成的。研究表明,从寒武系侏罗系该地区处于低部位,南北分别为古生界生烃中心,早白垩世的区域构造运动,该区东部抬升西部下降,处于向西倾的斜坡部位,使早期的油气从东向西、从南北向中部的中央古隆起斜坡部位运聚,晚期油气则从西向东,沿着奥陶系顶部风化壳淋滤渗流带向东大规模运移,并聚集成藏。一方面奥陶系的天然气沿压力梯度减小的方向运移到奥陶系顶部风化壳,另一方面上古生界的天然气沿沟槽两侧向奥陶系储层中运移,并富集在低势区的奥陶系古潜山的高部位,早白垩世后,盆地东部抬升,形成现今的构造格局。
鄂尔多斯盆地石碳、二叠纪是重要的成煤期,盆地中广泛分布海陆过渡相煤系地层。目前该盆地发现的上古生界气田(苏里格、榆林、乌审旗、榆林南、镇北台、神木等气田 ,与石碳二叠系的煤系地层密切相关,受沉积中心和热演化中心控制,在盆地西部、中部和东部的乌达、靖边和桌子山形成3生烃中心,已发现的上古生界气藏分布在生烃中心周边,石碳二叠系在中北
部发育4南北向展布三角洲沉积体系控制了上古生界气田的分布。石碳二叠系煤系地层是主要烃源岩,在晚侏罗世早白垩世时期,石碳二叠系煤系地层达到生烃高峰,上古生界的储层改造和盖层封闭能力有机结合形成了上古生界气藏。目前鄂尔多斯盆地发现的上古生界天然气田分布在石碳系的本溪组、太原组和二叠系的山西组、下石盒子组中。本溪组和太原组为陆表海沉积,在中东部的三角洲前缘砂体及潮道砂体已发现工业气藏。山西组沉积时期, 中北部发育4个南北向展布的河流三角洲沉积体系,中南部发育滨浅湖沉积,三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道及河口坝砂体是有利储层,储层物性及含气性均较好。下石盒子组沉积时期北部物源区抬升强烈,四个继承性的冲积扇辫状河三角洲沉积砂体向湖盆进积更远,辫状河心滩及三角洲平原分流河道砂体是有利储层。
储层类型：
鄂尔多斯盆地储层类似于阿尔伯达盆地为低孔低渗致密砂岩, 但它们在砂体发育和物性特征等方面仍存在一定差异,表现为储层物性差、非均质性强、展布方向与构造走向一致且上倾方向为物性较差的致密层, 不具备深盆气藏储层向上倾方向物性变好的条件。鄂尔多斯盆地上古生界的储层主要位于山2段－盒8段, 为河流－三角洲沉积, 砂体规模较小, 主要为河道叠置的砂体, 呈带状或透镜状, 周围被物性较差的致密层包围, 砂体连通性差。然而, 阿尔伯达盆地深盆气藏的储层主要为滨岸砂坝沉积, 砂体规模较大, 横向连通性好, 纵向发育多套楔入生烃凹陷的席状砂体, 储层连通性明显好于鄂尔多斯盆地。阿尔伯达盆地砂体展布方向与区域构造走向相反, 储层上倾方向为水力封堵, 形成“下气上水”的深盆气藏。相比之下, 鄂尔多斯盆地上古生界砂体展布方向与盆地区域构造走向一致, 储层上倾方向为物性较差的致密层, 无法产生瓶颈效应, 不具备形成水力封堵的条件。鄂尔多斯盆地上古生界山1段－盒8段储集体的孔隙度为 4%~8% ,渗透率为0.1x10-3～2x10-3μm, 较阿尔伯达盆地的孔渗性普遍偏低,致使需要气驱水的动力更大,并且储层沿上倾方向物性变化不大,整体为低孔低渗,不具有阿尔伯达盆地储层沿上倾方向孔渗性逐渐变好的条件,不易于在储层上倾方向形成圈闭。
2.3鄂尔多斯盆地优质储层特征
2.3.1 储层沉积及展布特征
鄂尔多斯盆地发育了多套油气储层,整体呈上油下气的分布特征。目前发现的天然气主要分布在二叠系的山西组和下石盒子组,以辫状河三角洲和辫状河沉积为主,发育了辫状河河道、辫状河三角洲分流河道等砂体类型;石油主要分布在三叠系的延长组和侏罗系的延安组,延长组为湖泊三角洲沉积,延安组为曲流河沉积,发育了三角洲分流河道、河口坝、湖泊滩坝、曲流河点坝等砂体类型。整体而言,鄂尔多斯盆地地势平缓,形成大型沉积体系,砂体分布面积大、连片性好。如根据孙粉锦等人研究,下石盒子组时期形成了多个由北向南分布的巨型砂带沉积,单个砂带规模东西向可达十几公里,南北向可达上百公里,厚度可达几十米。从油气储量来看,山西组、石盒子组和延长组储层占绝大部分,相应地从下至上形成了3种主要储层砂体类型: (1)山西组辫状河三角洲前缘分流河道砂体,为中细粒石英砂岩沉积,形成了千亿立方米储量以上的大型气田,包括榆林气田和子洲气田等;(2)石盒子组辫状河高能水道砂体,为粗粒岩屑石英砂岩沉积,形成了大面积分布的岩性气藏,储量规模达数千亿立方米以上,包括苏里格气田、乌审旗气田、米脂气田等;(3)延长组三角洲分流河道砂体,为细粒长石岩屑砂岩沉积,是鄂尔多斯盆地最主要的产油储层,形成了安塞油田、绥靖油田等一系列大中型油田。
第三章：鄂尔多斯盆地安塞油田长10油层组富油因素分析
3.1有效烃源岩及三角洲平原沉积体系控制油藏分布
3.1.1长7、长9烃源岩特征及其分布与湖盆演化密切相关
据野外剖面查踏和岩心观察,鄂尔多斯盆地延长组生油岩厚210~548m.烃源岩在区域上与延长组湖盆的发育范围及分布区域一致,向盆地边缘生油条件变差且厚度减薄.在层位上,延长组中部为长4+5期短期湖泛形成的半深湖相泥岩为主的腐殖-腐泥型烃源岩,底部为长9-长7的深湖、半深湖相泥岩为主的腐泥型烃源岩.在纵向上,长期是湖盆发育的全盛时期,富含大量湖生有机质的黑色泥岩、页岩和油页岩是延长组最佳生油岩,主要湖相泥岩发育区在定边-吴起志丹-直罗-长武-太白-华池所包围的范围内,面积可达4.5104平方千米,厚度为70~120m;长7期沉积迅速由浅湖沉积演变为深湖沉积,湖盆沉降速度明显大于沉积速度,水体环境愈来愈平静,有机质丰度愈来愈高,为鄂尔多斯盆地中生界主要的成油建造,为最好生油层,湖相沉积面积约8.5104平方千米,为理想生油区(图1).延长组长7、长9段生油指标已达好-较好生油层标准,有机碳平均为2%、氯仿小于0.1%~0.3%、烃含量多大于0.1%。尤其是长7半深湖相暗色泥岩,其生油指标完全可以同国内外大型含油气盆地相比,有机碳为2%~5%,氯仿为0.3%~0.5%、烃含量为0.18%~0.35%.因此,烃源岩有机质的丰度与分布与晚三叠世延长组湖盆的演化、沉积地层厚度及其岩性、岩相变化密切相关。
燕山期构造热事件使这两套烃源岩在早白垩末进入了生油高峰,同时盆地西倾单斜的形成,造成特别是长7和长9烃源岩的东部高部位逐渐为长
10三角洲平原砂体,使上部油气可沿运移通道逐渐运移到长10圈闭中.依据热压热模拟试验以及生油强度及其所控制面积得到安塞油田烃源岩生烃率和排烃效率,计算出安塞油田长7及长9段烃源岩总生烃量为199.58108t,总排烃量为99.79108t,为长10段油藏形成提供了丰富的油源。
3.1.2三角洲平原沉积体系是长10油藏分布的主要场所
安塞油田三角洲沉积体系在长10期三角洲平原建设期,受不同沉积环境、沉积条件差异的影响,形成不同形态、规模、分布组合特征和非均质性特征三角洲平原砂体[4]长10期安塞地区被向湖盆方向推进的三角洲平原分流河道占据,为自东北向西南推进和向三角洲前缘逐渐迁移和加深的三角洲平原沉积环境(图1).古地理格局为向西南方向延伸的分流河道和河道两侧分流间湾洼地构成的三角洲平原朵状砂体,其三角洲沉积是小型的分流河道
注入水深很浅的湖泊中形成的一种小型浅水三角洲.由于湖泊水动力条件微弱,河流的作用特征显得特别清楚,泛滥平原、沼泽和分流间湾大面积发育,属于典型的浅水型三角洲沉积.安塞油田延长组长10油层组三角洲平原沉积体系形成了三角洲平原分流河道的砂岩储集体,三角洲平原沉积体系控制着储集砂岩的类型、岩性、物性及其展布规律,在研究区发育五条三角洲平原分流河道为主的储集体,分流河道砂体在纵向上相互叠置,自下而上常出现由粗至细的粒度或岩性正韵律,河道砂岩的基底具冲刷面,一般为中细砂岩,常含泥砾、植物干茎等滞留沉积物,向上发育大型槽状交错层理、板状交错层理和平行层理,河道常常以多期叠加的形式出现(图2),在平面上由北东向南西呈条带状展布,由于后期浊沸石以及长石的溶蚀作用提高了其渗透率,上倾方向是沉积作用形成的分流间湾泥岩及成岩作用过程中形成的致密砂层的遮挡,有利相带储层展布与油藏的分布范围相一致,油藏明显受分流河道砂体的控制呈条带状分布.因此,沿生烃中心分布的三角洲平原分流河道砂体是长10油藏分布的主要场所.平面上,安塞油田主要分布在延长组生烃中心附近,上部长9、长7湖相泥岩为长10油藏的形成和富集提供了充足的油源,长10段岩性及鼻隆-岩性圈闭为油藏的形成提供了有利的场所及圈闭条件,是延长组勘探开发的潜在对象.因此,长10油层组三角洲平原分流河道砂体是长10油藏的主要储集体.已发现的长10油藏主要分布在研究区三角洲平原沉积的分流河道中,它们与生油岩有着良好的配置关系
1.板状交错层理;2.砂纹交错层理;3.平行层理;
4.河床滞留沉积;5.槽状交错层理.
3.2完整连续的沉积体系组合形成良好的生储盖组合配置
从晚三叠世开始,鄂尔多斯盆地发展进入一个特殊的地史时期.断裂间歇式活动,盆地振荡式下降,湖进湖退交替发生,地层旋回式沉积,从而形成了中生界延长组优越的封盖条件及多套生储盖组合.上三叠统延长组在纵向上砂泥岩间互、反复叠置,在横向上互为消长、交接.特别是以分流河道间洼地、湖沼相泥岩为主的岩层为延长组最好的盖层.不同时期由于沉积环境的变化形成了不同的沉积体系,也形成了不同储集性能的储层,为油藏的形成提供了良好的生储盖配置模式。
安塞油田长7、长9段湖相烃源岩为长10段油藏的生油层,同时湖相泥岩以及长10段顶部的泥岩又成为长10段油藏很好的盖层,为上生下储型组
合模式,油藏呈条带状展布,长10段三角洲平原分流河道砂岩为良好储层.
在安塞油田,长7、长9期为湖侵期,湖泊水深面广,沉积了深灰色、灰黑色泥岩、炭质泥岩和油页岩,并长期处于稳定埋藏,于晚白垩末期进入生油高峰,生产了大量的油气,大量排烃时间主要在晚白垩世至第三纪时期.在异常压力驱动下,通过砂体粘连和微裂缝等运移通道,注入长10段三角洲平原分流河道储层砂体中,改善了砂岩的成岩环境,促进了储层中可溶矿物的进一步溶蚀.三叠系延长组长7段发育一套深湖相泥岩,主要分布在定边-吴旗-庆城-甘泉一带,大面积分布的长7深湖、半深湖泥岩是研究区良好的生油岩系,为油气的形成提供了丰富的油源.长9烃源岩主要分布在吴起-志丹-甘泉-富县一带,平均生烃强度为45.104t/平方千米.油源对比分析的结果也表明研究区的油源主要来自长7、长9段的暗色泥岩,且长7段是其主要的烃源岩,具有厚度大、分布广、有机质丰富、有机质类型好、成熟度高等特点,以1型干酪根为主.这两套烃源岩不仅为长10油层组提供了良好的油气来源,而且本身为大面积湖沼相泥岩,构成了良好的区域性盖层.在横向上长10三角洲平原相砂体直接与具有一定生油能力的同层深湖相泥岩相衔接,可以广泛接受油源.这一有利地质条件的配合,为安塞油田长10油藏的形成提供了理想的环境.这些组合连片叠加发育,形成成层分布、连续的生储盖组合。
3.3 储层有利发育区是岩性油藏形成的重要依据
3.3.1储层岩石学特征
安塞地区长10段砂岩的组分矿物主要受北东方向盆地边缘物源控制,母岩以结晶片岩和岩浆岩为主.根据铸体薄片和扫描电镜观察,长10段砂岩主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩,其中长石体积分数多为39.0%~48.0%,石英体积分数低,多为21.0%~27.0%,岩屑体积分数为6.5%~10.5%,云母体积分数较高,平均为4.8%,最高可达7%,具有成分成熟度低、结构成熟度较高的特点(表
1).
3.3.2成岩作用与孔隙演化
据干酪根镜质体反射率测定和碳优势指数资料,安塞油田延长组长10段砂岩已经达到中成岩成熟期.长10段三角洲平原分流河道砂体在埋藏成岩过程中,经历了未成熟期的机械压实作用、次成熟期的成岩矿物析出及其所引起的胶结作用、成熟早期的溶蚀和次生孔隙的形成及晚成岩期成岩强化四个阶段.
成岩作用的类型对储层孔隙的影响数据统计,安塞油田延长组长10段储层未成熟期压实作用是储层孔隙损失的决定性因素,压实后粒间孔损失可达18%~25%.次成熟期压溶和成岩自生矿物析出及其胶结作用进一步降低了储层孔隙度,这时长10期比较明显的特点是自生矿物析出及其所引起的胶结和交代作用.胶结物主要为绿泥石、高岭石等黏土类矿物,常发育在杂基含量少、分选好、粒间孔相对发育的三角洲平原分流河道砂岩中,并呈孔隙式充填,挤占了有效孔隙空间而堵塞粒间孔隙,降低长10段储层的物性.
长10段储层孔隙条件的改善主要来自中成岩阶段成熟早期的溶蚀作用.沉积物中腐殖型干酪根裂解去羟基作用降低了孔隙水中的pH值,这种酸性水经承压驱替到储层中使砂岩中的酸敏性矿物发生溶解而形成溶蚀孔隙,主要有浊沸石溶孔、长石溶孔以及碳酸盐溶孔,大大地改善了储层物性。
3.3.3 成岩作用与次生孔隙的形成
根据铸体薄片和扫描电镜观察,安塞长10砂岩在中成岩早期发生了较强的长石、岩屑及碳酸岩胶结物的溶解作用,
形成了大量的溶蚀型次生孔隙.这些溶蚀孔隙的形成得益于在中成岩早期有机物脱羟基作用酸性水的排出而使得陆源碳酸盐碎屑、长石和浊沸石胶结物等不稳定组分的溶解,形成了长10段储层不同类型的次生孔隙.
3.4湖盆古构造及古地形对长10段油藏的控制作用
印支期同沉积和早期断裂影响了湖盆的古地形,并控制了相应层序的地层、砂体的发育,是沉积坡折带和构造坡折带形成的基础和进一步造成沉积物不稳定而作块体运动的必要条件.在地貌上形成的斜坡边缘是长10段岩性圈闭形成的主要地方,距生烃中心越近,油藏充满程度越高,含油性越好.近年来发现的安塞油田长10油藏主要分布在沿延长组深湖长轴中心的志靖-安塞一带的北东向带状三角洲平原沉积区域内.这一分布格局也说明了深湖区沉积中心控制了沿岸三角洲体系的主要延展方向,决定着深水型三角洲及坡移浊积扇的分布.从长9-长7期,随着深湖沉积中心的扩大,沉积体系的主要展布方向也随之扩大,湖盆古构造及古地形也发生巨大的变化,这也决定了长10油藏的分布在平面上由生、排烃中心向其北东方向,具有含油层位增多、油藏规模减少的分布规律.因此,安塞油田长10油藏呈现出含油层位多,由盆地中心向周边呈阶梯状分布的特征.
结论：鄂尔多斯盆地安塞油田长7、长9段主力烃源岩在分布区域上与延长组湖盆的发育范围及分布区域一致,主要沿定边-吴起-志丹-直罗-长武-太白-华池一带展布,向盆地边缘生油条件变差且厚度减薄.
安塞油田长10期形成的三角洲平原分流河道砂体沉积体系控制着储集砂岩的类型、岩性、物性及其展布规律,研究区发育的五支三角洲平原分流河道储集体在纵向上相互叠置,在平面上由北东向南西呈条带状展布,有利相带砂体储层展布与油藏的分布范围相一致.
安塞油田长10段储层由于后期陆源碳酸盐碎屑、浊沸石以及长石的溶蚀作用形成不同类型的次生孔隙,大大提高了其渗透能力,上倾方向是沉积作用形成的分流间湾泥岩及成岩作用过程中形成的致密砂层的遮挡,油藏明显受分流河道砂体的控制呈条带状分布.
印支期同沉积和早期断裂影响湖盆的古地形,控制了相应层序的地层、砂体的发育,为长10段岩性油藏的形成提供了良好的地质条件;同时,在延长组沉积时期随着深湖沉积中心的逐渐南移,由生、排烃中心向其北东方向,具有含油层位增多、油藏规模减少,由盆地中心向周边呈阶梯状分布的规律。
参考文献
[1]刘化清,袁剑英,李相博,等.鄂尔多斯盆地延长期湖盆演化及其成因分析[J].岩性油气藏,2007,19(1):5356.[2]肖玲,田景春,魏钦廉.鄂尔多斯盆地油坊庄地区长
2油藏主控因素及有利区预测[J].西安石油大学学报:自然科学版,2007,22(4)
[3]何自新.鄂尔多斯盆地演化与油气[M].北京:石油工业
出版社,2003:10-335.
[4]武富礼,李文厚,李玉宏,等.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组三角洲沉积及演化[J].古地理学报,2004,6(3):307-315.
[5]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,2005,7(1):34-43.
[6]王传远,段毅,杜建国,等.鄂尔多斯盆地长9油层组流体包裹体特征与油气成藏期次分析[J].地质科技情报,2009,28(4):47-50.
[7]杨华,刘显阳,张才利.鄂尔多斯盆地三叠系延长组低渗透岩性油藏主控因素及其分布规律[J].岩性油气藏,2007,19(3):1-6.
[8]EhrenbergSN,NadeauPH.Sandstonevs.carbonate
petroleumreservoirs:Aglobalperspectiveonporositydepthandporositypermeabilityrelationships[J].AAPGBulletin,2005,89(4):435-445.
[9]杨晓萍,裘怿楠.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组浊沸石的形成机理、分布规律与油气关系[J].沉积学报,2002,20(4)628-632.
[10]黄思静,杨俊杰,张文正,等.不同温度条件下乙酸对长石溶蚀过程的实验研究[J].沉积学报,1995,13(1):7-17.
[11]ZhengRongcai,YinShiming,PengJun.Sedimentary
dynamicanalysisofsequencestructureandstackingpattenofbaselevelcycle[J].ActaSedimenttoLogicaSinica,2000,18(3):369-375.
[12]杨晓萍,赵文智,邹才能,等.低渗透储层成因机理及优质储层形成与分布[J].石油学报,2007,28(4):57-61.
[13]罗忠,罗平,张兴阳,等.层序界面对砂岩成岩作用及储层质量的影
响以鄂尔多斯盆地延河露头上三叠统延长组为例[J].沉积学报,2007,25(6):904-914
.[14]刘池洋,赵红格,谭成仟,等.多种能源矿产赋存与盆地成藏(矿)系统[J].石油与天然气地质,2006,27(2):131-142
[15]孙国凡,谢秋元,刘景平,等.鄂尔多斯盆地的演化叠加与含油气性
[J].石油与天然气地质,1986,7(4):356-366
.[16]赵文智,邹才能,汪泽成,等.富油气凹陷
义[J].石油勘探与开发,2004,31(2):5-13.
满凹含油论’涵与意‘内
《石油地质学》课程设计
题目： 鄂尔多斯盆地油气藏形成条件的分析与综述
院 系： 班 级： 老
指导地球科学与工程学 班 地工院1301蒲泊伶
目录
1.鄂尔多斯盆地区域况...............................................................................................1
1.1鄂尔多斯盆地构造演化.........................................................................................1
1.1.1中、晚元古代拗拉谷阶段....................................................................................1
1.1.2早古生代浅海台地阶段......................................................................................2
1.1.3晚古生代滨海平原阶段......................................................................................3
1.1.4中生代内陆盆地阶段..........................................................................................4
1.1.5新生代盆地周边断陷阶段...................................................................................4
1.2鄂尔多斯盆地构造属性、沉积特征.......................................................................7
1.2.1鄂尔多斯盆地构造属性......................................................................................7
1.2.2鄂尔多斯盆地沉积特征......................................................................................8
1.3 盆地构造区划....................................................................................................10
1.3.1伊盟隆起..........................................................................................................10
1.3.2西部冲断构造带...............................................................................................10
1.3.3天环坳陷..........................................................................................................11
1.3.4中央古隆起......................................................................................................12
1.3.5陕北古坳陷......................................................................................................15
1.3.6晋西挠褶带......................................................................................................17
1.3.7渭北挠褶带......................................................................................................18
2.鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律…………………………….....................…19
2.1盆地的基本概况…………………………………………………………….........………..19
2.1.1烃原岩的基本特征………………………………………………......…………...……..19
2.1.2构造特征………………………………………………………………....…...…………..21
2.2油气分布特征 ………………………………………………………….............……......22
2.2.1鄂尔多斯盆中生界石油分布规律 …………………………………........……..…….22
2.2.2鄂尔多斯盆地古生界天然气分布规律…………………………..............................23
2.3鄂尔多斯盆地优质储层特征 …………………………………………................……..26
2.3.1 储层沉积及展布特征 ………………………………………………………………… 26
3.鄂尔多斯盆地安塞油田长10油层组富油因素分析……………………......................27
3.1有效烃源岩及三角洲平原沉积体系……………………………………….........………27
3.1.1长7、长9烃源岩特征及其分布与湖盆演化密切相关……………………….………28
3.1.2三角洲平原沉积体系是长10油藏分布的主要场所…………………………….……28
3.2完整连续的沉积体系组合形成良好的生储盖组合配置……………………..........….30
3.3储层有利发育区是岩性油藏形成的重要依据……………………………..........……..31
3.3.1储层岩石学特征……………………………………………………...….....……………31
3.3.2成岩作用与孔隙演化………………………………………………………..…………..32
3.2.3 成岩作用与次生孔隙的形成............................................................................32
3.4湖盆古构造及古地形对长10段油藏的控制作用……………………................…….33
4.1参考文献…………………………………………………………………....………………34
第一章 鄂尔多斯盆地区域概况
1.鄂尔多斯盆地构造演化
鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西缘，奠基于太古界和下元古界基底之上，南北分别濒临秦祁海槽和兴蒙海槽，东西则被贺兰拗拉谷和陕、豫晋拗拉谷所夹持。盆地内，区域坳陷复合、地质构造平缓，缺少背斜与断层，总体上呈东部翘起向西部倾伏的区域性斜坡面貌。沉积盖层时代较全，仅缺失志留系、泥盆系及下石炭统，平均沉积岩厚度为5000m。其中，中、上元古界以海相、陆相沉积及火山喷出岩为主，厚度200一3000m;下古生界以海相碳酸岩为主，厚度为400一1600，m在盆地东部还有厚达314m的岩盐、石膏沉积;上古生界由局限海相沉积向陆相河流沼泽沉积过渡，厚度600一1700m;中生界为内陆湖泊、沼泽、河流相沉积，厚度2500一3000m;新生界，古气候由湿热转向干旱，构造由沉降转为隆升，沉积厚度不足300m。因此，根据地质构造层和沉积古地理环境，可将该盆地地质构造演化、发展分为五大阶段。
1.1.1中、晚元古代拗拉谷阶段
早元古代，华北、塔里木陆块经过吕梁(中条)地壳运动的拼接而稳固化，但两者之间却被阿尔金平移断裂带所分隔。中、晚元古代，由地壳热点所控制的秦祁裂谷应运而生，并发展为陆间裂谷系，对应于一系列三联点所产生的由主裂谷楔入华北陆块的陆内支裂谷又在其演化中天折，自西向东有贺兰拗拉谷，陕、豫、晋拗拉谷，皖、苏、鲁拗拉谷等。它们向东北收敛、向西南张开，即向秦祁陆间裂谷沉积厚度增大、粒度变细、层位变全。其中:
1.皖、苏、鲁拗拉谷由山东沂源向江苏徐州张开，长度220km。沉积青白口系，称八公山组。下部为碎屑岩，上部为页岩、泥岩，厚度800一1600m。上覆震旦系称徐淮群、宿县群、栏杆群，由碎屑岩、页岩和碳酸盐岩所组成。晚期，裂谷趋于消亡，出现以碳酸盐岩为主的蒸发台地相沉积。累计沉积厚度可达5000m。
2.陕、豫、晋拗拉谷由山西安泽向西南逐步张开，东界洛阳、许昌，西界运城、永济，长度260km。这是一个继承性较强的陆内裂谷。统一的晚太古代华北克拉通于五台期先形成三叉裂谷系，后经五台运动又关闭固结;但
至早元古代晚期却再度复活发展，形成陆内支裂谷。再经中条运动变质变形又一次与华北地块结成统一基底。上元古界，下部为陆源碎屑一中性、中基性、中酸性喷出火山岩，中上部为碎屑岩一碳酸盐岩建造，沉积巨厚、地层完整，变质程度向南愈近秦岭造山带愈深。
3.贺兰拗拉谷由桌子山经贺兰山向海源张开，长300km，呈北北东向延展。中元古代一晚元古代，水体北浅南深，沉积物北粗南细，地层北薄南厚，在桌子山区，厚度60m，至海源一带厚度达3000m。早古生代，该区拗拉谷再度活动，早寒武世沧浪铺期海侵达银川，龙王庙期海侵达石嘴山;至中寒武世，海水已遍布贺兰拗拉谷并波及鄂尔多斯广大地区。晚寒武世后期，海水短暂后退;奥陶纪则再次海侵。在贺兰山南段，中奥陶世为类复理式沉积，其中贺兰山、罗山、香山一带常见重力滑塌堆积，砾石、泥沙、灰基质与大小不等的外来岩块相混杂，充分预示着该拗拉谷即将消亡。
1.1.2早古生代浅海台地阶段
从华北全区看，当时的古地形是西部较高、东部较低，在东部形成平缓而开阔的台地。寒武纪早期，海水开始由东部和南部向陆地进侵，产生浅海相碳酸盐及泥质碎屑沉积。总的沉积特点是徐庄组为含陆源碎屑的红色钙泥质沉积，张夏组、固山组、风山组为潮汐沉积。早、中奥陶世时，华北地壳运动处于宁静期，以缓慢沉降、海浸频繁、超复明显为特点。然而，中奥陶世后期，不仅南侧的秦岭海槽向北俯冲消减于山阳一桐城一线、北侧的兴蒙海槽向南俯冲消减于索伦一西拉木伦一线，而且北祁连海槽也开始向阿拉善地块俯冲，终于导致了华北陆块的整体抬升。
早志留世时的南北祁连海槽仍发育复理石沉积、火山喷发物及浅侵入基性岩体，它们到了晚志留世才开始回返，形成粗粒碎屑类磨拉石沉积，至志留纪末期终于褶皱成祁连造山带。在此阶段内，和华北地区一样，鄂尔多斯地块南、北分别为秦岭海槽、兴蒙海槽所夹持，东、西分别为晋陕拗拉谷、贺兰拗拉谷所控制，形成北部高、南部低、中间高、东、西两侧低的古构造背景。在鄂尔多斯地块本体内，下古生界主要沉积厚400一1000m的浅海台碳酸盐岩;但其西南缘属于被动陆缘，形成向秦、祁海槽倾斜的陆架，沉积了厚达4500m的碳酸盐岩、海相碎屑岩及浊积岩。总之，鄂尔多斯地区在早
古生代经历了三次海进和海退。寒武纪毛庄组时，鄂尔多斯陆与拉善陆分开;徐庄组时，鄂尔多斯陆又与吕梁陆分开，一度形成三陆并存的古构造背到了晚寒武世，吕粱陆下沉，鄂尔多斯陆却一分二，出现伊盟陆、庆阳陆与阿拉善陆相鼎立的局面。
早奥陶世，鄂尔多斯陆不仅南、北贯通，而且范围有所扩大，仅吕梁、渭北、贺兰地区为海域，在古拗拉谷基础上形成西南缘L型厚沉积带和东南缘反L型薄沉积带。中奥陶世马家沟期，上述两个沉积带扩大并连为一体，使鄂尔多斯陆退至伊盟北部;平凉再度海退，鄂尔多斯陆随之扩大，至背锅山期，更与阿拉善陆、吕粱陆连为一体，恢复了华北古陆的面貌。奥陶纪末期的加里东地壳运动使华北地区缺失了志留系、泥盆系及下石炭统沉积，沉积中断期长达130Ma。这一长期侵蚀，在鄂尔多斯地区奥陶系顶部所形成的风化壳古岩溶带，对该区天然气富集成藏具有重大实际意义。我国陆上第一个大气田一中部气田就是在奥陶系顶部风化壳古岩溶潜台中被发现的。
1.1.3晚古生代滨海平原阶段
晚古生代，包括鄂尔多斯在内的大华北陆块发生了巨大变化，主要表现是地理环境由海过渡为陆、地质构造由海中“台”过渡为陆上“盆”、地质演化由南北两侧双临海过渡为南侧半临海，规模由华北区扩展为华北一塔里木区。早石炭世，该区海域再度扩大，南侧的秦岭海北缘可达南阳一西安一线，北侧的兴蒙海南缘可达赤峰一额济纳旗。又一次呈现出华北陆、柴达木陆与塔里木陆相分隔的局面。晚石炭世，海侵继续扩展，除华北陆北缘由酒泉经固阳至沈阳的条状高地、南缘由西宁经兰州至南阳的条状高地以及石家庄、蹼阳丘状高地外，全区呈现了局限浅海的沉积背景。到了早二叠世，海水迅速后退，沉积以陆相为主。但是至其末期，由于兴蒙海槽向南俯冲，蒙古陆块沿索伦一西拉木伦缝合带与华北陆块对接，遂形成了西南濒临上扬子海和南祁连海湾的古亚洲大陆。晚古生代时，鄂尔多斯地区进一步与华北地块统一发展，仅其西南隅濒临古特提斯海并在麟游的二叠系、三叠系中见有多层潮坪海相夹层，累计厚度达50m，这也是鄂尔多地块西南濒临滨海环境的直接证据。
晚石炭世，气候更加湿润，但祁连海退缩、华北海进侵，从华北经鄂尔
多斯到贺兰山区终于形成了太原组沉积的一统局面，其成煤期在中国煤炭矿产中占有重要地位。下二叠统山
西组为煤系地层，在银川、环县一带的西部浅凹陷沉积岩厚150m，在绥德、宜川一带的东部浅凹陷沉积岩厚l00m，而中部古隆起区的沉积厚度却在75m以内。石盒子组大体沿袭着山西组的沉积背景，然气候转旱，鄂尔多斯地区作为大华北盆地的组成部分沉积了河流相杂色碎屑岩，西部沉降区的厚度为35m0，东部沉降区的厚度为420m，中部古隆起区的厚度为250m。石千峰组沉积时的地壳沉降发生了重大调整，由南部和北部的沉降(300一400m)代替了前期的西部与东部的沉降，中部古隆起亦趋于消亡。所以，中部古隆起消亡的过程也是鄂尔多斯沉积区逐步与大华北盆地分离并向独立沉积盆地发展的过程。
1.1.4中生代内陆盆地阶
在古亚洲大陆地质背景下，形成鄂尔多斯盆地乃是华北克拉通构造、沉积发展的必然结果。从区域地质看，早三叠世所形成的华北盆地属该克拉通的缩影，它北界北京一阴山南缘，西界银川一宝鸡，南界西安一许昌，东界济南一杨山，范围约800000平方千米。由干其南所濒临的西秦岭浅海和南祁连海湾均可与松潘、甘孜海槽相沟通，所以，华北盆地应属陆缘滨海盆地环境。中三叠世，扬子海明显南退，西秦岭浅海与北祁连海湾的残存面貌更加清楚，这种古亚洲大陆与特提斯洋的对立发展给华北盆地西南缘中三叠统沉积海泛夹层提供着有利的古地理背景。晚三叠世，扬予陆块己与华北陆块碰撞、拼合，从而封闭了残存的右江、秦岭海槽，导致了秦岭的崛起，中国大陆的轮廓也日趋定型。此时，松潘、甘孜海槽已退至汉中一格尔木以南，在东部抬升、西部沉降的古构造背景下，大华北盆地也向西收缩为晋陕盆地，其弧形走向应是秦岭北侧前渊和贺兰、六盘山东侧前渊的复合反映。
早侏罗世，昆仑山与巴颜喀拉山崛起，松潘、甘孜海槽关闭，湘、桂、黔高地与之一起并人中国大陆，‘出现了“两海、两盆”遥相对应的局面，即一方面是冈底斯地块北部的藏南海槽、念青唐古拉海槽与东南沿海的赣、湘、粤海湾遥相对应，另一方面是华北克拉通的鄂尔多斯盆地与扬子克拉通的川滇盆地遥相对应。中侏罗世，海水已从中国大陆东部退去，所剩的海域
只有西藏的羌塘一唐古拉海槽。晚侏罗世，中国大陆的构造和沉积作用发生了两大变化:其一是火山岩盆地的出现，东北地区的兴安火山岩盆地范围达900000平方千米，岩相属钙碱性系列的玄武岩一安山岩一流纹岩组合:东南沿海的陆缘火山岩盆地范围达350000平方千米，岩相属钙碱性系列的流纹岩一英安岩组合;其二是陆内大型沉积盆地规模的缩小，即鄂尔多斯盆地缩至晋陕大峡谷以西、川滇盆地缩至万县、宜宾、楚雄西北。
早白奎世，中国大陆东北和东南沿海的内陆断陷火山碎屑一含煤沉积继续发育，真正算得上是沉积盆地的只有鄂尔多斯地区、河西走廊一潮水地区和准噶尔地区。晚白奎世，中国大陆内部的小型断陷群继续发育。尽管鄂尔多斯地区在晚三叠世属于晋陕盆地的一部分，但其主体坳陷、沉积中心的地位应是肯定无疑的;而且鄂尔多斯盆地所经历的前陆期，其西缘的标志要比南缘的标志更加明显。
1.1.5新生代盆地周边断陷阶
早第三纪，海水基本退出喜马拉雅地区，但塔里木却有海水从中亚侵入，形成喀什海湾。当时华北东部发育陆相渤海湾盆地，阴山以北发育陆相戈壁盆地。晚第三纪，渤海湾盆地向南扩大，海水己从中国大陆全部退出;加上扬子克拉通区大面积隆升遭受侵蚀，气候转旱、断块活动等因素，中国大陆进入陆内山前小盆地群发展阶段。第四纪，中国大陆从西部到东部，地形呈现着高、中、低三级阶梯的总面貌，地壳厚度也呈现着厚、中等、薄的总变化趋势。从第三纪开始，鄂尔多斯盆地在欧亚板块和印度板块、太平洋板块的相互作用下，盆地本部相对隆升，而周边地区却相继断陷形成一系列地堑，即南为汾渭地堑(5000m)、北为河套地堑(15000m)、西为银川地堑(5000m)和清水河地堑(4000m)。这种近东西走向与近南北走向的裂陷反映了加里东、燕山期地壳运动的复活，也明显预示了该盆地正在走向解体。从区域地质角度看，上述盆地本体隆升而周边断陷，正是其地壳运动均衡调整作用的结果(图1一1)。
通过对鄂尔多斯盆地构造的演化分析，我们可以得出如下认识:
1.该盆地的构造演化符合盆地原型说和盆地发展阶段论，其地史轨迹是由陆核地块(太古代)一克拉通拗拉谷(中上元古代)一浅海台地(下古生代)一局限海、陆缘平原(上古生代)一内陆盆地(中生代)一周边断陷(新生代)。
2.就沉积的构造背景而言，海相沉积主要发生于陆架区，陆相沉积主要发生于大盆地，在一定意义上可以说“盆生于陆“。所以，广阔的中国大陆是陆相沉积盆地得以发育的重要地质背景，中国华南克拉通上的川滇盆地和华北克拉通上的冀、陕、晋盆地相互对应发展的分布格局就是引人注目的例子。
3.晚古生代以前，华北克拉通四周为广阔的海洋，南北更镶有海槽，其地势是西部较高、东部较低。然而，随着亚洲大陆和中国大陆的形成，自二
叠纪开始地势发生了逆转，像翘翘板一样又变为东部较高，西部较低。到了新生代，地势再一次逆转，又恢复了西部高，东部低的面貌。而鄂尔多斯盆地正好处于这种变动的枢纽带上。
4.在褶皱带的一些地段，往往会经过火山侵入、喷发作用而变得相对稳定，并以此为基础在其上形成年青的大型沉积盆地，中国东北的松辽盆地和台湾海峡盆地均可作为例子。所以，断陷地裂作用所引起的火山岩活动区往往会成为该区发育沉积盆地的先兆。
5.以拗拉谷为构造背景，在其东西夹持中孕育沉降格架;以南北海槽俯冲为契机，在其南北翘升中孕育伸展坳陷;以印支燕山期地壳运动为成盆标志，在其推复冲断中孕育迁移性前渊;.以喜山期地壳伸展为发展特点，在其压、张、扭应力交插中孕育地壳活化;乃是鄂尔多斯盆地构造发展演化的主线。
1.2鄂尔多斯盆地构造属性、沉积特征
1.2.1鄂尔多斯盆地构造属性
鄂尔多斯盆地的构造属性是其地壳基底的克拉通本质所决定的，主要标志是整体升降、平起平落，地层水平、少见背斜，沉积盖层薄、岩浆活动弱。
（一）整体升降、平起平落
作为华北克拉通的重要组成部分，鄂尔多斯盆地在地质历史中一直保持着整体升降、平起平落的特点。元古代后的几次全球性地壳运动在这里虽造成长期侵蚀，但都未见明显的角度不整合接触关系。例如，晋宁地壳构造运动虽导致了中、晚元古界的变薄与缺失，但却未造成寒武系与之成为不整合的构造事件;加里东地壳运动早期(兴凯期)虽导致了下寒武统(笨竹寺组、沦浪铺组、龙王庙组)和下奥陶统亮甲山组沉积的缺失，晚期虽导致上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统的缺失，但都只造成相应地层间的侵蚀平行不整合接触关系;海西期地壳运动也只导致了下石炭统的缺失;至于印支期地壳运动中，也只是在三叠系顶部形成了明显的侵蚀面和古地貌起伏;即便是在华北地区相对强烈的燕山期地壳运动中，也只形成了侏罗系和白至系之间、白至系(缺失中、上白至统)和第三系之间轻微的边缘不整合接。
（二）地层水平、少见背斜
人们常说鄂尔多斯盆地的区域构造呈不对称向斜状，西翼窄陡，东翼宽缓;其实它是东翘西倾的大斜坡倒更显得贴切些。盆地地层倾角平均仅为半度，几近水平。盆地中部唯一可测量的背斜是天池弯窿构造，其形状浑圆、无长、短轴之分，闭合面积50km。在盆地边部的挠褶带、冲断带上则可见为数不少的小型背斜、半背斜构造。
（三）沉积盖层薄、岩桨活动弱
该区沉积盖层平均厚6000m，在西部冲断带前渊中也不过7000m，属于稳定地块区典型的沉积岩披盖状态。岩浆岩虽有多期次的特点，但其分布都比较局限。晋宁期:位于天环坳陷的天深1井长城系见5层变辉绿岩，累积厚度70m;位于中部古隆起南部的庆深1井长城系见安山岩2一3层，累积厚度42.5m。
1.2.2鄂尔多斯盆地沉积特
盆地中的沉积系指盆地沉积盖层的全部，按海、陆环境变迁可将其区分为单层、双层和多层三种沉积结构形式。单层式沉积系指沉积盖层纯属海相或陆相，形成单一的海相沉积盆地或陆相沉积盆地;双层式沉积系指沉积盖层先海相后陆相或先陆相后海相，形成互相叠合的沉积盆地;多层式沉积系指沉积盖层陆相、海相多次互变，形成多次叠加的沉积盆地。鄂尔多斯盆地显然属于双层式沉积结构型。
盆地基底隆升与沉降必然给沉积盖层的海、陆变迁打上多旋回性的烙印。鄂尔多斯盆地沉积盖层多旋回性是十分明显的。通过海陆环境变迁、地层层序、接触关系、地壳升降、沉积分异、岩相变化和储盖组合等方面的综合分析，对其沉积的多旋回性已有深刻的认识(图1一2)。
沉积旋回规模有大有小，可将跨“系’的沉积旋回称为一级沉积徊，将相当于“系”的沉积旋回称为二级沉积旋回，将相当于“统”的沉积旋回称为三级沉积旋回，将相当于“组“的沉积旋回称为四级沉积旋回，将“组”内的沉积旋回称为五级沉积旋回。
在分析鄂尔多斯盆地含油气岩系的沉积类型时，应特别注意奥陶系的盐岩地层。当时的古地形背景是南低、北高，自东而西，吕梁古隆起和中部古隆起作为两个水下屏障，控制着海域及海水流向，使之开放与封闭交替、淡化与成化相间。清楚地呈现着奥陶纪海水自东向西进侵所形成的蒸发岩沉积序列。总之，从已知下古生界含气区带看，奥陶系盐、膏地层对成气具有主宰作用;但从全区来看，奥陶系盐、膏地层对定性盆地类型仍然只有区带意义。
按照含油气沉积盆地综合成因分类原则与方案，结合以上分析，鄂尔多
斯盆地应属多旋回沉积型克拉通类含油气沉积盆地。
1.3.1盆地构造区划
鄂尔多斯盆地地质构造具有稳定为主与活动为辅的两重性。其稳定性的标志如整体升降、斜坡宽缓、地层水平、缺乏背斜及接触整合;其活动性的标志如基底镶嵌增生、边缘弧形构造发育、坳陷中心由老而新自西向东迁移以及后期周边断陷等。全盆地包括七个一级地质构造区(图l一3)。
（二）伊北挠褶带
该挠褶带北邻基岩凸起带，南抵弧形构造区，区域构造背景为东北抬升向西南倾伏，白奎系地层依次不整合于侏罗系、三叠系地层之上。它主要包括4个挠褶带。必须指出:盆地北部著名的白至系油砂带既紧邻于基岩局部
凸起南侧，又对应于鼻状挠褶的上翘地区。这些鼻状挠褶起着鄂尔多斯盆地北部上古生界油气运移通道的作用。
（三）伊南斜坡
伊南斜坡北接杭锦旗一秦太梁弧形断隆带，南邻中部古隆起区，西抵天环坳陷，面积约3.5x10报m，。总趋势为东北翘升、西南倾伏，构造呈单斜状，少见背斜。由于受控于伊盟隆起，其沉积盖层明显变薄(小于3000m)，特别是缺失了寒武系和下奥陶统冶里组和亮甲山组，使双层沉积结构的盖层特点在本区相形见拙。本区古生界以隆升为主，呈现出中生界陆相沉积盖层占主导地位的单一面貌。
1.3.2西部冲断构造带
该构造带系指银川地堑、六盘山以东，天环坳陷以西，北起桌子山，南达平凉的狭长地带，南北长600km，东西宽20一50km，范围约25000平方千米。该带在加里东期微弱褶皱，在岩山期强烈冲掩，具有东、西分带，南、北切块的构造分布格局。
(一)桌子山复合冲断席
该冲断席北起瞪口，南到铁克苏木，包括千里山、岗德尔山、桌子山，范围约3000km，。冲断席由半背状的冲断片及其间的向斜所组成。主冲断层走向北偏西，断面西倾，倾角较陡(600)，上、下盘落差在千米以上。在岗德尔山和桌子山东麓，前寒武系变质岩可推覆于二叠系之上。基底岩的卷入，使其具有厚皮构造变形的特征。石炭二叠纪系煤系中的滑脱，又使其兼有薄皮推覆的属性。
(二)横山堡阶状冲断席
其北起铁克苏木，南到磁窑堡，冲断带宽35km，范围约S000k耐。主冲断层走向北偏东，由东向西作等间距排列，冲断面东倾，但浅部较陡、深部较缓，向下消失于石炭二叠系滑脱层中。主冲断层和次级对冲断层使地层褶皱、破碎。西侧靠近银川地堑的冲断层发生较早，断距也大、冲断块抬升亦高，伴有挤压褶皱;东侧靠近天环坳陷的冲断层发生得较晚，断距小，地层表现为掀斜抬升，无褶皱伴生。这一反向冲断席的形成与该区基底向东楔进所产生的拆离作用有一定关系。
（三）马家滩叠瓦冲断席
北起磁窑堡，南到甜水堡，西至积家井，东抵马家滩，冲断席宽3Omk，范围约30O0km，。主冲断层走向北偏西，呈雁行状排列，断面西倾，挤压作用明显。主冲断层呈雁行状排列，断距在平面上有明显变化，即向南端渐趋消失，具有挤压水平滑移分量，属于深层次变形体之上的薄皮构造变形。冲断片呈叠瓦状以背驮式自西而东扩展，至白奎纪末定型于目前的位置。主冲断层旁侧或消失端发育有扭动褶皱及水平牵引褶皱。横剖面上表现为“Y“字型冲断层组合，并夹持所谓的“正花状“构造，充分表明其扭动的应力状况。
（四）石沟骚复合冲断席
它北起石沟骚，南抵甜水堡，东以马家滩叠瓦席为邻，西与太阳山冲断席对应，宽30mk，范围约3500mkZ。构造面貌是向斜宽缓，半背斜窄陡，断层往往沿轴部截切。所以，向斜深部会有古生界潜伏隆起存在。
（五）沙井子片状冲断席
其北起甜水堡，南至平凉，冲断席宽20一25km，范围约13500平方千米。主冲断层近南北向，断面西倾，由于该区扭压应力更为集中，故断层甚为密集;又由于该区广泛分布古生界刚性地层，故而冲断前缘及反冲断层不够发育。
1.5.3天环坳陷
天环坳陷西临冲断构造带，东接中央古隆起和伊盟隆起，北达内蒙千里山东麓，南抵渭北小秦岭构造带北侧，南北长600km，东西宽50一60km，范围约32000平方千米。该区在布伽重力图上显示为条状负异常，其中，铁克苏木东、姬原麻黄山、南揪、合道、白水等地基岩埋藏最深。所以，天环坳陷实际上也可视为西缘掩冲构造带推覆、东迁、隆升与坳陷的对立统一体，更是下白坚统的沉积前渊。构造面貌为一平缓西倾。从一定意义上说，天环坳陷应是西缘冲断带地层重叠、地壳荷载加大而下弯的产物。在天环坳陷中，尽管地层十分平缓，但因地应力处于相对平衡状态，故可产生像天池构造这样浑圆的弯隆背斜。
1.5.4中央古隆
中央古隆起北起乌审旗、鄂托克前旗，南至正宁、黄陵，西达环县、宁
县，东到吴旗、横山，其范围约60000平方千米，系由贺兰拗拉谷东侧裂谷肩隆起演化而来的盆地中央古生代潜伏隆起。可根据今构造基底起伏变化趋势、中晚元古代古构造隆起背景、古生代水下隆起对沉积厚度和沉积岩相的控制作用及其对华北海和祁连海的分隔作用予以界定。
（一）今构造基底起伏变化趋势
尽管鄂尔多斯盆地沉积盖层的构造呈平缓西倾单斜，但基底起伏仍反映着中央隆起的蛛丝马迹。乌审旗一靖边一吴旗一庆阳近南北向的隆起是客观存在的，基底埋深3000一3800m。该隆起以东为隆坳相间区，基底埋深3000一5O00m;以西为继承性坳陷区，基底埋深4100一6000m;在平凉一带，最深可达9000m。
（二）中上元古界古构造隆起背景
中晚元古代是贺兰拗拉谷裂陷的鼎盛时期。鄂尔多斯地块作为被动陆缘裂谷肩部位必然会产生相应的隆起，反映在该期沉积上也必然呈现出古隆起的地质背景，定边一庆阳沉积变薄带(小于500m)的出现就是例子。当然，鄂尔多斯地块腹地榆林一吴旗一庆阳古隆起区则更加重要。因为正是上述裂谷肩隆起改变了克拉通边缘持续下沉的构造背景;又正是裂谷肩隆起与地块隆起相结合才诱发孕育了中央古隆起的产生和发展。
（三）古生代水下隆起对沉积厚度和岩相的控制
早寒武世苏峪口期、馒头期、毛庄期，鄂尔多斯地块大部分属于陆地，是古构造的较高部位;到了中寒武世徐庄期，海侵才一漫及除东胜地区以外的广大地区，中央古隆起区的沉积厚度一般小于40m，属于含砂泥坪相和泥云坪相的水下隆起。张夏期，鄂尔多斯腹地发育为台内局限海，中央古隆起区的沉积厚度小于80m，广泛发育鲡粒滩相。晚寒武世，由于沉积陡海水逐渐变浅，导致吴旗一环县一庆阳一带变为陆地，古隆起的轮廓又一次显露出其周围沉积厚度均小于40m，属于环陆云坪相。奥陶系层序以下超、上剥为特点。下奥陶统冶里组、亮甲山组乃至马家沟组第一段沉积期间，靖边、定边、吴旗、庆阳一带均为陆地。值得注意的是，从马家沟组第一段沉积时起，陕北的米脂膏、盐洼地便随之出现了，沉积厚度达80m，恰与盆地西部陶乐一平凉一带道坎组云坪相遥遥相对。马家沟组第二段沉积时，吴旗、环县、
庆阳陆地依然存在，其两侧的米脂一延安一带(I00m)和陶乐一平凉一带(125m)则均为开阔海沉积。马家沟组第三段沉积时，海侵虽然淹没了中央古隆起区，但沉积厚度却小于40m，东侧米脂膏盐洼地(320m)与西侧陶乐一平凉一带的开阔海(120m)可谓隔水下隆起而相望。马家沟组四段沉积时，中央古隆起区仍然保持了水下隆起的面貌，沉积厚度小于40m，属于云坪相，东侧米脂洼地(160m)和西侧陶乐一平凉开阔海在定边地区汇合。马家沟组第五段沉积时期，中央古隆起顶部继续保持水下隆起状态，沉积厚度小于5m0，东侧米脂膏盐洼地(350m)与西侧陶乐一平凉开阔海(150m)的对应，仍然烘托着中央古隆起的存在。
（四）中央古隆起对华北海和祁连海的分隔作用
中央古隆起对华北海和祁连海直接分隔主要发生在中石炭世。当时，中央古隆起与伊盟古隆起相连，呈南北向陆梁展布。东胜一延安一线以东属古华北海域，沉积了本溪组(小于40m)，底部为铁铝岩，向上变为深灰色砂质泥岩、泥岩夹煤线;向东至山西地区可见骨屑石
灰岩，富含蜓科化石，层位相当于羊虎沟组中、上部。到了晚石炭世太原期，虽然上述两大海域再度沟通，但天池一庆阳一志丹一乌审旗一带的沉积厚度均小于50m，面积达4000平方千米的水下隆起。二叠纪，鄂尔多斯地区则又恢复了华北克拉通整体隆升的面貌，中央古隆起也随之濒临消亡。可以看出:中央古隆起是复合因素造成的，裂谷肩隆起与地块隆起相结合是产生中央古隆起的基本原因。具体来说，裂谷肩隆起起着诱发作用，而地块隆起起着主导作用。如果说鄂尔多斯盆地是大华北盆地萎缩的结果，那么，中央古隆起也就是鄂尔多斯地块早期隆升的反映。虽然中央古隆起长期潜伏，但它却是华北海与祁连海的分隔性隆起，对鄂尔多斯盆地的地质影响要大于吕梁隆起。因为，后者乃是华北海域内的一个隆起，只是在燕山期地壳运动中迅速隆升，而中央古隆起却长期潜伏罢了。由于中央古隆起于晚古生代晚期已经消亡，所以，对鄂尔多斯盆地古生界的天然气成藏有着区域控制作用，而与中生界的右油成藏则关系不密切。
1.3.5陕北古坳陷
陕北古坳陷与中央古隆起实属孪生。如果说中央古隆起是地块隆起与裂谷肩隆起复合演变而成的话，那么，陕北古坳陷就是中央古隆起和吕梁古隆起对立发展的结果。将陕北古坳陷列为鄂尔多斯盆地一级构造单元，既是深化盆地构造研究的需要，也是分析该油气区地质构造发展规律的必然结果。陕北古坳陷孕育于寒武纪，全盛于早奥陶世，消亡于晚古生代，和该区的海侵期有不解之缘，也是盆地沉积盖层产生双沉积结构的重大地质事件。晚寒武世，离石、临县一带开始隆起，由兴县、佳县到横山有一沉积凹地插人陕北地区，这可能就是陕北古坳陷的初期雏形。然而，奥陶纪早期的冶里组和亮甲山组沉积时却又恢复了鄂尔多斯地块性隆升的古地理面貌。只是到了早奥陶世马家沟期一期才又明显演变为坳陷环境(图1一
4).
在马家沟期一期，坳陷范围在吴堡、兴县、靖边、富县一带，约44000平方
千米。沉积中心有三，一为绥德地区，二为宜川地区，三为安塞以西，沉积了厚达40一100m的盐岩、膏岩和碳酸盐岩，并且形成榆9井区、陕巧井区、富探1一宜探1井区等三个盐、膏洼地。其中，榆9井区为盐、膏复合;陕巧井区盐层占沉积总厚度的59.6%，不含石膏;富探l一宜川1井区，盐层占沉积总厚的46.3%一了3.4%，石膏层占沉积总厚的9.3%一2.5%。在马家沟期二期，坳陷继续扩大，北达关，南抵延安、延长，范围约55000平方千米。延川、米脂和榆林为三个沉积中心，沉积厚度达I00m，属开阔海石灰岩沉积。在马家沟期三期，坳陷持续发展，南达宜川、黄龙，北抵乌审旗、伊金霍洛旗、偏关，西至志丹，范围约6000平方千米，。坳陷中心在佳县一米脂、延安一延长及青1井等地，沉积厚度为140m，岩性为盐岩、石膏和膏质白云岩。其中，榆林一靖边一富县一吴堡圈闭的地区，膏岩占地层厚度的10%以上，而米脂、吴堡、佳县地区的盐岩约占其地层厚度的10%一30%。在马家沟期四期，陕北坳陷明显向北收缩在榆林、靖边、吴堡一带，范围约25000平方千米，沉积了厚达200m的开阔海石灰岩。沉积中心有两个，一个在镇川堡地区，另一个在吴堡地区。岩性为厚层、块状泥晶石灰岩、颗粒石灰岩、云斑石灰岩和细一粉晶白云岩。在马家沟期五期，坳陷达到鼎盛期，北达保德，西至吴旗，南到富县，范围约65000平方千米。坳陷中心在米脂、绥德地区，沉积厚度达360m。代表岩性为含膏一膏质自云岩、泥粉晶白云岩、石膏与岩盐。其中，米1井(27.1%)、陕巧井(22.3%)、宜探1井(16.2%)等地区石膏层占地层总厚10%一29%，榆9井(53.3%)、陕24井(21.6%)等地区石盐层占地层总厚10%以上。在石炭纪，坳陷在榆林、米脂一带仍有残存，地层厚度达100m,范围约7000平方千米。早二叠世山西期，坳陷近于消亡，只在兴县、米脂地区见其痕迹，范围也缩小在1000平方千米以内。中二叠世，在清涧、河津、宜川一带，沉积厚度40Om，坳陷已很微弱，范围约18000平方千米。至晚二叠世，该坳陷基本消亡。
古坳陷为奥陶系在陕北地区形成盐、膏洼地提供了必要构造条件，使之从华北一晋南一陕北出现“碳酸盐岩相一石膏碳酸盐岩相一岩盐、石膏、碳酸盐岩相”的完整蒸发岩沉积序列。根据时空分析，该坳陷系从其北部启动，在中部发展，最后向南部萎缩消亡。它所控制的环陆弧形云坪相带乃是发育
下古生界天然气储集体极其有利的场所。
1.5.6晋西挠褶带
晋西挠褶带东隔离石断裂与吕梁断隆相接，西越黄河与陕北古坳陷为邻，北抵偏关、南达吉县，南北长450km，东西宽50km，范围23000平方千米，(1一5)。
该带在地史中一直相对隆起，沉积盖层较薄。其中，晚元古界厚度小于200m，甚至缺失蓟县系;寒武系下部没有沉积，至中统始为海侵所波及，徐庄组和张夏组的沉积厚度小于140一180m，上寒武统的沉积厚度也只有120m;下奥陶统冶里组和亮甲山组的沉积小于120m，马家沟组也只有220一690m;虽然石炭系有向东增厚的趋势，但厚度也只有120一140m;至于二叠系的陆相碎屑沉积厚度一般在650m左右。区域构造向东翘升，向西倾伏，呈阶状跌落。离石以北主要出露奥陶系、背斜少而小，离石以南主要出露二叠系和三叠系、背斜较大且挠曲明显。全带地层倾角5度一10度，在临县西北紫金山更有闪长斑岩侵入于二叠系。离石断裂向南可延至蒲县黑龙关，向北可延至偏关，由东向西冲断，断面东倾，断距达500一800m。该带近南北向的构造线与山西地块的东北西向的构造体系对照不协调。其原因一是山西地块区的中生代构造体系皆向西收敛于离石断裂带;二是沿离石断裂带，燕山期存在左行扭动，导致晋西挠褶带发育近南北向的背斜构造群。
1.3.7渭北挠褶带
渭北地区的地质构造远比以往人们认为的复杂。原来所说的渭北隆起实际上包括了小秦岭西段的一部分。因此，应将其从原渭北隆起中划出，使鄂尔多斯盆地的西南边界止于老龙山断层。经大比例尺地面地质填图发现，千阳、麟游、永寿一带的结晶基底为太古界杂岩和下元古界沉积变质岩，沉积盖层为中元古界熊耳群、蓟县系和上元古界青白口系以及震旦系昭陵组、寒武系(50一150m)、奥陶系(2000一3000m)、二叠系、中生界、新生界。该区加里东期褶皱明显，形成韧性一脆性冲断构造，并且有燕山期冲断、褶皱叠加其上;喜山期的断块伸展运动也对其进行了进一步的改造。
渭北挠褶带应指老龙山断裂东北、建庄一马栏以南，由陇县至铜川、韩城的三角形地区，范围约18000平方千米。该区地层呈挠曲状由南向北倾伏，褶皱轴由东北向西南倾没，导致背斜南翼缓北翼陡、东部高西部低的鼻状背景十分明显，因而其闭合度不大。再者，由于该区的古构造并非隆起为主，而今构造又显现出从盆地边部向盆地内部作阶状跌落的特点，故而将其称为渭北挠褶带。该区共发现地面背斜构造数十个，后经地震勘探证实其构造高点在深部一般向南偏移数百米，两翼倾角及闭合幅度亦相应变小，而且断层密集，隐含着表层构造的特点。全区自南而北包括8排走向北东、向西南倾没的鼻隆背斜构造带。
第二章 鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律
2.1盆地的基本概况
鄂尔多斯盆地由于其具有与我国东、西部明显不同的地质构造背景，因而有着独特的油气聚集规律和分布特征。主要表现在 :古生界以海相或海陆交互相沉积为主，烃源岩分布面积较广，且较稳定；古生界以生气为主 ，而中生界以生油为主，油、气生成高峰时期趋于一致；盆地主体部分地层平缓(地层倾角
2.1.1 烃源岩基本特征
鄂尔多斯盆地存在J2，T3，C－P，O2四套烃源岩，其中几湖相泥岩和C一P系煤系泥岩是两套主要的烃源岩。
1.下古生界气源岩
下古生界碳酸盐岩残余有机质丰度一般在0.12 %－0.33 %之间，平均为0.21% －0.22 % 。泥岩、泥灰岩烃源岩主要产于中奥陶统平
凉组和上奥陶统克里摩里组、桌子山组及乌拉力克组，分布于中央 古隆起西缘或南缘。泥岩有机碳含量一般为0.4%－0.5 % ;泥灰岩残余有机碳含量大多在0.2%－0.5 % ，最高达1.11 %。干酪根镜检、干酪根碳同位素及轻烃组成等研究表明，鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩原始有机质类型为海相腐泥型生烃母质，即以Ⅰ－Ⅱ１型干酪根为主。有机质成熟度大多已进人高成熟阶段，故以生气为主。
2.上古生界烃源岩
石炭一二叠系气源岩主要是一套海陆过渡相及陆相含煤岩系,主要发育在下石炭统本溪组 、上石炭统太原组、下二叠统山西组 ,总体上分布较广。煤主要分布于太原组 和山西组。暗色泥岩分布于山 西组、太原组。石灰岩
主要发育于太原组中上部,本溪组中也有分布,但分布较局限,厚度薄。暗色泥岩有机质丰度 比较高,有机碳含量为 0.5 2 %－7.19 % ,平均为2.7 1 % ,有机碳含量在 2 %－4 %之间,地区间差异不大。太原组生物灰岩有机质丰度较高,有机碳含量为0.11 %－4.16% ,平均为1.0 % ,有机碳含量一般为0.91% －1.52% ,个别生物灰岩可达4%－5% ,氯仿沥青“A”平均为0.0735%。根据有机显微组分研究 ,石炭一二叠系煤主要显微组分为镜质组,属腐殖型;暗色泥岩一般为腐殖型,少量本溪组、太原组泥岩干酪根为腐泥型。根据碳同位素特征及干酪根研究,煤和暗色泥岩有机质类型主体为腐殖型,石岩的母质类型较煤和暗色泥岩好,有机质类型主要为腐泥－腐殖型和腐殖腐泥型。盆地南部富县一带热演化程度最高,R02.2 %以上,局部达 2.8 %以上。盆地中东部,以这个地区为中心,向四周均有所降低。盆地东北部热成熟度最低(R0
3.中生界烃源岩
中生界烃源岩主要以暗色泥岩、油页岩、碳质泥岩等碎屑岩类为主,纵向上主要发育于上三叠统延长组二、三段(即长7、长8及长4+5) 及下侏罗统延安组二段(即延6－延8),生油岩的分布严格地受沉积环境制约。由于延长组与延安组的沉积环境存在一定差异,其烃源岩的分布特征亦有所不同。延长组烃源岩主要发育段属半深水湖相沉积。 延安组主要生油岩段的暗色泥岩分布于吴旗－环县－华池－庆阳－志丹一带,主要为碳质泥岩及暗色泥岩,暗色泥岩的有机质丰度较高,但烃转化率不高,有机碳含量为2.32%,氯仿沥青“A”为0.083 2 % ,HC 为262mg/L。上三叠统延长组泥岩的有机质丰度高,有机碳含量为1.56% ,氯仿沥青“A”为 0.1427 % ,HC为7 7 3 m g/L。纵向上有机质丰度的高值段主要位于延 长组二、三段,其他层段的有机质丰度明显降低。平面上以陕北地区有机质丰度最高,向陇东及灵盐地区,有机质丰度明显变低。延长组泥岩的有机质丰度整体属于较好－好的生油岩类。与延安组相比,延长组泥岩的有机碳值不高,但其可溶有机质含量及烃转化率
明显高于前者,这说明延长组是更为优质的生油岩类,应属中生界的主要生油岩。侏罗系延安组有机质以腐殖型(Ⅲ型) 为主,并有少量腐泥－腐殖型(Ⅰ型)。而上三叠统延长组有机质以腐殖－腐泥型(Ⅱ1型)为主,并有部分腐泥型(Ⅰ型)。中生界生油岩成熟度自上而下逐渐增高,延安组为低成熟－成熟;延长组长6层为成熟;长7－长10层为成熟－高成熟。
2.1.2构造特征
上三叠统延长组砂岩油藏含油系统
最早勘探开发的延长组含油系统烃源岩以延长组深湖相及浅湖相黑色泥岩、页岩和油页岩为主,生烃中心分布在盆地南部马家滩－定边－华池－直罗－彬县范围,油源岩最厚达300－400m,有利生油区面积达6万k m２(见图1)。储集岩围绕生油凹陷分布,北翼缓坡带有定边、吴旗、志丹、安塞和延安等5个大型三角洲及三角洲前缘砂体, 南翼较陡坡带则发育环县和西峰等堆积速率较快的河流相砂体及水下沉积砂体。储渗条件靠裂缝及浊沸石次生孔隙改善,圈闭靠压实构造,遮挡靠岩性在上倾方向的侧变。
下侏罗统延 安组砂岩油藏含油系统
延安组砂岩油藏以淡水－微咸水湖相沉积的上三叠统延长组烃源岩为主要油源岩属混合型干酪根以沼泽相煤系沉积的侏罗系延 安组为辅助烃源岩,属腐植型干酪根,陕北南部的衣食村煤系更以含油率
高为特征。三叠纪末期,印支运动使鄂尔多斯盆地整体抬升,在三叠系顶部形成侵蚀地貌,以古河道形式切割延长组。规模最大的甘陕古河由西南向东北汇聚庆西古河、宁陕古河和直罗古河,开口 向南延伸印支期侵蚀面的古河道切割了延长组 ,成为油气上溢通道,溢出侵蚀面的油气首先向古河床内的富县组和延安组底砂岩运移和 聚集也向延安组上部各砂岩体及古河床两侧的边滩砂体中运移、聚集,以压实构造和大量岩性圈闭为其主要圈闭形式。 奥陶系马家沟组碳酸盐岩含气系统
鄂尔多斯盆地奥陶系陆表海浅海碳酸盐岩的烃源岩主要为微晶及泥晶灰岩、泥质灰岩、泥质云岩及膏云岩,厚达600－700m。生烃中心东部在榆林－延安－带,西部在环县－庆阳一带,产生腐泥型裂 解气。加里东运动使鄂尔多斯盆地整体抬升,经受130Ma的风化剥蚀, 导致奥陶系顶面形成准平原
化的古岩溶地貌,盆地中部靖边一带分布有南北走向的宽阔潜台,周缘有潜沟和洼地,在上覆石炭系煤系铁铝 土岩的封盖和东侧奥陶系盐膏层的侧向遮挡双重作用下,古潜台成为 天然气运移聚集的大面积隐蔽圈闭。
石炭－二叠系煤系含气系统
鄂尔多斯盆地石炭系为渴湖相和潮坪相沉积,二叠系为海陆过渡相和内陆河湖相沉积,以碎屑岩为主,仅石炭系有少量碳酸盐岩。烃源岩主要为石炭系太原组和下二叠统山西组的煤系,显微组成为镜质体与丝质体,干酪根属腐植型,煤型气的组分以甲烷为主。北部东胜、榆林地区煤层厚20m,暗色泥岩50－90m,范围约7万kｍ２;南部富县、环县地区煤层厚5－10m,暗色泥岩厚10－100m,范围约6万km2。储集体以砂岩为主,主要物源区在北部大青山、乌拉山一带,各层砂体叠置, 蔚为壮观。山西组沉积中心位于盆地南部洛川－庆阳一带,以盆地北部砂体最发育,共有 6条大砂体向盆地内延伸,各支大砂体内部受古河网控制,呈现复杂的条带状。储渗条件靠裂缝及后生成岩作用改善圈闭靠压实构造及上倾方向的岩性遮挡。
2.2油气分布特征
2.2.1鄂尔多斯盆中生界石油分布规律
鄂尔多斯盆地石油分布在中生界,发育三叠系、侏罗系两套含油层系,已开发的油田分布在盆地的中南部。鄂尔多斯盆地在晚三叠世早期开始下坳,进入了湖盆发育阶段, 为一套湖泊三角洲碎屑岩沉积, 形成三叠系上统延长组含油层系。晚三叠世末印支运动使盆地抬升, 形成侵蚀古地貌, 侏罗纪白垩纪时期,由河流相－湖沼相－河流相沉积旋回充填,形成侏罗系下统延安组含油层系。
三叠系延长组沉积时,湖盆的东北、东南、西南及西北都有较大的河流注入,主河流注入区形成了规模较大的三角洲复合体,成为湖盆中心生成的烃类运移聚集的场所,目前已发现的三角洲油藏聚集在两类砂体中,一类是三角洲前缘河口砂坝,形成的油藏规模较大;另一类是三角洲平原分流河道砂体,形成的油藏规模较小。三角洲沉积发育成完整的生储盖组合,半深湖相生油岩三角洲前缘砂体和三角洲平原分流河道砂体形成良好储层－浅湖相砂泥岩和煤系地层形成的良好盖层。盆地北东向和南北向的三角洲沉积体油
气富集程度高,这两类走 向的三角洲东侧(即油藏上倾方向)沉积以暗色泥岩夹薄层粉砂岩为主, 当区域构造东抬之后, 它们成为区域遮挡,形成岩性圈闭油藏。
印支运动结束了延长组内陆湖盆古地理环境,并将延长组顶面侵蚀改造,横贯盆地东西的一级甘陕古河谷和近于南北走向的宁陕、庆西、蒙陕二级古河谷将盆地南部地区分割为四个油气富集区:姬塬、演武、子午岭和靖边古高地,这种古地貌控制了侏罗系早期沉积,是形成侏罗系古地貌油藏的基础。延安组河流相砂体是形成古地貌油气藏的主要储集体,延安组早期沉积主要集中在一、二级古河床中,中后期河谷变浅,沉积范围扩大到古高地斜坡残丘区,由早期的垂向加积沉积变为后期的侧向沉积,在残丘区形成分选良好的储集砂体。深切延长组的古河谷是油气向上运移的主要通道,延安组的油源来自三叠系延长组,延安组在一、二级古河谷中的沉积直接与延长组呈不整合接触, 延长组的油源沿延安组河床砂体先垂向运移后转为侧向运移至近岸古残丘、滨岸砂体之中, 到了岩性变化带,聚集形成油气藏,受古地貌控制的差异压实构造是油气长期运移的指向,差异压实作用形成的砂层顶面起伏, 形成圈闭。因此,古地形高部位是油气早期运移的指向, 紧邻侵蚀面上覆地层的砂岩顶面起伏促使油气进一步富集,这是古地貌岩性油藏形成的特有地质条件。
2.2.2鄂尔多斯盆地古生界天然气分布规律
鄂尔多斯盆地的天然气集中分布在古生界,古生界奥陶系为浅海台地碳酸盐岩沉积体系,石碳二叠纪系滨海平原碎屑岩和煤系沉积体系,该盆地古生界天然气成藏分为上、下两套含气层系。古生界为石碳二叠系气藏,分布在盆地的北部,为受北部物源控制的三角洲砂岩气藏,目前已投入开发的米脂、榆林、乌审旗、苏里格气田均为三角洲砂岩气藏。下古生界气藏主要分布在奥陶系古风化壳中,已投入开发的靖边气田是我国陆上第一大气田。鄂尔多斯盆地下古生界天然气储集在奥陶系顶部风化壳古潜台岩溶中,烃源岩为下古生界海相碳酸盐岩和上古生界海陆过渡相煤系,前者为腐泥型裂解气,后者为腐殖煤型气,二者气混源比为3:7。下古生界奥陶系的生烃中心位于榆林、靖边、 延安一带,烃源岩为白云岩和石灰岩;上古生界石炭二叠系的生
烃中心位于榆林、靖边、富县一带,烃源岩为泥岩和煤系;下古生界生气中心与上古生界生气中心在盆地内的叠合面积达7500km2。古潜台与古潜沟有机配套形成的隐蔽圈闭是下古生界天然气最有利的储集场所。加里东运动结束了鄂尔多斯盆地海相沉积环境,地壳整体抬升,奥陶系顶面接受130Ma的风化剥蚀,形成了准平原化的碳酸盐岩古喀斯特岩溶地貌,它既有宽阔的潜台正向地貌单元,又有近等间距分布的潜沟负向地貌单元,在石炭系泥岩的封盖和奥陶系盐膏层的侧向遮挡下,古潜台正向地貌单元成为捕集天然气的理想隐蔽圈闭;此外,燕山运动中期,石炭二叠系的煤系和奥陶系的烃源岩达到生排烃的高峰期,古潜台正向地貌单元处于流体的低势区,生成的天然气充注到奥陶系顶部的溶蚀孔隙和裂缝发育的风化壳岩溶中。储层以海相碳酸盐岩为基础,潮坪相白云岩为骨架,溶孔为连通体,微裂缝发育的孔隙层状网络结构。靖边气田是典型的下古生界奥陶系海相碳酸盐岩风化壳古潜台岩溶大气田,该大气田为古凹今坡,具有全方位聚气的有利部位。加里东运动晚期至海西运动期在靖边－横山－杏河奥陶系顶部形成长达350km的古潜台,古潜台东侧,分布着大体等间距呈近南北向展布的古潜沟,古潜沟切穿储层、泥岩层,沟通东部上翘方向的区域遮挡,近南北向展布靖边气田是在这样的背景下形成的。研究表明,从寒武系侏罗系该地区处于低部位,南北分别为古生界生烃中心,早白垩世的区域构造运动,该区东部抬升西部下降,处于向西倾的斜坡部位,使早期的油气从东向西、从南北向中部的中央古隆起斜坡部位运聚,晚期油气则从西向东,沿着奥陶系顶部风化壳淋滤渗流带向东大规模运移,并聚集成藏。一方面奥陶系的天然气沿压力梯度减小的方向运移到奥陶系顶部风化壳,另一方面上古生界的天然气沿沟槽两侧向奥陶系储层中运移,并富集在低势区的奥陶系古潜山的高部位,早白垩世后,盆地东部抬升,形成现今的构造格局。
鄂尔多斯盆地石碳、二叠纪是重要的成煤期,盆地中广泛分布海陆过渡相煤系地层。目前该盆地发现的上古生界气田(苏里格、榆林、乌审旗、榆林南、镇北台、神木等气田 ,与石碳二叠系的煤系地层密切相关,受沉积中心和热演化中心控制,在盆地西部、中部和东部的乌达、靖边和桌子山形成3生烃中心,已发现的上古生界气藏分布在生烃中心周边,石碳二叠系在中北
部发育4南北向展布三角洲沉积体系控制了上古生界气田的分布。石碳二叠系煤系地层是主要烃源岩,在晚侏罗世早白垩世时期,石碳二叠系煤系地层达到生烃高峰,上古生界的储层改造和盖层封闭能力有机结合形成了上古生界气藏。目前鄂尔多斯盆地发现的上古生界天然气田分布在石碳系的本溪组、太原组和二叠系的山西组、下石盒子组中。本溪组和太原组为陆表海沉积,在中东部的三角洲前缘砂体及潮道砂体已发现工业气藏。山西组沉积时期, 中北部发育4个南北向展布的河流三角洲沉积体系,中南部发育滨浅湖沉积,三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道及河口坝砂体是有利储层,储层物性及含气性均较好。下石盒子组沉积时期北部物源区抬升强烈,四个继承性的冲积扇辫状河三角洲沉积砂体向湖盆进积更远,辫状河心滩及三角洲平原分流河道砂体是有利储层。
储层类型：
鄂尔多斯盆地储层类似于阿尔伯达盆地为低孔低渗致密砂岩, 但它们在砂体发育和物性特征等方面仍存在一定差异,表现为储层物性差、非均质性强、展布方向与构造走向一致且上倾方向为物性较差的致密层, 不具备深盆气藏储层向上倾方向物性变好的条件。鄂尔多斯盆地上古生界的储层主要位于山2段－盒8段, 为河流－三角洲沉积, 砂体规模较小, 主要为河道叠置的砂体, 呈带状或透镜状, 周围被物性较差的致密层包围, 砂体连通性差。然而, 阿尔伯达盆地深盆气藏的储层主要为滨岸砂坝沉积, 砂体规模较大, 横向连通性好, 纵向发育多套楔入生烃凹陷的席状砂体, 储层连通性明显好于鄂尔多斯盆地。阿尔伯达盆地砂体展布方向与区域构造走向相反, 储层上倾方向为水力封堵, 形成“下气上水”的深盆气藏。相比之下, 鄂尔多斯盆地上古生界砂体展布方向与盆地区域构造走向一致, 储层上倾方向为物性较差的致密层, 无法产生瓶颈效应, 不具备形成水力封堵的条件。鄂尔多斯盆地上古生界山1段－盒8段储集体的孔隙度为 4%~8% ,渗透率为0.1x10-3～2x10-3μm, 较阿尔伯达盆地的孔渗性普遍偏低,致使需要气驱水的动力更大,并且储层沿上倾方向物性变化不大,整体为低孔低渗,不具有阿尔伯达盆地储层沿上倾方向孔渗性逐渐变好的条件,不易于在储层上倾方向形成圈闭。
2.3鄂尔多斯盆地优质储层特征
2.3.1 储层沉积及展布特征
鄂尔多斯盆地发育了多套油气储层,整体呈上油下气的分布特征。目前发现的天然气主要分布在二叠系的山西组和下石盒子组,以辫状河三角洲和辫状河沉积为主,发育了辫状河河道、辫状河三角洲分流河道等砂体类型;石油主要分布在三叠系的延长组和侏罗系的延安组,延长组为湖泊三角洲沉积,延安组为曲流河沉积,发育了三角洲分流河道、河口坝、湖泊滩坝、曲流河点坝等砂体类型。整体而言,鄂尔多斯盆地地势平缓,形成大型沉积体系,砂体分布面积大、连片性好。如根据孙粉锦等人研究,下石盒子组时期形成了多个由北向南分布的巨型砂带沉积,单个砂带规模东西向可达十几公里,南北向可达上百公里,厚度可达几十米。从油气储量来看,山西组、石盒子组和延长组储层占绝大部分,相应地从下至上形成了3种主要储层砂体类型: (1)山西组辫状河三角洲前缘分流河道砂体,为中细粒石英砂岩沉积,形成了千亿立方米储量以上的大型气田,包括榆林气田和子洲气田等;(2)石盒子组辫状河高能水道砂体,为粗粒岩屑石英砂岩沉积,形成了大面积分布的岩性气藏,储量规模达数千亿立方米以上,包括苏里格气田、乌审旗气田、米脂气田等;(3)延长组三角洲分流河道砂体,为细粒长石岩屑砂岩沉积,是鄂尔多斯盆地最主要的产油储层,形成了安塞油田、绥靖油田等一系列大中型油田。
第三章：鄂尔多斯盆地安塞油田长10油层组富油因素分析
3.1有效烃源岩及三角洲平原沉积体系控制油藏分布
3.1.1长7、长9烃源岩特征及其分布与湖盆演化密切相关
据野外剖面查踏和岩心观察,鄂尔多斯盆地延长组生油岩厚210~548m.烃源岩在区域上与延长组湖盆的发育范围及分布区域一致,向盆地边缘生油条件变差且厚度减薄.在层位上,延长组中部为长4+5期短期湖泛形成的半深湖相泥岩为主的腐殖-腐泥型烃源岩,底部为长9-长7的深湖、半深湖相泥岩为主的腐泥型烃源岩.在纵向上,长期是湖盆发育的全盛时期,富含大量湖生有机质的黑色泥岩、页岩和油页岩是延长组最佳生油岩,主要湖相泥岩发育区在定边-吴起志丹-直罗-长武-太白-华池所包围的范围内,面积可达4.5104平方千米,厚度为70~120m;长7期沉积迅速由浅湖沉积演变为深湖沉积,湖盆沉降速度明显大于沉积速度,水体环境愈来愈平静,有机质丰度愈来愈高,为鄂尔多斯盆地中生界主要的成油建造,为最好生油层,湖相沉积面积约8.5104平方千米,为理想生油区(图1).延长组长7、长9段生油指标已达好-较好生油层标准,有机碳平均为2%、氯仿小于0.1%~0.3%、烃含量多大于0.1%。尤其是长7半深湖相暗色泥岩,其生油指标完全可以同国内外大型含油气盆地相比,有机碳为2%~5%,氯仿为0.3%~0.5%、烃含量为0.18%~0.35%.因此,烃源岩有机质的丰度与分布与晚三叠世延长组湖盆的演化、沉积地层厚度及其岩性、岩相变化密切相关。
燕山期构造热事件使这两套烃源岩在早白垩末进入了生油高峰,同时盆地西倾单斜的形成,造成特别是长7和长9烃源岩的东部高部位逐渐为长
10三角洲平原砂体,使上部油气可沿运移通道逐渐运移到长10圈闭中.依据热压热模拟试验以及生油强度及其所控制面积得到安塞油田烃源岩生烃率和排烃效率,计算出安塞油田长7及长9段烃源岩总生烃量为199.58108t,总排烃量为99.79108t,为长10段油藏形成提供了丰富的油源。
3.1.2三角洲平原沉积体系是长10油藏分布的主要场所
安塞油田三角洲沉积体系在长10期三角洲平原建设期,受不同沉积环境、沉积条件差异的影响,形成不同形态、规模、分布组合特征和非均质性特征三角洲平原砂体[4]长10期安塞地区被向湖盆方向推进的三角洲平原分流河道占据,为自东北向西南推进和向三角洲前缘逐渐迁移和加深的三角洲平原沉积环境(图1).古地理格局为向西南方向延伸的分流河道和河道两侧分流间湾洼地构成的三角洲平原朵状砂体,其三角洲沉积是小型的分流河道
注入水深很浅的湖泊中形成的一种小型浅水三角洲.由于湖泊水动力条件微弱,河流的作用特征显得特别清楚,泛滥平原、沼泽和分流间湾大面积发育,属于典型的浅水型三角洲沉积.安塞油田延长组长10油层组三角洲平原沉积体系形成了三角洲平原分流河道的砂岩储集体,三角洲平原沉积体系控制着储集砂岩的类型、岩性、物性及其展布规律,在研究区发育五条三角洲平原分流河道为主的储集体,分流河道砂体在纵向上相互叠置,自下而上常出现由粗至细的粒度或岩性正韵律,河道砂岩的基底具冲刷面,一般为中细砂岩,常含泥砾、植物干茎等滞留沉积物,向上发育大型槽状交错层理、板状交错层理和平行层理,河道常常以多期叠加的形式出现(图2),在平面上由北东向南西呈条带状展布,由于后期浊沸石以及长石的溶蚀作用提高了其渗透率,上倾方向是沉积作用形成的分流间湾泥岩及成岩作用过程中形成的致密砂层的遮挡,有利相带储层展布与油藏的分布范围相一致,油藏明显受分流河道砂体的控制呈条带状分布.因此,沿生烃中心分布的三角洲平原分流河道砂体是长10油藏分布的主要场所.平面上,安塞油田主要分布在延长组生烃中心附近,上部长9、长7湖相泥岩为长10油藏的形成和富集提供了充足的油源,长10段岩性及鼻隆-岩性圈闭为油藏的形成提供了有利的场所及圈闭条件,是延长组勘探开发的潜在对象.因此,长10油层组三角洲平原分流河道砂体是长10油藏的主要储集体.已发现的长10油藏主要分布在研究区三角洲平原沉积的分流河道中,它们与生油岩有着良好的配置关系
1.板状交错层理;2.砂纹交错层理;3.平行层理;
4.河床滞留沉积;5.槽状交错层理.
3.2完整连续的沉积体系组合形成良好的生储盖组合配置
从晚三叠世开始,鄂尔多斯盆地发展进入一个特殊的地史时期.断裂间歇式活动,盆地振荡式下降,湖进湖退交替发生,地层旋回式沉积,从而形成了中生界延长组优越的封盖条件及多套生储盖组合.上三叠统延长组在纵向上砂泥岩间互、反复叠置,在横向上互为消长、交接.特别是以分流河道间洼地、湖沼相泥岩为主的岩层为延长组最好的盖层.不同时期由于沉积环境的变化形成了不同的沉积体系,也形成了不同储集性能的储层,为油藏的形成提供了良好的生储盖配置模式。
安塞油田长7、长9段湖相烃源岩为长10段油藏的生油层,同时湖相泥岩以及长10段顶部的泥岩又成为长10段油藏很好的盖层,为上生下储型组
合模式,油藏呈条带状展布,长10段三角洲平原分流河道砂岩为良好储层.
在安塞油田,长7、长9期为湖侵期,湖泊水深面广,沉积了深灰色、灰黑色泥岩、炭质泥岩和油页岩,并长期处于稳定埋藏,于晚白垩末期进入生油高峰,生产了大量的油气,大量排烃时间主要在晚白垩世至第三纪时期.在异常压力驱动下,通过砂体粘连和微裂缝等运移通道,注入长10段三角洲平原分流河道储层砂体中,改善了砂岩的成岩环境,促进了储层中可溶矿物的进一步溶蚀.三叠系延长组长7段发育一套深湖相泥岩,主要分布在定边-吴旗-庆城-甘泉一带,大面积分布的长7深湖、半深湖泥岩是研究区良好的生油岩系,为油气的形成提供了丰富的油源.长9烃源岩主要分布在吴起-志丹-甘泉-富县一带,平均生烃强度为45.104t/平方千米.油源对比分析的结果也表明研究区的油源主要来自长7、长9段的暗色泥岩,且长7段是其主要的烃源岩,具有厚度大、分布广、有机质丰富、有机质类型好、成熟度高等特点,以1型干酪根为主.这两套烃源岩不仅为长10油层组提供了良好的油气来源,而且本身为大面积湖沼相泥岩,构成了良好的区域性盖层.在横向上长10三角洲平原相砂体直接与具有一定生油能力的同层深湖相泥岩相衔接,可以广泛接受油源.这一有利地质条件的配合,为安塞油田长10油藏的形成提供了理想的环境.这些组合连片叠加发育,形成成层分布、连续的生储盖组合。
3.3 储层有利发育区是岩性油藏形成的重要依据
3.3.1储层岩石学特征
安塞地区长10段砂岩的组分矿物主要受北东方向盆地边缘物源控制,母岩以结晶片岩和岩浆岩为主.根据铸体薄片和扫描电镜观察,长10段砂岩主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩,其中长石体积分数多为39.0%~48.0%,石英体积分数低,多为21.0%~27.0%,岩屑体积分数为6.5%~10.5%,云母体积分数较高,平均为4.8%,最高可达7%,具有成分成熟度低、结构成熟度较高的特点(表
1).
3.3.2成岩作用与孔隙演化
据干酪根镜质体反射率测定和碳优势指数资料,安塞油田延长组长10段砂岩已经达到中成岩成熟期.长10段三角洲平原分流河道砂体在埋藏成岩过程中,经历了未成熟期的机械压实作用、次成熟期的成岩矿物析出及其所引起的胶结作用、成熟早期的溶蚀和次生孔隙的形成及晚成岩期成岩强化四个阶段.
成岩作用的类型对储层孔隙的影响数据统计,安塞油田延长组长10段储层未成熟期压实作用是储层孔隙损失的决定性因素,压实后粒间孔损失可达18%~25%.次成熟期压溶和成岩自生矿物析出及其胶结作用进一步降低了储层孔隙度,这时长10期比较明显的特点是自生矿物析出及其所引起的胶结和交代作用.胶结物主要为绿泥石、高岭石等黏土类矿物,常发育在杂基含量少、分选好、粒间孔相对发育的三角洲平原分流河道砂岩中,并呈孔隙式充填,挤占了有效孔隙空间而堵塞粒间孔隙,降低长10段储层的物性.
长10段储层孔隙条件的改善主要来自中成岩阶段成熟早期的溶蚀作用.沉积物中腐殖型干酪根裂解去羟基作用降低了孔隙水中的pH值,这种酸性水经承压驱替到储层中使砂岩中的酸敏性矿物发生溶解而形成溶蚀孔隙,主要有浊沸石溶孔、长石溶孔以及碳酸盐溶孔,大大地改善了储层物性。
3.3.3 成岩作用与次生孔隙的形成
根据铸体薄片和扫描电镜观察,安塞长10砂岩在中成岩早期发生了较强的长石、岩屑及碳酸岩胶结物的溶解作用,
形成了大量的溶蚀型次生孔隙.这些溶蚀孔隙的形成得益于在中成岩早期有机物脱羟基作用酸性水的排出而使得陆源碳酸盐碎屑、长石和浊沸石胶结物等不稳定组分的溶解,形成了长10段储层不同类型的次生孔隙.
3.4湖盆古构造及古地形对长10段油藏的控制作用
印支期同沉积和早期断裂影响了湖盆的古地形,并控制了相应层序的地层、砂体的发育,是沉积坡折带和构造坡折带形成的基础和进一步造成沉积物不稳定而作块体运动的必要条件.在地貌上形成的斜坡边缘是长10段岩性圈闭形成的主要地方,距生烃中心越近,油藏充满程度越高,含油性越好.近年来发现的安塞油田长10油藏主要分布在沿延长组深湖长轴中心的志靖-安塞一带的北东向带状三角洲平原沉积区域内.这一分布格局也说明了深湖区沉积中心控制了沿岸三角洲体系的主要延展方向,决定着深水型三角洲及坡移浊积扇的分布.从长9-长7期,随着深湖沉积中心的扩大,沉积体系的主要展布方向也随之扩大,湖盆古构造及古地形也发生巨大的变化,这也决定了长10油藏的分布在平面上由生、排烃中心向其北东方向,具有含油层位增多、油藏规模减少的分布规律.因此,安塞油田长10油藏呈现出含油层位多,由盆地中心向周边呈阶梯状分布的特征.
结论：鄂尔多斯盆地安塞油田长7、长9段主力烃源岩在分布区域上与延长组湖盆的发育范围及分布区域一致,主要沿定边-吴起-志丹-直罗-长武-太白-华池一带展布,向盆地边缘生油条件变差且厚度减薄.
安塞油田长10期形成的三角洲平原分流河道砂体沉积体系控制着储集砂岩的类型、岩性、物性及其展布规律,研究区发育的五支三角洲平原分流河道储集体在纵向上相互叠置,在平面上由北东向南西呈条带状展布,有利相带砂体储层展布与油藏的分布范围相一致.
安塞油田长10段储层由于后期陆源碳酸盐碎屑、浊沸石以及长石的溶蚀作用形成不同类型的次生孔隙,大大提高了其渗透能力,上倾方向是沉积作用形成的分流间湾泥岩及成岩作用过程中形成的致密砂层的遮挡,油藏明显受分流河道砂体的控制呈条带状分布.
印支期同沉积和早期断裂影响湖盆的古地形,控制了相应层序的地层、砂体的发育,为长10段岩性油藏的形成提供了良好的地质条件;同时,在延长组沉积时期随着深湖沉积中心的逐渐南移,由生、排烃中心向其北东方向,具有含油层位增多、油藏规模减少,由盆地中心向周边呈阶梯状分布的规律。
参考文献
[1]刘化清,袁剑英,李相博,等.鄂尔多斯盆地延长期湖盆演化及其成因分析[J].岩性油气藏,2007,19(1):5356.[2]肖玲,田景春,魏钦廉.鄂尔多斯盆地油坊庄地区长
2油藏主控因素及有利区预测[J].西安石油大学学报:自然科学版,2007,22(4)
[3]何自新.鄂尔多斯盆地演化与油气[M].北京:石油工业
出版社,2003:10-335.
[4]武富礼,李文厚,李玉宏,等.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组三角洲沉积及演化[J].古地理学报,2004,6(3):307-315.
[5]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,2005,7(1):34-43.
[6]王传远,段毅,杜建国,等.鄂尔多斯盆地长9油层组流体包裹体特征与油气成藏期次分析[J].地质科技情报,2009,28(4):47-50.
[7]杨华,刘显阳,张才利.鄂尔多斯盆地三叠系延长组低渗透岩性油藏主控因素及其分布规律[J].岩性油气藏,2007,19(3):1-6.
[8]EhrenbergSN,NadeauPH.Sandstonevs.carbonate
petroleumreservoirs:Aglobalperspectiveonporositydepthandporositypermeabilityrelationships[J].AAPGBulletin,2005,89(4):435-445.
[9]杨晓萍,裘怿楠.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组浊沸石的形成机理、分布规律与油气关系[J].沉积学报,2002,20(4)628-632.
[10]黄思静,杨俊杰,张文正,等.不同温度条件下乙酸对长石溶蚀过程的实验研究[J].沉积学报,1995,13(1):7-17.
[11]ZhengRongcai,YinShiming,PengJun.Sedimentary
dynamicanalysisofsequencestructureandstackingpattenofbaselevelcycle[J].ActaSedimenttoLogicaSinica,2000,18(3):369-375.
[12]杨晓萍,赵文智,邹才能,等.低渗透储层成因机理及优质储层形成与分布[J].石油学报,2007,28(4):57-61.
[13]罗忠,罗平,张兴阳,等.层序界面对砂岩成岩作用及储层质量的影
响以鄂尔多斯盆地延河露头上三叠统延长组为例[J].沉积学报,2007,25(6):904-914
.[14]刘池洋,赵红格,谭成仟,等.多种能源矿产赋存与盆地成藏(矿)系统[J].石油与天然气地质,2006,27(2):131-142
[15]孙国凡,谢秋元,刘景平,等.鄂尔多斯盆地的演化叠加与含油气性
[J].石油与天然气地质,1986,7(4):356-366
.[16]赵文智,邹才能,汪泽成,等.富油气凹陷
义[J].石油勘探与开发,2004,31(2):5-13.
满凹含油论’涵与意‘内