鄂尔多斯盆地地质特点概述[精华]

在地理上,鄂尔多斯盆地是指河套以南,长城以北的内蒙古自治区伊可昭盟地区。

而地质学中的鄂尔多斯盆地范围则广阔,它东起吕梁山,西抵桌子山~贺兰山~六盘山一线,南起秦岭山坡,北达阴山南麓。

包括宁夏东部,甘肃陇东,内蒙古伊可昭盟、巴彦单尔盟南部、阿拉善盟东部，陕北地区，山西河东地区。

面积约37万K ㎡。

（长庆油田勘探开发的鄂尔多斯盆地总面积约25万K㎡。

）
黄土高原是盆地主要地貌特征，著名的毛乌素沙漠位于盆地北部，周边山系海拔1500～3800m，平均2500m左右。

盆地内部西北高，东南低，海拔800～1800m左右；西北部的银川平原、北部的河套平原、南缘的关中平原，地势相对较低（前二者海拔高度1600m左右，关中平原仅300～600m）。

中华民族的摇篮——黄河沿盆地周缘流过。

盆地内部发育有十几条河流，多数集中在中南部，在东南角汇入黄河，属黄河中游水系；像著名的无定河、延河、洛河、泾河、渭河流域都是我们中华民族的发祥地之一。

盆地内油气勘探始于上世纪初，1907年在地面油苗出露的陕北地区，用日本技术钻了我国大陆第一口油井。

大规模油气勘探、开发始于1970年。

到目前，不但在石油、天然气开采上取得了辉煌成果，而且在地质理论研究、钻采工艺技术等方面取得了重大突破，为世界特低渗透油田开发提供了成功经验。

第一讲盆地构造特征
一、区域构造单元划分
地质学上讲的鄂尔多斯盆地是一个周边隆起，中部下陷，内部西低东高，不对称的地史时期的沉积盆地；并非现今的地貌盆地。

按地层的分布形态划分为：（盆地一级构造单元）
1 、（北部）伊盟隆起
2 、（南部）渭北隆起
3 、（西部）西缘断褶带、天环坳陷（天环向斜）
4 、（东部）晋西挠褶带
5 、（中部）陕北斜坡（西倾单斜构造）
陕北斜坡是目前我们研究时间最长、认识比较清楚的一个一级构造单元。

由于它的存在，盆地内同一个时期的地层（同一套储层），在西部埋藏深度大，东部埋藏浅。

例如：马岭油田主力含油层延10在庆阳埋深1400m左右，在延安出露地表，西峰油田的长8油层在陇东埋深2200多米，在陕北延河入黄河口处则高悬在山崖上。

为什么会出现这种现象？下面来讲构造成因。

二、区域构造成因
鄂尔多斯盆地是在古生代地台基础上产生和发展的大型内陆坳陷，形成于中生代的印支运动和燕山运动。

三迭世盆地还是华北地台上的一个西部坳陷，晚三叠世的印支运动，基底稳定下沉，盆地开始发育。

燕山运动早中期（侏罗纪～白垩纪），坳陷内发生了强烈的水平运动，形成了西缘断褶带及南缘渭北构造带。

燕山运动中晚期（白垩纪中、晚期）东部的吕梁山升起形成晋西挠褶带，坳陷遂与华北地台分离，形成了独立的鄂尔多斯盆地。

盆地沉积史和构造史的特点是：随着历史的推演，沉积和沉陷的中心不断向西推移。

三叠纪盆地发育早期，沉积沉降中心位于盆地中部的直罗，吴旗，定边一带；白垩纪末盆地生长晚期，沉积沉降中心移到盆地西部边缘。

吕梁山的崛起使盆地东部抬升，在此过程中，西部一直处于下沉状态，出现了天环坳陷，在盆地本部形成了西低东高的大型西斜单斜——中部斜坡。

至此，地史时期不对称的向斜型沉积盆地发育结束，构造特征保持至今。

盆地内大小近百余个油田，除马家滩、摆宴井等个别油田位于西缘断褶带上，其余油田均分布在陕北斜坡上。

三、构造和油气的关系
鄂尔多斯盆地含油气构造的成因有三类：
1、区域构造运动形成的鼻隆带
燕山运动使盆地四周持续上升，中间振荡性下沉。

构造应力在西部表现的最为剧烈和集中（构造类型也较典型），使该区地层大起大落，高耸入云的六盘山脚下是深达数百米的天环向斜，从天环向斜到吕梁山的晋西挠褶带之间地层处于一个平缓而稳定的倾斜状态，平均坡降为每公里10米左右，倾角小于一度，多数为0.4度，这个斜坡面积约12万平方公里，占据了盆地总面积的二分之一。

斜坡由于受到南北方向挤压应力和东西方向拉伸应力的作用（南北挤压应力来自西伯利亚板块和华南板块的南北相向运动。

东西方向的拉伸应力来自西部天环坳陷下沉，东部吕梁山升起），使地层波浪起伏，形成了一系列向西倾伏（重心向下）向东开口的鼻状隆起带。

这些鼻状隆起大多成行排列，相邻相伴，规模较大，上下地层间具有良好的继承性和稳定性。

此类鼻状隆起带是盆地内延长统油气大面积聚集的主要场所。

2、差异压实作用形成的局部隆起
所谓的差异压实作用是指地史时期的沉积物，由于沉积环境不同和沉积作用的非均一性，存在着岩性、粒度、成分等差别，导致同一时期的地层成岩后，厚度不同的现象。

在上覆地层压力相等的情况下，抗压强度砂岩大，而泥岩小，粗砂岩不易被压实，而细、粉砂岩则容易被压实（这也是粒度细时物性较差的原因）。

所以相同沉积厚度的地层，成岩后砂岩厚度较大，而泥岩
厚度较小；在砂岩发育部位形成海拔相对较高的顶凸构造叫差异压实构造。

此类构造多沿河道和砂体方向延伸，随砂体尖灭而消失，规模相对较小。

陇东地区延安组地层中此类油藏较多，如：马岭的延7、延6、延4+5等油藏。

3、复合鼻状构造
复合鼻状构造是由区域构造运动和差异压实作用共同形成的局部高点或平缓台阶区。

长2、长1、延9、延8等岩性构造油藏多属此类。

这三种构造是鄂尔多斯盆地油气聚集的最有利场所。

四、构造分析技术
鄂尔多斯盆地含油气构造的研究方法有三种：
1、采用广泛分布、特征明显的油层顶部标志层，研究区域构造分布规律。

勘探初期，通过地震剖面在纵向上追踪标志层起伏变化形态、高点范围；确定探井位置。

详探～开发阶段，以完钻井标志层的海拔高度做平面等值线图，确定构造的闭合高度、闭合面积、走向、倾向、分布范围。

2、根据岩性的压实率计算压实程度，预测压实构造的分布规律；再结合出油井点的构造特征，预测其它油气藏。

3、在井眼较稀的地方，可根据钻井程度较高的区块的构造特征，类比预测油藏分布情况。

第二讲盆地地层特征
一、盆地沉积演化阶段划分
鄂尔多斯盆地是在古生代华北地台的西缘上发育起来的中新生代内陆坳陷型盆地，地层沉积演化的过程实际上是区域构造运动的演化过程。

根据大量的岩芯资料，野外露头及地层特征研究，盆地的沉积演化大体可划分为五个阶段：
第一阶段：上三叠系延长组，潮湿型淡水湖泊三角洲沉积阶段。

晚三叠世的印支运动，盆地开始发育，基底稳定下沉，接受了800～1400ｍ的内陆湖泊三角洲沉积，形成了盆地中主要的生油岩和储集层。

第二阶段：下侏罗系富县组、延安组，湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积阶段。

延长统沉积后，三叠纪末期的晚印支运动使盆地整体抬升，延长组顶遭受不同程度的风化剥蚀，形成了高差达300m的高地和沟谷交织的波状丘陵地形。

细划出了一幅沟谷纵横，丘陵起伏，阶地层叠的古地貌景观。

三叠系延长组与上覆侏罗系富县组地层之间存在一个不稳定的平行不整合面。

因盆地的西南部抬升幅度较其他地区大，使陇东地区延长统遭受了强烈的风化剥蚀。

所以陇东的测井剖面上普遍缺失长１、长２地层，个别井长３甚至长４＋５顶都不复存在。

到侏罗纪延长统顶侵蚀完成，盆地再度整体下沉，在此基础上开始了早侏罗世湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积。

在延长统顶部的风化剥蚀面上，侏罗纪早期富县、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、砾岩，以填平补齐的方式沉积，地层超覆于古残丘周围。

延10期末，侵蚀面基本填平，盆地逐渐准平原化，气候转向温暖潮湿，从而雨量充沛，植被茂盛，出现了广阔的湖沼环境，沉积了延9～延4+5厚度250～300ｍ的煤系地层。

经差异压实作用形成了与延长顶古残丘，古潜山基本一致具继承性的披盖差异压实构造，成为中生界的主要储集层及次要生油层。

第三阶段：中侏罗系直罗组、安定组，干旱型河流浅湖地层沉积阶段。

延安期末的燕山运动第一幕，盆地又一度上升造成侵蚀，使盆地中部的大部分地区缺失了延１～延３
地层，延安组（延４＋５）与上覆的直罗层之间存在一平行不整合面。

中侏罗世盆地第三次下沉，沉积了干旱（氧化）气候条件下的直罗组大套红色河流相砂岩，进而又沉积了上部安定组浅湖相杂色泥灰岩，之后盆地又再度上升。

第四阶段：下白垩系志丹统，干旱型湖泊沉积阶段。

第三阶段安定组杂色泥灰岩沉积之后，燕山运动第二幕开始，盆地再度上升，并在周边发生了强烈
的印度板块和太平洋板块的联合作用，褶皱断裂造山运动开始，形成了盆地格局。

此后盆地第四次下沉，沉积了厚达千米的志丹统棕红色砂砾河流冲积相和杂色砂泥岩互层干旱型湖
泊碎屑物。

其顶部的环河组地层在庆城东西两河床上都可看到。

第五阶段：下第三系的河流和咸化湖泊沉积阶段。

第四阶段的下白垩系志丹统沉积后，燕山运动第三幕使区域构造得到定型，基本面貌保持迄今。

下第三系的河流和咸化湖泊沉积，分布局限，仅见于盆地整体抬升后残留的局部低洼之处，多数地区缺失第三系地层。

第四系黄土在陇东地区直接覆盖在白垩系志丹统的环河组地层上；安塞地区，黄土层下部就是中侏罗系安定组的地层。

综上所述，在地史上的印支、燕山运动中，鄂尔多斯盆地中生代经过四次升降过程，气候经过三次
冷暖转换，最终由潮湿温暖变为干旱寒冷，形成了三个平行不整合面，接受了三千多米的河、湖相碎屑岩
沉积。

晚三叠世及早侏罗世是盆地成油体系最重要的沉积阶段，是主要的生油层和储集层形成发育期。

二、三叠系延长组地层特征
三叠系延长统的湖泊相泥岩和三角洲相砂岩沉积，乃我国内陆坳陷型湖泊沉积盆地之典型。

具有沉降中心与沉积中心基本一致，发育时间长，沉积层序全、演化完整有序、厚度大、分布广等特点。

也是本盆地的主要生油岩和大面积多期叠加的储集层。

按照湖盆的扩大～缩小～消亡过程，可划分为五个层段十个油层组，是一个完整的湖进湖退反旋回序列。

五个层段沉积特征为：
长一段（T3Y1）（长10油组）：湖盆开始发育期，以河流相和滨浅湖相为主，广布大型交错层理砂岩。

长二段（T3Y2）（长8、长9油组）：湖盆扩张期。

沉积范围逐渐增大，陇东地区出现浅水到半深水河控三角洲和水下扇沉积。

长三段（T3Y3）（长7、长6、长4+5油组）：湖盆由最大到开始收缩期。

长7是湖盆最大扩张期，湖水覆盖面积8万平方千米，最大水深60米，发育了70—120米的灰黑色泥岩，油页岩厚30—100米；是盆地内主要的生油岩形成期。

长6湖泊开始收缩，是陕北三角洲群发育期。

三角洲总面积达1、2万平方千米，厚度50米左右。

长4+5期是区域湖盆总体收缩中一次短暂的湖浸期。

湖浸范围保持长6时的基本格局，在陕北三角洲砂体上覆盖了湖沼相泥岩，是长7烃源岩的区域性盖层。

由于沉积的非均一性，在吴旗、靖边等地区有三角洲存在。

长三段陇东地区为深水湖泊沉积区。

长四段（T3Y4）（长3、长2油组）：湖盆进一步收缩期。

原来的三角洲沉积区已平原沼泽化，盆地内主要分布滨浅湖泊相，仅在华池等局部地区有中、小型三角洲存在。

长五段（T3Y5）（长1油组）：湖盆枯竭期，大面积的沼泽化，主要岩性为泥岩夹煤层与砂岩互层，在陕北分布有著名的瓦窑堡煤系。

三、侏罗系富县组、延安组地层特征
侏罗系下部湖沼河流相煤系地层按成因可划分为三种沉积体系：
１、形成于古地貌丘陵中的粗碎屑河流相体系：
富县期：盆地由上升趋于稳定，气候干旱。

河流沿延长统古地貌沟谷填平补齐式沉积，水动力较强，
地质作用以侵蚀氧化为主；所以粗碎屑的河道砂多呈红色，砂泥岩互层呈杂色。

由于不同地区有不同的物源和地形条件，所以沉积作用具有明显的差异，地层厚度变化较大，地层厚0～160m，一般70～110m，基本不含油。

延10期：地壳运动稳定，气候转入半潮湿状态。

沉积环境：先期为古地貌限制性河谷充填沉积，形成了东西向展布并嵌入三叠系油源层之上，成为油气向上运移通道的甘陕古河。

后期随着沟谷填平补齐，转入泛滥平原到沼泽相沉积；河流水动力由强变弱。

所以延10中、下部大套灰色中砂岩厚度差异较大，顶部的一套煤系地层（部分地区为炭质泥岩）分布较稳定。

一般厚70～90m.，划分为延101～延108八个小层，延101、延102含油性较好。

发育了河流相的6个亚相带，油气主要分布在河床亚相中。

２、形成于湖沼盆地的三角洲泛滥平原河道中、细粒砂岩体系：
延9期：盆地开始下沉，在延10期末泛滥平原的基础上逐渐形成了泛滥盆地中边积水变发育的泥砂型三角洲，沉积了一套中、细砂岩与泥岩及煤层的交互层。

地层厚30～40m，划分为延91、延92、延93三个小层。

储层为三角洲平原相的分流河道砂体。

延8期：盆地处于继续下沉阶段，湖泊水体不断扩大，河流的沉积作用减弱，三角洲分流平原河道的
规模远远小于延9期，所以延8的砂层厚度小，分布零星。

地层厚30～50m，划分为延8
1、延8
2、
延8
3、
延8
4
四个小层，多数情况下依据中部的泥岩隔层划分为延8
1+2，延8
3+4
两小段。

３、形成于静水环境的浅湖、沼泽泥页岩体系。

延7、延6、延4+5期：盆地处于湖泊静水沉积环境中，沉积物以浅湖泥岩为主，河流的分布范围狭小，局部地区发育泛滥平原河道砂体，地层厚50～70m。

仅在马岭南区形成了油气藏，多数地区为非储层。

第三讲油藏形成条件与油气分布规律
一、油藏形成条件
鄂尔多斯盆地作为一个相对长期稳定的沉积坳陷，经历了较为完整的构造演化史，沉积发育史和烃类成熟史。

构成自身的沉积模式，成油组合类型，成烃模式和油气圈闭模式。

从而形成了我国独具特色的非背斜型隐蔽性特低渗油藏，即侏罗系古地貌河道砂岩油藏和三迭系河控型湖泊三角洲油藏模式和序列。

油气藏为什么会集中分布在陕北斜坡上？
地史时期，盆地沉积和沉降中心不断向西推移，最终盆地本部成为大型西斜单斜的这种构造格局，极有利于油气大量的向高处运移和聚集。

这是因为上三叠统生油岩在早白垩世时进入成油门限，早白垩世末～第三纪进入成熟～高成熟阶段并大量排烃，随即沿着早已形成的西倾斜坡持续向东运移，为油藏群形成准备了富足的物质基础。

水压头始终在盆地的西部，盆地东部则为大面积的泄压区，是油气运移的指向；处在这个过渡带上，伸入生油坳陷中心的大型三角洲、河流相砂体，极有利于油气的运移聚集，成为油气的归宿。

当砂岩东部相变为泥岩时，形成上倾方向岩性遮挡，即可聚集为丰度较高的整装油气田。

下部浅湖泥岩为生油层，油源岩质量优、分布广，油气供给充分；中部大型三角洲前缘砂体、河流相砂体叠覆于最有利的生油区（层）之上，油气运移距离短；上部湖沼泥岩为盖层（有些泥岩层，如：长7、长4+5、延8既是生油层又是盖层）。

生油层与储集层在纵向上互相叠覆，形成最佳生储盖组合，保存条件好，是本盆地含油的重要条件之一。

盆地单一的沉降构造运动使延长组湖泊的水退水进、三角洲的迁移变化稳定有序，延安组湖沼河流频繁交替，形成了数千米厚的砂泥岩间互剖面。

纵向岩相的多变和沉积的多旋回性是本盆地含油面积大、油层多、油藏叠合连片的重要条件之二。

（本盆地中，三角洲的底积层，前积层，顶积层一般都分布在一个二级旋回中，与一个大型油藏的生储盖层没有一一对应的关系。

）
二、油藏分布规律
1、三迭系内陆湖泊三角洲油藏
鄂尔多斯盆地延长统的大型油气藏均为三角洲岩性油藏，油气圈闭受沉积和成岩双重因素控制。

沉积相带决定油藏分布范围和边界，油藏随三角洲前缘和三角洲平原分流河道砂体的发育程度而存在。

油藏的聚油面积完全受三角洲前缘核心部位骨架砂体的控制，油气富集于三角洲前缘河口坝，分流河道砂体之中；三角洲前缘渗砂层尖灭线也就是油藏的边界线。

油层含油饱和度的大小、产量的高低主要受物性的影响，一般砂岩主体带内孔隙度，渗透率较高，含水饱和度与泥质含量较低。

延长统的岩性油藏，均分布在区域鼻隆带上，局部构造对其影响较小。

油气勘探主要是利用现有的资料和成功经验，采用最先进的技术，分析、预测、寻找大型三角洲发育区；在三角洲发育区再筛选、追踪砂岩主体带和三角洲前缘核心部位。

2、侏罗系古地貌油藏
受前侏罗纪古地形控制，延安组油藏群集于低山潜丘带及其坡缘和河间砂咀地区。

延10深切的古河
谷及支流河谷是三迭系油气垂直上溢的天窗和通道。

古河谷两侧发育的延10期滨河边滩相砂岩，古河谷的
河间丘、斜坡前缘残丘、指状残丘、丘嘴、滨河节地、河漫台地等与之相匹配的差异压实构造是油气富集
的有利圈闭。

次级支流岔沟的岩性变化带及储层内部的非均质性，使河道砂岩形成岩性尖灭、致密遮挡，是油藏
形成的重要因素。

另外，延9期河道主体带分布的河道砂岩，也是有利的油气储集场所。

发育的延8及其以上河湖沼
泽相煤系地层是延10、延9油藏的良好盖层。

综上所述，侏罗系延安组古地貌油田主要分布在临近古河的次级正向古地貌单元高点部位。

所以目
前人们经常用反推法来寻找侏罗系古地貌油藏，即首先确定一、二级河谷，在一、二级河谷垂直或斜交的
方向上确定三、四级河谷；三、四级河谷所挟持的滨河边滩相带内就是勘探追踪的有利区。

三、侏罗系早期古地貌图的编制方法
1、侵蚀面到上覆地层顶（延10+富县）厚度分析法
在延长统顶部的风化剥蚀面上，富县、延10早期河流相碎屑物，以填平补齐的方式沿沟谷沉积，地层超覆于古残丘周围，延10末转入泛滥平原沼泽相沉积。

由于，富县组和延安组地层厚度反映了侏罗纪初期的古地形起伏特征，所以，富县组加延安组地层厚度分布图，是我们恢复侏罗纪早期古地貌的重要依据之一。

做图方法：
第一步对研究区内所有的完钻井进行地层对比划分，在校深测井图上找出延长统顶界（富县组底）、延10顶标志层（煤线），统计出各井的延10+富县地层厚度。

第二步以20m左右一条等厚线，编制延10+富县地层等厚图。

第三步分析、划分古地貌单元：
（1）河谷
一级河谷甘陕古河（160m地层等厚线所圈闭的范围）。

地层厚度＞150m（马岭最厚达290m），宽10～30㎞，以东西走向为主，长250㎞。

二级河谷宁陕古河、蒙陕古河、庆西古河（100～150m地层等厚线所圈闭的范围）。

地层厚度100～150m，宽10～20㎞，长100㎞。

呈南北向汇入一级甘陕古河。

三级河谷合水古河（40～90m地层等厚线所圈闭的范围）。

地层厚40～100m，多呈锐角汇入二级河谷。

三级河谷有些图上也叫支沟；分布在斜坡上，是高地到一、二级主河谷的通道。

四级河谷在斜坡带上树枝状分布的支流河谷。

呈“似等距”发育在三级河谷两侧，地层厚度40 m
左右。

（2）高地
0—5米等厚线圈闭的面积，剥蚀面海拔最高处，缺失延10+富县地层。

（3）斜坡
高地到主河谷过渡地带，5—40米等厚线所圈闭的范围。

有些图上也叫：残坡、滨河阶地。

（4）丘陵
水系中的高地。

位于水系之间，地层厚度小于相邻的水系。

根据被水系分割的形态或与主河谷的位置又进一步细分为：残丘、丘咀、指状丘咀、河间残丘（甘陕古河中<160m的地层等厚线所圈闭的范围，如：木钵河间丘）等。

2、侵蚀面等高线图分析法
延长统顶部地层海拔高度变化趋势，代表了侏罗纪初期的古地形起伏形态。

延长统顶界（或侏罗系底界）海拔等高线分布图，是我们恢复侏罗纪早期古地貌的重要依据之二。

做图方法：
第一步对研究区内所有的完钻井进行地层对比划分，在校深测井图上找出延长统顶界（富县组底或延10底），统计出海拔高度数据。

第二步做延长统顶（或富县组、延安组底）地层分层界限海拔等高线图（等高线间距20米左右）。

第三步分析：等高线相对数值较小且密度较大处即为低洼的河谷分布区；等高线相对数值较大处为高地；二者之间等高线稀疏的地方为斜坡带。

一般情况下，将上述两图结合起来分析定夺。

第四讲油藏地质研究方法
一、研究区内相关资料的收集
1、钻井资料：完钻井数、井号，完钻时间、层位、深度、地面坐标、中靶坐标。

2、试油资料：试油井段、层位、日产油量、水量。

通过上述资料，编汇井位图、做基础数据表
3、取芯资料：井号、取心层位、取心井物性分析数据（钻井处化验室分析报告，主要内容有：孔隙度、渗透率、含油饱和度、含水饱和度）。

4、取芯井全分析资料（研究院化验室分析报告）：
岩矿薄片（矿物成分、含量、胶结物成分含量、类型）、铸体薄片、粒度分析、压汞、水驱油、相渗、敏感性分析等。

5、前人研究成果（报告、图件）。

二、地层对比与划分
地层是区域构造运动和地史演化的产物，是油气藏的载体。

同一时期、同一构造运动中形成的地层，具有相同的沉积特点和储渗特性。

地层对比的目的就是将具有相同岩性、电性、成因、上下接触关系的地层归为一类，追踪它们在时间、空间上的变化规律，研究与油气藏有关的地层。

地层对比划分可分为岩芯对比和测井曲线对比两种，常用的是测井曲线对比法。

（一）地层对比划分依据
地层对比划分依据有标志层和标准层两个。

1、标志层：
标志层是大层（1～3级旋回），对比划分的依据。

标志层的确定原则：岩性典型，电性特征明显，易识别，分布稳定，易与追踪。

鄂尔。