鄂尔多斯盆地石油勘探地质理论与实践

摘 要 ：鄂 尔 多 斯 盆 地 中 生 界 延 长 组 主 要 发 育 “低 渗 、低 压 、低 丰 度 ”的 “三 低 ”油 藏 ，油 藏 受 优 质 烃 源 岩 和 大 型 储 集 砂 体 控 制 。 勘 探 实 践 中 ，突 破 了 传 统 的 理 论 认 识 和 勘 探 思 路 ，不 断 创 新 和 完 善 了 低 渗 透 油 藏 勘 探 理 论 体 系 ，构 建 了 曲 流 河 三 角 洲 成 藏 模 式 、辫 状 河 三 角 洲 成 藏 模 式 、多 层 系 复 合 成 藏 模 式 、 坳 陷 湖 盆 中 部 成 藏 模 式 和 致 密 油 成 藏 模 式 等 ，不 断 开 创 了 石 油 勘 探 的 新 局 面 。 包 括 ：以 曲 流 河 三 角 洲成藏理论为指导，在陕北地区找 到 了 储 量 超 １０×１０８ｔ的 大 型 含 油 区 带；构 建 盆 地 西 南 辫 状 河 三 角 洲 成 藏 模 式 ，在 陇 东 地 区 发 现 了 储 量 规 模 达 １０ 亿 吨 级 的 整 装 大 油 田 ；创 建 多 层 系 复 合 成 藏 模 式 ， 在姬塬地区落实了超１５亿吨级的规模储量；创立内陆坳陷湖 盆 中 部 成 藏 理 论，在 华 庆 地 区 勘 探 中 取得重大突破；大力推进致密油 地 质 研 究 与 技 术 攻 关，在 鄂 尔 多 斯 盆 地 形 成 了 新 的 规 模 储 量 接 替 区。通过创新地质理论、突破关键技术、推行勘探开发一体化和 转 变 发 展 方 式，提 高 了“三 低”油 田 的 综 合 勘 探 效 益 ，夯 实 了 低 渗 透 油 田 快 速 发 展 的 资 源 基 础 ，取 得 了 巨 大 的 经 济 和 社 会 效 益 。 关 键 词 ：勘 探 地 质 理 论 ；勘 探 实 践 ；勘 探 思 路 ；成 藏 理 论 ；鄂 尔 多 斯 盆 地 中 图 分 类 号 ：ＴＥ１２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７２－１９２６（２０１３）０６－１０９１－１１ 引 用 格 式 ：Ｆｕ Ｊｉｎｈｕａ，Ｌｉ Ｓｈｉｘｉａｎｇ，Ｌｉｕ Ｘｉａｎｙａｎｇ．Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｅｘ－ ｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｏｒｄｏｓ Ｂａｓｉｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１３，２４（６）：１０９１－１１０１．［付 金 华，李 士 祥，刘显阳．鄂 尔 多 斯 盆 地 石 油 勘 探 地 质 理 论 与 实 践 ［Ｊ］．天 然 气 地 球 科 学，２０１３，２４（６）：１０９１－ １１０１．］
第２４卷 第６期 ２０１３ 年 １２ 月
天然气地质学
天然气地球科学 ＮＡＴＵＲＡＬ ＧＡＳ ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖｏｌ．２４ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ． ２０１３
鄂尔多斯盆地石油勘探地质理论与实践
付 金 华１，２，李 士 祥１，２，刘 显 阳１，２
（１．中国石油长庆油田公司，陕西 西安 ７１００１８； ２．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安 ７１００１８）
积模式、非常规油藏 赋 存 特 征”等 五 大 理 论 认 识，实 现 了 “勘 探 领 域 从 三 角 洲 拓 展 到 深 湖 区 、勘 探 层 系 从 延长组中上部拓宽 到 延 长 组 下 部、勘 探 类 型 由 常 规 油 藏 发 展 到 非 常 规 致 密 油 ”的 三 大 转 变 ，引 领 了 勘 探 不 断 取 得 新 发 现 ，在 陕 北 地 区 、陇 东 地 区 、姬 塬 地 区 、 华庆地区和湖盆中部致密油勘探区等５个地区及领
图 １ 长 庆 油 田 近 年 来 新 增 石 油 探 明 地 质 储 量 Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｎｅｗ ｐｒｏｖｅｎ ｏｉｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ｏｆ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ
２ 勘探理论认识及实践
长庆 油 田 立 足 低 渗 透 岩 性 油 藏 实 际，持 续 深 化 地 质 综 合 研 究 ，不 断 创 新 和 完 善 石 油 勘 探 理 论 体 系 ， 近 年 来 发 展 创 新 了 “湖 相 优 质 烃 源 岩 生 烃 潜 力 、湖 盆 中 部 成 藏 机 理 、多 层 系 石 油 富 集 规 律 、大 型 三 角 洲 沉
产量最高的油气田。 随着 鄂 尔 多 斯 盆 地 勘 探 程 度 的 不 断 提 高，更 加
致密的储层已逐渐 成 为 重 要 的 勘 探 热 点，勘 探 对 象 面临“深度大、储 集 层 薄、物 性 差、非 均 质 性 强、含 油 性 变 化 大 ”等 难 题 ，勘 探 理 论 与 工 程 技 术 面 临 着 诸 多 挑战。近年来，长庆 油 田 面 对 复 杂 的 地 质 条 件 和 艰 苦 的 外 部 环 境 ，以 解 放 思 想 为 先 导 ，以 全 面 创 新 为 动 力 ，以 高 效 益 开 发 低 渗 透 油 田 为 目 标 ，不 断 深 化 盆 地 地质理论和石油勘 探 开 发 规 律 认 识，不 断 攻 克 致 密 石油勘探开发技术难 题，不 断 突 破 制 约 “三 低”油 田 效益开发的技术 瓶 颈，突 出 新 层 系、新 类 型、新 领 域 的 勘 探 ，努 力 寻 找 规 模 含 油 富 集 区 ，确 保 了 长 庆 油 田 年产量５ ０００×１０４ｔ的 目 标 和“西 部 大 庆”建 设 的 高
鄂尔多斯盆地长庆油田探区石油储层普遍具有 “低渗、低 压、低 丰 度 ”的 “三 低 ”特 点，其 中 主 要 产 层 ——— 中 生 界 延 长 组 砂 岩 储 层 渗 透 率 为 （０．３～２）× １０－３μｍ２，油 藏 压 力 系 数 普 遍 偏 低，多 为 ０．５０～ ０．８５［１３］，石油资源丰度为 （２０～４０）×１０４ｔ／ｋｍ２。 油 井 自 然 产 能 低 或 无 自 然 产 能 ，必 须 压 裂 改 造 ，油 井 日 均产量为 ２～４ｔ。 同时长庆油田的“三低”油田具有 以下八 大 优 势［１４］：埋 藏 适 中；面 积 大，储 层 分 布 稳 定；原油黏度低，流 动 性 好；储 层 岩 石 以 酸 敏 矿 物 为 主，水敏矿物较少，利 于 水 驱 开 发；储 层 润 湿 性 为 弱 亲水———中性层；可动 油 多，驱 替 效 率 好；储 层 微 裂
收 稿 日 期 ：２０１３－０８－１３；修 回 日 期 ：２０１３－１１－２７． 基 金 项 目 ：国 家 科 技 重 大 专 项 （编 号 ：２０１１ＺＸ０５０４４；２０１１ＺＸ０５００１－００４）资 助 ． 作者简介：付金华（１９６３－），男，湖北黄冈人，教授级高级工程师，博士，主要从事石油天然气地质综合研究及油气勘探管理工作 ．
Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｊｈ－ｃｑ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ．
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天 然 气 地 球 科 学
Ｖｏｌ．２４
效顺利推进。
１ 概况
鄂尔 多 斯 盆 地 是 中、新 生 代 盆 地 叠 加 在 华 北 古 生代克拉通浅海台地基础上发育起来的大型陆内叠 合盆地 ，其 ［１０－１１］ 位于几大构造应力场的交会部位 ，应 力相互消减、均衡，内部构 造 相 对 稳 定［１２］，发 育 晋 西 挠 褶 带 、伊 陕 斜 坡 、天 环 坳 陷 、西 缘 逆 冲 带 、渭 北 隆 起 及伊盟隆起等七大 构 造 单 元，现 今 发 现 的 油 气 田 主 要分布在伊陕斜 坡、天 环 坳 陷 两 大 构 造 单 元。 鄂 尔 多斯盆地中生代为 典 型 的 大 型 内 陆 坳 陷 湖 盆，具 有 稳定沉降、湖盆宽 缓、沉 积 范 围 大 的 特 点，晚 三 叠 世 早期 进 入 湖 盆 发 育 阶 段，发 育 一 套 河 流 相—三 角 洲 相 — 湖 泊 相 碎 屑 岩 沉 积 ，由 于 物 源 供 应 充 足 ，加 之 湖 盆稳 定 回 返，沉 积 了 一 套 厚 约 千 余 米 的 湖 泊 相—三 角洲相碎屑岩建造 。 ［８］
０ 引言
鄂尔 多 斯 盆 地 位 于 我 国 中 部，是 陆 上 第 二 大 沉 积 盆 地 。 自 中 国 石 油 长 庆 油 田 公 司 （以 下 简 称 “长 庆 油 田 ”）于 ２０ 世 纪 ７０ 年 代 在 鄂 尔 多 斯 盆 地 开 展 大 规 模勘探以来，在 古 地 貌 成 藏 理 论［１－４］、三 角 洲 成 藏 理 论［５－７］、多层系复 合 成 藏 理 论［８］、内 陆 坳 陷 湖 盆 中 部 成藏理论 的 ［９］ 指导下，先后发现了马岭、安塞、靖 安、 西峰、姬塬和 华 庆 等 一 大 批 油 田。 截 至 ２０１２ 年 底， 长庆油田已累计在鄂尔多斯盆地探明石油地质储量 ３０．７６×１０８ｔ，２０１２年年产石油 ２ ２６１×１０８ｔ、天然气 ２９０×１０８ ｍ３，年 产 油 气 当 量 达 到 ４ ５００×１０４ｔ石 油 当 量 ，现 已 步 入 了 快 速 发 展 的 阶 段 ，成 为 了 我 国 油 气
Ｎｏ．６ 付金华等：鄂尔多斯盆地石油勘探地质理论与实践 １ ０９ ３
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域 取 得 重 大 突 破 （图 ２），石 油 储 量 大 幅 度 增 加 。 ２．１ 以 曲 流 河 三 角 洲 成 藏 理 论 为 指 导 ，在 陕 北 地 区
找 到 了 储 量 超 １０×１０８ｔ大 型 含 油 区 带 陕北 地 区 位 于 鄂 尔 多 斯 盆 地 中 东 部，构 造 十 分 平 缓 ，晚 三 叠 世 延 长 期 ，鄂 尔 多 斯 盆 地 陕 北 地 区 为 构 造宽缓的斜坡带，古 气 候 潮 湿，物 源 充 足，发 育 多 条 河 流 ，盆 地 内 沉 积 补 偿 大 于 沉 降 ，为 多 个 大 型 复 合 三 角洲的形成 提 供 了 条 件 。 ［６］ 应 用 三 角 洲 找 油 理 论，
缝发育，吸水能力 比 较 强；储 层 孔 隙、微 裂 缝 搭 配 比 较 好 ，能 够 形 成 很 好 的 渗 流 条 件 。
三叠系延长组油藏主要受优质烃源岩和大型储 集 砂 体 控 制［８］，通 过 不 断 总 结 和 深 化 低 渗 透 岩 性 油 藏的成藏特点，延长 组 主 要 发 育 曲 流 河 三 角 洲 成 藏 模式［５－７］、辫状河 三 角 洲 成 藏 模 式 、多 ［１５－１８］ 层 系 复 合 成藏模式［８］、坳陷湖盆中 部 成 藏 模 式 、致 ［９，１８］ 密 油 成 藏模式 等 ［１４］ 。曲流河三角洲 成 藏 模 式：盆 地 东 北 沉 积体系为曲流河三 角 洲 沉 积，油 藏 沿 曲 流 河 三 角 洲 前缘主砂带分布，水 下 分 流 河 道 砂 体 为 主 要 的 储 集 体 ，以 陕 北 安 塞 油 田 、靖 安 油 田 为 代 表 。 辫 状 河 三 角 洲成藏模式：盆地西 部 沉 积 体 系 为 辫 状 河 三 角 洲 沉 积 ，油 藏 受 辫 状 河 三 角 洲 前 缘 分 流 河 道 砂 体 控 制 ，呈 带状分布，以陇 东 西 峰 油 田 为 代 表。 多 层 系 复 合 成 藏模式：盆地西北 部 位 于 生 烃 中 心，烃 源 岩 厚 度 大， 纵向上储集砂体发 育，在 异 常 压 力 和 多 种 输 导 体 系 的有效组合下，形成 了 纵 向 上 多 层 系 复 合 含 油 的 场 面 ，以 姬 塬 油 田 为 代 表 。 坳 陷 湖 盆 中 部 成 藏 模 式 ：油 藏主要受三角洲前缘与重力流复合沉积砂体控制， 呈大面积分布，以 华 庆 油 田 为 代 表。 致 密 油 成 藏 模 式 ：源 储 互 层 共 生 ，纵 横 向 上 叠 置 连 片 ，储 量 规 模 大 ， 以 延 长 组 长 ７ 油 层 为 代 表 。 截 至 ２０１２ 年 底 ，长 庆 油 田共完 钻 探 井 近 ５ ０００ 口，二 维 地 震 ４．３×１０４ｋｍ， 发 现 油 田 ３０ 个 。 已 连 续 １０ａ新 增 探 明 储 量 １×１０８ｔ 以上，２００８ 年 以 来 连 续 ３ａ 石 油 探 明 储 量 超 过 ２× １０８ｔ，２０１１年突破３×１０８ｔ，２０１２ 年 达 到 ３．５×１０８ｔ， 实 现 了 新 的 储 量 增 长 高 峰 （图 １）。