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1一、油田地理概况吴起油沟油田位于陕西省吴旗起县白豹乡境内，属黄土源地貌。地表为100～250米厚的第四系黄土覆盖，因长期流水侵蚀切割，形成沟谷纵横、梁峁相间的地貌景观，地面海拨1360～1670米，地表高差较大，约140～270m。当地气温变化大，四季分明，干旱少雨，年平均降水量400～600mm，属内陆干旱型气候。目前油区矿山公路沿山梁而行，区内交通较为方便。二、勘探开发现状油沟地区经过几年的滚动勘探开发，截止2006年7月，已钻井170多口。主要目的层为延长组长4+51油层，该层具有连片性好，油层分布范围广、产量较稳定等特点；侏罗系富县组、侏罗系延安组的延10、延9油层，虽然分布范围较小，仅在油田南部分布，而且油藏控制因素复杂，但产量高，投资回报明显，也是该油田重要的开发层系之一；长2、长3油层呈零星分布；长6、长7、长8以及长9油层，目前评价程度较低，从区域上看都有进一步勘探的潜力。目前，试采主力层长4+51的井为82口，其中试采1年以上的井有12口，9个月以上的为38口，6个月以上的井40口，3个月以上的井66口，试采在3个月以下的井为17口；开采延8层、延9层、延10层、富县层和长61层的井分别为1口、6口、6口、9口和5口；开采长2、长3、长62～长64、长7、长8、长9的井共有22口井；还有一批井未投产。2开采主力层长4+51的井基本全部连片，形成了井距一般在220～350米左右的基本规则的开发井网，控制了14.8km2的含油面积，探明地质储量563.13×104t，溶解气储量7.04×108m3。所有油井都进行了压裂改造，并且都采用自然能量开采。投产初期平均单井日产油5.1t，目前平均单井日产油2.75t（附图２—１），综合含水18.2%。从产量变化情况看，采用自然能量开采产量下降快，一般井在一年内产量下降40%左右。截至2006年7月底，油沟油田开采长4+51的井总计产液7.2万m3，其中油6.23万m3，水0.97万m3，采出程度为0.94%，地下亏空体积约为9.3万m3。本区长4+51油层没有实测的原始油藏压力、油层温度和高压物性资料，在试采过程中也没有测流压资料。侏罗系延安组延9油层分布局限，单个油藏的含油面积较小，6个油藏共控制了1.21km2的含油面积，控制地质储量88.59×104t。储量丰度高和单井产量较高，目前试采的6口井平均单井日产油10.5t（附图２－３）；侏罗系延安组延10单个油藏的含有油面积较小，10个油藏共1.66km2的含油面积，控制地质储量57.28×104t。目前平均单井日产油6.0t（附图２—４）；侏罗系富县组单个油藏的含油面积和储量规模较延9、延10油藏大，两个油藏共1.8km2的含油面积，控制地质储量75.46×104t。试采9口井平均单井日产油4.1t，单井产量较低（附图２—２）。三、油田地质研究（一）基本地质概况3鄂尔多斯盆地是一个构造变形弱、多旋回演化、多沉积类型的大型沉积盆地，盆地本部面积约25万平方千米。盆地底部由太古界和中下元古界变质岩、结晶岩所组成，沉积盖层大体经历了中晚元古代拗拉谷、早古生代陆表海、晚古生代海陆过渡、中生代内陆湖盆地以及新生代周边断陷五个发展演化阶段，形成了下古生界碳酸盐岩、上古生界海陆过渡相煤系碎屑岩以及中新生界内陆碎屑岩沉积的三层构造。盆地主体除缺失中上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统外，地层基本齐全，沉积岩厚度约6000米。目前在盆地地内共发现了下古生界、上古生界及中生界三套含油气层系，其中，上三迭系延长组和侏罗系延安组是盆地目前所发现的主要含油层组。3-1鄂尔多斯盆地构造分区图4鄂尔多斯盆地的大地构造位置处于我国东部构造域与西部构造域的结合部位，古生代时属于华北盆地的一部分；中生代后期逐渐与华北盆地分离，并逐渐演化为一大型内陆拗陷盆地。根据现今盆地构造形态，结合盆地演化历史，盆地内共划分为西缘逆冲带、天环拗陷、陕北斜坡、晋西挠褶带、伊盟隆起以及渭北隆起六大构造单元（图3-１）。油沟油田位于陕北斜坡中南部，晚三迭世沉积环境总体上属于延长组沉积拗陷的中心部位，物源受盆地东北和西南物源控制，以东北物源为主，西南物源为辅。盆地东北部以河流三角洲沉积体系最发育。由安塞、志靖、安边等多个三角洲组成。油沟油田的沉积受志靖三角影响较大；盆地西南以辫状河三角洲为主，其中西峰—庆阳辫状河三角洲沉积规模较大，其前端可达华池一带。油沟油田的沉积物也受其影响。因此，该油田沉积物（尤其是长8—长4+5）具有混源区特征。油田钻孔资料提示，该地区经历了湖盆的形成、发展、全盛、稳定、萎缩以及消亡的全过程。湖盆的形成阶段沉积了长10、长9油组，由早期的河流相沉积（长10），逐渐演化到湖泊沉积（长9），鄂尔多斯内陆湖盆开始形成；从长8至长7期，湖盆开始发展直至达到全盛时期，其主要标志是长7油组沉积了一套厚约50-100米的灰黑色泥岩和油页岩，其间夹有褐色含油细砂岩，此时湖盆分布范围最大、水体最深，是盆地烃源岩形成的主要时期，有效烃源岩分布面积约40000平方千米。油沟油田则处于烃源岩分布区的中部，为该油田的形成提供了充足的油源条件；长65至长4+5时期，是湖盆发展的稳定时期，盆地周边三角洲发育与退缩相间出现、纵向上形成有利的储盖组合，为盆地中生界延长组油藏的形成提供了有利的地质条件，是盆地中生界重要的油气勘探目的层之一；长3至长2时期是鄂尔多斯盆地开始逐步萎缩的时期，三角洲平原的范围从盆地的老山地区逐步向湖盆中心地区推进，湖盆范围日趋缩小，三角洲平原地区沉积了一套以粗碎屑为主的碎屑岩地层。此段时期因为油沟地区处在湖盆中心地区，所以，油沟油田仍处于湖盆的水下部位，水下分流河道砂体与湖湾相粉砂质泥岩在纵向上相间出现；长1期是鄂尔多斯盆地逐渐消亡的时期。为一套粉砂质泥岩与粉砂岩夹煤线为主的地层。由于油沟油田处于甘陕古河道之上，长1地层受印支未期构造运动影响而被剥失殆尽，钻井剖面上无法见到。（二）地层对比与小层划分1、地层对比通过对油沟油田钻井资料、测井资料分析，结合盆地中生界构造演化及地层分布特征，油沟油田中生界主要油气勘探目的层自上而下有侏罗系延安组、侏罗系富县组和三迭系延长组组成。（1）油田地层特征及纵向演化延安组与富县组以及延长组地层有不同的岩电特征。延安组为一套河湖相沉积的碎屑岩煤系地层，早期属河流相粗碎屑沉积，岩性为含砾粗砂岩，电性上自然电位偏负明显，具箱形特征，自然伽玛呈低值，电阻通6常偏低（顶部油层电阻偏高除外），地层厚度横向变化大。通常为50-100米。反映了古河道在平面上下切深度的差异及水道的变迁。这套地层通称为延10。油沟油田处于盆地甘陕古河与宁陕古河的交汇处，因此，油区内所有地层几乎都揭示出了这套河流相粗碎屑地层。延安组中、晚期地层为一套灰黑色泥岩与灰白色中细砂岩夹煤系地层，地层厚200余米。煤系地层多出现在该套地层下部，由两至三套煤层（局部地区仅一套）组成，分布范围较广，横向较稳定，表明该区由河流相逐渐演化到湖泊，开始出现早期的滨湖沼泽。煤系地层厚约30余米，具有高电阻、高声速、低伽玛特征，是油区地层对比的重要标志之一。煤系地层之上的延安组地层为一套灰黑色泥岩与灰白色中细砂岩间互层。地层厚约180-200余米，与上覆直罗组地层呈假整合接触，该套地层中上部以高电阻为特征与其下部低电阻相区别，延安组地层纵向上经历了从河流向湖泊的演化过程。富县组在盆地区域上同延安组一样也经历了从河流向湖泊演化过程，所不同的是，由于富县组沉积之后，受燕山运动的影响，盆地整体抬升，遭受剥蚀，加之延安早期河流的下切、充填，使得富县组上部较细的湖相沉积地层保存极不完整，仅在盆地的中、北部局部地区保存少量的湖泊地层。油沟油田富县组为一套含砾粗砂岩，顶部见厚约20余米灰黑色、杂色泥岩，略显二元结构特征，属典型的河流相沉积，富县组河道砂岩与延安组早期延10砂岩的区别在于前者分选差、粒度较粗，电性上前者的电阻、自然伽码均略高于后者，这种电性、岩性上的差异正好是两者在环境7上的区别所致。油沟油田的富县组地层厚30～120余米，由于它沉积在印支末期谷沟地貌的背景上，深谷地带地层堆积较厚，斜坡地带沉积较薄，而后，延安组早期的河道又发育在富县组期古水系之上，对下伏富县组地层又开始新的一轮侵蚀。致使富县组残留地层横向上变化很大，横向上追踪比较困难，给地层对比沉积相环境恢复、油藏形成条件研究增加了不少难度。对比和划分出富县组地层，研究其平面分布，为寻找富县组油藏无疑是十分有意义的。延长组属内陆湖盆沉积，经历了湖盆的形成、发展、全盛、稳定、萎缩直至消亡的全过程。岩性组合为粗一细一粗旋回组合。盆地全盛时期沉积的长7高阻泥岩，由一套黑色泥岩、油页岩、凝灰岩夹浊积岩组成，属半深湖、深湖相沉积，最厚约80～100余米。分布范围广，北到陕西的定边县附近，南到铜川的金锁关，西起宁夏自治区的马家滩，东到山西省的永河县。这套地层在井下或地表都有分布，地球化学资料分析表明，这套地层是盆地中生界最主要的烃源岩，具有烃源岩厚度大、丰度高、母质类型好，属腐泥型、混合型干酪根，且已达到成熟阶段。长7烃源岩生烃拗陷主要分布在盆地南部，面积约40000平方千米，长7油组地层厚约120-130米，具有高电阻、高声速、高自然伽玛、页岩自然电位偏负等特征。这套地层是盆地中生界最重要的区域性标准层之一。油沟油田的延长组地层为一套灰黑色泥岩、粉砂质泥岩夹灰绿色细砂岩、粉细砂岩、泥质粉砂岩，表明油沟油田三迭系沉积时地处湖盆中心位8置，水动力条件总体上偏弱，岩性偏细。延长组地层与上覆侏罗系地层无论岩性、电性上都存在明显的差别，前者岩性偏细，砂岩以灰绿色为主，具有电阻基值偏高、高自然伽码、低声速特征；后者岩性偏粗，砂岩以灰白色为主，较低的自然伽码、高声速等特征。两次全区性构造运动，使得盆地及油区延安组与富县组、富县组与延长组地层呈平行不整合接触。晚三迭世，鄂尔多斯内陆湖盆形成，盆地范围涉及陕、甘、宁、蒙、晋五省区，盆地基底由太古界、元古界变质岩、结晶岩组成，属克拉通刚性基底，历次构造运动表现在盆地内部以升降运动为主。因而，地层平缓、构造单一为盆地沉积盖层的重要特征之一。晚三叠世末期受印支运动影响，鄂尔多斯盆地整体抬升，遭受剥蚀，形成沟谷纵横的古地貌景观。其后，随着盆地的下沉，接受了富县组沉积，富县期河流的粗碎屑，首先充填于印支末期由于侵蚀作用形成的沟谷之中，横亘于鄂尔多斯盆地南部中央地区，东西向展布的甘陕古河正是富县组早期沉积，它与下伏延长组地层呈平行不整合接触。油沟油田正处于盆地甘陕古河之上，所有钻孔均揭示有富县组地层存在，但横向欠稳定，厚度变化大，这与盆地印支末期构造运动关系密切。燕山运动Ⅰ幕是发生在侏罗系延安组与富县组地层沉积之间的构造运动。早侏罗世沉积末，盆地又一次整体抬升，遭受剥蚀，形成了谷沟纵横的古地貌景观，通过对现有的地层厚度分析，燕山Ⅰ幕形成的古地貌起伏规模远比印支末期的古地貌景观规模小，但具有较好的继承性，如盆地9南部东西向展布的甘陕古河，即是富县早期的河流也有延安早期河道分布地区。需要指出的是，富县期切割最深的河道区，并非一定是延安组早期河道沉积最厚的地区，也就是说，富县早期河道与延安早期河道在宏观上具有明显的继承性，而在具体的河道演变历史上仍存在明显的差异，两套地层呈平行不整合关系。油沟油田的钻孔中揭示了延安组早期河道广泛存在，其厚度变化与平面分布能为分析河道的变迁提供依据。构造背景、沉积环境是导致油区地层纵横向变化的因素。油田各地层单元的变化包括岩性的变化与地层厚度的变化两个方面。岩性的变化受沉积环境制约。以油区钻孔资料为例，纵向上延长组地层属湖相沉积环境，岩性总体偏细，以粉砂质泥岩、灰黑色泥岩夹灰绿色细砂岩、粉细砂岩、泥质粉砂岩，电性上的高电阻，高自然伽玛、低声速为特征（附图3）。其上的富县组地层为河流相沉积、岩性粗、分选差，与下伏延长组地层呈现明显的差异，电性上微电极呈低平，自然电位偏负呈箱状，且有较高声速的电性特征显而易见。延安组地层属河湖沉积环境，纵向上岩性呈现下粗上细的二元结构，灰白色细砂岩与灰