鄂尔多斯盆地特低渗砂岩油藏成藏机理及其主控因素研究

低渗透油气藏储量在世界和中国都占有相当大的比例。近几年，我国低渗透油气产能建设规模占到总量的70%以上，已经成为油气开发建设的主战场。仅2008年，低渗透原油产量就占总产量的37.6%，低渗透天然气产量占总产量的42.1%。然而，低渗透油藏显示出其不同于传统中-高孔渗物性油藏的特点：1.物理模拟实验表明，流体在低渗透砂岩中渗流呈非达西流特征，存在启动压力梯度；2.低渗透储层毛管阻力大，成藏动力主要为异常压力，浮力作用较小；3.油水关系复杂等。本次立项旨在以低渗透油藏发育的鄂尔多斯盆地为研究区域，应用包裹体分析测试、气相色谱－质谱分析、扫描电镜、X-衍射、物理模拟、盆地模拟等实验手段研究原油在特低渗透砂岩中成藏的温度、压力、相态等物理－化学条件，重建和恢复烃类流体在特低渗透砂岩中的成藏过程，阐述特低渗透油藏的成藏机理，从而揭示控制其成藏的地质条件和地质要素。

通过地球化学分析、沉积相分析、油气成藏期次、沉降史及热史研究、古压力恢复、物理模拟，系统研究了鄂尔多斯盆地特低渗砂岩油藏的成藏机理及其主控因素。鄂尔多斯盆地发育多套烃源岩，而且大多都已达成熟阶段，具备供烃能力，通过生物标志化合物特征对比，表明特低渗砂岩油藏的原油主要来自于延长组长7段的油页岩；通过薄片鉴定、扫描电镜技术、X-衍射技术、阴极发光、测井分析等实验手段和研究方法系统分析特低渗砂岩的致密化机理，特低渗砂岩自身粒径细、塑性岩屑含量高等导致对压实作用敏感，胶结作用强烈，而后期的溶蚀作用对储层改善有限，这些因素藕合导致砂岩非常致密；通过生烃史、沉降史、包裹体测温与数值计算综合确定了特低渗砂岩油藏主要有3期成藏，成藏时间主要在早白垩世，同时结合特低渗砂岩的孔隙演化史与油气成藏时间的藕合关系阐述特低渗砂岩致密化过程与油气成藏时间的关系，结果表明烃类充注发生于砂岩致密化之后；通过烃类充注时期捕获的包裹体，恢复了烃类成藏时流体的压力，同时采用数值计算和模拟研究长7段油页岩生烃史与特低渗砂岩储层压力史的藕合关系，延长组7段生烃过程与储层中压力演化史吻合地很好，生烃产生的超压为延长组特低渗砂岩油藏的成藏动力和充注动力；物理模拟显示，烃类在特低渗砂岩中充注需要足够的压力。通过综合多种实验手段、多学科的研究，阐明特低渗砂岩油藏的成藏机理为油气在生烃作用产生的超压驱动下不断在特低渗砂岩中充注并聚集成藏的过程，油气的成藏主要受生烃强度与沉积微相控制。