摘 要

摘　要：根据大量钻井及试采资料，结合地质及构造演化特征，采用密井网大比例尺绘图方法研究鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上的低幅度构造发育与油气富集特征。低幅度构造具有区域性、规模

摘　要：根据大量钻井及试采资料，结合地质及构造演化特征，采用密井网大比例尺绘图方法研究鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上的低幅度构造发育与油气富集特征。低幅度构造具有区域性、规模化发育，定向性延伸，排列式褶合，继承性演化等特点；依据构造形态、组合规模、成因机理等对低幅度构造进行初步分类，低幅度构造以应力成因为主，鼻状构造为其基本的构成单元，构造轴迹呈近东西向。低幅度构造转折部位地层产状的陡缓变化影响油气沿斜坡上倾方向的运移动力、速度及运移方向，造成油气水的区间分异和油气在局部空间上的逸散或聚集，形成相间分布的油气相对富集区及相对富水的含油水区；低幅度构造转折端端点连线与沉积相带边侧部位的岩性/物性尖灭线及局部的地层尖灭线等界线组合形成岩性-构造、构造-岩性、地层-构造等复合圈闭类型，进而使油气聚集成藏。低幅度构造与大型沉积体系及其有利相带等条件的优势配置控制了伊陕斜坡内中生界乃至古生界主要的油气分布。

关键词：鄂尔多斯盆地；伊陕斜坡；低幅度构造；油气富集

1 地质概况

鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，既是一个地台型构造沉积盆地，又是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地^[1]。盆地中部发育大型一级构造单元——伊陕斜坡，斜坡内部地层平缓西倾（地层倾角仅 1°左右），构造简单，但却是盆地内油气最为富集的地区（见图 1）。盆地南部中生界发育延长组和延安组两大主力含油气层系，油气资源极为丰富，成藏条件特殊^[2-5]，先后发现了延长、安塞、志丹、靖安、西峰等一批大、中型特低渗—超低渗透油气田，引发了有关中生界大中型油气田成因的深层次思考。一些学者在继续深化沉积、储集层特征研究的同时，对油气运移通道、局部构造、隆起背景等因素也给予了特别关注^[6-13]。尽管如此，关于伊陕斜坡内部构造发育特征、产状、成因类型、油气富集特征、成藏机理等方面的研究及文献成果仍然较少。本文根据大量钻井资料及试采成果，采用密井网大比例尺编图的方法对伊陕斜坡上的中生界油田（藏）地质特征进行精细解剖和综合分析。研究表明，在构造平缓的伊陕斜坡上，广泛发育一系列特殊的构造，这些构造虽然幅度很低，但构造的一致性较强、复合程度较高、形成规模较大，用以往的“局部构造”、“微构造”、“微幅度构造”、“小构造”等概念不能准确表述^[1-14]，因此本文采用“低幅度构造”^[15]这一术语来综合表述这些构造幅度低（5～30m）、隐蔽性强、用现有地球物理勘探手段不易发现和识别的具有不同成因及规模的构造及其组合。

低幅度构造在油气聚集及大中型油气田形成过程中具有控制作用。深入研究伊陕斜坡上的低幅度构造发育与油气富集特征、分析低幅度构造在大中型油田形成中的作用及影响，对于查明鄂尔多斯盆地中生界油气水分布规律、揭示大中型油田（藏）成因机理、落实油藏类型、指导油气勘探和开发等具有重要意义。

2 低幅度构造特征

受盆地构造应力场与构造演化的控制和影响，伊陕斜坡上的低幅度构造发育具有明显的规律性^[1-14]。概括起来，低幅度构造具有如下特点。

2.1 区域性、规模化发育

勘探及开发实践证实，鄂尔多斯盆地内部中生界低幅度构造分布十分广泛，几乎遍及整个伊陕斜坡，具有区域性、规模化发育的特点（见图2）。统计表明，斜坡内已探明的中生界油气田，无论规模大小，均处于低幅度构造的影响范围内；构造幅度一般在10～30m；构造类型主要为低缓的长轴鼻隆^[4,16-24]。

低幅度构造面积从几平方千米到几十甚至上千平方千米不等。例如，顺宁长2油藏低幅度构造面积只有2～3km^2[16]；永坪长2油藏构造面积达20km²；张家河长3油气藏低幅度鼻隆构造面积约25km^2[7]；子长余家坪长2油藏构造呈近东西向延伸的挠曲性鼻褶，长度8～9km，宽4～5km，构造面积约50km^2[10]；丰富川长2油藏构造面积达120～150km^2[20]。长6油藏低幅度构造规模一般都较大，例如安塞油田化子坪油区长6油藏发育两排低幅度鼻褶构造，长6～10km，宽2～3km，面积达40～50km^2[21]；安塞油田杏河区长6油藏构造由3个鼻褶带复合而成，构造总面积约230km^2[23]；延安东部延长油田（含姚店、川口、甘谷驿、七里村等地区）长6油藏[10]发育在一个大型低幅度鼻褶带之上，其构造总面积约1000km²；陕北腹地志丹油田长6油藏发育在一个大型复合低幅度鼻褶带之上，构造总面积超过2000km²（见图2）。大型低幅度构造在地震剖面上有清晰反映^[25]。

2.2 定向性延伸及排列式褶合

伊陕斜坡上的低幅度构造一般具有比较规则的构造形态和比较一致的延伸方向。构造轴向近东西向，平缓西倾，呈长鼻状，两翼大致对称。鼻隆与鼻凹部分形成一组或一排起伏明显的褶皱，构造脊线局部具轻微的弯转、起伏或扭曲，延伸一定距离后或倾伏消失或重新分叉、合并。从更大的视角来看，低幅度构造的方向性更为明显（见图2、3、4）。在盆地西南部的镇原—泾川地区，低幅度构造则略微向北西—南东方向偏转。

一系列近东西向延伸的低幅度鼻隆沿南北方向或平行排列或雁行交错，组合成更大规模的鼻状褶皱带或大型低幅度隆起。

2.3 继承性发育及演化

低幅度构造具有继承性发育和演化的特点。图3a、3b基本处于同一区域，延安组、延长组低幅度构造的平面组合基本一致，图4a、4b也具有同样的一致性特点，这充分反映鄂尔多斯盆地中生界延安组、延长组的低幅度构造是继承性发育和演化的。图5地震剖面清楚地显示出某油田南部延长组上、下层序中起伏一致的低幅度构造特征，且构造高部位的钻井中长6段的试采产量比构造低处钻井的试采产量明显偏高，这不仅从剖面组合上进一步印证了低幅度构造的继承性发育特点，而且也证明了低幅度构造对油气富集成藏具有重要的控制作用。此外，低幅度构造的发育也具有一定的演化差异，主要表现在地层自下而上，其中低幅度构造的定向性及构造幅度有所加强，闭合度增大，但复合规模则有所减小，图3c、3d中长6和长2油层组的顶面构造特征及其差异能够充分说明这一点。

3 低幅度构造类型

依据低幅度构造形态特征、组合特点、规模大小、成因机理等，对低幅度构造进行了初步分类。

3.1 基本形态类型

根据基本构造单元的形态特征，可将低幅度构造大致分为鼻隆、穹窿、背斜、挠曲等4种基本类型（见图6）。

①鼻隆（见图6a）：正向构造单元。一端倾没，一端平缓抬起，似鼻状，两翼基本对称，形态简单，开口等值线基本不闭合，是区内低幅度构造的基本类型。鼻隆构造形态一般比较完整，不受断层切割或干扰，构造幅度一般为5～30m，鼻宽1～4km或者更宽（7～8km），鼻长2～15km或者更长（>20km），长宽比变化较大，面积2～60km²。与其相应的鼻凹部分收敛端变窄抬起，开口端宽缓下凹，与鼻隆构成一个完整的鼻状褶皱带，如姬塬油田长2油藏以及化子坪长6油藏（见图3c、3d）。局部地区鼻凹较为宽阔，形成箕状向斜，成为较大规模鼻褶群带的低洼分隔带。

②穹窿（见图6b）：近乎浑圆状的隆起，属于特殊的背斜，偶见于鼻隆构造的顶端，面积一般更小，如顺宁油田长2油藏顶面东侧即发育一个小型穹窿^[16]，闭合度仅4～5m，闭合面积不足0.5km²（见图7a）。

③背斜（见图6c）：向上弯曲的褶皱，具明显的长轴。偶见于鼻隆顶端，等值线有闭合但闭合度一般仅几米，面积小于1km²，一般不足0.5km²，如魏家楼长6油藏顶部局部即发育此类小型背斜^[26]。偶尔也可见到较大型的背斜，如安塞南部局部发育的低幅度背

斜闭合高度约20m，闭合面积可达3～5km²（见图5）。背斜构造在延长组上部层系及延安组比较多见。

④挠曲（见图6d）：平缓的地层中间突然弯曲变陡，形成上下两个比较宽阔的平台，一般不多见，多发育于鼻隆的顶端，如东部延长地区余家坪油田长2油藏顶面构造即表现出典型的挠曲特点，平台规模较大（见图7b）。

3.2 构造规模类型

依据构造规模可将低幅度构造分为小型、中型、大型、巨型等几种类型（见图6）。

①小型低幅度构造（见图6e）：由单一的鼻隆组成，顶端开口部位常发育具微闭合度的穹窿或者背斜，或发育挠曲平台。鼻宽一般1～2km，复合鼻长一般2～5km，构造总面积1～10km²。常见于延长组上部层序及延安组，以顺宁油田为代表（见图7a）。

②中型低幅度构造（见图6f）：呈单排较宽缓的鼻隆，或者为2～3排更次一级的鼻凸复合而成的鼻隆，开口近似箱型。复合鼻宽一般2～5km，复合鼻长一般5～20km，构造总面积10～100km²，构造长宽比较小。

边缘等值线收敛，内部局部具不规则的鼻凹。一般独立发育或者由大型低幅度构造前倾斜坡局部增生而成，以余家坪、永坪、张家河等油田为代表（见图7b）。

③大型低幅度构造（见图6g）：由开口近似箱型的中型鼻隆或两排强弱不一的鼻褶带复合而成，或由巨型低幅度鼻隆一侧局部增生的平缓平台或者挠曲构成的低幅度构造。复合鼻宽一般5～20 km，复合鼻长一般 10～40 km，构造总面积 100～1 000 km²。内部鼻凹负向属性有所弱化；构造边缘等值线均有明显的弯转收敛。大型低幅度构造在延长组上、下层序中均较发育，构成了青化砭、直罗、下寺湾、化子坪、杏河及青阳岔等油田发育的地质基础（见图 7c）。

④巨型低幅度构造（见图 6h）：一般主体呈近似箱状或椭圆状的向东开口的巨型鼻隆，或者由至少 3 排以上大型低幅度鼻隆密集排列复合而成的更大规模的鼻褶带。前者以延安东部发育于低幅度鼻隆背景上的延长油田为代表，后者以安塞油田的低幅度鼻隆组合以及志丹油田大型低幅度鼻褶带为代表。复合鼻宽一般30～40km，复合鼻长一般40～50km，构造总面积大于1000km²。该类构造内部等值线彼此呈波状平行，显示若干排鼻隆的定向延伸、分岔、尖灭及局部的挠曲等现象；鼻凹负向属性有所弱化，但构造边缘等值线均有明显的弯转收敛。巨型低幅度构造主要发育于延长组下部层序中，构成了安塞、志丹、靖安、延长等大型油气田发育的地质基础（见图7d）。

3.3 成因类型

根据低幅度构造特征，结合构造应力场分析，可将低幅度构造分为两种基本成因类型。

①应力型。应力型低幅度构造是指在构造应力场作用下盆地盖层发生褶皱变形产生的低幅度构造。表现为一系列形态规则、定向延伸、排列褶合的低幅度鼻褶复合带，以及局部发育的穹窿、背斜和挠曲等。研究表明，应力型低幅度构造在区内极为发育，分布极广，复合程度高，构造规模大，是区内最主要的构造类型。图3中的低幅度构造特征即是构造应力成因的表现。

②构造应力与基底隆升复合型，指同时受构造应力以及基底隆升背景等作用控制的低幅度构造。一般规模很大，不仅大型隆起背景的构造面貌十分明显，内部应力构造痕迹也比较清晰（见图2），因此难以明确界定复合型构造类型并将其与应力型构造截然分开。区内延长、志丹、西峰油气田等均发育于巨型的低幅度鼻褶构造带上，有迹象表明这些巨型低幅度鼻褶带均与基底隆起背景^[5,10,14]有关，是大型油气田发育的理想场所。

4 低幅度构造与油气富集特征

综合大量勘探开发实例，可以将鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上的低幅度构造与油气富集特征概括为图8所示的模型，其成藏机理主要包括3个方面。

4.1 低幅度构造控制油气逸散与聚集

低幅度构造为油气的逸散或富集提供了必要条件。伊陕斜坡整体为平缓的西倾单斜，地层倾角约1°，但大单斜的内部发育大量各种类型的低幅度构造，鼻状构造是其基本的构成单元，其断面形态呈现出连续和反复的具一定起伏的坡折特性。在鼻状构造的翼部，地层变陡，倾角比正常情况下增大3°～5°甚至更大；在鼻状构造的高端部位或低洼处，地层转趋平缓，倾角比正常情况减小1°～2°甚至更大角度（见图8）。根据油气运移理论，在水条件下，浮力是油气二次运移最主要的动力[27]。对于鄂尔多斯盆地中生界特低渗—超低渗致密砂岩储集层而言，浮力对油气二次运移更为关键，其他动力如水动力等作用极小。如果地层倾斜且其上为盖层所封闭，当油气上浮到储集层顶面时，在浮力作用下油气必沿其上倾方向继续运移；浮力沿地层方向分力的大小不仅与地层水密度有关，还与地层的倾角有关^[27]。如果低幅度构造翼部地层倾角为α，至构造高端转变为β（见图9），则油气的上浮分力会相应地增大或减小（如公式（1）、（2）所示）。因此，低幅度构造坡折带地层产状的陡缓变化影响运移通道中油气沿斜坡上倾方向的运移动力、速度及方向等，使得油气在局部区间或减速滞留聚集成藏或加速扩散。

4.2 大型低幅度隆起形成油气富集区

低幅度构造坡折带对油气运移所产生的调整作用控制了油藏剖面及平面上的油气水分异，进而控制了整个伊陕斜坡内部油、气、水的分布格局，形成一系列规模不等、相间分布的油气相对富集区域及含水饱和度相对较高的富水区域（含油水区）（见图2）^[26]。由于构造的低幅度特征以及储集层的特低渗透性，地层油气水的分异和聚集总是相对的，难以彻底进行，伊陕斜坡内部随处可见的油气显示与仅局部富集成藏的事实充分表明了这一点（见图1）。

通常情况下，低幅度构造高部位及其组合而成的更大规模的鼻状褶皱带或者大型的低幅度隆起发育区必然成为油气运移的主要指向区和油气富集成藏的主要场所，而较低的鼻凹部位或较大规模鼻褶群带间的低洼分隔区域则随着油气的相对逸散而成为含水饱和度较高的含油水区或天然的泄水区（见图8）。在大中型复合低幅度构造中，局部鼻凹的负向属性通常会被显著弱化，因而可以成为有效的油气捕集单元。陕北腹地的志丹油田即是一个受基底控制、由复合型鼻褶构造组合而成的大型低幅度隆起发育区，油田总面积约3500km²，其中油气的富集成藏区域与低幅度构造发育情况及沉积相带展布密切相关，而含油水区则主要分布于局部的构造低洼分隔区以及沉积相带的边侧部（见图2）。

低幅度构造对伊陕斜坡油气水的分异聚集作用为油气勘探实践所证实。盆地南部中生界早期的油气勘探成果与对低幅度构造的实地调查和测量工作密不可分^[3]：1940年在延长县西南七里村一个鼻状构造（地层倾角5°～8°）钻出了鄂尔多斯盆地第1口自喷油井七-1井，井深86.3m，产层为长6段，渗透率仅0.2×10³～1.0×10³μm²，在未采取任何增产措施条件下，自喷油量达96.3 t/d，连喷9d，1个月后日抽油仍达15.9t。随后施钻的七-3井也曾自喷，初日产油 11.6t。

20世纪70年代初，施钻于华池的庆3井及华参2井、施钻于庆阳的庆1与庆16井、施钻于吴起的吴井等井相继自喷出油，自喷层位以延安组居多，延长组少量；位于马岭镇的岭9井自喷油量达 258 t/d，创下了盆地自喷井单井产量最高纪录^[3]。

1983—1986 年，位于安塞县境内的塞 1 井（长2段）、塞 37 井（长6段）和赛 121 井（长6段）先后获得了 64.0 t/d、42.7t/d和32.1t/d的高产油流，奠定了安塞大型特低渗透油田的开发基础^[3]。

20世纪90年代中期以来，陕北中部的志丹、靖边、定边、富县、甘泉等地也先后在中生界钻出一批自喷井，初期自喷油量超过200t/d。1995年志丹地区双25井等井长6段油层试油自喷，喷出油柱高达十余米。同年富县牛武中富1井于延长组发生井喷，瞬时产水量超过1000m3/d，表现出很高的渗流能力^[6]。21世纪初，下寺湾油田某井长2段油层发生自喷，产油量超过200t/d并伴有大量地层水，持续数日不能压井；2004—2006年又先后打出3口日产百吨的自喷井。

此外，在对伊陕斜坡南部一些局部构造的勘探中还发现了一些浅层天然气藏。在延安—黄陵一带，延安组—长2段浅层气藏的天然气产量可达1000～6000m³/d。延川县张家河地区长3段油藏顶部具有气顶，单井天然气产量约500～600m³/d^[7]。

上述高产油气藏均处于低幅度构造发育区内，其勘探实践证明：①伊陕斜坡上的油气水分布具有一定分异性；②低幅度构造对油气分布、富集、成藏以及油井产能等具有举足轻重甚至是决定性的作用；③低幅度构造发育区即是油气的有利富集区。

4.3低幅度构造与沉积相带等的优势配置形成油气圈闭

低幅度构造与沉积体系及其有利相带的优势配置为油气圈闭成藏创造了良好条件，这种优势配置主要体现于低幅度构造坡折带端点连线与沉积相带边侧部的岩性/物性尖灭线及局部的地层尖灭线（仅出现于不整合面上下）等界线组合形成的大而有效的封闭空间。由前述可知，伊陕斜坡上的低幅度构造轴向与中生界沉积体系展布方向近乎直交或高角度斜交。通常情况下，沿着地层上倾方向，低幅度构造坡折带端点连线与砂体岩性/物性尖灭线及局部出现的地层尖灭线等界线组合形成岩性-构造、构造-岩性、地层-构造等复合圈闭类型（见图8），有效地阻滞、封堵油气运移并截留、捕获过路油气，聚集形成油气藏。低幅度构造成藏规模主要取决于低幅度构造的规模、沉积体系规模及相带展布状况、油气资源的丰度以及油藏界线的组合形式等。由于低幅度构造具有区域性、规模化发育，排列式褶合的特点，同时又具有控制油气聚散的功能，因此当低幅度构造组合而成的大型低幅度隆起与大型沉积体系及其有利沉积相带相互复合时就会出现大面积成藏的状况，进而发育成大中型油气田。陕北腹地的志丹油田以及东部的延长油田等大油气区都是在大型低幅度隆起与大型三角洲优势成藏条件配置下大面积成藏的典型例证。

从全盆地的视角来看，伊陕斜坡主体为一个宽缓西倾、低幅度、超巨型的复合鼻隆，大致可划分出4排约8个近东西向伸展的巨型低幅度鼻褶带，复合面积约占伊陕斜坡的70%，它们与盆地大型沉积体系等组成优势配置，控制了伊陕斜坡内中生界乃至古生界主要的油气分布，奠定了盆地大面积成藏及大中型油气田发育的地质基础（见图 1）。

4.4 低幅度构造与多旋回沉积叠合控制油（气）藏的多层系发育

在盆地地质演化历程中，碎屑岩储集层的多期次及多旋回沉积促成了盆地盖层中多层系储盖组合的发育，当这些储盖组合与继承性发育的低幅度构造相叠合时，将形成一系列不同类型的圈闭，并在垂向上不同程度多层系叠合，进而控制了垂向上多层系油气藏的复合发育（见图 8b）。

5 结论

低幅度构造是低渗透—超低渗透致密砂岩非常规油气藏的主要控制因素之一。鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上的低幅度构造具有区域性、规模化发育，定向性延伸，排列式褶合，继承性演化等特点，从而为盆地内部中生界大中型油田的发育准备了配套条件。

依据形态特征、组合规模、成因机理等因素，可将伊陕斜坡中生界三叠系延长组的低幅度构造分别划分为鼻隆、背斜、穹窿、挠曲等4种基本单元和巨型、大型、中型、小型等4种复合形式，以及应力型、构造应力与基底隆升复合型等两种成因类型。低幅度构造基本属于构造应力成因，鼻状构造为低幅度构造的基本构成单元和最主要的表现形式，构造轴向基本为近东西向。

低幅度构造的发育为伊陕斜坡上油气的逸散或富集提供了必要条件。低幅度构造局部产状的陡缓变化影响运移通道中油气沿斜坡上倾方向的运移动力、运移速度及运移方向，从而导致油气运移途中发生局部或较大区域的逸散或富集，控制油气水在空间上的分异与分布，形成相对的油气富集区及含水较高的含油水区，通常前者发育于低幅度构造的高部位，后者则处于诸如鼻凹等低幅度构造的较低部位或较大规模鼻褶群带间的低洼分隔区。低幅度构造坡折带转折端端点连线与沉积相带边侧部的岩性/物性尖灭线及局部的地层尖灭线等界线组合可形成岩性-构造、构造-岩性、地层-构造等复合圈闭以及较大的圈闭空间，有效地阻滞、封堵油气运移，并截留、捕获过路油气，进而聚集形成油气藏。继承性发育的低幅度构造与多期次沉积的储集层叠合，促成了垂向上多层系油（气）藏的复合发育。低幅度构造与大型沉积体系及其有利相带等条件组成优势配置，控制了伊陕斜坡内中生界乃至古生界主要的油气分布，奠定了盆地大面积成藏及大中型油气田发育的地质基础。

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（本文作者：王建民¹ 王佳媛² 1. 西安石油大学地球科学与工程学院；2. 西安交通大学人居环境与建筑工程学院）