镇原-泾川地区(以下简称镇泾地区)作为鄂尔多斯盆地重要的低渗透油田开发区,其地质特征主要表现为:断裂系统发育且裂缝网络密集,但平面构造相对简单;储集层类型多样且非均质性显著;油藏以岩性油藏为主,具有典型的“低渗透、低丰度、大储量”特征,同时油水分布关系复杂。这一地区的地质条件充分体现了低渗透油田的典型开发挑战。 本研究系统整合了前人对镇泾地区构造演化、沉积体系、烃源岩特征、储层分布及油气成藏等方面的研究成果,综合运用地震、钻井、测井、铸体薄片、荧光薄片及生产动态等多源数据,采用动静态相结合的研究方法。重点通过研究区盐水-烃类包裹体的产状特征、FIA分析、均一化温度测定、冰点温度测试及古压力恢复等实验手段,明确了长8地层中原生与次生油藏类型及其油气充注期次。在此基础上,通过系统分析构造特征、断裂系统、输导体系及生烃条件等关键要素,深入剖析了“构造-断层”复合控藏机制、输导体系控藏作用及烃源灶控藏效应三者之间的耦合关系,系统阐明了目标区域油气成藏过程的关键控制要素及其形成机制,通过综合分析与实证研究,主要获得以下重要结论与科学认识: (1)综合包裹体测试分析表明,研究区长8段储层经历了连续无间断的两期原油充注过程。石英颗粒内盐水包裹体均一温度呈90-140℃的连续宽峰分布(主峰95-130℃),与两期烃类包裹体伴生的盐水包裹体在均一温度和冰点温度上均显示连续分布特征,证实主体充注时间为125-100Ma(早白垩世)。根据黄色-黄绿色荧光烃类包裹体伴生盐水包裹体的温度连续特征及荧光颜色差异所反映的烃源岩成熟度变化,可进一步将充注过程细分为早期(125-110Ma)和晚期(110-100Ma)两个阶段。这一结果从微观尺度揭示了研究区油气成藏的连续性和阶段性特征。 (2)研究区延长组断裂系统具有典型的“两向、三期、五类”构造特征,表现为北西向和北东东向两组断裂系统,根据纵向尺度可分为控带、控圈和层间三级断层,并识别出三期断裂活动。研究区断裂系统可划分为五大类型:中区(1-3区)以挤压-伸展过渡型为主,包括挤压断裂围限型(中1区)、挤压-弱伸展断裂过渡型(中2区)和弱伸展断裂控制型(中3区);北区(1-3区)以伸展主导型为特征,发育晚期强伸展断裂破坏型(北1区)、西强伸展-东局部挤压断裂型(北2区)和强弱伸展相间型(北3区);南区则表现为挤压-弱伸展断裂交汇型(南1区)。这一分类体系完整揭示了研究区断裂系统的空间展布规律和构造演化特征。 (3)研究区长7段烃源岩具有显著的生烃潜力,其生烃强度介于(200-500)×10~4t/km²之间,完全满足油气成藏的基本条件。中-东部高生油强度区与下伏砂体在垂向上呈现良好的空间配置关系。储层物性演化研究表明,孔隙度和渗透率的降低呈现明显的阶段性特征,主要受控于两个关键成岩作用过程:早期机械压实作用和晚期碳酸盐胶结作用。原油充注事件发生在碳酸盐胶结作用之前,形成典型的“先致密后成藏”模式,这导致储层物性差异与含油气性之间缺乏明显的相关性。同时,晚期碳酸盐胶结作用显著限制了油气的层内横向运移。研究区裂缝网络系统具有明显的分级特征:A级裂缝连通长8段内部储层,B级裂缝贯穿延长组地层,C级裂缝延伸至浅表地层。空间分布上,北2区、中1区和南1区以C级裂缝为主,主要发挥油气调整作用;而北1区、中2区和中3区则发育A级裂缝网络,与断裂系统共同构成油气藏的破坏性因素。这种裂缝系统的分级特征与区域分布规律,对理解研究区油气运聚与调整机制具有重要指示意义。 (4)研究区延长组岩性油藏的形成经历了完整的动力学演化过程:晚侏罗世随着地层沉降,泥岩封盖能力增强形成早期圈闭并长期保持稳定;早白垩世早期泥岩有机酸排出与燕山运动共同作用,通过储层溶蚀构建高效输导系统;至早白垩世中期,长7段烃源岩进入主生油期,在泥岩欠压实-生烃-水热增压三联效应产生的强动力驱动下,油气大规模充注进入圈闭;成藏后持续沉降使储层经压实-胶结-充填作用逐渐致密化,形成低孔渗特征;晚白垩世以来虽经历微弱构造调整,但在深埋藏条件和优质盖层保护下得以完好保存。该油藏具有“五元一体”的典型特征:(1)圈闭形成早且持续稳定;(2)成藏期储层物性优良;(3)烃源岩异常高压提供强动力;(4)成藏后快速致密化;(5)保存条件优越,完整展现了“早期圈闭-中期优化-强动力充注-后期固化”的岩性油藏成藏模式。