砂体叠合,致密砂岩和生油岩为互层,多层系叠
[7]
合大面积连片含油,形成大量的油气聚集。油气大面积分布于伊陕斜坡及原盆中心,整体构成大面积的连续型致密油藏,主要在环县、吴起、志丹、正宁、庆阳一带分布,预测地质资源量为35×108~40×108t[8]。
威利斯顿盆地和鄂尔多斯盆地都是克拉通盆地,地层平坦且发育齐全,构造活动平缓,未发生强烈的变形,为致密油的形成和保存创造了良好的条件。
2
岩性特征
2.1
Bakken组
威利斯顿盆地Bakken组地层是一套海相碎屑岩沉积,具有黑色页岩/泥岩与粉砂质白云岩、白云质粉砂岩
[9-10]
、细砂岩频繁交互叠置的地层特征,局部夹薄层碳酸盐岩,是威利斯顿盆地内的
一套重要烃源岩,也是一套非常规油气储层。Bakken组整体分为3段(图2)。上段为半深海的黑色页岩,富含有机质,最大厚度为8m。中段是一套浅海相灰色砂泥岩,主要为灰褐色极细—细粒砾岩、白云质砂岩及粉砂岩,贫有机质,最大厚度为26m,其中:底部为发育生物潜穴和水平层理的滨海泥岩;中间为发育透镜状层理、波浪层理和压扁层理的砂泥岩,含大量的波浪和波痕构造,上覆地层为一套发育槽状交错层理和板状交错层理的临滨相石英砂岩,分选极好;顶部为
一套发育生物洞穴和水平层理的滨海泥岩[11]
。下
段也为半深海黑色页岩,最大厚度为15m[12]
。
Bakken组地层最厚处为45.72m,多数地段较薄
[13]
,整体埋深为2500~3300m,厚度范围
从楔状体边缘到厚度最大处为42.7m,其中最厚
的位置在北达科他州西北部的Nesson背斜东部。Bakken组的3个层段向着威利斯顿盆地的边缘逐渐变薄,并且与下伏的ThreeForks组有上超的关系,Bakken组和ThreeForks组在盆地深部可能是整合接触关系,但沿着盆地周缘为不整合接触关系
[14]
。
Bakken组岩石矿物含量在盆地不同地区是变化的,硅质碎屑物(石英和长石)含量为30%~60%,碳酸盐矿物(方解石和白云石)的含量为30%~80%,并含少量的粘土矿物(伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石)。其中石英约占整个矿物成分的47.5%,长石约占18.9%,粘土矿物约
占
图3威利斯顿盆地Bakken组与鄂尔多斯盆地延长组长7段矿物成分含量对比
Fig.3
ComparisonofthemineralcompositionsbetweenBakkenFormationandChang7MemberofYanchangFormation
21.5%(图3),物源来自于盆地的北部和西
北部[12]
。
2.2延长组长7段延长组长7段主要包括3种岩性(图2),即深灰色油页岩、深黑色碳质泥岩和粉细砂岩。鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段从下往上可分为3个油层[15]
,下部长73段油层以灰黑色泥岩、油页岩、粉砂质泥岩夹薄层粉—细砂岩为
主,底部广泛发育湖相页岩,称之为张家滩页岩,
分布范围广,厚度较大,含油率较高[16]
。长72段油层与长73段油层类似,但砂岩厚度略微增大;长71段油层则多见深灰—灰黑色泥岩、粉砂质泥岩夹粉—细砂岩。长7段油页岩主要为灰黑色、黑色(图4(a),图4(b)),也有少量黄褐色油页岩(图4(c)椭圆内)。岩心观察表明油页岩中含介形虫、方鳞鱼等动物化石及少量植物碎片化石
[17]
。从岩石薄片、光学显微镜、扫描电镜观察
可知,长7段油页岩富含莓状黄铁矿及胶磷矿,
陆源碎屑和粘土矿物的相对含量较低[18]
。长7段
暗色泥岩为灰色—灰黑色泥岩、粉砂质泥岩(图4(d)),野外剖面的泥岩多被风化成片状。根据前人研究,鄂尔多斯盆地延长组长7段以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主。长7段石英平均含量占全部碎屑平均含量的47.26%,长石的平均含量占22.10%,粘土矿物含量高达17.4%(其中伊利石的含量最高,图3)[19]。总体上看,长7段的矿物成分表现为北部高石英、低长石和南部高石英、低岩屑的特征。石英等矿物以陆源
碎屑为主,主要来自盆地西南部和西部物源区[20]
。
对比分析表明,威利斯顿盆地Bakken组和鄂
尔多斯盆地延长组长7段地层具有相似的地层组