何永垚，王治玺，马良杰，张长胜，王 丹，陈泓竹，李洋洋

(1.延安大学 石油工程与环境工程学院，陕西 延安 716000； 2.中国石油长庆油田分公司 勘探开发研究院，陕西 西安 710021)

古地貌指地质历史时期所发育的地貌，古地貌研究主要通过识别不整合面、古剥蚀面及等时界面，研究埋藏于地下或已遭受剥蚀的古地形特征。古地貌恢复一直是盆地分析及油气勘探领域的热点，一方面，“源-汇”系统的三个组成单元：物源区(源)、搬运区(渠)、沉积区(汇)在空间上是相互连接、相互作用的地貌单元，地貌单元类型、幅度及分布直接影响古地理及沉积体系类型及规模[1]；另一方面，国内外油气勘探的实践揭示，大型岩性地层圈闭的发育或相关油气藏的形成主要受古隆起、古斜坡及不整合面的控制。樊太亮[2]将古地貌单元分为：正向地貌单元(如古高地、古凸起等)、条带状低洼地貌(古山口、下切谷、古河道等)及过度地貌(古断层、古平台与坡折带)，正向地貌单元为物源区，对水系起到分流和隔挡作用；低洼地貌是物源的搬运通道或沉积区。

古地貌恢复包括古构造恢复和地层厚度恢复，古构造恢复包括构造升降量的恢复及水平走滑量的恢复；地层厚度恢复包括剥蚀、侵蚀量恢复、去压实校正和古水深校正，其中沉降量的恢复、古水深校正比较困难，因此古地貌恢复较难达到精确的定量水平。常用的古地貌恢复方法有：残余厚度法、趋势厚度法、印模法、层拉平法、回剥和填平补齐法、沉积学分析法以及层序地层学恢复法[3-4]。这些方法应根据特定的构造背景和资料精度的情况而有选择性地应用，如残留厚度法、回剥法比较适合于地层受古构造改造剧烈的地区，沉积学分析法以及层序地层学则多应用于等时面易于选取，沉积结构及其地震反射特征易于识别的地区；“印模法”和“残厚法”原理简单易操作，常作为构造稳定地区古地貌恢复的有效方法，尤其在钻井密度较大的地区，可半定量细分地貌单元。

鄂尔多斯盆地侏罗系古地貌油田的发现，揭示古地貌对其上覆油藏控制典型实例，引起了石油地质学家对鄂尔多斯盆地印支期古地貌特征研究，研究成果有效指导了镇泾油田、吴起油田、庆城油田、镇原油田等多个油田延安组油气藏发现[5-8]。毛飞跃等[5]指出镇原地区侏罗系油藏有坡嘴式、河间丘式和古高地式等3种成藏模式。于雷等[8]认为古河谷可作为油气运移的通道，古河谷附近的砂体是油气富集带。袁慧等[9]认为侏罗系油藏主要分布在低残丘、斜坡带、坡嘴带。蒋代琴等[10]总结出吴起油田侏罗系油藏具有斜坡式、河间丘式和古河式的3种古地貌成藏模式，认为河间丘式油藏最为发育。王霞等[11]利用钻井、测井、试油及实际生产数据等各种资料，对曾岔地区侏罗系油藏进行了深入研究，延9、延10油藏主要分布在古河道带。马海勇等[12]基于油田区内钻井、生产资料，利用印模法，对姬塬地区前侏罗纪古地貌单元进行定量化分，分为高地、斜坡、阶地、河谷、河间丘、坡嘴(咀)等6种古地貌单元。不同地区古地貌单元划分的高程标准存在差异，致使古地貌单元分布范围界定会变化较大，东、西部油田之间差异更大。

限于小层划分对比标准层不统一、区域钻井不均、不整合界面难识别等问题，地貌单元识别及划分标准尚不统一，古河道区域段间缺少对比，古河道形态及结构研究较少。本文旨在前人研究的基础上，优选前侏罗纪古地貌恢复方法，识别古地貌单元，依据地形幅度、“源渠汇”角度，划分吴起W井区前侏罗纪古地单元，结合延9、延10油藏分布，分析古地貌控制油藏富集规律，以期指导吴起W井区及周边井区延安组的油气勘探开发。

1 吴起W6井区前侏罗纪古地貌形成的背景

鄂尔多斯盆地是一个稳定的、断裂活动弱的大型内陆盆地。鄂尔多斯盆地在233 Ma左右发生印支构造运动[13]，该构造运动使盆地构造格局发生巨大变革，秦岭-祁连造山带强烈碰撞隆升，盆地进入陆内湖盆演化阶段。前侏罗纪古地貌形成经历了整体抬升、构造稳定、差异抬升及构造沉降4个构造演化阶段，最终形成了甘陕古河、宁陕古河和蒙陕古河等三大古河与靖边、定边、姬塬、演武、子午岭五大高地相间分布的古地貌格局[12,14]。五大高地及局部区域上三叠统延长组地层遭受剥蚀，古河道的下切作用，形成了角度不整合面、起伏不平的古地形及高地、河谷及洼陷等多种古地貌形态。在此古地貌格局背景下沉积了上部的富县组和延安组地层，富县组和延安组主要受到晚三叠顶面古地貌控制，历经充填、填平、补齐等沉积过程，发育一套粗碎屑河流相沉积(图1)。

图1 鄂尔多斯盆地上三叠统、下侏罗统地层划分及构造旋回

2 吴起W6井区前侏罗纪古地貌恢复方法

2.1 古地貌恢复方法

通过对吴起W6井区的连井地层剖面分析可知，侏罗系富县组和延10组在下伏延长组沟壑纵横的古地貌格局下进行了“填平补齐”式沉积，地层间接触面呈整合接触，长3、延10之间地层厚度相当，构造环境稳定，延9及上覆地层再次沉积时，古河谷形态不明显，富县组、延10组与古地貌已形成“印模”关系(图2)。延9顶部煤层在本区发育厚度稳定，在测井上易识别，所以在正确进行地层划分与对比后，计算出延9与富县组的地层厚度值，以延9组顶面为“等时面”，采用“印模法”，利用“富县组+延10+延9”地层总厚度与前侏罗纪古地貌的镜像关系，对研究区的古地貌进行恢复。

图2 宁陕河谷吴起段古河谷形态

2.2 古地貌单元

通过印模法刻画吴起W6井区前侏罗纪古地貌形态，总体上表现为西南、东北部为古高地，中间发育北西—东南向河谷的古地貌格局(图3A)。

依据幅度、坡度等划分的古地貌单元不利于分析其对砂体和油气成藏的控制作用，而更应该从“源-汇”角度，依据地形高低，结合地貌单元对古水流、物源起沟通、阻挡、分隔等作用进行古地貌单元划分(表1)。依据高程、成因及对古水流、物源作用，将吴起W6井区前侏罗纪古地貌单元分为古高地、古河谷、古斜坡、河间丘等四种古地貌单元(图3A)。

表1 古地貌单元划分

古高地：古高地是研究区地形相对较高的地貌单元。以延9、富县组地层厚度小于90 m进行识别，古高地对古水流起分割、限制作用，主要分布于西南部。

古河谷：古河谷是研究区地形相对较低的地貌单元。以延9、富县地层厚度大于210 m进行识别，该地貌单元源于河流下切侵蚀作用，古河谷作为“源-渠-汇”系统的主要供源通道，在下切、沉积交互作用下，形成厚达200多米的河道沉积，识别出四期河流充填二元结构(图2)。河谷呈北西—东南向分布于工区中部，属于宁陕河谷一段。

古斜坡：古斜坡是高地到河谷的过渡区域，斜坡延伸至河谷可形成多个坡嘴。研究区地区古斜坡依附于宁陕古河谷及古高地，东北部斜坡相对宽缓，坡嘴地形不易识别。

鄂尔多斯盆地在三叠纪末整体抬升，延长组顶部长2、长1遭受河流下切，形成甘陕、宁陕和蒙陕三大古河，其中宁陕古河流经吴起地区，在吴起W6井区易识别。通过垂直于宁陕河谷的连井地层对比剖面，可揭示河谷的剖面形态、地层剥蚀(充填)程度及地层接触关系(图2)。

搬运通道“渠”作为时空上连接物源区及沉积区的重要纽带，是“源汇”系统的关键部分，古沟谷是常三类见的搬运通道之一，备受关注。黄胜兵等[15]根据古沟谷空间形态展布特征的不同，可划分为V型、U型、W型和复合型四种，分别代表了河流发育初期、壮年期、晚期的河流的形态。吴起W6井区的宁陕古河，历经四期侵蚀、沉积旋回，形成了北东缓、西南陡的“不对称”型河谷样式(U型)(图2)，属于宁陕古河壮年期发育期，河流下切、迁移作用明显，最深切穿长23地层，在河谷西南翼发育多级阶地。

图3 吴起W6井区前侏罗纪古地貌与油藏分布图

3 吴起W6井区前侏罗纪古地貌对油气控制作用

古地貌对油气控制作用主要是通过影响上覆地层沉积环境、油气运移通道、圈闭类型来体现的。当“沟壑纵横、丘陵起伏”的上三叠统延长组下降接受富县组和延10、延9等沉积时，不同的古地貌单元将影响不同厚度、粒度砂体沉积，储层条件及高渗运移通道存在差异，影响油气分布。

3.1 古地貌对沉积控制

古高地：高地延长组顶部地层长期处于风化剥蚀中，缺乏富县组沉积。古高地对古水流起分割、限制作用，促使宁陕古河持续下切、后续充填。

古河谷：古河谷作为“源-渠-汇”系统的主要供源通道，在下切、沉积交互作用下，形成厚达200多米的河道沉积。同时，在古河谷末段，遇汇水湖盆，形成浅水三角洲沉积体系。

古斜坡：斜坡上发育富县组的边滩沉积，河流二元结构明显，砂层厚度为0～80 m。

3.2 古地貌对油气控制

3.2.1 圈闭类型

据油气藏富集与古地貌单元匹配关系，侏罗纪油气藏圈闭主要有低幅构造圈闭和地层遮挡圈闭。

低幅构造圈闭：在古高地等古地形相对较高的古地貌背景上，经差异沉积、压实而形成低幅构造圈闭，控制油气聚集，如图3B中I类油藏、图4中W16井区。

地层遮挡圈闭：古河道侵蚀面之上富县组发育不渗透层，将对下伏延长组砂岩形成有效遮挡，形成地层遮挡圈闭，油气沿不整合面直接聚集在下伏古侵蚀面的有利部位，受其谷坡类型、延长组砂体分布的控制，如图3B中Ⅱ类油藏。古地貌中的谷坡带邻近沟通长7油源的深切古河谷，在捕获油气方面具有“近源”的先天优势，吴起W6井区谷坡带油藏较发育。

3.2.2 油气运移优势通道

油气运移优势通道主要为断层、不整合面及渗透性地层。晚三叠世末期的长期侵蚀作用形成了延长组与富县组地层之间的角度不整合面。宁陕古河侵蚀时间长，侵蚀强度大，侵蚀深度超过200 m的深切河谷与延长组能有效沟通，使长7烃源岩(张家滩页岩)生成的油气沿古河两侧向上运聚成藏(图4)。

图4 吴起W6井区油气成藏模式示意图

4 结论

1)构造抬升、河道深切作用作为该时期古地形、地貌形成的关键因素和动力，最终形成了研究区前侏罗纪古河、高地纵横古地貌格局。

2)针对吴起W6井区前侏罗纪古地貌恢复，“印模法”是有效的方法，结合对古水流、物源作用，可识别出高地、河谷、谷坡、坡嘴和河间丘等5种类型。

3)前侏罗纪古地貌类型及分布对侏罗系油气藏形成具有显著的控制作用。古河谷砂、不整合界面作为油气运移优势通道，形成低幅构造、地层遮挡油气藏，前者主要分布在吴起W6井区地区西南高地带、河间丘带，后者分布在谷坡带。