2004～2005年，中石油廊坊分院等单位对鄂尔多斯油砂及油气苗进行了野外地质调查，并对东胜北部油砂进行了钻探。在对鄂尔多斯盆地浅层油砂资源的野外地质调查的基础上，通过对前人成果收集、资料整理及归纳总结，结合廊坊分院新钻油砂井的资料及最新分析化验资料，基本掌握了东胜北地区、庙湾—四郎庙地区油砂的分布特征和资源规模。经钻探证实，东胜北部油砂主要分布在喇嘛沟—吴四疙堵、耳字壕、马场壕三个区块，初步确定白垩系东胜组在300m以浅范围内含油砂岩面积887km2；庙湾—四郎庙三叠系及侏罗系油砂层数多，分布面积大。鄂尔多斯盆地油砂或含油砂岩所含多为轻质油，不同于典型意义的油砂（图5-5）。由于东胜北地区油砂油含量低于3%，故本次评价只计算了庙湾—四郎庙地区油砂油的资源量。
（一）庙湾—四郎庙油砂
1.地表油砂分布
庙湾—四郎庙地区主体位于陕西省耀县，其东横跨宜君县。四郎庙油砂北东边界为四郎庙油田，西南边界为庙湾油田；二油田之间由西南至北东依次分布有陈家山煤矿、下石节煤矿、崔家沟煤矿，焦坪煤矿和玉集矿。区域东西长35km，南北宽13km。
本区油气工作始于20世纪初，1915～1916年，美国人在店头镇西南钻探三口油井，井深420～853m，见原油（长2）及油迹。
1933年调查“陕北油田”时，于渭北隆起的宜君县境内的宽平沟、石湾、食村、三十里铺、雨水村、牛庄、小沟口等7处砂岩、薄层砂岩、泥岩裂隙中有原油流出或渗出，当时称为“油泉”。
图5-5 鄂尔多斯盆地油气田及油砂分布图
2.油砂地质特征
（1）构造特征。庙湾—四郎庙地区横跨渭北隆起及陕北斜坡两个构造单元，构成了鄂尔多斯盆地南部盆缘。
矿区位于鄂尔多斯盆地东南部，构造属渭北隆起带东段，与陕北斜坡南端交汇地区，地层走向近30°～35°，倾向NW。区内地层出露由南而北依次为上三叠统延长组、侏罗系及白垩系。构造南北明显不同，北部属陕北斜坡，构造平缓简单，地表出露白垩系；而南部渭北隆起构造复杂，地面三叠系、侏罗系、白垩系呈条带状分布，褶皱断裂发育，地层倾角变化较大，因而对勘探带来困难。20世纪50年代，地质调查已发现四郎庙、庙湾等小型背斜，多年地震资料亦证明了这一地区构造的复杂性。
（2）储层及油砂物性特征。综合已有的资料表明：渭北隆起中生界含油砂砂岩层数众多，侏罗系有直罗组、延安组、富县组，上三叠统自上而下有长2、长4+5、长6、长8，皆可成为油气勘探目标。但侏罗系所产油砂多在煤矿井广泛发现，厚度小，且为次生油藏；同时受断裂构造、岩性及砂层厚度多方面控制，开采条件复杂，不能连片大面积开采，因而为远景目标（图5-6）。
图5-6 庙湾—四郎庙地区油砂层段综合柱状图
延长组长4+5以下油层的埋深一般大于500m，唯长2埋藏相对较浅；长6埋藏较深，但在北部地表有出露。已有资料表明：长2、长6处于有利储集层相带，砂层厚度大，物性相对较好，构造较为简单。
长2油砂层：
1）埋藏相对较浅：从渭北隆起的四郎庙至庙湾地区采油、煤井200余口资料统计，长2埋深以190～300m为主。
2）长2连片含油：东有四郎庙浅油井，西有庙湾油田，中间为煤矿探井，其间无大断裂通过，故形成了大连片油砂带（图5-7）。
图5-7 庙湾—四郎庙地区延长组长2油砂组底面埋深等值线图
3）构造简单：区内构造简单、断层不太发育，故长2连片砂体处于有利油气运移相带大面积分布地区。
4）有利储油相相带厚度较大：长2钻厚26～90m，但一般大于60m的很少。
5）长2砂岩厚26～90m，一般厚度小于60m；含油砂岩厚10～30m。而成为油砂矿，根据测井取心，解释岩性为细砂岩以上，含油性为油斑以上，占含油砂体的1/2或1/3。
6）根据2004年，长庆油田渭北隆起延长组长2孔隙结构特征统计，其平均孔隙度为9.63%。
7）地面原油密度：根据庙湾区长2油藏3个样品地面原油密度分析，平均值为0.861g/cm3。
8）油饱和度：根据庙湾、四郎庙及煤矿井近200余块样品统计，含油饱和度平均值分别为53%、48%、36%，三者平均为46%。本次野外调查在衣食村、上石节、陈家山、杏树坪、焦坪等地都能在岩石露头上见到明显的油斑，露头有强烈的油味，通过采集样品分析，含油饱和度不能达到工业品位，其原因是与油质较轻（中质油）、地表条件下油易挥发有关。
长6油砂层：
1）埋藏变化较大：从渭北隆起的四郎庙至庙湾地区资料统计，长6埋深以多在500m以上，北部地表可见露头，表明其埋深变化较大。
2）长6连片含油：与长2相似（图5-8）。
3）构造简单：与长2相当。
图5-8 庙湾—四郎庙地区延长组长6油砂组底面埋深等值线图
4）长6钻厚80～303m，四郎庙一带钻厚多在200m以上，有利储油相相带厚度大。
5）长6砂岩厚80～303m，一般厚度大于200m；含油砂岩厚近30m。而成为油砂矿，根据测井岩芯观察，岩性为细砂岩以上，含油性为油斑以上，占含油砂体的1/2或1/3。
6）根据牟泽辉等（2001）对长6孔隙结构特征统计，其最大孔隙度为12.82%、最低3.5%，平均8.32%。
7）地面原油密度：根据庙湾区长6油藏3个样品地面原油密度分析，平均值为0.861g/cm3。
8）油饱和度：根据庙湾、四郎庙及煤矿井矿井近200余块样品统计，含油饱和度平均值分别为53%、48%、36%，三者平均为46%。
四朗庙液体原油族组分分析结果为：饱和烃48.5%，芳烃32.07%，非烃16.42%，沥青质3.59%。油质以中质为主。
本区长6砂岩具有中等储集能力，其石英含量较高，成分成熟度在长5～长10中最好；结构成熟度中等，原生孔隙较多，孔隙平均8.32%，渗透率偏低。
长2砂岩也具有中等储储集能力，其石英＋长石含量较高，原生孔隙较其他层位多，孔隙平均9.63%，渗透率偏低。因氧化油与稠油，近地表地区形成遮挡地带，能使大量稠油保存地下，而在采煤井坑中源源流出，成为采煤公害。
（3）油砂成藏主控因素与成藏模式。
1）油气来源分析：该区烃源岩主要来自于中生界的长7和长6中的一套半深湖—深湖相及浅湖相的深灰色泥岩、页岩及褐灰色页岩。据牟泽辉等（2001）研究，长7烃源岩中有机碳平均含量为1.7%、氯仿沥青“A”平均含量892.5mg/L、R。，平均值为0.82%、干酪根类型为Ⅲ型；长6烃源岩中有机碳，平均含量为2.46%、氯仿沥青“A”平均含量1429.1mg/L、Ro，平均值为0.73%、干酪根类型也为Ⅲ型。两者均属有机质丰度高、干酪根类型和成熟度较好、厚度较大的主力烃源岩。
2）油砂成藏主控因素分析：长6中上部发育了一系列辫状河三角洲水下分流河道及河道末端砂坝的砂体，纵向叠置，横向呈透镜状分布，构成油气运聚的主要空间。油气运导为储层中的连构成油气运聚的主要空间。但油气来自于下部的烃源岩，其输导与长6－长2层通孔隙，但东侧的断裂对油气的垂向输导起着主要的作用。
长2中也发育了一系列辫状河三角洲水下分流河道及河道末端砂坝的砂体，纵向叠置，横向呈透镜状分布，中的连通孔隙和东侧的断裂有关。因此，成藏的主控因素是岩性和构造。
图5-9 庙湾—四郎庙矿区延长组油气成藏示意图
3）成藏模式：三叠纪末，延长组各油层段内发育了一系列岩性圈闭。中侏罗世末的燕山早期，鄂尔多斯盆地南缘形成了巨型的逆冲推覆构造带，发育众多的逆冲断裂和挤压型背斜，并使早期形成的一些岩性圈闭被构造改造成为背斜型的岩性圈闭（图5.9）。此时烃源岩刚好进入生烃门限，构成较好的时空配置关系，侧向和垂向排烃共存；断裂对油气的运移也存在着有利与不利的两个方面。其后的燕山晚期和喜马拉雅期构造活动的影响，导致上覆盖层的缺失和严重剥蚀，油气捕集为低阻方式。现今该区为低油势区，油气的二次运移起着较好的调节作用。因此，该区的成藏模式属早期成藏后期改造型。
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