鄂爾多斯盆地坪北地區長9油層組沉積微相研究

徐 衛，何貞銘(長江大學地球科學學院，湖北 荊州434023）

李永鋒，孟 越(中石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西 延安716000）

楊申谷，郭 萍(長江大學地球科學學院，湖北 荊州434023）

沉積微相研究是油田開發中不可缺少的地質研究工作，它是儲層成因、單砂體展布、油層平面非均質性的最重要基礎，研究的精細程度和準確程度直接決定了對地下儲層的平面和垂向的認識，做好沉積微相的研究對油田開發具有重要的意義[1]。鄂爾多斯盆地三疊系延長組一直是許多地質工作者研究的對象，但多數研究工作都集中在長1-長6油層組，對長7-長10油層組研究不多。下面，筆者在區域地質研究背景的基礎上，通過巖心資料和測井曲線特征進行綜合分析，對工區內延長組長9油層組開展沉積微相的研究，明確了該地區沉積微相的類型和平面分布特征，為該地區油氣藏的進一步勘探和開發提供有利的地質依據。

1 地質概況

鄂爾多斯盆地位于華北地臺的西部，是一個多構造體系、多旋回演化、多沉積類型的大型盆地，根據盆地的基本地質特征，結合盆地的構造演化，將盆地劃分為伊盟隆起、渭北隆起、西緣沖斷帶、晉西撓褶帶、天環坳陷和陜北斜坡6個次級構造單元[2-3]。盆地內發育的三疊系延長組是一套完整的陸相河流-三角洲-湖泊沉積系，湖進-湖泛-湖退的 “三段式”演化階段很連續、很平穩，相應地保存了一套湖盆發生-發展-消亡全過程的沉積物[4]。前人根據延長組沉積地層特點，將其劃分為5個巖性段：T3y1-T3y5（延1段-延5段），10個油層組(長1-長10油層組），縱向上表現為湖進到湖退的變化過程，反映了沉積盆地形成-擴張-萎縮-消亡的過程[5-6]。研究區位于鄂爾多斯盆地的陜北斜坡帶，處于安五油田和靖安油田之間，勘探面積約2978km2。

2 儲層特征

1）巖石學特征 長9油層組以長石質巖屑砂巖為主，主要礦物成分中石英為30%～36%，長石為40%～48%，長石以鉀長石為主，巖屑以巖漿巖和變質巖巖屑為主，沉積巖巖屑少見。膠結物主要有：方解石、鐵方解石、鐵白云石、硅質、長石、濁沸石、黃鐵礦、高嶺石，不同層位膠結物的成份有所不同，總體以鐵方解石為主，其次為硅質膠結物和方解石膠結物。砂巖結構以細粒砂為主，次棱角-次圓狀，分選中等。

2）儲集空間特征 砂巖儲集巖的孔隙按成因分為原生孔隙和次生孔隙，掃描電鏡(見圖1）觀察和鑄體薄片資料分析表明長9油層組次生孔隙發育，為其主要儲集空間，次生孔隙中以粒間溶孔為主，其次為溶蝕微孔。

圖1 坪北長9油層組儲層孔隙結構掃描電鏡

3）儲層物性特征 對已獲取的研究區巖心物性的資料(見表1）統計分析表明，在工區內發育的主要沉積微相環境中，以水下分流河道砂體的物性最好，河口壩砂體次之，分流間灣和席狀砂砂體物性較差。

3 沉積微相類型及特

根據前人研究，長9油層組沉積期物源以北部方向為主，研究區屬于河流-三角洲-湖泊沉積體系，總體上處于安塞河流三角洲沉積體系，發育正常三角洲-淺湖亞相沉積。在區域地質研究背景的基礎上，通過對取心資料的沉積相標志鑒定分析，結合測井曲線特征，表明長9油層組以三角洲前緣和前三角洲亞相為主，沉積微相類型有水下分流河道、分流間灣、河口砂壩、遠砂壩、席狀砂、淺湖泥。

表1 坪北地區各沉積微相類型儲層物性統計表

1）水下分流河道 該微相是三角洲前緣亞相的主體部分，為陸上分流河道的水下延伸部分，在向湖盆延伸過程中，河道加寬，深度減小，分叉增多，流速減緩，堆積速度增大，沉積物以砂、粉砂為主，泥質少。砂體巖性由下部灰色細砂巖向上漸變為灰色細-粉砂巖，粒度由粗變細，具正韻律特征。下部發育槽狀交錯層理，中部發育平行層理，上部泥質含量增多發育波狀層理（見圖2（a）、（b）、（c））。自然電位曲線呈中-至高幅度的箱形，自然伽馬曲線呈齒化箱形(見圖3（a））。

2）分流間灣 位于水下分流河道之間相對凹陷的地區，巖性主要為細至粉砂巖與薄層泥巖互層，砂巖泥質含量高，由水下分流河道溢岸形成。自然電位異常幅度較小，自然伽馬齒化明顯(見圖3（b））。

3）河口砂壩 位于水下分流河道的河口處，沉積速率最高，具反韻律和反-正復合韻律特征。砂壩底部為具變形波狀層理的泥質砂粉巖，下部為具波狀層理的紋層狀薄層砂泥巖互層，中部為具交錯層理細砂巖，頂部為粉砂巖向泥質粉砂巖和泥巖過渡（見圖2（d）、（e）、（f））。自然電位曲線呈的漏斗型，自然伽馬齒化(見圖3（c））。在工區的研究層位中，河口砂壩發育較少，這是與水流介質能量較強、河水攜帶的沉積物被流水改造和形成分布廣泛的席狀砂有關。

4）遠砂壩 主要分布于河口壩前方較遠的部位，沉積物較細，巖性以細-粉砂巖為主，縱向上相帶窄，常與間灣泥或淺湖泥呈互層狀出現。自然電位，自然伽馬曲線呈小幅度的箱形或鐘形(見圖3（d））。

5）席狀砂 由于水流介質的改造作用，使河口砂壩受波浪和岸流的淘洗和簸選，發生側向遷移，呈席狀或帶狀廣泛分布于三角洲前緣，在遠砂壩外緣和側緣也較發育。巖性主要為粉砂巖，少量細砂巖，砂巖泥質含量高。自然電位異常幅度較小，自然伽馬齒化明顯（見圖3(e））。

6）淺湖泥 巖性主要為灰色泥巖或粉砂質泥巖，間或有薄層的前緣席狀砂。自然電位曲線平緩，處于基線值，自然伽馬呈平緩高值的齒形(圖3（f））。

圖2 坪北地區延長組長9巖心照片

4 沉積微相平面展布特征

以單井相和剖面相分析為基礎，參照砂層等厚圖，繪制了長9段早期和晚期的沉積微相平面展布圖，對研究區沉積微相平面分布規律進行分析。

圖3 坪北地區長9油層組測井相特征

1）長9油層組沉積早期沉積微相展布 長9油層組沉積早期水下分流河道砂體發育且延伸遠，主要為3條水下分流河道，其中東側南北向一支規模較大，且又分支成東、西2條次級水下分流河道，東側次級一支規模小延伸短，尖滅較快；西側次級河道發育其延伸方向為P20-102井、P31-97井。從西北方向向湖盆推進的2支水下分流河道，規模較小；北側一支延伸方向為S103、S97井方向，并在S210井、S97井附近尖滅；南側一支水下分流河道延伸方向為S98井、S124井方向，尖滅較塊，推進范圍不大(見圖4(a））。

2）長9油層組沉積中期沉積微相展布 此時的沉積微相展布與早期相比，主水下分流河道河道砂體延伸短、尖滅快。主要發育3條南北向主水下分流河道。其中西側一支水下分流河道較寬，分支成2次級水下分流河道，其分別對應S228井、S103井和S210井、S97井延伸方向；中間和西側2支水下分流河道與東支相比砂體規模小，延伸短，尖滅快。該時期遠砂壩普遍發育，遠砂壩砂體發育規模大，在多個井區附近均有出現(見圖4（b））。

3）長9油層組沉積晚期沉積微相展布 長9油層組沉積晚期與早期相比遠砂壩不發育，主水下分流河道砂體帶變窄，分支少，河道東移，工區西側已無水下分流河道沉積，以泥質沉積為主，發育的2支水下分流河道中，西側一支延伸方向為S271井、S210井，水下河道砂帶砂體窄，尖滅快，分布局限；東側分流河道分支成2條次級分流河道，各次級分流河道又分支成多條次級水下分流河道，砂體帶總體分布窄，分叉快(見圖4（c））。

圖4 坪北地區長9油層組沉積微相平面展布圖

[1]趙榮，李天仁，周圍 ．葡淺12區塊黑帝廟油層黑I砂組沉積微相研究 [J]．特種油氣藏，2011，18（1）：16-20．

[2]楊華，竇偉坦，劉顯陽，等 ．鄂爾多斯盆地三疊紀延長組長7沉積相分析 [J]．沉積學報，2009，27（1）：254-263．

[3]陳飛，羅平，張興陽，等 ．陜北地區上三疊統延長組三角洲骨架砂體粒度特征 [J]．沉積學報，2010，28（1）：58-67．

[4]李樹同，王多云，陶輝飛，等 ．鄂爾多斯盆地三疊紀延長期湖水分布特征及演化規律 [J]．沉積學報，2009，27（1）：41-47．

[5]劉化清，袁劍英，李相博，等 ．鄂爾多斯盆地延長期湖盆演化及其成因分析 [J]．巖性油氣藏，2007，3（1）：52-56．

[6]王居峰，趙文智，郭彥如，等 ．鄂爾多斯盆地三疊系延長組石油資源現狀與勘探潛力分析 [J]．現代地質，2010，24（5）：957-964．