坳陷湖盆斜坡帶三角洲沉積微相與砂體分布研究
——以陜北綏靖地區延長組長61油組為例

黃文俊 (中南大學地球科學與信息物理學院,湖南長沙41 0083)

曠理雄 中南大學地球科學與信息物理學院 有色金屬成礦預測教育部重點實驗室 (中南大學),湖南長沙41 0083

史德鋒 (中南大學地球科學與信息物理學院,湖南長沙41 0083)

高攀峰 (中石油長慶油田公司采油四廠,寧夏銀川750005)

中生代大型內陸坳陷盆地——鄂爾多斯盆地是我國第二大含油氣盆地,油氣資源豐富。該盆地縱向上具有多層系含油氣特點,其中三疊系延長組長6段是盆地中生界主要產油層位之一[1-3]。近年來,陜北綏靖地區三疊系石油勘探已進入成熟階段,石油地質儲量逐年遞增,但現有的認識程度仍很難滿足勘探與開發工作的需要。目前對陜北斜坡延長組沉積體系的發育特征和砂體的分布規律等缺乏整體統一的認識,嚴重制約了下一步油氣勘探與開發。下面,筆者在已有眾多研究成果的基礎上,整理分析研究區480余口探井、評價井,結合巖心、測井、錄井和生產等資料,充分發揮測井資料易采集、縱向連續和分辨率高的優勢,采用區域地質資料與單井地質資料相結合、地質研究與測井技術相結合的綜合研究方法,對沉積相、沉積特征等進行研究,弄清楚砂體展布特征,為油田開發方案的制定提供方向和思路。

1 區域地質概況

鄂爾多斯盆地延長組為構造不發育的內陸拗陷湖盆,其油氣資源受沉積相及沉積體系的控制。長10至長1,盆地經歷了一個湖盆擴張-收縮的過程[4-5]。盆地內部主要發育平緩單斜構造,比較穩定,傾角一般不到1°,可劃分出6個一級構造單元[6-7]。

研究區位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西北部,為靖邊縣以南地區,面積約4900km2(見圖1)。該區長6段可劃分為長61、長62和長633個油組。長61油組見不同程度的油氣顯示,其中S155井、DP11井、T157井等獲高產工業油氣流,表明該油組為較好的含油氣區塊。

2 沉積相

根據區域沉積背景,研究區長61油組為三角洲平原和三角洲前緣沉積[8]。下面,筆者依據巖石學、沉積學和測井曲線所反映的地層結構特征,分析沉積相和測井相標志,研究了長61油組的沉積微相。

2.1 沉積相標志

通過對區內取心井段巖心的觀察,長61油組以淺灰色中、細砂巖為主,粉砂巖、泥巖多為灰黑色,砂巖顆粒磨圓度和分選均較好,可見平行層理、水平層理、波狀層理、大型交錯層理、沙紋層理、板狀交錯層理、槽狀交錯層理和沖刷面等沉積構造。沉積砂巖中可見植物碎片和植物莖干,泥巖中?？梢娭参锼樾己椭参锶~片,部分井中可見薄的煤線。

圖1 分流河道、分流間灣測井相模式(Y12井)

2.2 測井相標志

研究選擇自然伽馬和自然電位曲線,結合聲波、聲感應來進行沉積微相的研究。首先根據取心段的巖心分析確定測井相,建立巖-電響應模式,然后利用測井相分析未取心井段的沉積微相。

圖2 水下分流河道、水下分流間灣測井相模式(T215井)

2.3 沉積微相類型和特征

1)三角洲平原沉積特征 研究區延長組長61油組廣泛發育三角洲平原亞相,主要可識別出分流河道和分流間灣等微相類型。①分流河道。主要為細、粉砂巖,可見少量中砂巖,砂地比普遍大于0.3。砂巖中巖屑含量較高,成分成熟度較低,分選中等-好,多為次棱角狀,結構成熟度中等。發育大型槽狀、板狀交錯層理、平行層理和底沖刷構造。自然伽瑪曲線為中-高幅值,總體向上變低,呈微齒狀;自然電位曲線多呈中幅箱形-鐘形,底部突變,頂部為加速漸變,齒中線內收斂,光滑或齒化 (見圖1)。②分流間灣。主要為灰黑色泥巖、碳質泥巖和粉砂質泥巖,含植物碎片化石,砂地比普遍小于0.3。因經常處于半水淹狀態,沼澤發育,多可形成煤。自然伽馬曲線為中-高幅值,呈齒形;自然電位曲線呈低幅微齒形或平直形,反映水體較平靜的沉積環境 (見圖1)。

2)三角洲前緣沉積特征 三角洲前緣為河流入湖口至湖坡間的濱淺湖緩坡地帶,研究區延長組長61油組主要可識別出水下分流河道和水下分流間灣等微相類型。①水下分流河道。主要為砂、粉砂,泥質極少,砂地比普遍大于0.3。分選中等-好,磨圓度中等,呈次圓-次棱角狀。下部發育大-中型板狀交錯層理,在下伏的粉砂巖中見有滑塌變形構造,底部有沖刷面;上部為黃色中細粒巖屑長石砂巖,具板狀交錯層理,頂部為平行層理,整體上具有向上變細的正粒序結構。自然伽馬曲線呈低幅值,齒化較少;自然電位曲線為中-高幅箱形或近似鐘形,底部突變成加速漸變,頂部減速漸變,內收斂 (見圖2)。②水下分流間灣。沉積物主要為泥巖,含少量粉砂巖,砂地比普遍小于0.3。自然伽馬曲線為中-高幅值,呈齒形或為光滑曲線;自然電位曲線為低幅微齒或近平直 (見圖2)。

2.4 沉積微相平面展布特征

沉積微相的平面展布規律是沉積微相研究的核心。在地層劃分對比的基礎上,依據區域沉積背景、鉆井巖心及測井相,繪制了長61油組的沉積微相平面展布圖 (見圖3)。

圖3 綏靖地區長61油組沉積微相平面展布圖

由圖3可以看出,該區長61油組主要為三角洲平原沉積,其次為三角洲前緣沉積,發育 (水下)分流河道和 (水下)分流間灣。由于水流自北東向南西流動,該區有8條河道呈北東-南西向展布,(水下)分流間灣分布于 (水下)分流河道之間,自西向東依次為:Y47井一線、東坑-X61井一線、J1井-Y38井一線、楊橋畔-J5井一線、S60-T200井一線、Q106-ZJ35井一線、龍腰灣-王家灣一線、H106-S115井一線。

3 儲層特征與砂體展布

3.1 儲層特征

通過砂巖薄片分析,長61油組主要為含巖屑細粒長石砂巖;雜基主要為泥質,含量常低于5%;以方解石膠結為主,膠結類型以孔隙-薄膜型為主。

分析Y20井長61油組儲層鑄體薄片,樣品平均孔隙直徑為 36.48～104.94μ m,平均66.70μ m,說明樣品間差異很大。通過壓汞分析,最大孔喉半徑為 0.7730～ 1.9740μ m,平均 1.2948μ m;平均孔喉半徑為0.2439～ 0.6925μ m,平均 0.4173μ m;排驅壓力以及中值壓力分別為 0.380～0.944MPa和1.096～4.548MPa,平均分別為0.664MPa和2.728MPa,說明長 6儲層屬于中孔微細喉儲層。

圖4 綏靖地區長61油組砂巖厚度等值線圖

3.2 砂體展布特征

該區長61油組的物源為東北方向,根據測井解釋砂巖厚度數據,繪制了長61油組砂巖厚度等值線圖 (見圖4)。從圖4可以看出,長61砂體展布與沉積微相平面展布基本一致,呈北東-南西向條帶狀,交織分叉現象明顯。儲層砂體主要為河道砂體,縱向上連續性好,而在橫向上連續性相對較差,被河道間的泥質沉積所分割。砂體窄而長,橫剖面形態為近于對稱的透鏡體,周圍多為泥巖包圍。砂體厚度最大可達40m,平均17m,(水下)分流河道砂巖厚度大,一般8～20m,以細、粉砂為主,成分結構成熟度均較高,分選和磨圓均較好;(水下)分流間灣砂厚一般低于8m。由此可見,(水下)分流河道砂體發育的區域是有利目標區,特別是河道交匯處,砂體厚度增大,物性相對較好,是今后勘探的重點。

4 結 論

陜北綏靖地區長61油組發育三角洲前緣和平原沉積,主要為 (水下)分流河道和 (水下)分流間灣微相。砂體展布和沉積微相展布基本一致,為北東-南西向條帶狀展布,交織分叉現象明顯。(水下)分流河道砂體為主要儲集體,屬中孔微細喉儲層,厚度大,物性相對較好,是油氣集中分布的有利區帶。

[1]楊龍,曠理雄,車明,等.坳陷湖盆斜坡帶曲流河砂體分布與隱蔽油藏預測——以陜北寧條梁-喬溝灣地區延安組延91油組為例 [J].長江大學學報,2010(4):61-65.

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[3]楊新生.鄂爾多斯盆地陜北地區三疊系延長組油氣富集規律[J].低滲透油氣田,2000(1):16-21.

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