蘇里格氣田東區二疊系盒8段上部沉積相研究

2013-01-06 11:28:40單敬福長江大學地球科學學院湖北武漢430100

長江大學學報(自科版) 2013年8期

張凱，單敬福（長江大學地球科學學院，湖北武漢430100）

楊文龍（中石油西部鉆探工程有限公司蘇里格氣田開發第一項目經理部，內蒙古烏審旗017300）

蘇里格氣田東區位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡北部西帶，東距巴漢淖6km，南距烏審召1km，西與蘇76區相鄰，北抵加不沙以北2km，南北長約43．0km，東西寬約23．6km，面積約1012km2。蘇東區塊的儲層砂體孤立，非均質性異常嚴重，往往地質認識不能用鄰井揭示，由此表明該工區地質背景的復雜性［1-2］。為了弄清含氣的有效砂體，筆者對蘇里格氣田東區二疊系盒8段上部沉積相進行研究，以便為后續的氣藏評價提供理論依據。

1 地質特征

研究主要目的層段為蘇里格氣田東區二疊系盒8段上部，該層段以 “駱駝脖砂巖”之底為底界，該砂巖的頂部有一層 “雜色泥巖”，其自然伽馬值高，便于確定石盒子組與山西組的相對位置。根據沉積序列及巖性組合，自下而上分為盒8上部和盒8下部2段［3］。

盒8段上部砂巖顆粒粗，礫石成分主要為石英與燧石，少量為暗色巖塊，碎屑分選差，結構成熟度低。進入石盒子組后，砂巖成分中石英含量自上而下逐漸增加，長石含量減少，泥巖，性硬、吸水性及可塑性差。電性上，電阻率曲線呈鋸齒狀，聲波曲線呈鋸齒狀～尖峰狀起伏，自然伽馬（GR）曲線呈尖峰狀，局部呈箱狀。該組地層沉積穩定，厚度變化不大（120～130m），與下伏山西組地層呈整合接觸（見圖1）。

2 巖石學特征

盒8段上部巖石宏觀上主要有灰綠色、淺灰色為主的巖屑中粗砂巖、粗砂巖與含碳質為特色的深灰色、灰黑色的泥巖組合，且個別泥巖中還常見植物枝干碎片，說明該沉積期為洪泛沼澤成因的河流相沉積，經常處于缺氧環境，因此，在該區常見到暗色調還原色為主卻少見陸上暖色調的氧化色的泥巖沉積。所以，只參照泥巖顏色，很容易誤判為水下沉積環境的相類型（例如三角洲水下部分的前緣亞相）。據巖心觀察描述結果，發現盒8段上部巖石類型主要以巖屑中粗砂巖、含礫中粗砂巖、雜色礫巖為主，多見塊狀、平行、槽狀交錯層理，為典型的曲流河河床滯留砂礫巖、邊灘楔狀、斜層理構造特征。

砂巖樣品鑄體薄片鑒定結果（見圖2）表明，盒8段上部的孔隙類型以溶孔、致密孔為主，且與該區巖屑含量高、易遭受溶蝕有直接關系。一般石英顆粒骨架堅硬，不易遭受壓實，因此骨架間的粒間填隙物容易被后期成巖溶蝕。巖屑砂巖骨架軟，易遭受壓實，形成致密成巖相，因而巖屑含量越高，越容易被壓實形成致密成巖相。此外，巖屑含量高說明更接近物源，這與三角洲環境石英含量高遠離物源為特征的巖石組構有本質區別［4-5］。

3 測井相特征

根據多井測井資料的統計，在曲流河沉積環境中劃分出了河床、堤岸和河漫亞相，并在亞相基礎上進一步識別出了邊灘、河漫灘、溢岸、河漫沼澤等微相類型。其中邊灘微相自然伽馬曲線呈箱型或鐘形，聲波時差曲線呈塊狀高值（見圖3（a））；河漫灘微相自然伽馬曲線平直，聲波時差曲線呈微幅狀起伏（見圖3（b））；溢岸微相自然伽馬曲線主要為圣誕樹型，聲波時差曲線呈多變指型；河漫沼澤微相自然伽馬曲線呈指狀、鋸齒狀，電阻率曲線呈高低多變幅度值（見圖3 （c））。

4 砂體平面展布特征

在地質概念模型認識的基礎上，利用井點處所揭示的盒8段上部實際鉆遇砂體累積厚度。為了提高井間預測的準確度，結合地震反演砂體預測結果，對井間砂體展布進行了修正。盒8上單井砂巖最厚26．6m （召74井），最薄1．4m （召61井），一般為5．9～18．1m，平均7．6m。砂巖平面分布受沉積微相控制，在主河道帶微相制約下，砂體呈北北東向展布。蘇里格氣田東區發育有3條主河道帶：

圖1 蘇東區塊召48井單井分析綜合柱狀圖

圖2 蘇東區塊巖石鑄體薄片鑒定結果圖版

圖3 盒8段曲流河不同微相巖電性特征典型模版

1）第1條主河道帶該主河道帶由北部進入蘇里格氣田東區，北部處由于河道水體能量大，處于侵蝕搬運流態，而下游河水能量減弱，所攜帶的碎屑則不斷沉積，砂體平面呈北薄南厚的展布特點。

2）第2條主河道帶該主河道帶發育在蘇里格氣田東區北部中軸線處，沿著北北東指向向南部伸展，由于水體能量的變化與碎屑物供給的量的變化，砂巖厚度由北部平均21．7m向南減薄至7．9m。

3）第3條主河道帶該主河道帶發育在蘇里格氣田東區東部，砂體厚度呈由厚-薄-厚的變化特點：北部河道平均砂厚18．1m，向南延伸至蘇里格氣田東區中部，砂體平均厚度變為8m，再向南至蘇里格氣田東區的東南部，砂巖則不發育。

演化至盒8段晚期，盒8段上部內的構造和沉積背景均發生了較大變化。根據砂地比分析及測井約束反演分析，認為盒8段上部物源體系發生很大改變，即由早期的北北東向充沛物源體系轉變為目的層段的物源供給欠充分的物源體系，能量的變化引起了物源攜帶母巖性質的改變，導致砂質碎屑巖成份發生了改變，表現為石英成份逐漸降低和巖屑成份逐漸增加。總體上，盒8上河道進一步萎縮，砂體規模進一步縮小，發育東西2條河道，局部分岔，河道寬度4～8km，河道間及河間洼地分布范圍較廣（見圖4）。