鄂爾多斯盆地南部致密油沉積環境分析

張朔熙 ，陳西泮 ，王建華 ，張坤鵬 ，劉秀嬋

（1.延安大學石油工程與環境工程學院，陜西延安 716000；2.延長油田股份有限公司富縣采油廠，陜西延安 716000；3.延長油田股份有限公司旬邑指揮部，陜西旬邑 711300）

致密油作為現今非常規油氣中的一大主力資源，在國內外已有多年研究。鄂爾多斯盆地為國內致密油資源主力區域，尤其是三疊系延長組長7致密油，分布范圍廣，特征明顯，資源豐富。究其主要原因，沉積環境起到了至關重要的控制作用。近年來，對鄂爾多斯盆地長7致密油研究多集中在盆地北部及西南部，對于南部地區，如富縣、旬邑、下寺灣、黃陵地區致密油研究相對較淺，本文就南部區域致密油沉積環境及其形成的砂巖特征進行分析，能夠有力地推動盆地南部致密油研究與開采。

1 概況

鄂爾多斯盆地三疊系延長組時期，受區域印支構造運動的影響，不斷發生下沉，并在該期下沉速率較高，所以沉積了一套較厚的沉積巖，為延長組地層[1]，三疊紀末期，沉積的厚層沉積物的作用下，產生強烈的壓實作用，造成大量原生孔隙喪失，剩余的原生孔隙及后期形成的次生孔隙成為現今油氣儲集的有利空間。盆地內部經過雨水的充填形成典型內陸型湖泊，加之周圍河流的匯入等一系列地質作用，盆地內跟致密油有關的儲層沉積巖聚集環境大致包含四類：湖泊環境、地震/火山導致濁流環境、深水重力流環境、三角洲環境[2，3]，四種環境下形成的粗砂巖、細砂巖成為近距離運移成藏的致密油的良好儲存環境。

盆地南部區域響應和繼承了盆地的所有變遷與演化，致密油聚集的長6、長7、長8期均經歷了盆地的變化，三個時期受到不同物源、外動力及重力流等因素影響，主要處于湖成三角洲環境。在此環境下，三角洲前緣中河道砂體、滑塌砂體、碎屑流砂體及濁積砂體為致密油主要存儲環境[4]，各區域又分別表現出各自的特征。

2 沉積巖及沉積相特征

2.1 旬邑地區特征

旬邑位于盆地最南端，構造上屬坡折帶，受到物源充足、沉積演化快的特點影響[5]。三疊系地層中含油層位集中在長2、長6、長8，其中，目前認為屬致密油的為長8地層。長7期與盆地沉積背景相呼應，處于湖泊環境下，發育半深湖、深湖滑塌沉積與重力流沉積物。砂巖沉積原因豐富，厚度充足。長8期伴隨湖盆的縮減與河流地質作用，形成了以三角洲為主的沉積環境，致密油主要存儲在該時期形成的三角洲前緣水下分流河道砂體中，除此，還有部分原油聚集在坡折帶重力滑塌形成的砂體中。長73發育的平均厚約20 m的烴源巖作為致密油有利來源。

致密油主力層位長81砂巖類型以長石砂巖、巖屑長石砂巖多見，碎屑組分中除長石、石英外，巖屑以變質巖巖屑為主。填隙物中膠結物有泥質、碳酸鹽巖，雜基以泥質為主。沉積物整體表現出粒度細，結構成熟度、成分成熟度均表現為中等-低。

2.2 黃陵地區特征

黃陵地區地處盆地南部中間，在盆地油氣資源中有一定貢獻。主要產油層位為長2、長6，目前認為長6為典型致密油藏。長6期黃陵地區伴隨湖盆縮小、沉積厚度增大，加之東北、西南兩大物源共同作用下，發生重力流沉積，包含砂質碎屑流沉積、濁流沉積、滑塌沉積[6]，其中黃陵地區長6期以深湖砂質碎屑流沉積、深湖濁流沉積為主，致密油聚集在深水三角洲前緣環境。

沉積巖巖性上濁積巖或碎屑巖都以長石砂巖、長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖為主。不同之處在于濁積巖雜基中泥質含量較多。結構成熟度與成分成熟度均屬于低。

2.3 富縣地區特征

富縣地區在延長期處于湖盆發育的高潮期，在盆地沉積演化背景下，三疊紀主要發育砂質碎屑流沉積與地震事件形成震碎角礫巖、液化網狀砂脈[7，8]。致密油分布在長7、長8層位中，在延長期發生的地震事件造成的微裂縫、為斷層為致密油的運移有一定貢獻作用。但長7致密油主要儲集于長7上部的三角洲前緣和濁積扇砂體中[9]，長8致密油集中在三角洲前緣水下分流河道砂體中，兩者均在前緣末端斜坡帶發生砂質碎屑流沉積，也為致密油的存儲作出了較大貢獻。

長7油層組砂巖類型以長石砂巖為主，巖屑成分以變質巖巖屑為主，顆粒結構成熟度與成分成熟度中等。長8砂巖類型為長石砂巖、巖屑長石砂巖，填隙物以膠結物為主，結構成熟度與成分成熟度表現為低。

2.4 甘泉地區特征

甘泉地區緊鄰延安市，構造上平緩。致密油分布的長7期處于淺湖-深湖過渡時期[10，11]，隨著湖泊水的增加，大量的生物會隨著時間的推移，死亡、埋藏、變為豐富的有機質，作為有利的烴源巖。在此過程中，由于水動力增加，會產生濁流攜帶一些細粒砂體搬運，當濁流動力變小，加之地勢平緩時，砂體未經過長距離搬運而沉積下來，這些濁積巖聚集形成的濁積河道成為了下寺灣地區致密油儲集層。巖性上主要為巖屑長石砂巖，以粉細砂巖為主，填隙物中以膠結物為主。結構成熟度與成分成熟度表現為中等-低。

3 優勢沉積微相展布與致密油分布

盆地南部各區域致密油聚集于未經過遠距離搬運、離烴源巖較近的砂巖中，各類型砂巖聚集成藏后，在平面上展現出一定的沉積相帶，研究沉積相帶的規模、分布來掌握砂巖的厚度與分布范圍，為尋找或研究致密油有貢獻意義。

南部四個區域均受到區域上構造與沉積環境的影響，長8湖盆鼎盛時期，湖泊周圍隨著物源供給帶來大量砂體形成三角洲砂體；長7期，盆地南部下降，湖水大量進入，帶入砂體發生碎屑流沉積、濁流沉積及滑塌沉積；長6期湖泊收縮、砂體大范圍進入湖泊邊緣，形成多個湖成三角洲。各時期沉積的砂體為致密油的存儲提供了良好的空間。不同的微相對致密油存儲有不同的影響（見圖1）。

旬邑地區目前勘探程度、范圍較其他區域低。長81致密油所處沉積環境為水下分流河道、水下天然堤部分。究其優勢沉積微相，為水下分流河道微相，受到東北物源的影響，由于旬邑地區地處陜北斜坡最南部，離物源遠，所以物源單一、無疊加，河道中央砂體厚度不大，一般大于20 m，砂地比大于0.5（見圖1-a）。

富縣地區長82致密油近年來受到關注，并取得產量突破。致密油主要聚集在湖進時期形成的三角洲前緣水下分流河道中。受到物源充足的影響，砂體厚度大于20 m、砂地比大于0.5者為最有利致密油聚集環境，尤其在河道交會處，砂體疊加，厚度增大，較厚處大于25 m，單井日產油高者，日產油7 t（如L46井）（見圖1-b）。

黃陵地區長6致密油存儲在湖成三角洲前緣水下分流河道微相中，河道砂體大于20 m，砂地比大于0.7為最有利致密油存儲環境，試油、產量結果都較好。更有高者，砂體厚度大于35 m，累計產油280 t。水下天然堤、水下分流間灣亦存在砂體，但由于砂體存儲不穩定、厚度薄等特點不易保存致密油，如若保留砂體，致密油不易運移至此處（見圖1-c）。

下寺灣地區致密油主要層位為長7，致密油富集或產量較高區域除集中在水下分流河道以外，另一個優勢沉積微相為濁積水道，沉積砂巖厚度較水下分流河道厚度薄、范圍小為特點，產量較高處（日產大于2.0 t）砂厚大于15 m，砂地比大于0.7（見圖1-d）。

圖1 鄂爾多斯盆地南部四個區域沉積微相平面圖

圖1 鄂爾多斯盆地南部四個區域沉積微相平面圖

4 結論

三疊紀鄂爾多斯盆地南部區域（富縣、甘泉、旬邑、黃陵）位于湖泊環境，主要發育三角洲前緣、淺湖-深湖兩個亞相。砂巖發生運動沉積的模式有重力滑塌沉積、碎屑流沉積、濁流沉積、水下分流河道。沉積物均以細砂巖為主，結構成熟度和成分成熟度中等-低。

受湖岸線變化影響，水下河道微相地處水下構造高處，顆粒沉積厚度大。厚度大于15 m，砂地比大于0.5為致密油優勢微相帶，均表現出較高產量。此外，甘泉地區除上述微相外，湖下濁流攜帶砂體在構造高點沉積，形成濁積水道，雖然砂巖厚度較薄，但就產量而看，該微相也可作為致密油優勢微相。