志丹油田小莊科區長6油層沉積特征與油氣成藏關系研究

譚 虹，王成龍，孫 明

(延長油田股份有限公司志丹采油廠，陜西 延安 717500)

小莊科井區長6油層儲層非均質性強，平面上連片性差，油層橫向上連通性較差，縱向上層間矛盾異常突出。在開發過程中，受平面及層間非均質性影響，儲層動用狀況差。目前，研究區已進行規模開發，采用水平井和常規井共同開發，但是常規井挖潛難度大，主要是由于地層能量低、油井產量遞減較快、含水上升快等問題。在這種開發形勢下，本文結合鉆井取心、錄井、測井等資料進行綜合分析，并對沉積環境和沉積微相實施研究分析，研究沉積特征與油氣成藏關系，對本區域的高效開發和提高油藏采收率具有重要的現實意義和指導價值。

1 區域地質特征

志丹油田小莊科區域勘探開發面積 43 km2。在構造上，研究區位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，為一平緩的西傾單斜，地層傾角不大于1°，千米坡降5～7 m。小莊科區長6油層總體表現為一復合式沉積旋回，沉積厚度 120 m 左右。根據沉積旋回及沉積相標志進一步將長6劃分為長61、長62、長63和長64四個亞層。其中，主力層長62、長61，油層厚度可達 40 m 左右，為三角洲前緣發育的鼎盛時期；長62沉積微相主要發育水下分流河道和水下分流間灣沉積微相，在水下分流河道兩側及前緣為水下天然堤和河口壩沉積微相；長61儲集層為志丹三角洲沉積體系的水下分流河道和水下天然堤、河口壩沉積微相，局部發育水下分流間灣。小莊科區域水動力條件減弱，儲集層泥質含量增加，低電阻率油層較為發育。

2 沉積構造

沉積構造可以反映沉積物沉積時的水動力強弱和沉積環境，是一種成因標志。在小莊科區域的巖心中發現，砂巖中多發育水平層理、波狀層理，時見脈狀層理、透鏡狀層理等，說明沉積環境受流水、波浪綜合作用，也受到潮汐等雙向水流影響。砂巖中可見炭屑層、植物碎片，說明離陸地較近。通過沉積構造特征，可以確定為三角洲前緣環境(圖1)。

3 垂向沉積序列分析

結合區域沉積背景，并根據巖性、沉積結構與構造、測井曲線特征及沉積環境的成因標志綜合分析，認為永寧油田小莊科區域延長組長6油層組主要沉積相類型主要為三角洲前緣亞相。其中，三角洲前緣亞相包括水下分流河道、水下天然堤和水下分流間灣微相。

(b)丹239井(1768.04～1768.16 m，長62，波狀層理)

(c)丹212井(1716.76～1716.89 m，長61，脈狀層理)

(d)永1080井(1604.77～1604.87m，長61，垂直蟲孔)

3.1 水下分流河道

水下分流河道在小莊科區域形成的砂體，通常由分流水體多次搬運和攜帶的碎屑物沖刷、充填和垂向加積而成，巖性主要為細砂巖、細-粉砂巖、夾少量粉砂巖、泥質粉砂巖和粉砂質泥巖，顏色以灰色為主，偶見棕褐色。砂巖中發育平行層理、板狀交錯層理、槽狀交錯層理、楔狀交錯層理及包卷層理，底部具沖刷面。沖刷面附近含大量泥礫。粉砂巖中發育水平層理、透鏡狀層理、沙紋層理(圖1-a，圖1-b，圖1-c)，可見植物碎片和垂直蟲孔(圖1-d)。

水下分流河道的自然電位曲線及自然伽馬曲線呈現較高的幅值，自然電位曲線呈鐘形或箱形。此外，長6油層組水下分流河道砂體中常見油斑、油跡砂巖，含油性較好(圖2、圖3)。

3.2 水下分流間灣

水下分流河道間巖性主要為薄層粉細砂巖與深灰色泥巖，主要發育水平層理、波狀層理，自然電位曲線表現為低幅度齒狀，呈網狀分隔水下分流河道(圖2、圖3)。

3.3 水下天然堤

水下天然堤一般為深灰色、灰色細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖和粉砂質泥巖互層。砂巖中可見沙紋及波狀交錯層理、包卷紋層、爬升層理和蟲孔等，砂體沉積厚度較薄(圖2、圖3)。

3.4 河口壩

河口壩一般分布在三角洲平原分流河道入湖的河口處，其突出特征是具向上變粗的沉積序列。砂壩中上部主要為厚層-塊狀的砂質層，分選較好，發育槽狀交錯層理、板狀交錯層理、平行層理和波狀層理。當水下分流河道延伸較長時，其前端的河口壩往往受河道沖蝕，在小莊科區域河口壩不太發育，只局部可見。

4 沉積微相剖面分布特征

4.1 順物源方向

對小莊科區域開展連井相分析，為沉積相平面展布特征研究提供依據。連井相剖面揭示，在順物源南北向的連井剖面上(圖4)，在長6沉積時期，永寧油田小莊科區域接受三角洲前緣亞相沉積，小莊科區域水下分流河道砂體在長61、長62和長63油層亞組中均有分布。其中，在長61和長62油層亞組中最為發育，同一砂體在剖面上呈條帶狀延伸，不同砂體呈疊合連片分布，其單砂體厚度大、連通性較好；在長63油層亞組中水下分流河道微相，在橫剖面上，總體以中間厚、兩邊薄的透鏡狀砂體居多，砂體厚度有所減薄。水下天然堤砂體沉積厚度較薄，或連續過渡為水下分流間灣微相。河口壩砂體多被河道沖蝕，或僅在局部殘余。

圖2 小莊科區域永590井長61沉積相綜合柱狀圖

圖3 小莊科區域丹239井長62油層亞組沉積相綜合柱狀圖

4.2 垂直物源方向

在垂直物源的東西向剖面上(圖5)，長6沉積時期，小莊科區域水下分流河道砂體在長61、長62和長63油層亞組中均有分布，砂體在橫剖面上呈條帶狀、透鏡狀分布，砂體特征表現為厚度大、連通性較順物源剖面較差。水下天然堤砂體沉積厚度較薄，而且延伸規模較小；河口壩砂體僅在局部發育。

5 沉積微相平面展布

丹227區域長64地層沉積特征表現為半深湖相，逐漸出現席狀砂，且深水期水下分流河道沉積逐漸發育；長63繼承了長64的沉積特征，水下分流河道沉積微相趨向成熟。

圖4 小莊科區域順物源方向長6油層組沉積微相剖面圖

圖5 小莊科區域垂直物源方向長6油層組沉積微相剖面圖

長62沉積時期主要發育水下分流河道、水下天然堤、分流間灣微相。西部水系發育壯大，河道寬0.8～5.7 km，砂體厚度10～21.7 m，砂地比在0.6～0.9;河道在永100-1井、永848-8井、永731-2井附近分叉成四支河道；中部水道規模較小，延伸較短；中東部水道規模也不大，在永156-1井附近分支成兩支水道，其中分支后的右邊一支河道與東部的一支小河道在永592-5井附近又合為一支水道；最東部的一支河道規模相對較大，在永577-1井進入研究區，一支向南延伸，河道寬0.2～1.5 km，砂體厚度10～18 m(圖6)。

長61沉積時期，是長6期水系最為發育的時期，主要發育水下分流河道、水下天然堤微相，分流間灣較發育。該時期各條水系均有壯大，砂體連片分布，砂體厚度10～32.8 m。從西到東全區共發育9支河道，在研究區中部合為一支大規模的河道，匯聚后繼續向南延伸(圖7)。

圖6 長62沉積微相平面圖

圖7 長61沉積微相平面圖

6 沉積微相與油氣成藏的關系

有利的沉積相帶是油氣富集成藏、大面積分布的重要地質基礎，是油氣運移聚集的最有利載體。尋找儲層發育的有利沉積相帶是評價石油預探區帶、預測有利勘探目標的關鍵。小莊科區域來自北部的物源體系在本區有多個分支，主要發育有水下分流河道和河口壩沉積微相，不同物源的砂體在該區交互疊置，造就了該區復雜的沉積環境。油氣聚集成藏過程同時受沉積微相類型的控制，優勢相帶(分流河道、)砂體巖性、物性相對較好，儲集空間大，更有利于大規模儲集油氣成藏。工區距離油源比較近，位于運移主路線上，從小莊科區域油層厚度和沉積相的疊置圖上可以看出高產井主要分布在分流河道微相中(圖8、圖9)，進一步證實了優勢儲集相帶對油氣的控制作用。

圖8 長61沉積微相和油厚疊合圖

7 結論

1)小莊科區域長6主力油層主要發育水下分流河道和水下分流間灣沉積微相。其中，長61為水下分流河道沉積微相發育的鼎盛時期，平面連通性較好。

2)儲層受水下三角洲相沉積沉積環境影響，油氣聚集成藏過程同時受沉積微相類型的控制，優勢相帶(分流河道)砂體巖性、物性相對較好，儲集空間大，更有利于大規模儲集油氣的成藏。