煙霧峁地區(qū)延長組深湖細粒沉積巖巖相特征

陳玉寶 葉政欽 楊海龍 張創(chuàng) 周雪

摘 要：為研究細粒沉積巖的分布、深湖的巖相劃分和儲層評價，尋找有利區(qū)帶，選取鄂爾多斯盆地延長組長7深湖細粒沉積巖進行礦物含量、有機質(zhì)含量及沉積結(jié)構(gòu)等巖性特征分析，建立量化分類方案。結(jié)果表明：細粒沉積巖可分為富有機質(zhì)層狀頁巖相、富有機質(zhì)凝灰質(zhì)條帶泥巖相、富有機質(zhì)層狀泥巖相、富有機質(zhì)層狀粉砂質(zhì)泥巖相、含有機質(zhì)層狀細砂巖相和含有機質(zhì)塊狀砂巖相6種巖相類型，分別具有“一高四中一低”“兩高兩中兩低”“一高三中兩低”“五中一低”“四中兩低”和“一中五低”等測井曲線特征；煙霧峁地區(qū)長7段為含有機質(zhì)層狀細砂巖相和含有機質(zhì)塊狀砂巖相，物性較好，有利于致密油的聚集。分析煙霧峁致密油藏巖相特征，推測油藏有利巖相，建立不同類型的巖相，為缺乏巖芯資料井段的巖相識別提供思路。關(guān)鍵詞：細粒沉積巖；巖相劃分；巖相測井響應特征；煙霧峁地區(qū)中圖分類號：P 618.13

文獻標志碼：

A

文章編號：1672-9315（2023）06-1110

-08

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0609開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Deep lake fine-grained lithofacies sedimentary characteristics

of Yanchang Formation in Yanwumao area

CHEN Yubao，YE Zhengqin，YANG Hailong，ZHANG Chuang，ZHOU Xue

（Yanchang Oilfield Co.，Ltd.，Yanan 716000，China）

Abstract：In order to clarify the distribution of fine-grained sedimentary rocks，the lithofacies classification of deep lakes，and the evaluation of sedimentary reservoirs，and to facilitate the search for favorable zones，7 deep lake fine-grained sedimentary rocks from the Yanchang Formation of the Ordos Basin were selected for analysis of lithological characteristics such as mineral content，organic matter content，and sedimentary structure，and a quantitative classification scheme was established.The results show that fine-grained sedimentary rocks can be divided into six types of lithofacies：

organic rich layered shale facies，organic rich tuffaceous strip mudstone facies，organic rich layered mudstone facies，organic rich layered silty mudstone facies，layered fine sandstone facies with organic matter，and block sandstone facies with organic matter.They have logging curve characteristics such as “one high，four middle and one low”，“two high，two middle and two low”，“one high，three middle and two low”，“five middle and one low”，“four middle and two low”，and “one middle and five low” respectively；The Chang 7 section in the Yanwumao area contains organic layered fine sandstone facies and organic block sandstone facies，with good characteristics of rock facies distribution and physical properties，which are conducive to the accumulation of tight oil.By analyzing the lithofacies characteristics of tight oil reservoirs in the study area，it is inferred that the reservoir is favorable for lithofacies，and different types of lithofacies are established to provide ideas for lithofacies identification in well sections lacking core data.Key words：fine grained sedimentary rocks；lithofacies classification；response characteristics of lithofacies logging；Yanwumao area

0 引 言巖相是一定沉積環(huán)境中形成的巖石或巖石組合，是沉積相的主要組成部分，突出反映沉積環(huán)境中的古地理條件和沉積物特征中的巖性特征，為沉積相中最重要最本質(zhì)的內(nèi)容。相對于粗碎屑沉積，細粒沉積粒度細小，更能指示沉積環(huán)境的局部變和油氣的聚集。鄂爾多斯盆地煙霧峁地區(qū)位于三疊系延長組沉積時期湖盆中心地帶，長7段石油勘探成效顯著，姬塬地區(qū)長7-2發(fā)現(xiàn)新安邊油田，湖盆中部發(fā)現(xiàn)慶城油田［1］。根據(jù)巖性組合差異，長7段頁巖可分為夾層型和頁巖型2大類，是目前長7主要的

工業(yè)產(chǎn)層［2］，含油性明顯優(yōu)于長6、長8段砂巖［3］。中國陸相頁巖層系中的夾層是石油富集的有利場所，是頁巖層系石油勘探開發(fā)的有利目標［4-6］。針對鄂爾多斯延長組長7段細粒沉積巖，目前的定量化精細研究主要集中在成巖相［7-8］、頁巖油烴源巖參數(shù)評價［9-11］和層序劃分［12］等方面，巖相劃分研究較少，但在東營凹陷和國內(nèi)外其他地區(qū)應用較多［13-19］。根據(jù)巖芯、巖性和測井資料，利用統(tǒng)計學軟件對測井資料進行量化處理，通過Fisher判別法對細粒沉積巖相進行精細劃分。

鄂爾多斯盆地是中國大型含油氣沉積盆地之一，由6個次級構(gòu)造單元組成（圖1）［19］。

晚三疊世，鄂爾多斯盆地具“北東緩、南西陡”的特征［20-21］。延長組自上而下劃分為10個油層組（圖1），長7段沉期為湖盆發(fā)育演化的鼎盛時期，沉積富含有機質(zhì)的泥頁巖，是盆地中生界最重要的烴源巖，其中長7-3為最大湖泛期，也是湖泊熱流體活動的高峰期，藻類和浮游生物的繁盛

為大規(guī)模頁巖油的富集創(chuàng)造了有利的物質(zhì)條件［22

-23］。

1 細粒沉積巖劃分依據(jù)

1.1 礦物成分礦物成分是造成細粒沉積巖類型多樣性的根本因素，是細粒沉積巖巖相劃分的首要標志［24］。通過對已有巖礦鑒定資料統(tǒng)計，采用三端元圖解方法對巖石類型進行分類劃分（圖2），確定長7段泥頁巖類型主要為黏土質(zhì)泥頁巖和混合質(zhì)泥頁巖，砂巖類型主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖。

1.2 沉積構(gòu)造通過巖芯觀察可見塊狀構(gòu)造、層狀構(gòu)造和紋層狀構(gòu)造，由于研究井段層理較薄，層狀和紋層狀區(qū)分不明顯，所以從構(gòu)造的角度上分為塊狀構(gòu)造和層狀構(gòu)造2種，4227井長7-3底部可見凝灰質(zhì)條帶（圖3）。

1.3 有機質(zhì)含量有機質(zhì)是生油的物質(zhì)基礎(chǔ)，有機質(zhì)含量是進行巖相分類的重要依據(jù)之一。國內(nèi)通用的劃分依據(jù)以2%為界，將巖相劃分為富有機質(zhì)（TOC≥2%）和含有機質(zhì)（TOC＜2%）。煙霧峁地區(qū)4227井長7段TOC為0.65～7.76%，平均含量為3.40%，其中富有機質(zhì)占比60%。通過△log R擬

合TOC含量，其中富有機質(zhì)占比約76.76%（圖4）。

2 細粒沉積巖相劃分通過巖芯觀察、錄井資料，在長7深湖沉積中主要識別出6種巖相（表1）。①富有機質(zhì)層狀頁巖相，主要分布在4227井長7-2底部、長7-3頂部和底部，平均厚度1.36 m，以黏土礦物為主，次為石英，有機質(zhì)富集層發(fā)育，為層狀-紋層狀構(gòu)造（圖5（a））；②富有機質(zhì)凝灰質(zhì)條帶泥巖相，主要分布在4227井長7-3頂部和底部，平均厚度0.2 m，以黏土礦物和石英為主，次為長石，有機質(zhì)富集層發(fā)育，為層狀-紋層狀構(gòu)造（圖5（b））；③富有機質(zhì)層狀泥巖相，主要分布在4227井長7-1上部、長7-2下部和7-3中下部，平均厚度1.13 m，以黏土礦物和石英為主，有機質(zhì)富集層發(fā)育，層理明顯（圖5（c））；④富有機質(zhì)層狀粉砂質(zhì)泥巖相，主要分布在4227井長7-1段、長7-2上

部和7-3中下部，成薄層狀，平均厚度0.8 m，以石英為主，次為黏土礦物，截面可見明顯砂礫（圖5（d））；⑤含有機質(zhì)層狀細砂巖相，主要分布在4227井長7-1中部、長7-2頂部和7-3上部，平均厚度0.92 m，以石英為主（圖5（e））；⑥含有機質(zhì)塊狀砂巖相，主要分布在4227井長7-1中部、長7-2頂部，平均厚度1.05 m（圖5（f））。

3 不同巖相的測井相特征不同的巖相具有不同的測井響應特征。測井資料是油田中最常規(guī)最容易收集的資料，通過建立不同巖相的測井響應模式，在缺乏巖芯等資料時，運用常規(guī)測井資料劃分巖相。

通過測井曲線的分布范圍和均值，建立不同泥巖巖相的測井響應模式（表2，圖6），6種巖相分別具有“一高四中一低”“兩高兩中兩低”“一高三中兩低”“五中一低”“四中兩低”和“一中五低”的特點。

4 巖相特征

4.1 優(yōu)勢巖相判別依據(jù)GB/T 38718—2020《頁巖油地質(zhì)評價方法》規(guī)定“富有機質(zhì)頁巖層系烴源巖內(nèi)粉砂巖、細砂巖、碳酸鹽巖單層厚度不大于5 m，累計厚度占頁巖層系總厚度比例小于30%。結(jié)合砂巖厚度，遵循以下特征確定長7不同層段的優(yōu)勢巖相。砂巖厚度占比≥30%的層位，優(yōu)勢巖相為含有機質(zhì)層狀細砂巖或含有機質(zhì)塊狀砂巖，砂巖厚度占比＜30%的層位，優(yōu)勢巖相為占比最多的巖相類型（圖6）。

4.2 巖相平面展布

煙霧峁地區(qū)

長7-3段北部以含有機質(zhì)塊狀砂巖相和含有機質(zhì)層狀細砂巖相為主，南部以富有機質(zhì)層狀頁巖相和富有機質(zhì)層狀泥巖相為主（圖7（a））。長7-3沉積期，湖盆沉降進入鼎盛時期。研究區(qū)臨近東北部物源，來自東北部三角洲的滑塌沉積占研究區(qū)主體，向湖盆內(nèi)部推進，大面積發(fā)育；西南部物源進一步減弱，沉積規(guī)模進一步向西南部減小。研究區(qū)東北部發(fā)育滑塌沉積砂體，砂體由東北至西南呈條帶狀分布，單井砂體厚度為0～38 m，寬度300～1 700 m；湖盆中央與西南部發(fā)育的濁積砂體，沉積厚度較薄，呈土豆狀分布，單井砂體厚度為0～14 m，寬度為

300～1 000 m。

長7-2北部以富有機質(zhì)層狀泥巖相為主，零星分布含有機質(zhì)塊狀砂巖相、含有機質(zhì)層狀細砂巖相和富有機質(zhì)層狀頁巖相（圖7（b））。長7-2沉積期，湖盆逐步抬升，水體變淺。東北部物源體系向湖區(qū)推進明顯，來自東北部三角洲的滑塌沉積占研究區(qū)主體，大面積發(fā)育，平面展布呈條帶狀。與長7-3段一樣，湖盆東北部發(fā)育滑塌沉積砂體厚度較厚，砂體由東北至西南呈條帶狀分布，單井砂體厚度為0～34 m，砂體寬度為400～1 500 m；湖盆西南部與中央的濁積砂體，沉積厚度較薄，呈土豆狀分布，單井砂體厚度為0～15 m，寬度為200～1 300 m。長7-1以含有機質(zhì)塊狀砂巖相和富有機質(zhì)層狀頁巖相為主（圖7（c））。長7-1沉積期，湖盆進一步抬升。河道主要來自東北部、南部，物源體系向湖盆中心匯聚，向湖盆內(nèi)部發(fā)育三角洲前緣砂體與濁積砂體沉積。東北部及西南部的三角洲大面積發(fā)育，水下分流河道加寬，深度減小，分叉增多，遠砂壩不發(fā)育或規(guī)模較小。水下分支河道、河口壩為優(yōu)勢微相，其中水下分流河道微相廣泛發(fā)育，且砂體沉積厚度較厚，砂體由東北至西南呈條帶狀分布，單井砂體厚度為20～67 m，寬度為200～1 400 m。

長7段孔隙度表現(xiàn)為自下而上孔隙度逐漸增加，平面上自東北至西南方向孔隙度逐漸降低，其中含有機質(zhì)層狀細砂巖相和含有機質(zhì)塊狀砂巖相孔隙度較大，粉砂質(zhì)泥巖次之，其他3種巖相孔隙度較小。長7-3段富有機質(zhì)頁巖相和富有機質(zhì)層狀泥巖相中發(fā)育的烴源巖為石油的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，在異常高壓的作用下向長7-1段中物性更好的含有機質(zhì)層狀細砂巖相和含有機質(zhì)塊狀砂巖相運移，為石油的聚集提供場所，長7-1段油層較厚，發(fā)育較廣。含有機質(zhì)層狀細砂巖相和含有機質(zhì)塊狀砂巖相為有利于石油的聚集。

5 結(jié) 論

1）提出煙霧峁地區(qū)細粒沉積可分為6種巖相類型，分別為富有機質(zhì)層狀頁巖相、富有機質(zhì)凝灰質(zhì)條帶泥巖相、富有機質(zhì)層狀泥巖相、富有機質(zhì)層狀粉砂質(zhì)泥巖相、含有機質(zhì)層狀細砂巖相和含有機質(zhì)塊狀砂巖相。

2）闡述了一高四中一低、兩高兩中兩低、一高三中兩低、五中一低、四中兩低、一中五低等6種不同巖相的測井相特征。

3）分析了巖相平面展布特征，其中含有機質(zhì)層狀細砂巖相和含有機質(zhì)塊狀砂巖相物性較好，有利于致密油的聚集。

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（責任編輯：李克永）