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(qū)延長組長61油組為例

黃文俊 (中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院,湖南長沙41 0083)

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

史德鋒 (中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)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(nèi)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(chǎn)油層位之一[1-3]。近年來,陜北綏靖地區(qū)三疊系石油勘探已進入成熟階段,石油地質(zhì)儲量逐年遞增,但現(xiàn)有的認識程度仍很難滿足勘探與開發(fā)工作的需要。目前對陜北斜坡延長組沉積體系的發(fā)育特征和砂體的分布規(guī)律等缺乏整體統(tǒng)一的認識,嚴重制約了下一步油氣勘探與開發(fā)。下面,筆者在已有眾多研究成果的基礎(chǔ)上,整理分析研究區(qū)480余口探井、評價井,結(jié)合巖心、測井、錄井和生產(chǎn)等資料,充分發(fā)揮測井資料易采集、縱向連續(xù)和分辨率高的優(yōu)勢,采用區(qū)域地質(zhì)資料與單井地質(zhì)資料相結(jié)合、地質(zhì)研究與測井技術(shù)相結(jié)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(fā)方案的制定提供方向和思路。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地延長組為構(gòu)造不發(fā)育的內(nèi)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(jīng)歷了一個湖盆擴張-收縮的過程[4-5]。盆地內(nèi)部主要發(fā)育平緩單斜構(gòu)造,比較穩(wěn)定,傾角一般不到1°,可劃分出6個一級構(gòu)造單元[6-7]。

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西北部,為靖邊縣以南地區(qū),面積約4900km2(見圖1)。該區(qū)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(chǎn)工業(yè)油氣流,表明該油組為較好的含油氣區(qū)塊。

2 沉積相

根據(jù)區(qū)域沉積背景,研究區(qū)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(jù)巖石學(xué)、沉積學(xué)和測井曲線所反映的地層結(jié)構(gòu)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(qū)內(nèi)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(gòu)造。沉積砂巖中可見植物碎片和植物莖干,泥巖中常可見植物碎屑和植物葉片,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(jié)合聲波、聲感應(yīng)來進行沉積微相的研究。首先根據(jù)取心段的巖心分析確定測井相,建立巖-電響應(yīng)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(qū)延長組長61油組廣泛發(fā)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(jié)構(gòu)成熟度中等。發(fā)育大型槽狀、板狀交錯層理、平行層理和底沖刷構(gòu)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(nèi)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(zhì)泥巖和粉砂質(zhì)泥巖,含植物碎片化石,砂地比普遍小于0.3。因經(jīng)常處于半水淹狀態(tài),沼澤發(fā)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(huán)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(qū)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(zhì)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(fā)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(gòu)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(jié)構(gòu)。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(nèi)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(guī)律是沉積微相研究的核心。在地層劃分對比的基礎(chǔ)上,依據(jù)區(qū)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(qū)長61油組沉積微相平面展布圖

由圖3可以看出,該區(qū)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(fā)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(qū)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(zhì),含量常低于5%;以方解石膠結(jié)為主,膠結(jié)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(qū)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(qū)長61油組砂巖厚度等值線圖

3.2 砂體展布特征

該區(qū)長61油組的物源為東北方向,根據(jù)測井解釋砂巖厚度數(shù)據(jù),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(xiàn)象明顯。儲層砂體主要為河道砂體,縱向上連續(xù)性好,而在橫向上連續(xù)性相對較差,被河道間的泥質(zhì)沉積所分割。砂體窄而長,橫剖面形態(tài)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(jié)構(gòu)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(fā)育的區(qū)域是有利目標區(qū),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(jié) 論

陜北綏靖地區(qū)長61油組發(fā)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(xiàn)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(qū)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(yù)測——以陜北寧條梁-喬溝灣地區(qū)延安組延91油組為例 [J].長江大學(xué)學(xué)報,2010(4):61-65.

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