靖安油田白于山區長4+52油層組沉積微相及砂體分布規律研究

吳 超

(長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023)

靖安油田白于山區長4+52油層組沉積微相及砂體分布規律研究

吳 超

(長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023)

通過巖石類型、粒度分析、沉積構造特征、測井相分析，并結合區域地質背景，確定研究區屬于湖泊河控三角洲前緣沉積，主要發育水下分流河道、河道側緣、水下分流間灣等3種沉積微相類型，其中占主導地位的砂體微相為水下分流河道。三角洲前緣亞相水下分流河道砂體發育，厚度大，分布面積廣，對于盆地中生界石油勘探和評價具有重要的現實意義，是進行勘探部署的首選目標。

靖安油田；白于山區；長4+52油層組；沉積微相；砂體分布

靖安油田白于山開發區位于陜西省靖邊縣境內。地處黃土高原腹地，地表溝壑縱橫，相對高差380m左右。屬內陸干旱型氣候，常年少雨雪，降水多集中在秋季。年平均氣溫7～12℃，最低氣溫-10℃，最高氣溫30℃。區內交通條件較好，有公路與靖邊、志丹相連。筆者研究區域為白于山區，面積約為26.1km2，研究層位為長4+52油層組。

1 區域構造背景和地層特征

1.1區域構造背景

鄂爾多斯盆地是形成于中生代的一個大型矩形內陸坳陷盆地，呈南北向展布，油氣資源豐富，盆地面積約25×104km2。研究盆地具有太古界及早元古界結晶巖基底，其沉積蓋層來自中上元古界、古生界、中新生界[1-3]。古生代時該盆地屬華北地臺的主要組成部分。中生代時鄂爾多斯盆地因擠壓和剪切作用發生彎曲形成坳陷，并沿西緣沖斷帶下滑，形成西深東淺、南低北高的盆地面貌，從晚三疊系開始逐步演化為大型內陸湖盆[4]。燕山旋回期間，盆地西部受到擠壓，使得凹陷先東部移動，東部開始形成隆起，并且開始慢慢與華北盆地脫離，形成了獨立的鄂爾多斯盆地。燕山旋回后期，盆地周緣發生斷陷，盆地均衡上升并逐漸消失[5]。

鄂爾多斯盆地的發展演化大致經歷了5個階段，即中晚元古代坳拉谷、早古生代淺海臺地、晚古生代近海平原、中生代內陸湖盆和新生代周邊斷陷。盆地邊緣變形較強，內部變形構造很微弱，只存在地層間斷或剝蝕，總體為一個東翼寬緩、西翼陡窄的不對稱南北向盆地，并且呈現為西傾的平緩大單斜，屬于穩定的克拉通盆地。根據地質構造特征，鄂爾多斯盆地分為：北有伊盟隆起與河套盆地為鄰，南界渭北隆起與汾渭盆地相接，東為晉西撓褶帶，西有西緣沖斷構造帶，中部則是一呈南北向長方形的剛性西傾斜坡，即陜北斜坡[6-7]。研究區位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡構造帶中北部，區域構造橫跨伊陜斜坡和天環坳陷，區內構造簡單，勘探目的層為上三疊統延長組長4+5油層組。

1.2區域地層特征

鄂爾多斯盆地中生界上三疊統延長組是一套在內陸湖泊三角洲沉積體系上發育的重要油氣儲集層[8]，厚度一般為400～1400m左右，總體上具南厚北薄的特點。

關于延長組的劃分和對比[9]，前人已做了大量細致的工作，有了詳細和合理的劃分。根據多項研究資料表明，鄂爾多斯盆地中生界上三疊統延長組劃分為5個巖性段、10個油層組，自下而上分別為：第1段(T3y1)，含第10油層組(簡稱長10)；第2段(T3y2)，含第9、8、7三個油層組(分別簡稱長9、長8和長7油層組)；第3段(T3y3)，含第6、5、4三個油層組(分別簡稱長6、長5和長4油層組)；第4段(T3y4)，含第3、2兩個油層組(分別簡稱長3和長2油層組)；第5段(T3y5)，含第1油層組。

2 沉積相分析

2.1沉積背景

鄂爾多斯盆地長4+5油層組沉積期為相對較穩定的湖泊三角洲相沉積，三角洲向湖盆延伸距離遠，砂巖厚度大，為油氣提供了良好的儲集條件；分流河道側向遷移形成的復合河道砂體與分流間灣泥巖相互作用能夠構成良好的側向遮擋條件；油氣聚集主要是由差異壓實作用形成的西傾鼻隆和小幅構造以及普遍低孔低滲背景上發育的局部高孔高滲條帶在起作用。研究區長4+5油層組沉積期主要物源來自盆地北東部，三角洲前緣亞相水下分流河道砂體發育，厚度大，分布面積廣，對于盆地中生界石油勘探和評價具有重要的現實意義，是進行勘探部署的首選目標。

2.2沉積微相類型

沉積構造及其組合特征是判別沉積相的重要標志[10]。通過取心井的巖心描述和分析，對白于山區長4+52油層組沉積構造特征進行了總結。結合測井剖面和砂體分布特征，對該區的沉積相及微相進行劃分和對比。根據巖心描述所建立的沉積層序特征，可確定該區砂體成因類型主要為三角洲前緣沉積，由水下分流河道、水下分流間灣、水下分流河道側翼、河口砂壩、前緣席狀砂等微相構成,骨架砂體為水下分流河道砂。

注： SP為自然電位，mV；GR為自然伽馬，API；AC為聲波時差，μs/m；RILD為深感應電阻率，Ω·m。 圖1 水下分流河道沉積巖電性特征(于49-28井)

1)水下分流河道微相 該微相沉積物總體粒度較細，分選性較好，顆粒為次棱-次圓狀。總的看來， 水下分流河道呈向上變細的特征，河道主體部位自然電位曲線表現為箱狀、鐘狀復合形態，且曲線相對平滑。自然伽馬曲線幅值較低，齒化較少。河道主體橫剖面形態呈頂平底凸的透鏡狀，河道中心厚度一般為8～12m。但水下分流河道沿較早砂壩頂繼續向前推進時，自然電位曲線形態呈箱形或鐘形特征(見圖1)。

由于河道的不同沉積部位水動力特征不同，造成巖石相組合及砂體發育也有差異。在河道中心部位，水動力很強，砂質供應充足，一般以細砂巖為主，單層厚度較大，上部層序發育很差，常常為另一次河道沉積所侵蝕，在河道側緣部位，水動力較弱，砂質沉積相相對變少，細粒沉積增加，多表現為多段式正粒序的組合。在河道末梢部位，水動力較弱，砂質供應不足，形成的砂體單層厚度較薄，一般在30cm以下，累計厚度不超過2m。粒序一般較完整，整體顯示正粒序特征，有時由于河道的向前推進，也可以顯示整體上的多期疊置的總體反粒序特征。

水下分流河道沉積物粒度中值平均為0.2mm，主要為淺灰色細粒長石砂巖，灰色含粘土細粒長石砂巖，鈣質細粒長石砂巖和粉砂巖組成，礦物成分中石英占19.8%～24.4%，長石占38.4%～45.6%，巖屑占3.4%～8%，膠結物主要為泥質，有少量鈣質膠結，磨圓度為次園狀，接觸式-孔隙式膠結，具沖刷～沖填構造，沉積物為正粒序，可由幾個小型正粒序迭合而成。發育板狀，槽狀交錯層理，可見炭化植物碎塊，主體厚度一般大于20m，側緣小于18m。

圖2 水下支流間灣沉積巖電特征(于45-40井)

2)水下支流間灣微相 水下支流間灣微相位于2條水下分流河道之間，與河道側翼相接，沉積物以細粒為主，泥質含量較河道多。其形成與水下分流河道不斷向前推進、擺動和決口有關。該類沉積微相主要分布在油藏北部。自然電位和自然伽馬曲線形態呈低幅度微齒狀或線狀(見圖2)。

3)水下分流河道側翼微相 該類沉積微相主要位于水下分流河道的兩側，位置上比分流間灣更靠近湖岸，水下分流河道間巖性以泥質粉砂巖、粉砂質泥巖和粉砂巖沉積為主，也可見細砂巖沉積。測井曲線特征為自然電位和自然伽馬曲線形態呈低幅度微齒狀或線狀，與分流間灣相似，但粒度明顯偏粗。

4)河口壩微相 白于山區三角洲前緣河流沉積作用極強，使得河口壩砂體多呈條帶狀或殘丘狀分布于2條河道之間及河道前緣，分布范圍小，延展距離短，穩定性比河道差。河口砂壩微相以細砂巖為主，與下部的遠砂壩、前緣席狀砂和前三角洲泥巖呈過渡接觸。向上砂層厚度逐漸增大，泥質、粉砂質減少，分選變好，含油性變好，整體上為一漸變的反旋回序列。與水下分流河道相比，砂體厚度小，但有效砂層系數大，儲層較均質。主要油層段位于地層上部，油氣含量僅次于水下分流河道主體帶，是該區的主要儲油砂體之一。電測曲線特征表現為自然電位曲線異常幅度中等和中-高，曲線可含微齒或呈光滑曲線，齒中線向內收斂，一般頂部呈漸變或突變接觸，底部呈漸變接觸。

5)前緣席狀砂微相 巖性為灰色細、粉砂巖,厚度一般小于2m。具波狀層理、小型交錯層理及水平層理。可見包卷層理等變形層理, 生物遺跡較豐富。自然電位曲線為低幅指狀、齒狀, 自然伽馬曲線為尖刀狀, 起伏頻繁。席狀砂在不同部位也有不同的特征，在河道河口附近，由于受到河道的影響，沉積物一般相對較粗，厚度較大，分選較好。

3 砂體分布規律

砂體分布規律的預測是以沉積微相的分析為基礎的，沉積微相的平面展布特征決定了砂體的分布[11]。研究區水下分流河道控制主河道砂體的分布，水下分流河道砂體呈條帶狀由北東向南西方向延伸。總體上砂體分布比較普遍，但厚度相對較小，垂向上多段多層分布特征比較明顯。單砂體厚度較小，說明分流河道的規模較小，而且遷移擺動比較頻繁。

圖3 白于山地區長4+小層砂厚等值線圖 圖4 白于山地區長4+小層砂厚等值線圖

圖5 白于山地區長4+小層砂厚等值線圖 圖6 白于山地區長4+小層砂厚等值線圖

4 結 論

1)通過巖石類型、粒度分析和沉積構造特征、測井相分析，并結合區域地質背景，認為研究區屬于湖泊河控三角洲前緣沉積，主要發育水下分流河道、河道側緣、水下分流間灣等3種沉積微相類型，其中占主導地位的砂體微相為水下分流河道。

2)確定研究區長4+5油層組沉積期主要物源來自盆地北東部，三角洲前緣亞相水下分流河道砂體發育，厚度大，分布面積廣，對于盆地中生界石油勘探和評價具有重要的現實意義，是進行勘探部署的首選目標。

3)砂體分布規律的預測是以沉積微相的分析為基礎的，沉積微相的平面展布特征決定了砂體的分布。研究區水下分流河道控制主河道砂體的分布，水下分流河道砂體呈條帶狀由北東向南西方向延伸。總體上砂體分布比較普遍，但厚度相對較小，垂向上多段多層分布特征比較明顯。單砂體厚度較小，說明分流河道的規模較小，而且遷移擺動比較頻繁。

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[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.11.023

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A

16731409(2012)11N06704