直羅油田大東溝區長8油層組沉積特征研究

溫 波，吳少波，李代杰 李星澎，郝 磊

（西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安71006

直羅油田位于陜西省富縣境內葫蘆河上游直羅鎮以西，大地構造上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的東南部，現今三疊系頂面構造為東隆西坳的格局，延長組的展布為西傾單斜 （傾角小于1°），屬印支旋回構造層序，巖性為三角洲分流河道及濱淺湖環境沉積的一套砂巖及泥巖組成的多旋回韻律層。直羅油田的主要含油層系為三疊系延長組和侏羅系延安組，目前已經在延長組長8油層組發現較好的油氣顯示。直羅油田大東溝區中生界延長組油藏以巖性油藏為主，分布范圍、儲集性能及產能的大小，均受沉積相帶與成巖后生作用所控制。因此，對該區長8油層組進行巖石學特征及沉積相帶進行詳細研究，對認識該區油氣富集規律具有重要的指導意義。

1 巖石學特征

直羅油田大東溝區延長組長8油層組巖性主要為塊狀～厚層狀灰色細砂巖，約占砂巖總量的85%，其次為粉－細砂巖、粉砂巖，占15%。大東溝區長8油層組砂巖主要為巖屑長石砂巖，其次為長石巖屑砂巖及少量的長石砂巖。巖石組分如下：石英 （30%～52%，平均40.9%），長石 （20%～46%，平均30.8%，表面常具有高嶺石化現象），巖屑 （6%～36%，以巖漿巖巖屑為主，其次為變質巖巖屑，偶見沉積巖巖屑）和云母 （含量一般為6%左右，主要為白云母）；填隙物主要為雜基 （3.2%～22%，平均9.3%）和膠結物 （4.1%～26%，平均9.5%）；雜基主要為泥質，其次是泥微晶碳酸鹽；膠結物主要為白云石、方解石及自生粘土礦物 （綠泥石、伊利石、伊／蒙混層等），其次為長英質、石英、長石的次生加大、菱鐵礦等。碎屑顆粒平均粒度為0.05～0.12 mm，多呈次棱角－次圓狀，分選性中等－較好，顆粒支撐，線接觸或點－線接觸，局部見凹凸接觸，長軸略呈定向排列。膠結類型主要為孔隙式，薄膜－孔隙式，其次為薄膜式及孔隙－再生式，可見連晶式膠結。具有砂巖粒度細、成分成熟度較低、結構成熟度較高的巖石學特征，表明該區砂巖經過了中等水流、中等距離的搬運河沉積。

2 沉積相類型及特征

2.1 前三角洲亞相

前三角洲沉積分布于長81油層的底部，巖性為深灰色泥巖、粉砂質泥巖夾薄層粉砂巖，主要發育水平層理。電性特征表現為自然伽馬、電阻率及聲波時差呈高值，形態多為直線狀或微齒狀。

2.2 三角洲前緣亞相

三角洲前緣沉積廣泛分布于長82、長81油層，下部為粉細砂巖與粉砂質泥巖組成，上部為厚層塊狀細砂巖，自然伽馬和自然電位曲線形態多為倒三角形，由水下分流河道、水下分流間灣及河口壩等沉積微相構成。

1）水下分流河道沉積 水下分流河道是三角洲平原分流河道在湖盆水下的延伸，是三角洲前緣亞相中最為發育的骨架砂巖相，也是三角洲前緣沉積中粒度最粗的部分［2］。該研究區內水下分流河道的巖性主要由細砂巖、粉－細砂巖組成，砂體常呈粒度向上變細的正韻律旋回。單砂層厚度2～3 m，縱向上常由多個砂層疊加，形成疊合砂體，疊合厚度可達20 m以上。砂體與下伏地層多呈侵蝕接觸，底部常具沖刷面。砂體中下部發育平行層理、板狀交錯層理、槽狀交錯層理，砂體上部見浪成波紋層理，顯示水下分流河道沉積雖然以較強的單向底流作用為主，但同時疊加有湖浪改造的水下沉積環境特征。砂體在平面上呈條帶狀、網狀分布，向湖盆方向逐漸延伸，剖面上大致呈頂平底凸的透鏡狀。在剖面結構上，由于砂體底部常與河口壩沉積呈截切超覆關系，或與分流間灣沉積呈沖刷接觸關系，頂部與水下天然堤沉積呈漸變關系，構成連續向上變細的正韻律，砂體或呈被泥巖、泥質粉砂巖分割的孤立狀產出，或因幾個期次的分流河道依次截切超覆，造成下伏砂體上部的堤泛沉積被侵蝕、沖刷而構成多個河道砂體依次連續疊置，從而形成疊置水下分流河道［3］。

圖1 水下分流河道沉積砂巖粒度概率累積曲線圖（蘆72井，長8 2油層）

該研究區砂巖成分成熟度較低而結構成熟度高。砂巖粒度概率累積曲線多呈兩段式，其中跳躍次總體多由斜率大和交角很小的兩段組成，含量高 （一般大于90%），分選較好，懸浮次總體含量一般小于10%，滾動次總體一般不發育。細截點相對較細，一般為4.0?左右 （見圖1）。砂巖中所含生物化石稀少，主要為順層面分布的碳化植物碎片。在測井曲線上表現為自然伽馬表現為低值，一般小于100API，呈中－高幅箱形、齒化箱形、鐘形，與底部呈突變接觸，井徑縮徑好，聲波時差常小于250μs／m。

2）水下分流間灣沉積 水下分流間灣沉積為三角洲前緣最細粒的部分，常形成一系列小面積的尖端指向上游的泥質楔狀體［4－5］。該區巖性為灰－灰黑色泥巖、泥質粉砂巖的薄互層，沉積構造以水平層理、砂泥韻律層理為主，可見沙紋層理和浪成沙紋層理，表明該微相形成于較寧靜的低能環境，但受間歇性底流和湖浪的改造，厚度變化較大，為1～8 m。含生物化石較豐富，多為破碎的炭化植物莖干及葉片，植物碎片常沿層面富集分布，局部形成煤線，顯示植物碎片的富集大部分是由外部搬運而來，而非原地環境沼澤化的產物。平面上，水下分流間灣沉積位于水下分流河道沉積之間；剖面上，往往位于水下天然堤之上、水下分流河道沉積之下，頂部或連續過渡為湖灣或前三角洲黑色頁巖沉積，或被河口砂壩、分流河道截切超覆。測井曲線表現為自然電位、自然伽馬、電阻率曲線呈平直或近于平直的變化，間或出現由薄層粉、細砂巖引起的齒峰，井徑具明顯的擴徑現象。

3）河口壩沉積 研究區河口壩沉積的巖性為灰－深灰色粉砂巖、粉－細砂巖、細砂巖，單個砂體常呈向上粒度變粗、泥質含量減少的反韻律層序，含油性向上變好。砂巖成分成熟度與結構成熟度均較低，粒度概率累積曲線多呈三段式，其中跳躍次總體由交角較大和斜率較高的兩段組成，含量變化較大（80%～90%），懸浮次總體斜率較平緩，含量10%～20%，顯示改造不徹底的快速堆積特征。其下部主要發育水平層理、波紋層理，向上出現浪成波紋層理、板狀交錯層理、平行層理、塊狀層理，可見滑塌變形構造、包卷層理等沉積構造，顯示該沉積單元具有如下特征：早期處于具間歇湖浪作用的弱動蕩環境，后期水深變淺，水動力強度增高，并接受湖浪和河流的雙向水流簸選作用；沉積速度快；堆積坡度隨三角洲進積作用加強而快速變陡易發生滑塌作用。

該研究區砂巖中所含生物化石較少，主要為炭化植物碎片，可見垂直生物鉆孔。平面上，河口壩沉積位于水下分流河道的末端，多呈向湖方向加寬的扇形堆積體。垂向上，河口壩沉積位于三角洲旋回的下部，往往由一個或多個河口壩與遠砂壩疊置組成向前三角洲下超的進積復合體，頂部則被向湖盆方向延伸的水下分流河道截切超覆。在電測曲線上自然伽馬曲線顯示為漏斗形，底部漸變，頂部突變，微電極、視電阻率曲線也呈向上測值增大的漏斗形曲線。

3 沉積微相分布規律

3.1 長8 2油層沉積相帶展布規律

長82油層沉積時期研究區位于三角洲前緣環境，水下分流河道規模較大。從長82油層砂巖等厚圖（見圖2）、沉積微相平面分布圖 （見圖3）可以看出，區內主要發育有4條水下分流主河道，其中南部一支呈南東～北西向展布，規模最大，主河道沿蘆101～蘆64～蘆60井一線展布，寬約5～6k m，砂體累計厚度一般在40 m以上，局部可達50 m以上，砂地比大于0.7。東部一支呈北東向展布，沿蘆82～蘆85～蘆評23井一線延伸，主河道寬約1.5～1.8k m，砂體累計厚度一般大于35 m，局部可達50 m以上。該河道在蘆評23井附近與南部分支河道發生匯合。中部一支河道北北東向展布，沿蘆29～蘆評24井一線延伸，主河道寬約4k m，與東部分流河道在蘆80井附近發生匯合，與南部分流河道在蘆評24井一帶發生匯合。砂體累計厚度一般大于35 m，砂地比在0.7以上。西部一支分流河道呈北東向展布，沿蘆38～蘆34～蘆41井一線延伸，主河道寬約2～2.5k m，與南部分流河道大致在蘆50井一帶發生匯合，砂體累計厚度一般大于35 m，局部可達50 m以上，砂地比在0.7以上。綜上所述，在長82油層期，該研究區受北東向及南部雙重物源的影響，主要物源來自南部，因此，南部的分流河道無論寬度還是砂體累計厚度較北部3支分流河道大。

圖2 直羅油田大東溝區長82油層砂體厚度平面等值圖

圖3 直羅油田大東溝區長82油層沉積微相平面分布圖

3.2 長8 1油層沉積相帶展布規律

長81油層沉積早期，研究區發生較大規模的湖平面上升，在長81油層下部沉積了一套厚10 m左右的前三角洲泥巖，構成長82油藏的區域性蓋層。至長81油層沉積中期，由于湖平面的逐漸下降，河流進積作用逐漸增強，研究區轉為三角洲前緣沉積，主要發育河口壩、水下分流河道及水下分流間灣沉積。由長81油層砂巖等厚圖 （見圖4）、沉積微相平面分布圖 （見圖5）可以看出，長81油層沉積中后期，南部物源的影響逐漸減弱，研究區主要受北部物源的影響。區內自東向西發育發育3條呈網狀分布的水下分流河道，河道之間被分流間灣沉積所分隔。河道主體寬度2～4k m左右，累計砂體厚度15～20 m，砂地比0.4～0.5，局部可達0.6以上。3條分流河道在研究區中部發生匯合，在匯合部位河道寬度明顯加大，之后分流河道再次分岔，并向南及西南方向流出該區。

圖4 直羅油田大東溝區長81油層砂體厚度平面等值圖

圖5 直羅油田大東溝區長81油層沉積微相平面分布圖

4 結 論

1）直羅油田大東溝區延長組長8油層組巖性主要為塊狀～厚層狀灰色細砂巖，其次為粉－細砂巖、粉砂巖；砂巖粒度細、成分成熟度較低、結構成熟度較高。

2）直羅油田大東溝區延長組長8油層組可劃分出三角洲前緣和前三角洲2種沉積亞相，儲集層主要為三角洲前緣亞相沉積，包括水下分流河道、河口壩和分流間灣3種微相類型。

3）該研究區長82油層沉積時期處于三角洲前緣環境，水下分流河道規模較大，區內以疊置的水下分流河道沉積為主，直接覆蓋在較深湖 （前三角洲）泥巖之上，河口壩沉積發育較差。長81油層沉積早期，該區發生較大規模的湖平面上升，在長81油層下部沉積了一套厚10 m左右的前三角洲泥巖，構成長82油藏的區域性蓋層；長81油層沉積中期，由于湖平面的逐漸下降，河流進積作用逐漸增強，研究區轉為三角洲前緣沉積，主要發育河口壩、水下分流河道及水下分流間灣沉積。

［1］王桂成，馬維民，趙虹，等 .鄂爾多斯盆地富縣探區三疊系延長組沉積特征 ［J］.西北大學學報 （自然科學版），2003，33（5）：608－612.

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