鄂爾多斯盆地鹽定地區長9油層組沉積特征研究

謝吉兵，蹇 軍，邵曉巖，邢仙茹，馮保華，趙艷鋒

（1.中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006；2.上海安中石油化工有限公司，上海 200052）

近年來，伴隨著勘探的不斷深入，在鹽定地區延長組下部長9油層組鉆遇了較好的油氣顯示，試油取得了良好效果，目前該油層組年部署產能近20萬噸，預示著該油層組具有很大的勘探潛力和資源前景。作為新發現含油層系，由于勘探歷時較短，地質認識程度較低，石油富集區塊和規模儲量難以短時間落實，制約了油田的持續發展。因此，現階段急切需要進行大量基礎石油地質研究，為該區增儲建產夯實基礎。

1 沉積物源分析

碎屑礦物組分、重礦物組分及石英陰極發光分析是判斷物源區方向的幾種最有效的手段。通過對研究區長9油層組20余口井24塊巖石樣品的分析，發現該區長9油層組發育西北和東北兩個物源，其中西北方向為強物源，東北方向為弱物源。西北物源古流向和砂體主延伸方向為北西－南東向，發育富綠簾石組合、富石英和變質巖屑組合、富藍色和紫色石英組合、富釷貧鎢元素組合，來源于阿拉善古陸的古老變質巖和巖漿巖為主體組成的多類型母巖；東北物源體系的古流向和砂體主延伸方向為北東－南西向，發育富石榴石組合、低石英富變質巖屑組合、富棕色石英組合、高豐度多微量元素組合，來源于古陰山東段及烏蘭格爾隆起的古老變質巖和巖漿巖為主體組成的多類型母巖（見表1）。

2 沉積相標志

2.1 巖石學特征

沉積巖顏色，特別是泥巖顏色的深淺是判別沉積環境的重要標志，氧化界面以上泥巖顏色較淺，深水還原環境因有機質含量高，泥巖顏色較深，另外沼澤環境由于碳屑含量較高顏色也較深。本區泥巖有機質含量不高，顏色一般為灰色、灰綠色、深灰色，少量呈紫紅或棕紅色，大都呈薄層狀產出。大部分井中碳質泥巖和煤屑共生，含植物碎片、植物根及鏡煤等，碳質泥巖為三角洲平原沼澤環境產物，個別井中發現雜色泥巖，這些均是判斷其沉積環境為三角洲平原的有利證據。

此外，通過研究區17口井砂巖樣品的分析表明，區內長9油層組砂巖主要以長石砂巖及巖屑長石砂巖為主，長石巖屑砂巖為次。碎屑組分中石英含量分布在30%～32%，長石含量分布在35%～37%，巖屑含量約為18%，主要包括變質、火成、沉積三大類巖屑，其中以變質巖屑含量為主；填隙物含量約為3.5%，包括云母和綠泥石。粒度參數特征可以看出砂巖平均值Mz（φ）0.54～2.32φ，以中-粗粒砂巖為主，標準偏差 σ2在0.49～0.85，主要為 0.5～0.7，說明分選中等，偏度 Skg 均大于0，以1.8～2.5為主，說明該區頻率曲線以正偏近對稱為主，粒度以中-粗砂為主，峰態（KG）以窄（1.11～1.50），很窄（1.50～4.5）為主，在概率累計曲線圖上均為2段式或3段式組成（見圖1），以推移載荷搬運為主，這些粒度參數特征與典型的河道砂體相似。

表1 鹽定地區長9砂巖中重礦物統計表

2.2 沉積構造特征

對研究區長9油層組60余口井約150塊巖芯觀察，主要有流動成因的構造和同生變形構造。泥巖、粉砂質泥巖及泥質粉砂巖中，常見水平層理和沙紋交錯層理，該類型沉積構造主要發育在三角洲平原的水上天然堤、洪泛平原中。細砂巖及中、粗砂巖中可見平行層理、板狀交錯層理、槽狀交錯層理和粒序層理，這幾種類型的沉積構造主要形成于水淺且流速急的平坦的床砂形態水動力條件下，發育在較強水動力的水上分流河道沉積微相中。在砂巖底部可見沉積沖刷面，因巖芯體積小、在巖芯上只能看到起狀平緩的沖刷面，沖刷面大都出現在分流河道及河道底部，其上常見大量再沉積的泥礫。同時，研究區內動物化石相對較少，但在C57井、H120、D38等井長9油層組可見到植物葉片及植物根等。這些少量的植物根發育反映了三角洲平原環境的產物。

3 沉積相與砂體展布研究

3.1 測井相分析

根據該區鉆遇長9油層井情況看，測井曲線基本形態可分為箱形、鐘形、圣誕樹形等。通過巖-電轉換對比關系分析，以自然伽瑪曲線和視電阻率曲線的測井相分析結果與取芯井段的巖性、巖性組合、沉積相序列分析結果擬合性最好，因而選取此兩類曲線測井相與取芯段的沉積相分析結果的擬合關系，建立不同沉積相類型和層序級別的測井相-沉積相的巖-電轉換模型，用以指導非取芯井段測井曲線的沉積相解釋和層序劃分。

本區長9油層組砂巖屬于低孔、低滲儲層，巖性較為致密，聲波時差起伏小，對巖性反映不靈敏，電阻率曲線也因受巖性、物性、流體性質等因素影響，分析時易出現多解性。但自然電位曲線形態變化能較好反映沉積過程中能量及物源供應情況，在粉砂巖中產生了低幅負異常，在細、中、粗砂巖及礫巖中均產生中-高幅負異常；對于泥巖、頁巖、泥質粉砂巖，自然電位曲線一般無異常，而自然伽瑪曲線更能較靈敏的反映粒序粗細變化趨勢及其泥質含量。但當巖性粒度變粗時，自然伽瑪曲線API值一般變低，當砂巖沉積中含有較高的放射性時，自然伽瑪方法更有效。所以，研究中結合取芯段碎屑巖錄井資料，注重運用自然電位、自然伽瑪、視電阻率曲線分析巖性，并參照雙感應、密度、井徑等曲線的幅度、形狀及次級形態變化規律判斷分析地層層序、剖面結構和沉積旋回，進行沉積特征總結。研究表明，該區長9油層組主要發育兩種砂巖剖面結構類型：無粒度變化均一型，主要出現在分流河道和洪泛平原沉積環境中；復合粒序型，主要出現在疊置分流河道沉積微相。

（1）無粒序變化均一型：剖面結構有兩類，一類由粗粒沉積物組成，很少夾有泥、粉砂，沉積構造有塊狀構造、平行層理或大中型板狀交錯層理，測井曲線形態上表現為箱型或齒化箱形，以齒化箱形為主，體現辮狀河三角洲平原分流河道沉積特征。另一類是細粒沉積物組成，常為泥巖、粉砂質泥巖與粉砂巖薄互層，沉積構造有水平層理、波狀層理、砂紋層理等，測井曲線形態上表現為微齒化平直型。這種剖面結構主要出現在天然堤、洪泛平原等沉積微相中。

（2）復合粒序型：是由兩個以上粒序型組成的剖面結構類型，主要是連續正粒序、正粒序和無粒序疊置兩種類型的剖面結構。巖性以灰色-灰白色中-細粒砂巖夾黑色泥巖為主，發育平行層理、水平層理及板狀交錯層理等。

3.2 沉積相特征

綜上所述，綜合沉積特征，我們識別出研究區內主要為三角洲平原亞相，進一步可劃分出分流河道、天然堤、決口扇、分流間洼地及沼澤和洪泛平原等沉積微相。

（1）分流河道：是三角洲平原的骨架砂體，研究區分流河道類型為辮狀河。

（2）天然堤、決口扇：對于研究區來說，在三角洲平原亞相河道微相發育過程中，天然堤和決口扇沉積也極為發育，其中天然堤為灰色、灰綠色細砂巖、粉砂巖、泥巖所組成，發育水平層理和沙紋層理，天然堤沉積在測井曲線上表現為低幅的平直或微齒化曲線。

（3）決口扇：該微相在區內廣泛發育，主要為夾于灰色、灰綠色泥巖中的粉砂巖和細砂巖所組成。由于決口扇沉積是一種突發事件，且堆積于泛濫平原，因而其在測井曲線上為夾于低幅平直曲線上的指形或齒形曲線。

（4）分流間洼地：為分流河道間的局限環境沉積，是由河水流入低洼處，植物繁茂便形成泥炭沼澤，以泥巖沉積為主，夾少量的粉砂質泥巖，厚度小，缺乏明顯層理，有時根土巖發育，部分有機質含量很高，為黑色泥巖或炭質泥巖，水平層理發育，生物擾動構造普遍。

（5）泥炭沼澤：位于三角洲平原分流河道間的低洼地區或夾分流間洼地中，沼澤中植物繁盛，排水不良，為停滯的還原環境。其沉積主要為煤層以及深色泥巖，偶夾有洪水成因的紋層狀粉砂巖。

受沉積相帶控制，砂體在區內非常發育，厚度較大。在多水系、多物源供給的影響下，長9油層組砂體總體上以眾多的厚砂體呈伸長狀向心式從湖盆邊緣朝湖盆中心延伸分布，砂體厚度分布于0～80 m，一般分布于10～50 m，總體上在鹽定地區呈現出西厚東薄、西北厚的特征。西北部的砂體呈北西-南東向延伸展布，連片性較好，縱向上分布穩定，厚度一般分布于40～80 m，寬約15～25 m；東北部的砂體呈南北東-南西向延伸展布，厚度較薄，分布在30～50 m，寬約10～20 m。

4 油氣地質意義

儲層平面分布主要受沉積微相控制，鹽定地區長9油層組三角洲平原亞相中的分流河道儲層物性較好，其次是分流河道側翼，水下分流間灣儲層物性相對較差。該區位于長7生烴中心，分流河道儲集砂體具有捕獲油氣的優勢，為油氣聚集提供了有利場所。然而，對油藏的控制因素研究，還應該從成巖特征、儲層物性及非均質性等多方面進行研究，這一研究也必定成為該區長9油層組重點方向。

5 結論

（1）鹽定地區長9油層組表現為辮狀河三角洲沉積特性。主要根據區內巖石類型、沉積構造、剖面結構即測井相等特征確立長9油層組辮狀河三角洲沉積。

（2）長9油層組砂體以較低的成分成熟度和中等-較高的結構成熟度為主，粒度參數與粒度分布復雜多變，單砂體具有兩種剖面結構類型，分別為無粒度變化的均一型，主要出現在分流河道和洪泛平原沉積環境中；復合粒序型，主要出現在疊置分流河道沉積微相。

（3）受控于沉積分布特征，鹽定地區長9油層組砂體非常發育，厚度較大。總體上以眾多的厚砂體呈伸長狀向心式從湖盆邊緣朝湖盆中心延伸分布為特征，砂體厚度一般分布于10～50 m，規模相對較大。

［1］劉顯陽，鄧秀芹，趙彥德，等.姬塬地區長9油層組油氣運移規律及模式探討［J］.巖性油氣藏，2011，23（5）：9-15.

［2］楊華，傅強，付金華.鄂爾多斯晚三疊世盆地沉積層序與油氣成藏［M］.北京：地質出版社，2008，35（5）：557-568.