李小白,楊申谷,邵彥博
(長江大學地球科學學院,湖北 武漢 430100)
安塞油田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶中段,其勘探層位主要是長6以上油層組。由于長63砂層組處于長7油層組-長61砂層組進積層序的底部,儲層物性特征較差,油藏產能低,因而前人關注程度較低。但長63砂層組縱向上處于長7油層組烴源巖的頂部,而且在各體系間發育大量的湖灣,亦具有生烴能力。為此,筆者對安塞油田長63砂層組物源體系進行了研究,以便為該油田的勘探開發提供參考。
鄂爾多斯盆地位于中國大陸中西部,西起銀川、六盤山斷陷,東達呂梁山,北抵河套斷陷,南以渭河斷陷為界,輪廓呈矩形,面積約為25×104km2,是我國陸上第二大沉積盆地和重要的能源基地。現今的鄂爾多斯盆地邊緣斷裂褶皺較發育,而盆地內部構造相對簡單,地層平緩,傾角一般小于1°。盆地內無二級構造,三級構造以鼻狀褶曲為主,很少見幅度較大、圈閉較好的背斜構造[1]。根據盆地構造形態、基底性質及構造特征,鄂爾多斯盆地可劃分出伊盟隆起、渭北隆起、晉西撓褶帶、伊陜斜坡、天環坳陷及西緣沖斷構造帶6個一級構造單元。
在鄂爾多斯盆地延長組長10-長1時期,安塞地區經歷了湖盆初始發育期、湖盆擴張期、湖盆持續發展期、湖盆收縮期和湖盆消亡期5個演化階段[2-3]。長6-長4+5時期為湖盆持續穩定下沉階段,此時沉積速率與盆地沉降速率基本持平或前者略大于后者,因而長6時期在湖盆周緣形成一系列大型建設性河控湖泊三角洲沉積,三角洲前緣逐漸向湖盆進積,砂巖發育,范圍廣,厚度大,物性好,為油氣成藏提供了良好的儲集條件,其中目的層段長63砂層組經歷了湖盆初始發育期和湖盆擴張期[4-5]。
鄂厄多斯盆地為一個多方向物源的沉積盆地,晚三疊世長6油層組沉積時期主要發育有北東、北、北西、西南、南5大物源體系,而盆地北部主要發育北東、北、北西3大物源體系。安塞油田距北東物源體系最近,距北西物源體系最遠。
泥巖顏色主要受沉積水深和有機質含量的影響。一般水深淺,有機質含量低,顏色淺。在鄂爾多斯盆地北部地區,一般水上呈灰綠色,雜色或褐灰色,水下呈灰色,半深湖區呈深灰色到灰黑色。根據上述情況,可以分析安塞油田泥巖顏色的變化特征。
安塞油田長63砂層組泥巖總體上呈3種顏色,即灰色、深灰色和灰黑色,深灰色與灰黑色往往難以界定,所以將顏色分為灰色、深灰-灰黑色。從圖1和圖2可以看出,長63砂層組長613砂層、623砂層均明顯劃分為2個顏色區,其中灰色區分布于安塞油田東部地區和北西部地區,深灰-灰黑色區域位于安塞油田中部和南部地區。

圖1 安塞油田長砂層泥巖分布圖

圖2 安塞油田長砂層泥巖分布圖
安塞油田長63砂層組的碎屑組份特征總體相似,但碎屑組分中高變質巖巖屑的含量明顯不同。具體表現為高變質巖巖屑只發育于南東部地區,在北西部地區不發育 (見圖3和圖4),這表明安塞油田長63砂層組北西部地區與南東部地區屬于不同的物源體系。

圖3 長砂層高變質巖屑含量平面分布圖

圖4 長砂層高變質巖屑含量平面分布圖
砂巖的最大粒徑反映水動力條件,水動力條件強,砂巖最大粒徑大,水動力條件弱,砂巖最大粒徑小[6]。一般而言,上游區域砂巖最大粒度大,下游區域砂巖最大粒度小。根據薄片和粒度分析中的砂巖最大粒度,可以推斷河道的方向。

圖5 長砂層最大粒徑平面分布圖

圖6 長砂層最大粒徑平面分布圖
前人在分析重礦物時多以油層組為單元,但無法區分迭合砂巖組的各砂層具體為哪一類組合[7-8]。為此,筆者以小層為單元,通過小層內重礦物組合的分布來區分不同的組合類型,從而了解不同物源體系特征。
總體而言,安塞油田南東部地區具有較高的榍石含量,北西部地區具有較高的自形鋯石含量。根據區域背景分析,結合深層沉積相的研究,認為安塞油田長63砂層組存在2個物源體系,即北西部地區沉積物源來自于鄂爾多斯盆地北部物源體系,南東部地區沉積物源來自于鄂爾多斯盆地北東部的物源體系。

圖7 安塞油田長砂層重礦物分布圖

圖8 安塞油田長砂層重礦物分布圖
綜合分析泥巖顏色、碎屑組份、砂巖最大粒徑分析和重礦物組合分布等單因素,認為安塞油田長63砂層組沉積物源來自于2個不同的物源體系,即北西部地區沉積物源體系來自于鄂爾多斯盆地北部物源體系,南東部地區物源來自于鄂爾多斯盆地北東部物源體系。上述研究結論對探討該研究區沉積體系的展布規律和預測有利砂體具有重要意義。
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