鄂爾多斯盆地大牛地氣田山1段沉積微相研究

李 成 邱 瓊 梁宇晨 李正友 李洪梁

（1.成都理工大學地球科學學院，四川 成都610059；2.成都理工大學沉積地質研究院，四川 成都610059）

大牛地氣田是我國“西氣東輸”工程的主要氣源之一，已探明儲量4500億m3。下二疊統山西組為大牛地氣田上古生界含煤氣藏主要的產氣層位之一。煤層發育廣泛，有機質成熟度高，河道砂體大面積分布，具明顯的“近源成藏”特征。對山西組沉積微相的精細劃分和平面展布進行研究是十分必要的[1-2]。

1 區域地質背景

大牛地氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部東段，面積約為2004.8km2，山西組根據沉積特點自下而上可分為山1、山2段。其中山1段厚度一般較大，在50m－70m之間,砂巖較集中，粒度較粗。通過全區多井劃分和對比，又進一步劃分了三個次一級旋回（山1-1、山1-2、山1-3），次級旋回的上部有的井區出現煤層、有的井區為暗色泥巖段沉積，三個次一級旋回均為正韻律。頂部為穩定沉積間歇階段泥巖段沉積[3]。

2 沉積微相標志及沉積微相類型特征

通過巖心觀察，山1段主要發育有沖刷面，槽狀交錯層理、塊狀層理,也發育有板狀交錯層理、平行層理和粒序層理，透鏡狀、波狀層理、植物根跡等沉積構造。根據上述認識，山1段為三角洲沉積相。根據沉積構造、巖性組合、電性特征、砂巖厚度等資料，再結合垂向沉積層序和沉積相共生組合，分析認為：大牛地山1段主要發育辮狀河三角洲平原亞相，沉積微相主要發育分流河道和分流間洼地，同時發育有天然堤和決口扇、泛濫平原等沉積微相（圖1）。①辮狀河分流河道：辮狀分流河道主要由灰色、淺灰色巨礫巖、中礫巖、含礫粗粒巖屑砂巖、粗粒巖屑砂巖及中粒石英砂巖、巖屑石英砂巖組成，砂巖的成分成熟度和結構成熟度都較低。砂巖中發育楔狀交錯層理、板狀交錯層理和平行層理等，砂巖具有明顯的底沖刷構造，具有較明顯的下粗上細正粒序，主要由砂質組成。流速大時帶來一些礫石或礫石夾層，具典型的板狀交錯層理、楔狀交錯層理。心灘砂體內次級侵蝕面發育。②分流間洼地：是由河水流入低洼處，植物繁茂形成泥炭沼澤，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，有時粘土巖發育。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。③泛濫平原：為洪水期淹沒而晴天暴露的寬闊平坦沉積環境，以接受洪水期的懸移沉積為主。巖性組合上以雜色和紫紅色泥巖為主，夾少量灰色和灰綠色粉砂質泥巖中水平層理發育，生物擾動構造普遍。④天然堤和決口扇：天然堤和決口扇兩微相形成于高水位的洪水期，是河水越過堤岸后于分流河道兩側發生懸移載荷垂向快速加積作用的產物。

圖1 大牛地氣田山1 段沉積相綜合柱狀圖

3 沉積相平面展布及其演化

①期沉積相平面展布：S1-1期盆地沉積環境由海陸過渡環境過渡為陸相沉積環境，整個地區均為三角洲平原沉積區，分流河道自北東向南西方向貫穿這個研究區。該時期研究區主體發育有4條分流河道。由西向東，其一位于大32井-大69井一線并在大48井附近分流成左右兩支次一級的分流河道，其中左支分流河道呈北東向流出研究區，右支分流河道位于大30井-DK32井一線。其二位于大45井-大34井一線，其三位于大46井-大36井一線。其四位于大54井-D35-3井一線，并在大12井分流成兩支次一級的分流河道，其中，一支分流河道呈南東向流出研究區，另一支分流河道呈彎曲帶狀自北東向南西延伸至研究區外。在上述分流河道之間的地區，為被分流河道分割的、呈北東向和近南北向展布的泛濫平原和洼地等微相發育區。②S1-2期沉積相的平面展布：S1-2時期保持了前期沉積區的相帶展布基本格局。但受海水水位下降，陸源物質供給有所增加和地形升高等因素影響，S1-2的相帶展布格局相對前期有一些變化，與前期相比，分流河道砂體發育規模明顯加大。研究區主體發育有3條分流河道。由西向東，其一位于大32井-大48井一線并在DK30井附近分流成左右兩支次一級的分流河道，其中左支分流河道呈北東向流出研究區，右支分流河道位于大38井-DK16井一線并在Dk9井附近與另外的分流河道匯合自北向南延伸至研究區外。其二位于大45井-大41井一線，其三位于大54井-大59井一線，并在大35井附近分流成兩支次一級的分流河道，一支分流河道于大73井自北西向南東延伸至研究區外，另一支分流河道流自北向西南延伸。③S1-3期沉積相的平面展布：S1-3為S1段最后一期沉積，基本延續了前期的巖相古地理面貌和基本特征，整個地區均為三角洲平原沉積區，分流河道自北向南貫穿整個研究區。與前期相比，分流河道砂體規模進一步加大，但砂體厚度有所減小。S1-3時期研究區主體發育有3條分流河道。由西向東，其一位于大32井-大48井一線自北東向南西方向流出研究區。其二位于大45井-大76井一線，在大40井附近分流成左右兩支次一級的分流河道，其中，左支分流河道主體位于大12井-大52井一線，自北向南延伸出研究區，右支分流河道位于大41井-大42井一線。其三位于大54井-大71井一線，與位于大6井-大70井的次一級分流河道匯合，在大73井附近流出研究區。根據沉積相平面圖，研究區山1段在S1-2期時分流河道最為發育，說明S1-2段砂體最為發育，連通性最好，也就是說S1-2段為最有利的儲集段。

4 結論

結合研究區山1段的巖心資料，通過各類沉積相識別標志研究，將其劃分為辮狀河三角洲平原，進一步劃分出分流河道和分流間洼、天然堤和決口扇、泛濫平原等沉積微相，其中分流河道砂體為主要儲集砂體。山1段不同時期、不同區域沉積微相的平面展布存在一定差異，在空間上西南部砂體最為發育，其中S1-2段分流河道砂體發育最好，是山1段中最為有利的儲集段。

［1］田景春，張興良，王峰，等.鄂爾多斯盆地高橋地區上古生界儲集砂體疊置關系及分布定量刻畫［J］.石油與天然氣地質，2013，37（6）:737-742.

［2］孟軍田，賈會沖.鄂爾多斯盆地北部塔巴廟地區上古生界天然氣地質特征與勘探前景［J］.石油實驗地質，2003，25（6）:708-720.

［3］郝蜀民，惠寬洋，李良.鄂爾多斯盆地大牛地大型低滲氣田成藏特征及其勘探開發技術［J］.石油與天然氣地質，2006，27（6）:762.