南泥灣油田康臺區(qū)延長組長6油層組沉積微相分析

李 平，樊平天

(延長油田股份有限公司南泥灣采油廠，陜西延安716000)

根據(jù)研究與實踐，鄂爾多斯盆地延長組長6油層組油藏以沉積砂巖形成的巖性、構造-巖性油藏為主，砂巖的發(fā)育部位也可能就是油層發(fā)育的主體部位。砂體的發(fā)育主要受沉積相、沉積微相的控制，研究沉積相及沉積微相顯得尤其重要。同時，隨著油田逐步進入注水開發(fā)階段，明確沉積微相及其展布，以及各沉積微相之間的接觸形式，對于開展精細注水，提高油田開發(fā)水平具有重要的基礎作用。南泥灣油田康臺研究區(qū)處于滾動開發(fā)階段，對于砂體預測以及已開發(fā)區(qū)的精細注水均需要開展沉積微相研究。

前人研究認為，在淺水三角洲前緣一般不發(fā)育河口壩沉積微相[1]。本研究認為，屬于鄂爾多斯盆地淺水臺地三角洲前緣亞相沉積[2]的南泥灣康臺地區(qū)三疊系延長組油層組中發(fā)育河口壩沉積微相，且是砂巖發(fā)育的第二主體沉積單元。

1 研究區(qū)沉積背景

南泥灣油田康臺區(qū)域位于鄂爾多斯盆地東南部，地理位置為延安市寶塔區(qū)麻洞川鄉(xiāng)北東方向，長6油層組在沉積單元上屬于延安三角洲晚三疊世延長期沉積體系。晚三疊世時為大型內(nèi)陸湖泊。晚三疊世中—早期(T3y2)是湖泊發(fā)育的全盛時期。晚三疊世中—晚期,隨著湖盆的不斷萎縮,湖泊外圍以河流與三角洲沉積為主,北、東部斜坡上以河控三角洲為主體的沉積物呈裙邊狀分布,平面上相帶分布明顯,由東北向西南依次為沖積平原、三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲相[3]。

2 沉積微相標志研究

沉積相可以通過當時所處環(huán)境下的沉積巖特征反映[4]，本研究從巖石學的多個角度來研究沉積微相。

2.1 巖心顏色特征

巖心觀察發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)長6細砂巖顏色以淺灰色、灰色為主，泥巖均為深灰色，顏色較均一。可推斷總體上表現(xiàn)為還原沉積環(huán)境[5]，為水下環(huán)境沉積。

2.2 巖石類型

通過觀察康臺區(qū)普通薄片并進行主要碎屑含量統(tǒng)計，繪制出研究區(qū)長6儲層的砂巖分類三角圖(圖1)，其巖石類型為長石砂巖和巖屑長石砂巖。碎屑成分以石英、鉀長石、 斜長石為主，其次為各類巖屑、云母。其中：石英含量為35%～48%，平均為40.0%；鉀長石含量為21%～32%，平均為25.9%；斜長石含量為16%～24%，平均為19.5%；巖屑含量為6%～24%，平均14.6%，以變質(zhì)巖巖屑為主，其次為巖漿巖巖屑；云母含量一般為1%～3%，最高可達5%，平均為2.3%左右。

圖1 康臺區(qū)長6儲層砂巖分類三角圖

2.3 巖石結構特征

2.3.1 粒度概率累積曲線

圖2 長61-2油層粒度概率累計曲線分析圖(Y250-3井，506.34 m)

本次粒度概率累積曲線研究將康臺區(qū)長61-2主力層作為研究對象。長61-2油層砂巖粒度概率曲線為兩段式折線，由跳躍和懸浮兩個次總體，缺少滾動總體。在兩個總體中，跳躍總體含量為64.7%，跳躍次總體含量斜率為60.7°，顆粒分選好，粗切點粒級為1.75φ。懸浮次總體含量為35.3%，細切點粒級為4.5φ，切點位置為突變型(圖2)。頻率曲線呈現(xiàn)近正偏，說明研究區(qū)長61-2儲層沉積微顆粒屬于河口壩沉積、分流河道沉積。

2.3.2 C-M圖解

通過對康臺區(qū)牽引流沉積C-M圖解分析，長6油層組所有樣品中砂巖都位于牽引流沉積的QR段(圖3)，代表遞變懸浮沉積[5]。反映出研究區(qū)砂巖在長6時期多以細粒的懸浮物質(zhì)為主，如細砂、粉砂等均以懸移的搬運方式在河床流水底部運動。當產(chǎn)生渦流動能增大時，會發(fā)生快速滾動。

圖3 康臺區(qū)長6油層組C-M圖

2.3.3 顆粒分選和磨圓特征

根據(jù)偏光鏡下觀察，該區(qū)長6砂巖分選性主要為中等-好。并對粒度進行統(tǒng)計得出：分選性好的占45.4%，分選性中等的占53%，分選性差的占0.15%。康臺區(qū)長6油層組砂巖儲層的磨圓度為次棱、次棱-次圓的占25.76%，次圓的占71.21%，圓、圓-次圓的占0.03%。大量的次圓類型說明沉積物經(jīng)過長距離搬運后沉積，離物源較遠。

2.4 沉積構造

通過巖心觀察，本區(qū)長6儲層巖石以水平層理、交錯層理、平行層理為主，局部見包卷層理，特征總結如下(表1)。

表1 南泥灣油田康臺區(qū)長6油層組沉積構造特征統(tǒng)計表

圖4 Y250-3井，長62-2，平行層理

圖5 Y250-3井，長61-1，交錯層理

3 沉積微相類型及特征

根據(jù)以上沉積相標志，并參考前人對本區(qū)域的大量地質(zhì)研究，本研究識別出康臺區(qū)長6油層組沉積亞相為三角洲前緣相，包含水下分流河道、河口壩、水下天然堤及水下分流間灣四種微相類型(表2)。各微相特征如下：

表2 南泥灣采油廠康臺區(qū)延長組長6沉積微相特征表

3.1 水下分流河道微相

水下分流河道微相在三角洲前緣亞相中非常發(fā)育[7]。是康臺區(qū)內(nèi)東北物源水系骨架相，分布面積廣，為研究區(qū)長6油層組重要含油環(huán)境。巖性由灰色細砂巖、細砂巖夾粉砂巖組成，沉積厚度較厚，砂巖中見交錯層理、平行層理，底面偶見沖刷面構造，化石少見。測井曲線多出現(xiàn)伽馬曲線呈齒化箱形或鐘形負異常，自然電位曲線呈中、高幅。

3.2 水下天然堤微相

水下天然堤分布在水下分流河道兩側，由于高含水期沖擊保留而成，平行河道延伸，沉積物以粉砂為主。處于河道與間灣之間，一般沉積厚度較薄，不易保存下來，測井曲線不易單獨呈現(xiàn)自身的特點。如若出現(xiàn)，常表現(xiàn)為厚度較薄、測井曲線中低幅度、形態(tài)為舌型[8]。

3.3 河口壩微相

河口壩位于分流河道的河口處，沉積速率最高。巖性主要為細粒砂巖，河口壩微相具有明顯的反韻律結構[9，10]。自然電位曲線呈明顯的漏斗形或微齒化，自然伽馬曲線特征多表現(xiàn)為由底部漸變到頂部突變的趨勢。研究區(qū)不要發(fā)育于水下分流河道交匯的寬闊水域，相對河道分布范圍及規(guī)模較小，但厚度較大，泥質(zhì)夾層較少。

3.4 水下分流間灣微相

水下分流間灣由于處于寧靜的低能環(huán)境中，沉積物一般為水流量較大時水下分流河道溢出的物質(zhì)和相對遠源的懸浮泥沙均勻沉積為主，以細粒沉積為主[11]。研究區(qū)水下分流間灣微相環(huán)境中巖性以灰色、深灰色泥巖和泥質(zhì)粉砂巖為主。其自然電位曲線表現(xiàn)為正異常，自然伽馬曲線表現(xiàn)為中高值，呈齒形。該微相類型在研究區(qū)各個層位中均可見。

3.5 單井相特征

為了更清楚的研究康臺區(qū)長6目的層垂向沉積演化規(guī)律，選擇典型井繪制出康臺區(qū)單井沉積微相綜合柱狀圖(圖6)。綜合巖心特征、薄片特征、測井曲線特征，發(fā)現(xiàn)兩類微相類型測井曲線特征明顯，構成多個正旋回、反旋回沉積結構。認為該區(qū)發(fā)現(xiàn)沉積微相主要以水下分流河道微相、河口壩與水下分流間灣微相為主，分流河道交匯區(qū)域發(fā)育河口壩微相，且儲層砂體主體位于水下分流河道、河口壩中。

圖6 南泥灣采油廠康臺區(qū)Y250-3井單井柱狀圖

4 沉積微相縱、橫向展布特征

4.1 剖面相特征

繪制研究區(qū)沉積相剖面圖發(fā)現(xiàn)(圖7)，砂體發(fā)育的主要微相類型為屬下分流河道與河口壩，其次為天然堤。水下分流河道位于河道主體時，砂體較厚，鄰近河道上下部位天然堤位置，砂體漸薄，砂體連續(xù)性相對較好，分布范圍較廣，在研究區(qū)發(fā)育密度高；河口壩以凸鏡體形態(tài)發(fā)育于水下分流河道側向，與水下分流河道形成疊切關系，整體上，河口壩與河口壩之間連通性較差，砂體連續(xù)性差于分流河道砂體；天然堤總體以薄的透鏡狀形態(tài)存在，范圍較小，規(guī)模較小，連續(xù)性較差；水下分流間灣中偶見砂體。

4.2 平面展布規(guī)律

通過對研究區(qū)514口井的測井綜合解釋分析，對研究區(qū)長6各小層進行沉積微相平面刻畫，研究結果反映出三角洲前緣河道沉積特征，河道帶狀展布特征明顯，各小層之間存在一定的繼承性。

平面上，以水下分流河道與水下分流間灣為主體，局部發(fā)育河口壩與天然堤。水下分流河道分布范圍廣，順物源方向連續(xù)性好；垂直物源方向，形成分流河道分支，在研究區(qū)中部分流河道匯聚；水下分流河道匯聚部位發(fā)育河口壩，但數(shù)量少，規(guī)模較小，水下天然堤主要發(fā)育于水下分流河道側緣。

圖7 Y248-5井～P118-3井沉積微相剖面圖

以長61-2為例，如圖8，該期發(fā)育三條水下分流河道，物源方向為北東方向。順物源，分流河道連續(xù)性好，垂直物源方向，形成三條水下分流河道，與研究區(qū)中部匯聚；在匯聚部位發(fā)育三個小型河口壩。

其中水下分流河道以灰白色細砂巖沉積為主，砂巖厚度大，砂厚一般大于9 m，呈北東—西南向連續(xù)性好，條帶狀展布，河道最寬處3.2 km，為本區(qū)最有利的儲集層；在Y700井～Y712-2井～Y535井～評138井一線、Y821-2井～Y809井～Y173井～Y197井～Y192井～Y209-2井～Y251-2井一線與Y700井～Y729-3井～Y535-4井～Y884井～Y108-3井一線，分別發(fā)育河口壩，寬度分別為1.9 km，1.4 km與1.1 km，規(guī)模較小，但砂巖厚度較大，砂巖厚度平均13.0 m，是優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的主要沉積微相之一；水下分流河道外緣為分流間灣沉積區(qū)，以泥質(zhì)沉積為主，砂厚一般小于3 m(圖8a，圖8b)。

a)長61-2沉積微相等值線圖

由上可知，康臺區(qū)長6油層組沉積微相中，砂體發(fā)育的微相以水下分流河道為主，砂體厚度大，分布廣，規(guī)模大，連續(xù)性好；其次為河口壩，規(guī)模較小，但砂巖厚度大，砂巖分選較好。

5 結論

1)康臺區(qū)主力層長6沉積期為三角洲前緣沉積，主要發(fā)育水下分流河道、河口壩、水下分流間灣、水下天然堤四種微相類型。

2)砂體主要聚集在水下分流河道微相中，形成的主河道分布面積較大，厚度大，連續(xù)性好；其次為河口壩砂體，規(guī)模小但砂巖厚度大。水下分流河道與河口壩均是儲層預測的主要目標。

3)河口壩主要發(fā)育于水下分流河道匯聚處，且河道砂體與河口壩砂體在空間上形成疊切關系，在注水開發(fā)中需要進一步細分其河道砂體的連通關系，以實現(xiàn)精細注水目的。