子長油田肖家河區(qū)延長組沉積相特征研究

史 飛，夏海英，劉 佳，程某存，徐少華

（延長油田股份有限公司子長采油廠，陜西子長 717300）

鄂爾多斯盆地為大型多旋回疊合克拉通盆地，三疊系延長組是全盆內(nèi)陸湖盆形成后的主要生儲油巖系，與下伏中三疊統(tǒng)紙坊組、上覆下侏羅統(tǒng)富縣組/延安組均呈平不整合接觸。根據(jù)巖性及古生物特征，自下而上延長組可分為五段十個油層組（長10～長1），充分反映了大型坳陷湖盆形成、發(fā)展和消失的全過程[1-8]。子長油田肖家河區(qū)油氣藏類型以巖性油氣藏為主，該區(qū)自2002年勘探開發(fā)以來，一直以小區(qū)塊單位進(jìn)行研究，目前面臨著地層能量不足，含水率高，砂體展布規(guī)律不清等問題。本文通過野外剖面和井下巖心觀察描述并結(jié)合測井資料，對該區(qū)主力油層組長4+5和長6沉積相展布特征及演化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，劃分了沉積相類型并分析了主控因素，認(rèn)識了砂體展布規(guī)律及連通情況。本文結(jié)果可為研究區(qū)后續(xù)的儲層特征、油氣富集規(guī)律研究及有利區(qū)預(yù)測奠定一定的基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東部（見圖1），面積約為141 km2，是盆地內(nèi)伊陜斜坡中生界油氣藏形成和分布較復(fù)雜的一個地區(qū)[9-12]。區(qū)內(nèi)主要油層組按沉積旋回、巖性、電性及標(biāo)志層等特征，可將長6油層組自上而下劃分為長61、長 62、長63、長64四個亞組，長61亞組可細(xì)分為三個次級旋回，長62進(jìn)一步分為兩個次級旋回；長4+5油層組可劃分為長4+51、長4+52兩個油層亞組。

圖1 子長肖家河區(qū)構(gòu)造位置圖（據(jù)李文厚等，2009年修改）

肖家河地區(qū)目的層段（長6～長4+5）巖性以細(xì)砂巖為主，次為粉砂巖，泥巖、粉砂質(zhì)泥巖中富含植物根莖碎屑及蟲孔擾動，顏色以暗色為主，反映了還原條件下沉積的特征。長6巖石組合自下而上砂巖厚度增加，長4+5自下而上砂巖厚度減小，呈正旋回的特點。主力儲層共同巖性特點是以沉積巖巖屑為主，巖石類型多為細(xì)粒長石砂巖，砂巖的結(jié)構(gòu)成熟度較高，分選性較好，長石風(fēng)化程度較深，磨圓度以次棱—次圓為主。因研究區(qū)主力油層組埋深較淺（560 m～680 m），加之壓實作用和膠結(jié)作用使得儲集層物性變差，整體表現(xiàn)為低孔特低滲的特性。

2 沉積構(gòu)造特征

肖家河區(qū)長4+5、長6時期的沉積構(gòu)造特征多樣，反映出不同時期沉積環(huán)境、介質(zhì)及水動力能量的差異性。沉積構(gòu)造以原生構(gòu)造為主，巖心可見沖刷面構(gòu)造，沖刷面底部常滯留沉積形成的砂質(zhì)礫石及泥礫（見圖2a，圖2b）。層理構(gòu)造也較為發(fā)育，中細(xì)砂巖中普遍存在平行層理、包卷層理、槽狀交錯層理及板狀交錯層理（見圖 2c、圖 2e、圖 2f、圖 2g），粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖中多見水平層理（見圖2d），其紋理細(xì)薄且平行，常見于分流間灣、河漫灘等低能沉積環(huán)境中。研究區(qū)主力層中?，F(xiàn)典型古生物標(biāo)志，如蟲孔，植物碎片及根莖等（見圖2h、圖2i），這些生物遺跡廣泛分布于河道砂巖底部的滯留沉積中，反映了淺水還原性分流間灣或河漫灘微相的沉積環(huán)境。

3 沉積相類型及其特征

在區(qū)域沉積演化背景的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)8口探井的巖心資料及測井曲線特征，認(rèn)為本區(qū)長6、長4+5油層組主要發(fā)育三角洲相沉積，其中長61、長4+52和長4+51為三角洲平原亞相，分流河道構(gòu)成其骨架相，長64、長63和長62為三角洲前緣亞相，水下分流河道構(gòu)成其骨架相。在此基礎(chǔ)上又可識別出6種沉積微相。

3.1 三角洲平原

本區(qū)三角洲平原亞相中識別出分流河道、分流間灣與天然堤三種微相。其中，分流河道呈低彎度，河道砂體窄而長，具向上變細(xì)的沉積序列。自然伽馬曲線為中高幅值，呈微齒狀；自然電位曲線多為鐘形及箱形。分流間灣巖性以灰-黑色泥巖為主，自然電位曲線正偏，偶見微幅負(fù)異常，自然伽馬曲線高值，呈齒狀。天然堤為粉砂巖、粉-細(xì)砂巖，遠(yuǎn)離河道方向，天然堤砂體迅速變?yōu)槟嗌盎?，向河道間洼地泥巖沉積過渡，電測曲線多為低平背景上的尖峰。

3.2 三角洲前緣

圖2 肖家河地區(qū)長4+5、長6油層組沉積構(gòu)造特征

本區(qū)三角洲前緣亞相中主要發(fā)育有河口壩、水下分流河道及分流間灣沉積，前緣席狀砂在本區(qū)不甚發(fā)育。水下分流河道巖性為還原色砂、泥巖，砂巖底部一般不顯層理，但具沖刷面，其上含磨圓度較好的泥礫。水下分流間灣巖性為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，自然電位曲線呈低幅度，自然伽馬曲線表現(xiàn)為中高值，呈齒形，反映出水體較平靜的沉積環(huán)境。河口壩沉積特征為向上變粗的序列，其上部以厚層砂巖為主，下部以泥質(zhì)粉砂巖為主。當(dāng)水下分流河道延伸較長時，可形成復(fù)合砂體。

4 沉積相空間展布特征

通過相標(biāo)志特征，進(jìn)行單井、多井沉積微相分析，結(jié)合砂地比等值線特征及砂體連通展布規(guī)律，開展了肖家河區(qū)塊沉積微相空間展布特征研究。

4.1 沉積微相剖面展布特征

在本區(qū)內(nèi)選取順物源和垂直物源方向建立多個沉積微相連井對比剖面。垂向上顯示本區(qū)內(nèi)長4+5、長61為三角洲平原亞相沉積，分流河道、天然堤、分流間灣等微相交替出現(xiàn)，骨架砂體主要為分流河道砂體；長64～長62三角洲前緣亞相，表現(xiàn)為水下分流河道、河口砂壩、水下分流間灣等微相交替出現(xiàn)。

剖面垂向上砂體展布特征表現(xiàn)為：長611～長613、長621、長622分別發(fā)育1～2套砂體，長621砂體連片性最好，整體在順物源方向上連片性較好，垂直物源方向上整體呈現(xiàn)透鏡狀。長4+52自下而上普遍發(fā)育有三套砂體，底部發(fā)育一套最穩(wěn)定的厚層砂巖，長4+51多為砂泥巖互層，砂體較薄且發(fā)育不穩(wěn)定，連片性差，多呈透鏡狀。

4.2 沉積微相平面展布規(guī)律

在認(rèn)識沉積微相典型特征及垂向分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計了本區(qū)內(nèi)200多口井砂厚及砂地比數(shù)據(jù)，繪制了各個小層的沉積微相平面圖，以典型小層長622和長4+52為主要研究單元，闡述其沉積微相的平面展布規(guī)律。

4.2.1 長622小層 長622為三角洲前緣沉積，發(fā)育四條北東-南西向水下分流河道，因河流遷移擺動使得本區(qū)東南部的河道向東南移動。沉積微相以水下分流河道，水下分流間灣為主，水下分支河流規(guī)模相對長63較小，河道寬500 m～1 200 m（見圖3）。受沉積微相控制該期砂體規(guī)模相對較小，砂體厚度?。? m～10 m），在分流河道交匯處砂體相對較厚，砂厚可達(dá)12 m。

4.2.2 長4+52小層 長4+52為三角洲平原沉積，發(fā)育五條北東-南西向分流河道。沉積微相以分流河道為主，分支河流規(guī)模相對較大，河道寬0.5 km～2 km（見圖4）。該期平原相砂體規(guī)模相對較大，砂體厚度?。? m～12 m），在分流河道交匯處砂體相對較厚，砂厚可達(dá)15 m。

5 沉積體系演化

沉積體系的演化反映了沉積環(huán)境及湖盆規(guī)模變化的過程，研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地東部，主力油層組是在最大湖進(jìn)的基礎(chǔ)上形成的連續(xù)完整的湖泊-三角洲-河流沉積體系[13-15]。長7時期湖盆發(fā)展達(dá)到鼎盛時期，形成了本區(qū)中生代最為重要的生油巖沉積體系。長6時期，湖盆開始收縮，沉積補償大于沉降，為湖泊三角洲建設(shè)高峰期。長4+5時期，進(jìn)一步湖退，大型三角洲發(fā)生平原沼澤化，三角洲平原亞相比較發(fā)育。

本區(qū)長64、長63、長62時期為三角洲前緣沉積，長64和長63時期，水下分流河道沉積具有明顯的繼承性，只是長63時期河道進(jìn)一步變寬，砂厚進(jìn)一步加積，長62時期水下分流河道發(fā)育達(dá)到鼎盛時期，長622水下分流河道由長63和長64的三條主河道發(fā)育成四條，反映了湖盆不斷收縮，河道不斷進(jìn)積的過程，河道交匯處砂體相對較厚，砂體平面上覆蓋范圍較廣，構(gòu)成了油氣儲集層的主體。研究區(qū)長61、長4+5時期為三角洲平原沉積，主要發(fā)育有分流河道，分支河道規(guī)模較大，長4+52、長4+51分流河道增加到四或五條，三角洲平原化、沼澤化現(xiàn)象明顯。

6 結(jié)論

（1）肖家河區(qū)長4+5～長6油層組沉積相為三角洲平原相和前緣相，長4+52～長61又可劃分為分流河道、分流間灣和天然堤，長62～長64可細(xì)分為水下分流河道、水下分流間灣和河口壩，其中水下分流河道與分流河道為儲層的骨架砂體，是油氣儲集的有利場所。

（2）長6～長4+5油層組的沉積演化過程具有繼承性，岸向湖砂體不斷進(jìn)積，河道規(guī)模不斷變化，但整體河道延伸方向具有一致性，沉積亞相由三角洲前緣向三角洲平原過渡，長4+5時期三角洲平原化、沼澤化現(xiàn)象顯著。

圖3 肖家河區(qū)塊長622沉積微相圖

圖4 肖家河區(qū)塊長4+52沉積微相圖