黃陵-旬邑地區長6油層組沉積特征

李永鋒,孟康,李艷,李二黨,韓作為,張小軍 (中石油長慶油田分公司第一采油廠地質研究所，陜西 延安 716000)

截止2014年底，在黃陵-旬邑地區長6油層組共預測地質儲量1×108t，探明可動用儲量0.3895×108t。目前完鉆各類探井評價井72口，56口均有不同程度含油顯示，獲工業油流井28口；目前在黃陵正33井區已建成10×104t產建規模開發區，外圍仍處于勘探評價階段。已發現油藏探明儲量面積小，試采效果差，動用難度大。擴大探明儲量及面積，預測可建產有利區，是黃陵-旬邑地區下一步勘探和開發的關鍵工作。其中，砂體的發育與分布的研究是勘探的核心工作。前人對黃陵和旬邑砂巖沉積體系進行了大量的研究，對黃陵區的沉積物源和沉積特征研究存在爭議。劉錦等[1]從巖石學特征、重礦物組合研究認為，黃陵地區以北東部物源體系為主；陳飛[2]、朱宗良等[3]從重礦物分析認為，發育南部和北東部物源體系；自從付金華等[4]提出鄂多斯盆地西南地區發育濁流沉積的觀點以來，眾多學者從沉積特征、沉積機理、沉積相模式及沉積展布方面豐富了該認識。但勘探實踐證明，該認識在黃陵地區具有片面性。

1 沉積背景

近十年來，對鄂爾多斯盆地延長組沉積研究取得了巨大的進展，對沉積格局的認識也不斷深入，眾多學者對鄂爾多斯盆地的沉積格局提出自已的認識，對黃陵-旬邑地區的沉積相帶產生了不同的認識。何自新[5]認為，在長6油層組沉積期，旬邑地區處于南部物源體系三角洲前緣區，黃陵地區處于深湖區。武富禮等[6]認為，長6油層組沉積期黃陵-旬邑地區處于南部物物源體系下的三角洲前緣地區。李文厚等[7]認為，長6油層組沉積期湖盆面貌發生了顯著的變化，黃陵地區處于東部物源體系富縣三角洲的前三角洲地區。楊華等[8]重新認識了鄂爾多斯盆地長7油層組的沉積展布。通過對輕重礦物及巖屑資料的整理、分析和甄別，明確了長7油層組重礦物、輕礦物和巖屑平面分布特征，分區性較為明顯，可劃分出6個區，反映5個物源方向，明確了長7油層組沉積期物源來自盆地周邊5個方向，其中東北部、西南部為主要物源方向，西部、南部、西北部為次要物源方向；湖盆中部地區為半深湖-深湖亞相沉積，零星發育濁積巖；黃陵-旬邑地區處于深湖區。付金華等[9]繼承楊華的沉積相觀點，認為鄂爾多斯盆地湖盆中部地區長6油層組中下部大面積發育深水砂巖，該砂巖具有厚度大、平行于湖盆長軸方向連續分布的特征；根據沉積結構、構造及接觸關系，將深水砂巖劃分為砂質碎屑流成因的砂巖、濁流成因的砂巖、滑塌成因的砂巖及三角洲前緣成因的砂巖等4種沉積類型，黃陵地區處于深湖相，發育濁積巖。

筆者根據輕礦物，巖屑組份及重礦物組合特征，將黃陵地區物源體系劃分為4個區(見圖1)：Ⅰ區為北東物源體系區，主要是富縣三角洲體系向南西延伸，Ⅱa區是南西部物源體系區，Ⅱb區是南東部物源體系區，Ⅲ區是混合區。結合前人研究成果，可知黃陵-旬邑地區長6油層組沉積期處于多物源體系交會區。

圖1 黃陵-旬邑地區長6油層組沉積物源體系劃分圖

2 沉積構造特征

在巖心觀察中，黃陵-旬邑總體上沉積構造不發育，在黃陵地區以塊狀構造為主，但也可見到2種類型的沉積構造，即反映重力流的構造和牽引流的構造。

2.1 反映重力流的構造

1)鮑馬序列。從南到北，都可發現。南部可以在正1井、正63井、正46井看到鮑馬序列。在北部正29井、正36井、正17井均能見到鮑馬序列，正1井長63油層1531.3m井段鮑馬序列發育比較完整(見圖2(a))。

2)火焰狀構造。是砂質層堆積在含水且具高塑性泥質層之上時，差異壓實引起砂質層與泥質層之間發生垂向運移，泥質層成尖舌狀貫入上覆砂質層中，形成一排尖舌狀構造，稱之為火焰狀構造。這是突發性負重所致，是水下重力流中常見的構造類型，黃陵-旬邑地區火焰狀構造發育；從南部正46井到北部正36井均有發育(見圖2(b))，是黃陵-旬邑地區最常見的一類重力流構造。

3)撕裂構造。是原沉積的泥質在重力流作用下，被破碎卷入上伏砂巖中的一種沉積現象；在深湖-半深湖區，泥巖撕裂發育于重力流底部；黃陵-旬邑地區這類現象常見(見圖2(c))，泥巖撕裂后，由于擾動而出現高角度泥礫排列。

4)包卷層理。它是在一個層內的層理揉皺現象，表現由連續的開闊“向斜”和緊密背斜所組成，一般細層向巖層的底部逐漸變正常，包卷層理向頂部扭曲細層被上覆層截切，表明層內扭曲發生在上覆層沉積之前。包卷構造有多種成因，主要是由沉積層內的沉積物液化流產生了細層的扭曲，也可以由沉積物內孔隙水泄水作用形成。黃陵-旬邑地區長6油層組包卷層理和變形構造發育(見圖2(d))。

5)槽模構造。指砂巖底面上的舌狀凸起，一端較陡，外形較清楚，呈圓形或橢圓形，另一端寬而平緩，與層面漸趨一致。一般認為槽模是流水成因的，即具定向流動的水流在下伏泥質沉積物層面沖刷形成的小溝穴，后來又為上覆砂質沉積物充填而成。槽模的長軸平行水流方向，大小一般為2～10cm，陡的一端指向上游。它可以單獨或成群出現，成群時長軸彼此平行，常見于濁積巖中，在正33井區最發育。

圖2 黃陵-旬邑重力流構造

2.2 反映牽引流的構造

1)層理構造。是牽引流典型的構造，河流和三角洲前緣分流河道中常見該類構造，黃陵-旬邑地區砂巖主要發育3類層理構造，即平行層理、板狀交錯層理、槽狀交錯層理。平行層理在外貌上與水平層理極相似，是在較強的水動力條件下，高流態中由平坦的床沙遷移、在床面上連續滾動的沙粒產生粗細分離而顯出的水平細層，沿層理面易剝開，在剝開面上可見到剝離線理構造，平行層理一般出現在急流及能量高的環境，如河流、海灘等環境中，常與大型交錯層理、底沖刷相伴生，主要發育于正5井以南地區。

2)板狀交錯層理由具平直脊的波痕遷移而成。由于沙浪移動而造成的板狀交錯層理有大型(層系厚大于10cm)、中型(層系厚5～10cm)及小型(層系厚小于5cm)板狀交錯層理之分。大、中型板狀交錯層理常是河流凸岸壩、潮道等環境中的典型層理，黃陵-旬邑地區中型板狀交錯層理發育，主要分布于正5井以南地區。

3)槽狀交錯層理是由彎曲、舌狀、新月形床沙形態的脊遷移形成的。大型槽狀交錯層理常為游蕩性河流的沉積特征。常見于濱河床砂壩沉積物中，由大型舌狀沙丘遷移而成；小型槽狀交錯層理系由舌狀沙紋拖移而成的。主要發育于河流相河床中，也發育于三角洲前緣水下分流河道的河床中。該類構造較發育，主要發育于正81井以南的區域。

2.3 塊狀層理

黃陵-旬邑地區塊狀層理最發育(見圖3)，且多與厚層塊狀砂巖共生，說明其為黃陵-旬邑地區發育的一類主要沉積類型，造成快速的砂質沉積。在黃陵-旬邑地區深湖的沉積背景下，只有砂質碎屑流具有形成該類巖性的能力。所以，可以預測砂質碎屑流是黃陵-旬邑地區砂巖主要的沉積類型。

圖3 黃陵-旬邑地區塊狀層理構造

根據巖心觀察、沉積構造分析認為，黃陵-旬邑地區發育3類沉積相類型，即三角洲前緣分流河道、濁流沉積、砂質碎屑流沉積。分析沉積構造的平面分布可以發現，黃陵-旬邑地區均發育重力流構造，但牽引流層理構造只發育于正5井以南地區(見圖4)。所以三角洲前緣分流河道只發育于正5井以南地區，而濁流沉積、砂質碎屑流主要發育于正5井以北地區。

3 沉積相平面分布

根據沉積背景和沉積物源體系分析，黃陵-旬邑及周邊地區處于深湖-半深湖環境，發育3個物源體系，在深湖-半深湖區發育碎屑流砂體，從而可以建立黃陵-旬邑地區的沉積相模式(見圖5)。

圖4 黃陵-旬邑地區沉積構造類型平面分布

碎屑流發育于深湖-半深湖區；碎屑流與三角洲前緣分流河道不連續，但延伸方向基本一致；碎屑流分布于前三角洲區向盆地中心區，呈斑塊狀分布或垂直物源方向疊加連片；上畛子地區是多期次多方向碎屑流疊置連片區。

4 結論

1)黃陵-旬邑地區處于3個物源體系交匯的深湖-半深湖區。

2)黃陵-旬邑地區南部發育牽引流構造，北部發育重力流構造，但在北部，塊狀層理構造砂巖最發育。

3)黃陵-旬邑地區在北東部、南部和西南部發育三角洲前緣，在上畛子地區發育多期次多方向碎屑流疊置。

圖5 黃陵-旬邑地區長6油層組沉積相平面分布