煙霧峁地區延長組深湖細粒沉積巖巖相特征

陳玉寶 葉政欽 楊海龍 張創 周雪

摘 要：為研究細粒沉積巖的分布、深湖的巖相劃分和儲層評價，尋找有利區帶，選取鄂爾多斯盆地延長組長7深湖細粒沉積巖進行礦物含量、有機質含量及沉積結構等巖性特征分析，建立量化分類方案。結果表明：細粒沉積巖可分為富有機質層狀頁巖相、富有機質凝灰質條帶泥巖相、富有機質層狀泥巖相、富有機質層狀粉砂質泥巖相、含有機質層狀細砂巖相和含有機質塊狀砂巖相6種巖相類型，分別具有“一高四中一低”“兩高兩中兩低”“一高三中兩低”“五中一低”“四中兩低”和“一中五低”等測井曲線特征；煙霧峁地區長7段為含有機質層狀細砂巖相和含有機質塊狀砂巖相，物性較好，有利于致密油的聚集。分析煙霧峁致密油藏巖相特征，推測油藏有利巖相，建立不同類型的巖相，為缺乏巖芯資料井段的巖相識別提供思路。關鍵詞：細粒沉積巖；巖相劃分；巖相測井響應特征；煙霧峁地區中圖分類號：P 618.13

文獻標志碼：

A

文章編號：1672-9315（2023）06-1110

-08

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0609開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Deep lake fine-grained lithofacies sedimentary characteristics

of Yanchang Formation in Yanwumao area

CHEN Yubao，YE Zhengqin，YANG Hailong，ZHANG Chuang，ZHOU Xue

（Yanchang Oilfield Co.，Ltd.，Yanan 716000，China）

Abstract：In order to clarify the distribution of fine-grained sedimentary rocks，the lithofacies classification of deep lakes，and the evaluation of sedimentary reservoirs，and to facilitate the search for favorable zones，7 deep lake fine-grained sedimentary rocks from the Yanchang Formation of the Ordos Basin were selected for analysis of lithological characteristics such as mineral content，organic matter content，and sedimentary structure，and a quantitative classification scheme was established.The results show that fine-grained sedimentary rocks can be divided into six types of lithofacies：

organic rich layered shale facies，organic rich tuffaceous strip mudstone facies，organic rich layered mudstone facies，organic rich layered silty mudstone facies，layered fine sandstone facies with organic matter，and block sandstone facies with organic matter.They have logging curve characteristics such as “one high，four middle and one low”，“two high，two middle and two low”，“one high，three middle and two low”，“five middle and one low”，“four middle and two low”，and “one middle and five low” respectively；The Chang 7 section in the Yanwumao area contains organic layered fine sandstone facies and organic block sandstone facies，with good characteristics of rock facies distribution and physical properties，which are conducive to the accumulation of tight oil.By analyzing the lithofacies characteristics of tight oil reservoirs in the study area，it is inferred that the reservoir is favorable for lithofacies，and different types of lithofacies are established to provide ideas for lithofacies identification in well sections lacking core data.Key words：fine grained sedimentary rocks；lithofacies classification；response characteristics of lithofacies logging；Yanwumao area

0 引 言巖相是一定沉積環境中形成的巖石或巖石組合，是沉積相的主要組成部分，突出反映沉積環境中的古地理條件和沉積物特征中的巖性特征，為沉積相中最重要最本質的內容。相對于粗碎屑沉積，細粒沉積粒度細小，更能指示沉積環境的局部變和油氣的聚集。鄂爾多斯盆地煙霧峁地區位于三疊系延長組沉積時期湖盆中心地帶，長7段石油勘探成效顯著，姬塬地區長7-2發現新安邊油田，湖盆中部發現慶城油田［1］。根據巖性組合差異，長7段頁巖可分為夾層型和頁巖型2大類，是目前長7主要的

工業產層［2］，含油性明顯優于長6、長8段砂巖［3］。中國陸相頁巖層系中的夾層是石油富集的有利場所，是頁巖層系石油勘探開發的有利目標［4-6］。針對鄂爾多斯延長組長7段細粒沉積巖，目前的定量化精細研究主要集中在成巖相［7-8］、頁巖油烴源巖參數評價［9-11］和層序劃分［12］等方面，巖相劃分研究較少，但在東營凹陷和國內外其他地區應用較多［13-19］。根據巖芯、巖性和測井資料，利用統計學軟件對測井資料進行量化處理，通過Fisher判別法對細粒沉積巖相進行精細劃分。

鄂爾多斯盆地是中國大型含油氣沉積盆地之一，由6個次級構造單元組成（圖1）［19］。

晚三疊世，鄂爾多斯盆地具“北東緩、南西陡”的特征［20-21］。延長組自上而下劃分為10個油層組（圖1），長7段沉期為湖盆發育演化的鼎盛時期，沉積富含有機質的泥頁巖，是盆地中生界最重要的烴源巖，其中長7-3為最大湖泛期，也是湖泊熱流體活動的高峰期，藻類和浮游生物的繁盛

為大規模頁巖油的富集創造了有利的物質條件［22

-23］。

1 細粒沉積巖劃分依據

1.1 礦物成分礦物成分是造成細粒沉積巖類型多樣性的根本因素，是細粒沉積巖巖相劃分的首要標志［24］。通過對已有巖礦鑒定資料統計，采用三端元圖解方法對巖石類型進行分類劃分（圖2），確定長7段泥頁巖類型主要為黏土質泥頁巖和混合質泥頁巖，砂巖類型主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖。

1.2 沉積構造通過巖芯觀察可見塊狀構造、層狀構造和紋層狀構造，由于研究井段層理較薄，層狀和紋層狀區分不明顯，所以從構造的角度上分為塊狀構造和層狀構造2種，4227井長7-3底部可見凝灰質條帶（圖3）。

1.3 有機質含量有機質是生油的物質基礎，有機質含量是進行巖相分類的重要依據之一。國內通用的劃分依據以2%為界，將巖相劃分為富有機質（TOC≥2%）和含有機質（TOC＜2%）。煙霧峁地區4227井長7段TOC為0.65～7.76%，平均含量為3.40%，其中富有機質占比60%。通過△log R擬

合TOC含量，其中富有機質占比約76.76%（圖4）。

2 細粒沉積巖相劃分通過巖芯觀察、錄井資料，在長7深湖沉積中主要識別出6種巖相（表1）。①富有機質層狀頁巖相，主要分布在4227井長7-2底部、長7-3頂部和底部，平均厚度1.36 m，以黏土礦物為主，次為石英，有機質富集層發育，為層狀-紋層狀構造（圖5（a））；②富有機質凝灰質條帶泥巖相，主要分布在4227井長7-3頂部和底部，平均厚度0.2 m，以黏土礦物和石英為主，次為長石，有機質富集層發育，為層狀-紋層狀構造（圖5（b））；③富有機質層狀泥巖相，主要分布在4227井長7-1上部、長7-2下部和7-3中下部，平均厚度1.13 m，以黏土礦物和石英為主，有機質富集層發育，層理明顯（圖5（c））；④富有機質層狀粉砂質泥巖相，主要分布在4227井長7-1段、長7-2上

部和7-3中下部，成薄層狀，平均厚度0.8 m，以石英為主，次為黏土礦物，截面可見明顯砂礫（圖5（d））；⑤含有機質層狀細砂巖相，主要分布在4227井長7-1中部、長7-2頂部和7-3上部，平均厚度0.92 m，以石英為主（圖5（e））；⑥含有機質塊狀砂巖相，主要分布在4227井長7-1中部、長7-2頂部，平均厚度1.05 m（圖5（f））。

3 不同巖相的測井相特征不同的巖相具有不同的測井響應特征。測井資料是油田中最常規最容易收集的資料，通過建立不同巖相的測井響應模式，在缺乏巖芯等資料時，運用常規測井資料劃分巖相。

通過測井曲線的分布范圍和均值，建立不同泥巖巖相的測井響應模式（表2，圖6），6種巖相分別具有“一高四中一低”“兩高兩中兩低”“一高三中兩低”“五中一低”“四中兩低”和“一中五低”的特點。

4 巖相特征

4.1 優勢巖相判別依據GB/T 38718—2020《頁巖油地質評價方法》規定“富有機質頁巖層系烴源巖內粉砂巖、細砂巖、碳酸鹽巖單層厚度不大于5 m，累計厚度占頁巖層系總厚度比例小于30%。結合砂巖厚度，遵循以下特征確定長7不同層段的優勢巖相。砂巖厚度占比≥30%的層位，優勢巖相為含有機質層狀細砂巖或含有機質塊狀砂巖，砂巖厚度占比＜30%的層位，優勢巖相為占比最多的巖相類型（圖6）。

4.2 巖相平面展布

煙霧峁地區

長7-3段北部以含有機質塊狀砂巖相和含有機質層狀細砂巖相為主，南部以富有機質層狀頁巖相和富有機質層狀泥巖相為主（圖7（a））。長7-3沉積期，湖盆沉降進入鼎盛時期。研究區臨近東北部物源，來自東北部三角洲的滑塌沉積占研究區主體，向湖盆內部推進，大面積發育；西南部物源進一步減弱，沉積規模進一步向西南部減小。研究區東北部發育滑塌沉積砂體，砂體由東北至西南呈條帶狀分布，單井砂體厚度為0～38 m，寬度300～1 700 m；湖盆中央與西南部發育的濁積砂體，沉積厚度較薄，呈土豆狀分布，單井砂體厚度為0～14 m，寬度為

300～1 000 m。

長7-2北部以富有機質層狀泥巖相為主，零星分布含有機質塊狀砂巖相、含有機質層狀細砂巖相和富有機質層狀頁巖相（圖7（b））。長7-2沉積期，湖盆逐步抬升，水體變淺。東北部物源體系向湖區推進明顯，來自東北部三角洲的滑塌沉積占研究區主體，大面積發育，平面展布呈條帶狀。與長7-3段一樣，湖盆東北部發育滑塌沉積砂體厚度較厚，砂體由東北至西南呈條帶狀分布，單井砂體厚度為0～34 m，砂體寬度為400～1 500 m；湖盆西南部與中央的濁積砂體，沉積厚度較薄，呈土豆狀分布，單井砂體厚度為0～15 m，寬度為200～1 300 m。長7-1以含有機質塊狀砂巖相和富有機質層狀頁巖相為主（圖7（c））。長7-1沉積期，湖盆進一步抬升。河道主要來自東北部、南部，物源體系向湖盆中心匯聚，向湖盆內部發育三角洲前緣砂體與濁積砂體沉積。東北部及西南部的三角洲大面積發育，水下分流河道加寬，深度減小，分叉增多，遠砂壩不發育或規模較小。水下分支河道、河口壩為優勢微相，其中水下分流河道微相廣泛發育，且砂體沉積厚度較厚，砂體由東北至西南呈條帶狀分布，單井砂體厚度為20～67 m，寬度為200～1 400 m。

長7段孔隙度表現為自下而上孔隙度逐漸增加，平面上自東北至西南方向孔隙度逐漸降低，其中含有機質層狀細砂巖相和含有機質塊狀砂巖相孔隙度較大，粉砂質泥巖次之，其他3種巖相孔隙度較小。長7-3段富有機質頁巖相和富有機質層狀泥巖相中發育的烴源巖為石油的形成提供了物質基礎，在異常高壓的作用下向長7-1段中物性更好的含有機質層狀細砂巖相和含有機質塊狀砂巖相運移，為石油的聚集提供場所，長7-1段油層較厚，發育較廣。含有機質層狀細砂巖相和含有機質塊狀砂巖相為有利于石油的聚集。

5 結 論

1）提出煙霧峁地區細粒沉積可分為6種巖相類型，分別為富有機質層狀頁巖相、富有機質凝灰質條帶泥巖相、富有機質層狀泥巖相、富有機質層狀粉砂質泥巖相、含有機質層狀細砂巖相和含有機質塊狀砂巖相。

2）闡述了一高四中一低、兩高兩中兩低、一高三中兩低、五中一低、四中兩低、一中五低等6種不同巖相的測井相特征。

3）分析了巖相平面展布特征，其中含有機質層狀細砂巖相和含有機質塊狀砂巖相物性較好，有利于致密油的聚集。

參考文獻（References）：

［1］

付金華，劉顯陽，李士祥，等.鄂爾多斯盆地三疊系延長組長7段頁巖油勘探發現與資源潛力［J］.中國石油勘探，2021，26（5）：1-11.FU Jinhua，LIU Xianyang，LI Shixiang，et al.Discovery and resource potential of shale oil of Chang 7 member，Triassic Yanchang Formation，Ordos Basin［J］.China Petroleum Exploration，2021，26（5）：1-11.

［2］付金華，李士祥，牛小兵，等.鄂爾多斯盆地三疊系長7段頁巖油地質特征與勘探實踐［J］.石油勘探與開發，2020，47（5）：870-883.FU Jinhua，LI Shixiang，NIU Xiaobing，et al.Geological characteristics and exploration of shale oil in Chang 7 Member of Triassic Yanchang Formation，Ordos Basin，NW China［J］.Petroleum Exploration and Development，2020，47（5）：870-883.

［3］付鎖堂，金之鈞，付金華，等.鄂爾多斯盆地延長組7段從致密油到頁巖油認識的轉變及勘探開發意義［J］.石油學報，2021，42（5）：561-569.FU Suotang，

JIN Zhijun，FU Jinhua，et al.Transformation of understanding from tight oil to shale oil in the Member 7 of Yanchang Formation in Ordos Basin and its significance of exploration and development［J］.Acta Petrolei Sinica，2021，42（5）：561-569.［4］龐正煉，陶士振，張琴，等.鄂爾多斯盆地延長組7段夾層型頁巖層系石油富集規律與主控因素［J］.地學前緣，2023，30（4）：152-163.PANG Zhenglian，TAO Shizhen，ZHANG Qin，et al.Interbedded shale formation ofthe 7th member of the Yanchang Formation in the Ordos Basin：Petroleum accumulation patterns and controlling factors［J］.Earth Science Frontiers，2023，30（4）：152-163.

［5］聶海寬，張培先，邊瑞康，等.中國陸相頁巖油富集特征［J］.地學前緣，2016，23（2）：55-62.NIE Haikuan，ZHANG Peixian，BIAN Ruikang，et al.Oil accumulation characteristics of China continental shale［J］.Earth Science Frontiers，2016，23（2）：55-62.［6］張金川，林臘梅，李玉喜，等.頁巖油分類與評價［J］.地學前緣，2012，19（5）：322-331.ZHANG Jinchuan，LIN Lamei，LI Yuxi，et al.Classification and evaluation of shale oil［J］.Earth Science Frontiers，2012，19（5）：322-331.

［7］劉宏坤，艾勇，王貴文，等.深層、超深層致密砂巖儲層成巖相測井定量評價——以庫車坳陷博孜-大北地區為例［J］.地質科技通報，2023，42（1）：299-310.LIU Hongkun，AI Yong，WANG Guiwen，et al.Quantitative well logging evaluation of diagenetic facies of deep and ultra deep tight sandstone reservoirs：A case study of Bozi-Dabei area in Kuga Depression［J］.Bulletin of Geological Science and Technology，2023，42（1）：299-310.

［8］劉桂珍，王蓉，宿墨瀚，等.湖盆深水砂巖成巖相及微觀孔隙結構研究——以鄂爾多斯盆地黃陵地區延長組長6段為例［J］.河北地質大學學報，2022，45（5）：23-31.LIU Guizhen，WANG Rong，SU Mohan，et al.Diagenetic facies types and microscopic pore structure of deepwater sandstone：From Chang 6 Member in Huangling Area，Ordos Basin，NW China［J］.Journal of Hebei Geo University，2022，45（5）：23-31.

［9］周妍，王長勝，林偉川，等.頁巖油烴源巖地化參數測井評價方法及應用［J］.測井技術，2022，46（3）：334-339.ZHOU Yan，WANG Changsheng，LIN Weichuan，et al.Evaluation method and application for geochemical parameters of shale oil source rock［J］.Well Logging Techology，2022，46（3）：334-339.

［10］馮昊楠，張楠，陳穎，等.鄂爾多斯盆地延長組長7烴源巖評價［J］.當代化工，2022，51（4）：985-988.FENG Haonan，

ZHANG Nan，CHEN Ying，et al.Evaluation of chang 7 hydrocarbon source rock in Ordos Basin［J］.Contemporary Chemical Industry，2022，51（4）：985-988.

［11］馮釗，譚成仟，韓建偉.基于測井解釋的致密油藏烴源巖評價方法研究——以鎮北Z區為例［J］.河北地質大學學報，2022，45（1）：44-49.FENG Zhao，

TAN Chengqian，HAN Jianwei，et al.Research on evaluation method of tight oil source rock based on log interpretation：Taking Zhenbei zone Z as an example［J］.Journal of Hebei Geo University，2022，45（1）：44-49.

［12］李克永，楊文鵬，徐帥康，等.鄂爾多斯盆地中南部上古生界層序與巖相古地理演化［J］.古地理學報，2023，25（1）：75-92.

LI Keyong，YANG Wenpeng，XU Shuaikang，et al.Sequence stratigyaphy and lithofacies palaeogeography evolution of the Upper Paleozoic in central-southern Ordos Basin［J］.Journal of Paleogeography，2023，25（1）：75-92.

［13］SMITH J J，PLATT B F.Reconstructing Late Miocene depositional environments in the central High Plains，USA：Lithofacies and architectural elements of the Ogallala Formation.［J］.Sedimentary Geology，2023，443：106303.

［14］DONG S Q，

ZHONG Z H，CUI X H，et al.A deep kernel method for lithofacies identification using conventional well logs［J］.Petroleum Science，2023，20（3）：1411-1428.

［15］CHANG J，

LI J，KANG Y，et al.SegLog：Geophysical logging segmentation network for lithofacies identification［J］.IEEE Transactions on Industrial Informatics，2022，18（9）：6089-6099.

［16］ZHAO H，WANG

H L，LIU? H M，et al.Application of fisher discriminant method in the facies division of lake facies：Taking the third member of Shahejie Formation in Dongying Sag as an example［J］.Energy Sources，Part A：Recovery，Utilization and Environmental Effects，2019，44（2）：4977-4990.

［17］張順，劉惠民，陳世悅，等.中國東部斷陷湖盆細粒沉積巖巖相劃分方案探討——以渤海灣盆地南部古近系細粒沉積巖為例［J］.地質學報，2017，91（5）：1108-1119.ZHANG Shun，LIU Huimin，CHEN Shiyue，et al.Classification scheme for lithofacies of fine-grained sedimentary rocks in faulted basins of Eastern China：Insights from the fine grained sedimentary rocks in paleogene，Southern Bohai bay basin［J］.Acta Geologica Sinica，2017，91（5）：1108-1119.

［18］張超，張立強，陳家樂，等.渤海灣盆地東營凹陷古近系細粒沉積巖巖相類型及判別［J］.天然氣地球科學，2017，28（5）：713-723.ZHANG Chao，ZHANG Liqiang，CHEN Jiale，et al.Lithofacies types and discrimination of paleogene fine-grained sedimentary rocks in the Dongying Sag，Bohai Bay Basin，China［J］.Natural Gas Geoscience，2017，28（5）：713-723.［19］楊俊杰.鄂爾多斯盆地構造演化與油氣分布規律［M］.北京：石油工業出版社，2002.

［20］游富糧，柳廣弟，孫明亮，等.鄂爾多斯盆地三疊系延長組7段高伽馬砂巖測井識別及其展布特征［J］.石油實驗地質，2023，45（1）：99-108.YOU Fuliang，LIU Guangdi，SUN mingliang，et al.Logging identification and distribution characteristics of high gammas and stones in the 7th member of Triassic Yanchang Formation，Ordos Basin［J］.Petroleum geology & Experiment，2023，45（1）：99-108.

［21］李克永，李文厚.淺水型三角洲前緣砂體疊加樣式——以鄂爾多斯盆地姬源地區長9油層組為例［J］.地質科學，2020，55（3）：757-766.

LI Keyong，LI Wenhou.Superposed sand style of shallow lacustrine delta front：A case of Yanchang Formation in Jiyuan area，Ordos Basin［J］.Geological Science，2020，55（3）：757-766.

［22］李克永，徐帥康，李文厚，等.渭河盆地固市凹陷新近系沉積古環境恢復［J］.地質科學，2021，56（4）：1134-1146.

LI Keyong，XU Shuaikang，LI Wenhou，et al.Restoration of Neogene sedimentary paleoenvironment in Gushi sag，Weihe Basin LI［J］.Geological Science，2021，56（4）：1134-1146.

［23］李士祥，郭芪恒，周新平，等.鄂爾多斯盆地延長組7段3亞段頁巖型頁巖油儲層特征及勘探方向［J］.石油學報，2022，43（11）：1509-1519.LI Sixiang，GUO Qiheng，ZHOU Xinping，et al.Reservoir characteristics and exploration direction of pure shale-type shale oil inthe 3rd sub-member，7th Member of Yanchang Formation in Ordos Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2022，43（11）：1509-1519.

［24］陳世悅，張順，王永詩，等.渤海灣盆地東營凹陷古近系細粒沉積巖巖相類型及儲集層特征［J］.石油勘探與開發，2016，43（2）：198-208.CHEN Shiyue，

ZHANG Shun，WANG Yongshi，et al.Lithofacies types and reservoirs of Paleogene fine-grained sedimentary rocks in Dongying Sag，Bohai Bay Basin［J］.Petroleum Exploration and Development，2016，43（2）：198-208.

（責任編輯：李克永）