鄂爾多斯盆地羅龐塬地區(qū)長7沉積微相研究

寧 波，李 杰，馬鈺凱

(延長油田股份有限公司 勘探開發(fā)技術(shù)研究中心，陜西 延安 716000)

羅龐塬位于陜西省定邊縣西南部白馬崾峴鄉(xiāng)境內(nèi)，南鄰甘肅，西部和長慶控制區(qū)域接壤，東部與吳起采油廠相連，北部為張崾峴區(qū)塊，勘探面積約 205 km2。區(qū)域構(gòu)造屬于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中西部，構(gòu)造背景為平緩的西傾單斜，傾角1°左右，坡降8～10 m/km。

1 主要沉積相標(biāo)志

1)沉積物顏色

沉積巖的顏色可以作為一種直觀的表征，它可以反映出古代沉積環(huán)境中水介質(zhì)的氧化還原程度[1]。當(dāng)水體較淺、水流暢通時，沉積物的顏色會變得更加淺淡，比如淺灰、淺白等。當(dāng)水體變深，或者水流變得更加湍急時，沉積物通常會呈現(xiàn)出更深的顏色，比如灰色、灰黑色等。因此，在判別沉積環(huán)境時，沉積巖的顏色變化就顯得尤為重要。

研究區(qū)及鄰區(qū)長7砂巖巖石類型主要為灰色、灰黑色巖屑長石砂巖，其次為長石砂巖，說明長7沉積時期水體較淺，為三角洲沉積環(huán)境。此外，長7底部發(fā)育灰黑色的油頁巖，為水體較深的沉積環(huán)境沉積物，是湖湘的重要標(biāo)志。

2)粒度特征

當(dāng)水流的流速變化或者其他因素發(fā)生變化時，沉淀物的顆粒大小會發(fā)生變化[2]。不同的水動力條件和不同的搬運方式，在粒度概率曲線上具有不同的形態(tài)和截點，如表1。砂體搬運方式一般為滾動、跳躍、懸浮搬運三類[3]。

長71、長72油層組以含粉砂質(zhì)細(xì)砂巖為主，分選中等偏好，粒度分布偏細(xì)，呈正態(tài)對稱分布。從粒度概率曲線圖中(圖1)看出，以兩段式為主，發(fā)育跳躍總體及懸浮總體，個別樣品中可見滾動總體，曲線細(xì)節(jié)點呈過渡段；C-M圖(圖2)主要發(fā)育牽引流的遞變懸浮沉積，C值平均為 0.33 mm，M值平均為 0.16 mm。

表1 羅龐塬區(qū)域長71、長72儲層粒度分析參數(shù)表 單位：mm

圖1 長7粒度概率曲線(定4092井，2507.36 m)

圖2 長7油層組C-M圖

長73濁積巖粒度概率累積曲線(圖3)顯示為一段式或部分兩段式，一般不發(fā)育滾動、跳躍粒度總體，懸浮總體含量大，分選差，顯示為濁積巖粒度概率特征。在C-M圖(圖4)上點的分布表現(xiàn)為平行于C-M基線的平行線，屬于粒序懸浮區(qū)，也反映遞變懸浮沉積為主的特點，亦顯示了濁流沉積特征。

15號樣品，2364.12 m 25號樣品，2365.81 m

圖4 羅龐塬長73油層組濁積砂體C-M圖

3)沉積構(gòu)造類型和特征

沉積巖的構(gòu)造表示沉積物的地質(zhì)學(xué)演化過程，可以揭示出沉積期介質(zhì)的特征，如溫度、壓力、水流、風(fēng)速等，并且對于研究地質(zhì)歷史起著重要的意義[4]。由于其獨特的地理結(jié)構(gòu)，尤其是基于物質(zhì)來源的原始沉積結(jié)構(gòu)，可以更好地揭示出地理演化的過程，而且這些結(jié)構(gòu)對于地理演化的影響也相對比較微弱。因此，這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為評估地理演化的關(guān)鍵指標(biāo)。

①水平層理：通常出現(xiàn)于三角洲前緣的微相、半深湖、沼澤等地區(qū)的粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和頁巖。在三角洲前緣的灣微相，特別是由細(xì)粒狀的粉砂和泥組成的地區(qū)，紋層細(xì)薄清晰，彼此平行[5]。

②平行層理：平行層理是一種常見的沉積結(jié)構(gòu)，它反映了水的流動情況，通常出現(xiàn)在河道和分流河道中。細(xì)層一般厚 0.2 m 左右，常由顏色變化、泥質(zhì)含量變化、云母等片狀礦物的富集或長形顆粒的定向排列而顯示，廣泛發(fā)育于研究區(qū)內(nèi)各小層中。

③交錯層理

其層系面相互斜交分布，可為平面、曲面等多種表現(xiàn)形式，由水流定向流動形成，水的流速對其厚度有一定的影響。

④塊狀層理

這種層理的外觀均勻，沒有明顯的紋理結(jié)構(gòu)。它的特點是內(nèi)部的物質(zhì)完全一致，沒有分離的情況，在細(xì)砂巖和粗砂巖中都可以看到塊狀的層理。

⑤古生物標(biāo)志

古生物是一種重要的自然資源，它們的分布和生態(tài)特征受到環(huán)境因素的嚴(yán)格控制。通過觀察古生物的遺體化石，可以推斷出地質(zhì)時代，并且可以了解當(dāng)時的沉積環(huán)境和水動力條件。這些信息對于研究古生物的演化過程至關(guān)重要，如圖5所示。

塊狀層理(定探40241，長7) 塊狀層理，48087井 植物化石，48085井 平行層理、沙紋層理，40099井

4)測井相標(biāo)志

測井相是一種反映地質(zhì)構(gòu)造的重要指標(biāo)。不同的沉積相會產(chǎn)生不同的測井曲線特征，而且隨著巖石組成的變化，測井曲線的響應(yīng)也會發(fā)生變化[6]。羅龐塬區(qū)域的測井相特征可以通過觀察地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)條件變化來推斷，這些信息包括SP、GR、AC等近10種測井方法。 本次研究重點考慮了自然電位和自然伽馬，并結(jié)合了聲波時差和深度感應(yīng)曲線的分析。

首先分析了取芯井段的巖石特征，包括顏色、成分、類型和結(jié)構(gòu)，以及沉積構(gòu)造；然后，通過對比測井曲線，發(fā)現(xiàn)了該研究區(qū)域的沉積微相特征，并最終確定了未取芯井的研究層位。如表2所示。

表2 羅龐塬區(qū)塊長7油層組測井相標(biāo)志特征

2 沉積微相劃分及其特征

羅龐塬區(qū)塊長7主要發(fā)育三角洲前緣沉積，其次發(fā)育深湖-半深湖亞相。通過對研究區(qū)巖芯的觀察，結(jié)合區(qū)域沉積背景、砂體展布、沉積特征及電測曲線的特點，將本區(qū)的三角洲前緣亞相劃分為水下分流河道、水下天然堤和分流間灣三種沉積微相，深湖-半深湖亞相主要為濁積水道和湖泥，如表3。

表3 羅龐塬區(qū)塊長7油層組沉積微相類型劃分表

其具體特征分述如下：

1)水下分流河道

水下分流河道的沉積物以中-細(xì)砂巖和細(xì)砂巖組合為主，具有兩種微相組合：一種是由多期組合形成，另一種則是由單獨的微相組合形成。

2)水下天然堤

水下天然堤位于河道側(cè)緣，其砂體厚度、沉積物等特征均于水下分流河道類似，但砂厚更小，沉積物更細(xì)。

3)水下分流間灣

分流間灣位于水下支流河道之間，沉積物多為洪泛懸浮的泥質(zhì)沉積，垂向加積作用為主，巖性主要為薄層粉細(xì)砂巖與深灰色泥巖互層，主要發(fā)育水平層理、微型交錯層理，顏色以深灰、灰、灰綠色為主，水體滯留能量低，植物脈片豐富且保存完好[7]。分流間灣細(xì)粒沉積自然伽馬曲線常為指狀高值，自然電位曲線表現(xiàn)為低幅度齒狀，接近于泥巖基線。

4)湖泥

長7時期主要發(fā)育深湖泥微相，其巖性主要是灰色或灰黑色的泥巖和油頁巖。在某些地方，還會出現(xiàn)一些粉砂巖。在泥巖中，還能看到一些自然形成的金屬礦物，如黃鐵礦。還會出現(xiàn)一些古生物化石，如介形蟲、葉肢介。

5)濁積水道

深湖-半深湖巖性主要為灰色、黑色泥巖及泥質(zhì)粉砂巖夾灰色-灰褐色厚層細(xì)砂巖，顏色較深。巖屑含量較高，成分成熟度低，受物源成份的影響極大。砂巖分選好-中等，磨圓度多為次棱狀，反映了快速沉積特征。

受到地質(zhì)條件的影響，三角洲或其前方形成了一個規(guī)模較小、沉積物分選性良好的濁積砂沉積，其中大部分沉積物位于波基面以下，可能包含少量的細(xì)砂，有時也會發(fā)現(xiàn)海綠石等自然礦物。隨著地質(zhì)演化的進(jìn)程，水平層理和塊狀層理以及鹽性的生物化石普遍存在，使得正常海相化石的數(shù)量大大增加，同時也促進(jìn)了生物潛穴和生物擾動構(gòu)造的形成。

3 單井相及剖面分析

3.1 單井相分析

單井相分析是研究沉積演化和平面沉積相分析的基礎(chǔ)[8]。通過對井內(nèi)的巖石樣本進(jìn)行詳細(xì)的觀察，然后根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，與井內(nèi)的沉積物進(jìn)行比較，最終得出沉積物的沉積相類型。研究區(qū)定探4012井詳述單井沉積相分析結(jié)果如下：

定探4012井，砂巖發(fā)育良好，反映在長7期的部分時間中。該井處于東北向物源的主供應(yīng)河道上。該井長71油層組屬于三角洲前緣亞相，由水下分支河道、分流間灣等微相類型構(gòu)成。長72油層組屬于前三角洲亞相，由濁積砂、前三角洲泥等微相類型構(gòu)成。長71水下分支河道沉積較發(fā)育，其細(xì)砂巖中發(fā)育塊狀層理或水平層理，為水下分支河道沉積，其測井曲線(圖6)主要為低幅箱形或鐘形，而長72有少量濁積砂沉積，發(fā)育水平層理；其GR曲線基本呈短鐘形，長73為深湖-半深湖環(huán)境，發(fā)育湖泥，可見濁積水道。

圖6 羅龐塬定48087井延長組長7沉積相柱狀圖

3.2 沉積相剖面分析

在單井相精細(xì)劃分的基礎(chǔ)上，通過連井相分析，進(jìn)一步探索研究區(qū)長7油層沉積微相的發(fā)育及展布特征，編制了各油層亞組沉積相橫剖面圖 (圖7、圖8)。

從連井沉積相對比圖(圖7)看出：延長組長7油層組砂體主要分布在水下分流河道微相中，長71、長72期水下分流河道較發(fā)育，在剖面中河道較發(fā)育河道順物源方向剖面上砂體基本連成條帶狀；長73期主要為深湖-半深湖沉積，以湖泥沉積為主，可見濁積水道。

圖7 羅龐塬定4061～定4085井沉積相剖面圖

圖8 羅龐塬定40253～定40174A-1井沉積相剖面

4 沉積相及砂體平面展布

羅龐塬區(qū)塊長71、長72屬三角洲前緣沉積，河道主要呈北東-南西向展布。一般河道之間，或河道中有分流間灣發(fā)育，多數(shù)條件下規(guī)模較小，少數(shù)規(guī)模較大。在區(qū)域地質(zhì)研究成果以及對本區(qū)沉積相認(rèn)識的基礎(chǔ)上，結(jié)合本區(qū)887口井長7油層組的巖性、電性組合以及沉積結(jié)構(gòu)，繪制了各個小層的沉積微相平面展布圖。

1)長71沉積相及砂體平面展布特征

長71期主要發(fā)育北東方向的沉積體系。研究區(qū)內(nèi)發(fā)育4條水下分支河道交匯連片，大部分交匯，呈北東向條帶狀展布，主河道砂地比>0.5，河道寬度853～8400 m，研究區(qū)分流間灣主要分布在區(qū)域邊部，范圍較少。長71期發(fā)育4條主要河道，河道沉積特征明顯，往往是由2個旋回組成，自然電位呈鐘狀和箱狀，為中-厚層塊狀砂體，砂體的發(fā)育與沉積相的展布一致，主要呈帶狀展布，砂體厚度大于10米的連片分布，砂體厚度以10～20 m 為主。

2)長72沉積相及砂體平面展布特征

長72期主要發(fā)育東北方向的沉積體系。 研究區(qū)內(nèi)在東北方向發(fā)布大面積水下分流河道。 長72期發(fā)育3條主河道，河道沉積特征明顯，河道砂地比>0.5，砂體的發(fā)育與沉積相的展布一致，主要呈帶狀展布，砂體厚度以5～15 m 為主。 長72與長71期的河道沉積從物源方向、 河道及間灣發(fā)育位置等都具有很好的繼承性。

5 總結(jié)

1)羅龐塬長7主要發(fā)育三角洲相和湖泊相沉積，受北東向物源方向影響，研究區(qū)發(fā)育3條水下分流河道，砂體展布受沉積相控制。長71、長72期發(fā)育三角洲前緣沉積，長73期發(fā)育深湖-半深湖沉積。

2)羅龐塬地區(qū)長7期湖岸線繼續(xù)擴(kuò)大，其中長73期湖盆面積最大，半深湖-深湖相濁積砂體發(fā)育；長72期湖盆萎縮，水下分流河道砂體較發(fā)育。