鄂尔多斯盆地华庆地区长8油层沉积微相类型及其主要特征研究

2011-04-13王文乐张春生油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2011年25期

王文乐，张春生（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北荆州434023）

杨文龙（中石油西部钻探工程有限公司，新疆乌鲁木齐830026）

周从业，梁伟（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北荆州434023）

1 区域地质背景

鄂尔多斯盆地是一个中新生代盆地叠加在古生代盆地之上的复合盆地，其现今构造总体上显示为东翼宽缓、西翼陡窄的不对称矩形盆地。按其现今构造形态，盆地可划分为伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、伊陕斜坡、天环向斜及西缘逆冲断裂构造带共6个二级构造单元[1]。华庆地区位于鄂尔多斯盆地的西南部，构造位置上横跨天环坳陷和伊陕斜坡2个次级构造单元。该区上三叠统延长组为陆相河流～三角洲～湖泊发育区，沉积了厚达千米的生、储、盖组合，环湖发育的三角洲沉积体系分布范围广，对油气富集有明显的控制作用[2]。物源主要来自西南边缘、北东方向[3-4]，其沉积基底相对坡度较陡。根据岩、电性特征及含油性的差异，自上而下可划分为长1～长10共10个油层组。通过对研究区详细的岩心观察、测井资料分析和综合前人研究成果[5-10]，认为研究区长8油层组目的地层，属于辫状河三角洲前缘沉积，依据沉积旋回和岩性组合可细分为长81和长82共2个油层。

2 基本沉积特征

2.1 岩性

华庆地区长8油层组主要的岩石类型有浅灰～灰色细砂岩、细～粉砂岩、粉砂岩、深灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩。砂质沉积以细砂岩为主，其次为粉砂岩。薄片观察和统计分析组成成分看，长8油层组储层砂岩成分类型较单一，以岩屑长石砂岩为主，长石岩屑砂岩和长石砂岩次之，岩屑砂岩少见。填隙物主要由绿泥石、高岭石、方解石及硅质组成。磨圆度以次棱角状为主，少数为次棱～次圆状，分选中等～较好。

2.2 沉积构造

根据岩心观察，该区长8油层组的沉积构造主要有以下类型：

1）水平层理这是一种水流作用非常弱的条件下形成的沉积构造，常发育在泥质岩及细粉砂岩中，由悬浮物质缓慢垂向加积沉积而成，主要发育于辨状河三角洲前缘的分流间湾、天然堤等沉积环境中。

2）交错层理包括板状、槽状交错层理，岩性由灰色～浅灰色粉、细粒砂岩组成，主要出现在辨状河三角洲前缘的水下分流河道、河口坝等沉积环境中。

3）透镜状层理及压扁层理岩性主要为泥岩、中粉砂岩和粉砂岩。它是在泥砂沉积中的一种复合层理。主要发育于区内辨状河三角洲前缘水下分流河道间及水下分流河道微相中。

4）块状层理沉积物不显层理，是沉积物快速堆积，来不及沉积分异的典型代表，通常与在河口部位水流快速卸载有关。主要发育于区内辨状河三角洲前缘水下分流间湾、水下决口扇（洪水期冲开水下天然提形成）中。

5）平行层理岩性以中、细粒砂岩为主，常形成于水浅流急的水动力条件下，主要发育于区内辨状河三角洲前缘水分流河道微相中。

6）滑塌构造岩性为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。该区内发育的浊积岩属于辨状河三角洲前缘砂体在一定的条件下向深湖区域滑塌形成。

3 沉积微相类型及主要特征

华庆地区长8油层组发育辫状河三角洲前缘沉积，三角洲前缘是三角洲沉积的主体，也是三角洲沉积体系中沉积物最丰富、最集中的地区，是良好的油气储集层[9]。研究区内发育水下分流河道、河口砂坝、水下天然堤、分流间湾4种微相。

3.1 辨状河三角洲前缘水下分流河道微相

岩性主要为灰色厚层状细砂岩、细粉砂岩夹少量粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩。发育交错层理、底部具冲刷面，粉砂岩中发育沙纹层理等。常与厚层的分流间湾泥岩或天然堤相互叠置。岩心和测井曲线上呈下粗上细的正旋回特点，反映其随着沉积物的不断加积，水体将变浅水动力条件减弱特点.这一特点在岩性剖面、自然电位（SP）曲线、自然伽马（GR）曲线上都有很好的表现，一般为中～高幅钟形、箱形曲线特征。底部通常为冲刷面或突变接触面，向上呈渐变特征，曲线光滑或微齿，是沉积物垂向加积和侧向加积的产物（见图1）。

3.2 辨状河三角洲前缘河口砂坝微相

岩性主要为灰、浅灰色粉砂岩、细砂岩及少量中砂岩，单砂体厚度一般3～6m，多期叠加后厚度可达10m以上。自上而下发育水平层理、小型交错层理及透镜层理、沙纹层理等，具有典型的粒度向上变粗、泥质含量减少、单砂体厚度变大的反粒序结构。华庆地区的河口坝不是太发育，由于受湖盆的抬升和古地理沉积环境的影响，河口不断向前推移，对原本沉积的河口坝进行改造和冲刷，现在所见到的河口坝为残余河口坝，其上往往叠置水下分流河道沉积。电阻率曲线呈锯齿状，自然电位曲线呈钟形（见图1）。

3.3 辨状河三角洲前缘水下天然堤微相

岩性以浅灰色粉砂岩、细砂岩为主，并常与泥岩或粉砂质泥岩伴生形成薄～中厚层互层。其沉积构造常可见沙纹层理。常与水下分流河道、分流间湾等共生。在垂向剖面常位于水下分流河道之上，其上部往往为分流间湾泥岩所超覆。电测曲线幅度较低，自然电位曲线形态呈现为中～低幅正齿形、指形～正齿形（指形）的组合（见图2）。

3.4 三角洲前缘分流间湾

岩性以灰黑色厚层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主。发育水平层理、沙纹层理及变形层理，显示该微相主要处于较平静的低能环境。由于水下分流河道的改道和不同期次沉积的叠加，分流间湾沉积在单井剖面上与水下分流河道密切共生反复叠置。在测井曲线上与泥岩差别不大，测井曲线上具低幅微齿，自然电位曲线表现为低平，自然伽马曲线表现为中高值，呈齿形（见图2）。

4 沉积微相平面展布及油气富集控制因素

根据沉积旋回与岩性组合特征和等时原则，将长81和长82油层细分为共5个小层。其中小层是研究区内的2个主力产层，下面笔者主要描述小层沉积微相平面展布。

图1 白240井长8油层组小层测井相形态特征

图2 里54井长8油层组小层测井相形态特征

4.1 长小层沉积微相平面展布

物源供应主要来自西南和东北方向，湖水面积相对长81油层时期减少，水平面降低。研究区主要发育4条河道（见图3）：西南方向第1支为里68井～白128井～白455井～白479井，河道相对较宽，河流较平直，砂体较厚，平均砂厚6m左右，残余河口坝发育，延伸较远；第2支为里56井～白279井～白280井，河道较宽，河流延伸较远，朵形发育不明显，在白279井附近有残余河口坝发育，砂体厚度相对较厚；北东方向发育水下分流河道分别为元177井～元288井～元297井，流经元297井附近，河道形成2个小分叉，一支流向白251井方向，一支流向白464井方向，2支分叉河道延伸很短，砂体发育较薄，平均厚度3m左右；另一支北东方向水下分流河道为元188井～元415井～里54井，里54井区域有残留河口坝发育，河道延伸较远，河道较窄，砂体较厚，平均厚度为6m左右，北东方向2支河道总体呈朵形分布。

图3 长油层沉积微相平面图

4.2 长8油层组油气富集控制因素

1）分流河道砂体是油藏形成的地质基础研究区长8油层组地层属辨状河三角洲前缘沉积，分流河道砂体十分发育，具有砂岩厚度大，砂体在纵向上多期叠加，平面上复合连片，分选较好的地质特点，它为油气藏的形成提供了良好的储集空间。分流河道砂体侧缘被分流间湾、分流间洼地泥岩遮挡，这种良好的生储盖配置为本区的油气富集保存提供了有利条件。

2）有利砂岩主体带，是油气运移和聚集的方向研究区发育的几支近西南～北东向的辨状河三角洲前缘分流河道复合砂体，在某些区域砂岩主体及孔隙连通性好，储集物性好，砂体侧缘又有分流河道间洼地泥岩遮挡，因而产油量也高。

3）鼻褶构造对区域上油气富集有一定控制作用研究区由西南向北东或北东向西南向展布的几支辨状河三角洲前缘分流河道砂体，砂层纵向多期叠加，厚度大，横向上由于河流经常改道，砂体在平面上复合连片，岩性及厚度的差别，在成岩作用过程中易形成排差异压实鼻状构造。这些有利相带和配套的鼻褶构造，为油气在区域上的富集起到一定的控制作用。

综上所述，研究区内长8油层组的油气富集规律可概括为：沉积环境对油藏的形成具有重要控制作用，分流河道砂体是油气富集的主要场所，鼻褶构造对区域上为油气富集有一定控制作用，在控制油气的聚集上占有重要地位。