鄂尔多斯盆地柳坪坝地区沉积微相与油水分布的关系

2012-02-23王景丽刘林玉王鸿俊齐桂民刘晓峰

地下水 2012年2期

王景丽，刘林玉，李阳，宋平，王鸿俊，齐桂民，刘晓峰，王娜

(1.西北大学大陆动力学国家重点实验室/地质学系，陕西西安710069;2.胜利油田河口采油厂三矿8队，山东东营257200)

柳坪坝油区位于鄂尔多斯盆地东部，其整体为一西倾单斜，与鄂尔多斯的区域构造相吻合，局部有鼻状隆起及低凹区。含油层段三叠系延长组T3y3长61，剖面上，沉积成藏随着鄂尔多斯湖盆的演化而演化，由早期湖相、半深湖泥页岩提供丰富的烃源岩，后期湖泊稳定沉积形成三角洲储集层，到湖泊衰退形成湖沼相泥岩，从而形成下生上储式生储盖组合的岩性油气藏［1］，因而纵向上受湖盆演化的沉积旋回影响;平面上，该区属于陕北安塞三角洲沉积体系中郝家坪－安塞指状砂体的根部，受沉积微相控制［2］，储层砂体在平面的分布特征导致该区的储集物性、油水沿着腰庄－金盆湾－老石头滩一带分流间湾分割的分流河道砂体展布。

1 沉积特征

1.1 沉积背景

鄂尔多斯盆地从长10期开始发育，围绕湖盆中心，形成一系列环带状三角洲裙体，柳坪坝地区为三角洲裙体之一，根据古流向测定显示该区的物源为北东向。延长组沉积演化是从长9期盆地的快速下沉，到长8期、长7期，湖盆规模、水深均已加大。长6期湖盆与长8、长7期相比，地处安塞三角洲的柳坪坝已进入到发育的鼎盛时期，湖盆相对稳定，沉积作用大大加强，长4+5时期湖盆处于微陷期，湖侵面积有所扩大，沉积作用与长6相比有显著的减弱，但仍有一定的继承性，安塞三角洲北部已大部分平原化，主要以分流河道沉积为主。直至长 3、长 2 到长 1 期，湖盆逐渐消亡［3，4，5］。

1.2 地层特征

长4+5底部为K4标志层，用来划分长4+5与长61，K4标志层为黑灰色凝灰质泥岩，电性为高 AC、高GR，大井径，有时有双峰呈燕尾状出现;柳坪坝油区长61底部的辅助标志层，岩性为黄灰色、灰色、褐灰色凝灰质泥岩，呈球形风化脱落，岩屑呈薄片状(称“肥皂片”)，高 SP，高 GR(最高为260API)，低电阻，高AC，大井径，长61地层沉积厚度为40 m左右。

由于柳坪坝地区受沉积作用控制明显，导致层内非均质性也较为显著，纵向砂体较发育［6］，多为砂泥互层，单个砂体正韵律的旋回特征较为明显。河道砂体下部，一般粒度较粗，且由于酸性水的渗滤，溶蚀孔也较为发育，对于长61，当其孔隙度大于8.23%，含油岩心占到80.18%，渗透率大于0.31 ×10－3μm2时，含油岩心占到 91.9%，即当具有较好的孔隙度渗透率时，岩心基本都含油，这就是油气水主要富集在砂体中下部的原因。

2 沉积微相

2.1 岩相标志

沉积相的确定首先通过岩相标志建立地质相，①颜色、成分:以灰白色－浅灰色或灰绿色的长石细砂岩为主，反映了碎屑物沉积处于水上氧化环境;②结构构造标志:分选较好，次棱角状为主，结构成熟度相对较低，孔喉结构较差，研究区粒度频率曲线峰值集中于细粒，以跳跃组分(约80% ～90%)和悬浮组分为主(如图1所示)，反映了沉积水动力条件较强;沉积构造(如图 2中 a、b、c、d、e所示)以平行层理(代表较强的水动力条件)、交错层理为主，并会出现冲刷面(常位于河道底部)。③古生物、古生态特征:区内化石较少，在底部偶尔出现植物碎片，甚至有垂直虫孔(如图2中 f所示)，表明沉积环境为浅水环境。

图1 瓦1井粒度曲线，601.22m

图2 柳坪坝地区沉积构造图

2.2 确定沉积微相

根据已建立的地质相，来确定测井资料中的曲线特征。然后根据无取心井的测井曲线特征来判断沉积相。综合上述区域沉积背景及本区的沉积特征，柳坪坝地区属于三角洲平原沉积，即三角洲沉积的水上部分，并发育有分流河道、分流间湾、天然堤、决口扇等微相，以分流河道砂和分流间湾互层为主，分流河道常表现为富泥的低弯度河［7］，主要为细粒、中粒、粉—细粒以及粉粒岩屑质长石砂岩，SP曲线顶底突变的箱形、钟形曲线，且有微齿状起伏，低GR;而分流间湾的电性特征显示为SP曲线低平，中夹微幅值负异常，高GR，且呈齿形。

2.3 沉积相平面展布特征

首先根据上述沉积相的确定原则，结合多口井的沉积相、分层数据、砂体厚度、油层厚度及砂地比(有效砂厚/旋回厚度)等数据绘制出目的层的沉积相平面展布图，并根据砂体有效厚度、单井产量的油水柱子圈定了柳坪坝地区的油藏分布(如图3所示)。

图3 柳坪坝地区长61沉积相图、含油面积图

柳坪坝地区的三角洲沉积体系在长6层段分流河道被腰庄－金盆湾－老石头滩－的分流间湾分割，呈长宽比介于3:1～20:1的条带状展布，长轴方向为NE向，平面上片状连接，纵向上相互叠置，经统计砂体的配位数为3～5，显示出油层组的砂体连通性较好。油层的孔渗性在平面上的非均质性受控于沉积微相，而该区分流河道砂属于单一径向流沉积，其粒度变化有两条基本规律:一是近物源端粗，远物源端变细;二是主河道部分粗，侧缘变细［8］，因此不同的沉积微相具有不同的孔渗性，除此之外同一微相内的不同区块也具有差异性。

3 沉积相与油水分布的关系

3.1 储集性

储层岩性控制着油气分布，储层物性控制油气富集程度，储层的储集性能对油气成藏及其分布具有较强的控制作用，因此对储集物性与油水关系的研究在油气勘探开发中有着重要的导向作用［9，10］。

柳坪坝油田属于低孔低渗储层，岩性为细粒、中粒、粉—细粒以及粉粒岩屑质长石砂岩，每一个旋回上部为薄层黑色、黑灰色泥岩，这不仅可以作为划分层的标志，还可以为下伏砂岩提供良好的盖层。运用经验统计法对该区内的776块样品进行分析，储集性能随K、Φ升高而变好的，K越高，Φ越高，含油性越好(如图4)，且当Φ＜8%，渗透率小于0.28×10－3μm2，储能丢失 7.48%，可见储集物性控制着油气的储集能力。

图4 柳坪坝渗透率、孔隙度分布直方图与储能丢失曲线

3.2 油水分布

柳坪坝地区长61油层是该区的主力油层，主要接受北东向的物源，并且该区的断层与构造均不发育，因而油水分布主要受沉积微相内储层岩性、物性等因素控制，这种沉积环境控制了柳坪坝地区的油气成藏［11］。储层主要发育于分流河道砂体中，平面上呈北东－南西向带状展布，而分流间湾储层物性较差，使得分流河道储集砂体内油气形成好的岩性圈闭(如图3所示)。

根据王明健等人(2007)［12］对碳酸盐储层做的相关研究表明，流体之间连通与否、连通程度如何，则取决于不同类别的储集空间之间的连通程度。柳坪坝油区长6油层组砂体属于三角洲平原沉积，平面上片状连接，剖面上纵向叠置，砂体配位数通常为3～5，砂体之间连通性较好，这就决定油藏内部油水关系的特征。