鄂尔多斯盆地铁边城北长7油藏沉积微相研究

2012-11-20张春生张秀敏赵志鹏

长江大学学报(自科版) 2012年28期

关键词：沉积相砂体分流

郑彬，张春生，李莉，张秀敏，赵志鹏

(长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

鄂尔多斯盆地铁边城北长7油藏沉积微相研究

郑彬，张春生，李莉，张秀敏，赵志鹏

(长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

对鄂尔多斯盆地铁边城北长7油藏沉积微相进行了研究。铁边城北长7油藏主要发育三角洲前缘和半深湖-深湖亚相，由水下支流间湾及水下分流河道微相构成，三角洲前缘的骨架砂体为水下分流河道砂，其中占主导地位的是水下分流河道微相和水下支流间湾微相。研究区延长组长7沉积期主要物源来自盆地北东向，三角洲前缘亚相水下分流河道砂体非常发育，厚度较大，分布面积广，对于盆地中生界的石油勘探和评价具有非常重要的现实意义。

鄂尔多斯盆地；长7油藏；沉积微相；砂体展布

铁边城北地区长7油藏是长庆油田公司新近发现的含油层系之一。近年来，石油勘探在铁边城北地区长7油藏取得了重大突破，试油结果显示了长7油藏石油勘探的巨大潜力，但该区开发建产难度大。下面，笔者对铁边城北长7油藏沉积微相特征和砂体展布进行了研究，旨在为今后该区长7油藏的规模开发提供依据。

1 沉积相背景及分析方法

1.1 沉积背景

在晚三叠世内陆湖盆的演化过程中，区域构造运动不但控制着盆地的性质、湖盆的兴衰历史，而且也决定着盆地的沉积格局和岩相古地理的时空变化。晚三叠世自长10油层组沉积时期，湖盆便处于整体沉降状态，至长8油层组沉积期，已形成指状分布的湖泊三角洲相。长7油层组沉积期是鄂尔多斯盆地延长期湖盆发育的鼎盛时期，研究区延长组长7油层组沉积期主要物源来自盆地北东向，三角洲前缘亚相水下分流河道砂体发育，厚度大，分布面积广，对于盆地中生界石油勘探和评价具有非常重要的现实意义，是进行石油勘探第一任务。

1.2 沉积相分析方法

充分利用测井资料并结合区域地质资料进行综合研究，为由单井相再到沉积微相奠定了基础，并成为一种有效识别沉积相的途径[3]。研究过程中通过对工区18口取心井细致岩心观察与描述及试验资料分析，划分沉积相的标志有岩性组合特征、沉积结构、构造特征、韵律特征、古生物特征等。在确定了相标志的基础上，结合测井曲线特征，对研究区标准井地层剖面进行沉积相和沉积微相类型的判别，并对研究区不同微相类型的测井曲线特征进行标定，建立测井-地质标准相模式。根据研究区内18口取心井资料及测井-地质标准相模式的基础上进行单井相分析。然后对剖面井进行微相对比，研究沉积微相在该地区二维时空上的分布与演化。通过标准井与全区所有井的微相对比，结合沉积演化背景、物源方向等因素对研究区目的层的微相进行平面组合，编绘出工区不同时期不同目的层的沉积微相平面分布图，预测不同类型储集砂体的空间展布。

2 沉积微相划分识别标志

微相分析主要采用取芯井的岩性、古生物化石、单砂体形态及测井等多种相指标，其中包括颜色、结构、沉积构造、旋回性、成分、自生矿物、特殊含有物、古生物化石以及单砂体形态和测井曲线特征等进行单井沉积微相分析[4-5]。

2.1 沉积构造标志

沉积构造是不同的水动力条件及其沉积环境的反映，因此沉积构造也是沉积相研究中不可缺少的重要标志。长71、72油层常见的沉积构造包括层理构造、层面构造以及生物成因构造。岩心中识别出水平层理、平行层理、板状交错层理、沙纹交错层理、透镜状层理、准同生变形层理等多种沉积构造[6]。

2.2 测井相标志

目前在沉积相的研究过程中，测井相标志已被广泛使用，它已成为沉积相研究的一种重要手段。不同沉积相具有不同的测井曲线特征，是利用测井信息进行沉积相研究的基础。它的优点在于在测井过程中获取的测井资料具有连续性好、信息多样等特征，能较好地反映沉积岩的岩性特征。测井曲线特征的研究可以确定不同小层的沉积微相类型及其特征，也可以反映各种沉积微相在垂向上变化规律。

此次沉积微相的研究主要是根据自然电位(SP)、自然伽马(GR)测井曲线进行分析。综合运用曲线的组合形态特征、幅度、形态、顶底接触关系及曲线的光滑程度等特征，并结合取芯井段岩芯沉积微相的分析研究，建立区内测井相标志。

1)箱形该类曲线反映沉积过程中能量一致，具有较强的持续水动力条件和较为稳定的、充足的物源供给，为洪水期能量较强的河道充填特征。即该类曲线代表了由细砂岩组成的水下分流河道沉积微相。曲线特征为幅度相对较高，宽度大，顶、底起伏程度基本一致，沉积物粒度相对较粗。

2)钟形该类曲线反映水流能量向上减弱，颗粒变细，物源供给逐渐在减少，河道在逐渐废弃。它代表砂岩、粉砂岩组成的水下分流河道沉积微相。曲线特征表现为中-高幅度，形态呈钟形，底突变、顶加速式渐变，微齿。

3)微齿形或直线形该类曲线代表泥岩、粉砂质泥岩组成的水下分流河道间沉积微相。曲线特征为低幅度，光滑、平直或微齿。

3 沉积微相类型及特征

铁边城北长7油藏延长组主要发育以三角洲前缘和半深湖-深湖亚相、水下支流间湾和水下分流河道等沉积微相，骨架砂体为水下分流河道砂，其中占主导地位的是水下分流河道微相和分流间湾微相。

3.1 水下分流河道微相

该微相沉积物总体粒度较细，分选性较好，颗粒为次棱-次圆状。总的看来，水下分流河道呈向上变细的特征，河道主体部位自然电位曲线表现为箱状、钟状。自然伽马曲线幅度值较低，齿化较少。河道主体横剖面形态呈顶平底凸的透镜状，河道中心厚度一般为8～12m，最大厚度可达22.9m。但水下分流河道沿较早砂坝顶继续向前推进时，自然电位曲线形态呈箱形或钟形特征(见图1)。

注：SP为自然电位，mV；GR为自然伽马，API；AC为声波时差，μs/m；DEN为测井补偿密度，g/cm3。图1 水下分流河道沉积岩电性特征(胡193井)

由于河道的不同沉积部位水动力特征不同，造成岩石相组合及砂体发育也有差异。在河道中心部位，水动力很强，砂质供应充足，一般以细砂岩为主，单层厚度较大，上部层序发育很差，常常为另一次河道沉积所侵蚀，在河道侧缘部位，水动力较弱，砂质沉积相相对变少，细粒沉积增加，多表现为多段式正粒序的组合。在河道末梢部位，水动力较弱，砂质供应不足，形成的砂体单层厚度较薄，一般在30cm以下，累计厚度不超过2m。粒序一般较完整，整体显示正粒序特征，有时由于河道的向前推进，也可以显示整体上的多期叠置的总体反粒序特征。

3.2 水下支流间湾微相

图2 水下支流间湾沉积岩电特征(元150)

该微相主要是指位于水下分流河道之间的小型洼地环境，沉积物一般以接受洪水期溢出的水下分流河道或较均匀的远源泥质悬浮为主。研究区岩性主要为深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩。具波状层理、水平层理和生物扰动构造，虫孔较发育。自然电位曲线和自然伽马曲线形态呈低幅微齿状(见图2)。

4 沉积相及砂体展布

通过对单井相分析特别是单井岩芯相分析，对有关井段的岩芯相进行观察与描述，确定各种沉积相标志，取样进行相关分析建立单井微相柱状剖面，并分析各沉积微相与测井的相关关系，为全区沉积相分析打下基础。对联井剖面相分析，选取东西、南北各2条剖面分析了解砂体和沉积相在横向上的展布。

4.1 沉积微相平面展布

延长组长73砂层沉积时期，由于受印支期盆地西南缘构造运动的影响，沉积相变化具有明显的规律性。长73砂层沉积时期，盆地湖盆面积最大，水下分流河道砂体基本不发育；长72砂层沉积时期，盆地内总体上湖水面积有减少趋势，显示湖侵作用逐渐减弱，三角洲前缘亚相带较长73砂层向湖盆中心萎缩；长71砂层沉积时期，湖盆面积继续收缩减少，三角洲前缘砂体继续发育，微相主要由水下分流河道和分流间湾等组成，沿河道主流方向，砂体一般厚15～20m。