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鄂尔多斯盆地胜利山油田长63砂层沉积微相研究

2013-04-14展宏图西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065

长江大学学报(自科版) 2013年2期
关键词:区长砂层层理

展宏图 (西安石油大学地球科学与工程学院,陕西 西安710065)

展翅飞 (长江大学地球环境与水资源学院,湖北 武汉430100)

王 超 (西安石油大学地球科学与工程学院,陕西 西安710065)

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地。根据盆地演化历史,结合现今盆地构造形态,盆地共划分为伊盟隆起、西缘逆冲带、天环拗陷、陕北斜坡、晋西挠褶带以及渭北隆起6大构造单元。上三叠统延长组是在鄂尔多斯盆地持续坳陷和稳定沉降过程中堆积的河流-湖泊相陆源碎屑岩系[1-3]。吴起地区是鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组多油层复合区之一,油藏类型多,曲流河三角洲沉积广泛发育,胜利山油田就发育在吴起-志丹三角洲上。胜利山油田位于陕西省吴起县庙沟乡境内,构造单元位于陕北斜坡上,构造相对简单,地层平缓,勘探面积约70km2。随着勘探开发的深入,该油田的大部分井进入了中、高含水期,由于对沉积相、储层特征的认识不足,因而不能正确预测优质储层的平面展布,这严重影响了该油田的进一步开发。为此,笔者对胜利山油田长63砂层沉积微相类型、发育及展布特征进行分析,为该区油气勘探开发提供地质依据❶❶西安石油大学研究生创新基金项目 (2011CX100831)。。

1 主要相标志

1.1 岩石类型及其组合

图1 胜利山地区长63砂层沉积韵律图

胜利山油田长63砂层的岩性主要为粉-细粒砂岩、泥岩及粉砂质泥岩,并以交互沉积的方式组合在一起。砂岩的碎屑成分主要以长石为主,其次为石英、岩屑,其中长石含量为58%~71.3%,石英含量为25.4%~31.2%,岩屑主要是火成岩岩屑和变质岩岩屑,含量一般为9%~25%;磨圆度呈次圆~次棱角状,分选性较好;颜色有灰、灰绿及灰褐色;填隙物以自生矿物为主,杂基含量较少;在成熟度方面结构成熟度较高,但成分成熟度较低。泥岩、粉砂质泥岩为深灰色、灰黑色或黑色,含炭化植物碎屑。上述岩性特征表明该研究区长63砂层是在近岸浅水到较深水的弱还原~还原沉积环境下形成的。

1.2 沉积韵律

胜利山油田长63砂层的沉积韵律特点从整体上看是从下到上粒度由细变粗的反旋回特征。从其内部单砂体上看,可见正韵律、复合韵律等类型,其中以由多个正韵律相互叠加形成的复合韵律为主要类型 (见图1)。

1.3 原生沉积构造

判断沉积相的重要标志之一是原生沉积构造。通过岩心观察,发现该研究区长63砂层含有多种沉积构造类型 (见图2)。其中,砂岩、粉砂岩中发育平行层理、板状交错层理、波状交错层理以及块状层理等各种层理构造,且在砂体底部可见各种规模的冲刷面;泥岩、粉砂质泥岩主要见水平层理及砂纹层理;在生物构造上主要发育生物扰动构造。以上沉积构造反映该研究区长63砂层具有牵引流和波浪共同作用的特征,沉积环境位于近岸地带[4]。

图2 胜利山区块长63砂层沉积构造类型

1.4 测井相标志

该研究区的测井相标志主要包括水下分流河道微相和分流间湾微相的测井相标志 (见图3)。

1)水下分流河道微相测井相标志 测井曲线特征表现为自然电位 (SP)曲线有明显的负异常,曲线形态多呈箱型或钟型正韵律;自然伽马 (GR)曲线值比较低,向左偏,形态亦呈钟型、箱型或齿化箱型;微电极曲线呈明显正幅度差异;井径 (CAL)表现为缩径。

2)分流间湾微相测井相标志 测井曲线特征表现为自然电位曲线无明显的负异常;自然伽马、电阻率曲线呈平直;井径具扩径现象。

2 主要沉积微相类型及特征

图3 胜利山地区长63砂层单井剖面沉积相图型

2.1 水下分流河道微相

水下分流河道为陆上分流河道的水下延伸部分,也称水下分流河床[5]。该研究区长63砂层是其主力生产层,分布大量的水下分流河道微相。

1)结构方面 ①沉积物主要以中细砂、细砂为主,泥质含量极少。②砂体粒度自上而下呈由细逐渐变粗的正韵律旋回。③砂体在平面上向湖盆方向逐渐延伸,总体呈条带状、网状,分布稳定,但在垂直流向剖面上常由若干个下粗上细呈透镜状的单砂层相互叠置而成,形成厚度较大的叠合砂体。

2)构造方面 ①砂体底部常发育冲刷面,其上可见泥砾层,属于河道底部的滞留沉积,与下伏地层多呈侵蚀接触。②砂体内部发育平行层理、块状层理以及交错层理,砂体顶部见浪成波纹层理,反映水下分流河道沉积是在河流与湖浪共同影响和相互作用下形成的沉积环境特征。

2.2 分流间湾微相

分流间湾位于水下分流河道之间相对低洼的湖湾地区,与湖相通,但水动力较弱[5]。研究区沉积物以悬浮泥砂沉积为主体,岩性主要由深灰-灰黑色泥岩、泥质粉砂岩的薄互层组成,为三角洲前缘沉积最细粒的地区。当三角洲向前推进时,在悬浮沉积作用下,常形成一系列小面积的尖端指向上游的泥质楔状体。沉积构造以水平层理、砂泥韵律层理为主,可见砂纹层理和浪成砂纹层理,表明分流间湾形成于较安静的低能环境。

3 沉积微相展布特征

在连井沉积相对比剖面中 (见图4),研究区主要发育水下分流河道和分流间湾微相,其中水下分流河道微相横向上分布稳定,垂向上由多期河道相互叠加而成,表明河道经过多次迁移。

图4 胜利山区块长63砂层沉积相连井剖面图

图5 胜利山区块长63砂层沉积微相平面分布图

通过分析单井剖面和连井沉积相对比剖面,并结合岩心资料以及区域沉积环境,确定了长63砂层沉积相的平面展布情况 (见图5)。长63砂层主要沉积微相为三角洲前缘水下分流河道沉积。在研究区从西到东发育4支由多期河道叠加形成的水下分流河道,砂体呈近北东-南西走向或北西-东南走向。第1支水下分流河道北部沿46-26井~46-29井~46-89井一线呈北西-东南向分布,在南部与第2和第3支河道在46-117井~43-1井一线交汇,分流河道规模较大,砂体厚度亦较大,物性较好,为该区长63砂层最有利的含油区,油层条件好;第2支水下分流河道在北部沿1-54井~1-46井~46-98井一线呈近北东-南西向分布,南部与第一支分流河道在46-111井一带交汇,分流河道规模较小,砂体厚度变化大,局部储层条件较好,大部分地区储层较差;第3支水下分流河道在北部沿1-19井~1-24井一线呈近北东-南西向分布,南部在旗胜43-6井一带与其它分流河道交汇,分流河道在北部展布范围较小;第4支水下分流河道沿8-1井~8-27井一线呈近北东-南西向分布,展布范围很小,延伸距离短。因此,该研究区长63砂层分流涧湾主要在研究区东部发育。

4 结 论

1)研究区长63砂层在盆地演化中是沉积物充填高峰期之一,发育了一套灰绿色细砂岩、泥质粉细砂岩、粉砂岩以及灰黑色泥岩、粉砂质泥岩。从整体上表现为从下到上粒度由细变粗的反旋回特征。

2)研究区长63砂层主要发育三角洲前缘亚相沉积,主要包括水下分流河道、水下分流间湾2种微相。在整个区域上从西到东长63砂层发育4支由多期河道叠加形成的水下分流河道,河道大体上呈近北东-南西或北西-东南走向,砂岩分布面积广、厚度大,在平面上呈片状、带状分布,是非常好的优质储层,为胜利山油田的主力油层之一。

[1]叶连俊 .论华北地台沉积建造 [M].北京:地质出版社,1982.

[2]孙国凡,刘景平,柳克琪,等 .华北中生代大型沉积盆地的发育及其地球动力学背景 [J].石油与天然气地质,1985,6(3):278-287.

[3]张抗 .鄂尔多斯断块构造和资源 [M].西安:陕西科学技术出版社,1989.

[4]何自新,杨奕华 .鄂尔多斯盆地奥陶系储层图册 [M].北京:石油工业出版社,2004.

[5]朱峳敏 .沉积岩石学 [M].北京:石油工业出版社,2008.

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