鄂尔多斯盆地长8油层组浅水三角洲沉积特征及其地质意义

王成玉，淡卫东 （中石油长庆油田分公司勘探开发研究院 ）

方艳兵，张振红 （ 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安710018）

鄂尔多斯盆地长8油层组是盆地内上三叠统延长组增储上产速度最快、开发效果最好的主力油层之一。盆地长8油层组发育大型岩性油藏，勘探开发实践证明砂体展布是油藏最主要的控制因素之一。笔者从沉积特征、砂体空间展布特征、测井响应、盆地底形等方面对盆地长8油层组沉积环境进行了分析，认为鄂尔多斯盆地长8油层组为浅水三角洲沉积，并总结了其沉积特点，对油田勘探开发具有一定的指导意义。

1 鄂尔多斯盆地长8油层组浅水三角洲的提出

浅水型三角洲是一类发育于水体较浅和构造相对稳定的台地、陆表海或地形平缓、整体沉降缓慢的坳陷湖盆中的三角洲[1]。一般认为，数十米水深内发育的三角洲称为浅水三角洲[2]。浅水三角洲是一种与经典河控三角洲沉积模式不同的沉积类型，是三角洲沉积体系的一种特殊类型，它是指在水体较浅、地形平缓环境中形成的以分流河道砂体为主体的三角洲。在平面上浅水三角洲平原与三角洲前缘、前三角洲平缓相接，无明显的转折[3]。国内外学者对浅水三角洲沉积特征和形成条件进行了一定的探讨，并逐步应用到各油田生产实践中[4～7]。

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组沉积期为大型克拉通拗陷湖盆，整体具有盆大、坡缓、水浅、源多、构造稳定的特征，具有形成浅水三角洲沉积的地质条件。2008年长庆油田石油勘探者首次将浅水三角洲概念应用于长8油层组沉积环境研究，提出了长8油层组沉积期湖盆发育大面积的浅水三角洲沉积储集体[3，8]，这些新认识对盆地长8油层组的沉积相及砂体分布规律研究起到有效的指导作用，并为石油勘探井位部署和油田开发提供了地质依据。但是，由于长8油层组浅水三角洲的研究尚处于初级阶段，长8油层组沉积期浅水三角洲证据有待进一步寻找和落实，浅水三角洲不同相带砂体分布规律需要深入研究。笔者从沉积标志、砂体结构、测井响应及盆地底形等方面，进一步总结其沉积特征，对于勘探开发生产实际具有重要指导意义。

2 鄂尔多斯盆地长8油层组沉积期浅水三角洲证据

1）地层厚度比较稳定 在全盆地范围内，不论是靠近物源区的三角洲平原，还是离物源较远的三角洲前缘，甚至湖盆中心，地层厚度变化不大，如长81油层厚度在42～48m之间，说明长8油层组沉积期，地形平缓、水体较浅。

2）煤线、垂直虫孔等浅水环境沉积标志大量发育 大量的岩心观察表明，长8油层组中含有大量保存完好的煤线、芦木茎叶、根系、虫孔 （图1（a）～ （c））等浅水环境标志，并且平面上分布较广，反映了沉积时水体较浅 （数米至十余米），为典型的沼泽化浅水洼地沉积环境的产物，即使在水下三角洲前缘的泥岩中，或湖相泥岩中，也见大量的植物化石、双壳类化石及垂直虫孔 （图1（d）～ （f））。从大量垂直虫孔也可以反映出水体较浅，垂直虫孔一般发育在水体较浅的滨浅湖，并且盆地范围内未见深水环境下沉积的很纯的黑色泥岩。

图1 鄂尔多斯盆地长8油层组各种动植物化石

3）发育大量浅水沉积层理构造 长8油层组中发育大量小型交错层理、波状层理、波状交错层理、洼状交错层理以及双向交错层理等 （图2（a）～ （d））。这种交错层理形成于波浪和流水共同作用的沉积环境，是重要的浅水环境指示构造，在盆地长8油层组三角洲前缘水下分流河道及侧翼发育比较普遍，反映沉积物普遍受波浪和流水共同作用，说明沉积时水体较浅。特别是在湖盆中部发育波状层理、小型交错层理 （图2（a）～ （b）），说明湖盆中部也在浪基面以上，水体较浅，其他地区水体就更浅了。

4）湖岸线迁移范围大 长8油层组沉积时期构造稳定、盆地面积大、水体浅，坡度一般不足0.5°，具备发育浅水三角洲的地质背景[3]。由于湖盆边缘坡度小，从长82油层沉积期～长81油层沉积期湖水快速扩张和收缩时，造成洪水期与枯水期湖岸线迁移范围大 （图3）；这也是煤线、虫孔、流水和波浪共同作用形成的沉积层理构造等反映浅水沉积环境的相标志在盆地内大面积发育的原因。

5）长82油层发育滩坝砂体 由于长82油层沉积时，地形相对平缓，湖水较浅，河流搬运沉积物入湖后受湖水阻力阻挡，使水流携带的沉积物卸载，再经过湖浪的改造，因此较长81油层沉积期而言形成沿湖岸线分布的坨状砂体 （滩坝砂） （图3）。其岩心特征：泥岩为深灰色或灰黑色，发育虫孔；滩坝砂发育波状、沙纹、交错层理及反映经波浪强烈改造形成的双向交错层理等沉积构造 （图2 （d））。

图2 鄂尔多斯盆地长8油层组沉积构造

6）长81油层砂体向盆地中心延伸远 从砂体形态和分布上来看，研究区长81油层分流河道砂体不仅交汇连片，而且沿水流方向连续性好，向湖中心延伸较远 （图4），这主要是由于水体浅，湖水阻挡作用相对较弱，长81油层沉积期沉积作用强，河流搬运沉积物入湖后可以向浅的湖中心延伸很远，这也是浅水三角洲的一个重要特点。

7）测井曲线形态不发育漏斗形 鄂尔多斯盆地长8油层组单井自然电位曲线形态主要为箱形和钟形，漏斗型曲线形态极少，反映以水上和水下分流河道沉积为主，河口坝沉积不发育，这是浅水三角洲沉积典型特征[8]。

综合以上沉积、砂体展布及测井响应等特征，认为鄂尔多斯盆地长8油层组发育浅水三角洲沉积，由于水体较浅，湖岸线迁移频繁且迁移范围大，湖岸线控砂作用强，从而形成大面积分布且沿物源方向向盆地中心连续性好的砂体，为大型岩性油藏的形成奠定了基础。

图3 鄂尔多斯盆地西北部长8油层组浅水三角洲沉积模式图

3 长8油层组沉积期发育浅水三角洲的地质意义

由于不同三角洲沉积类型有其特有砂体发育规律。因此，明确鄂尔多斯盆地长8油层组沉积期三角洲的具体类型，对于搞清该层的砂体分布规律及油气勘探开发具有重要意义。

研究表明，鄂尔多斯盆地长8油层组发育浅水三角洲，主要发育2种储集类型：一种是长82油层的滩坝砂储集类型，另一种是长81油层的分流河道储集类型。

图4 姬塬地区峰203井～耿287井长81油层沉积相剖面图 （顺古水流方向）

1）长82油层沉积期主要发育分流河道及滩坝砂2种储集类型，其中以沿湖岸线分布的坨状砂体（滩坝砂）为主，这种储集体厚度大、物性好 （湖岸附近的滩坝砂由于受到浪的冲刷、颠选和淘洗，分选好，物性较好），局部平均渗透率大于1.0mD，是有利的勘探目标。所以在长82油层沉积期石油勘探只要找到湖岸线，寻找沿湖岸线分布的滩坝砂，就能找到有利目标。此外，由于洪水期和枯水期湖岸线迁移较大，所以有利的滩坝砂目标分布范围也较大。

2）长81油层发育分流河道储集类型，这种砂体顺河道方向延伸远，直至湖心，而且由于分流河道横向摆动，砂体连片性好。所以，长81油层的石油勘探部署主要是顺古水流方向追踪砂体，在不同分流河道交汇处，也可以横向追踪，勘探成功率会大大提高。

4 结 论

1）综合古生物标志、沉积构造、砂体空间展布特征、测井响应、盆地底形等分析，鄂尔多斯盆地长8油层组沉积期湖盆水体较浅，发育浅水三角洲沉积。

2）浅水三角洲沉积中砂体展布特征明显有别于正常三角洲沉积。由于水体较浅，湖岸线迁移频繁且迁移范围大，湖岸线控砂作用强，沿湖岸线迁移带形成大面积连片砂体；长82油层发育的分流河道砂体入湖后受湖水阻力，使沉积物卸载，再经过湖浪的改造，形成沿湖岸线分布的陀状砂体 （滩坝砂）；长81油层发育的分流河道横向摆动交汇，形成了连片分布的砂体，且向湖中心延伸较远。

[1]朱永进，尹太举，刘伶利 .浅水型三角洲沉积研究进展及问题讨论 [J].石油天然气学报 （江汉石油学院学报），2011，33（3）：22～26.

[2]Postma G.An analysis of the variation in delta architecture[J].Terra Nova，1990，2（2）：124～130.

[3]李元昊，刘池阳 .鄂尔多斯盆地西北部上三叠统延长组长8油层组浅水三角洲沉积特征及湖岸线控砂 [J].古地理学报，2009，11（6）：265～274.

[4]Donaldson A C.Pennsylvanian sedimentation of central appalachians[J].The Geological Society of America，1974，148 （Special Papaer）：47～48.

[5]邹才能，赵文智 .大型敞流坳陷湖盆浅水三角洲与湖盆中心砂体的形成与分布 [J].地质学报，2008，82（6）：813～825.

[6]朱筱敏，刘媛，方庆，等.大型坳陷湖盆浅水三角洲形成条件和沉积模式：以松辽盆地三肇凹陷扶余油层为例 [J].地学前缘，2012，19 （1）：89～99.

[7]张昌民，尹太举，朱永进，等 .浅水三角洲沉积模式 [J].沉积学报，2010，28（5）：932～944.

[8]韩永林，王成玉，王海红 .姬塬地区长8油层组浅水三角洲沉积特征 [J].沉积学报，2009，27（6）：1057～1064.