HH55井区长91油层沉积微相特征分析

2013-12-01李功权肖宇航长江大学地球科学学院湖北武汉430100

长江大学学报(自科版) 2013年14期

李功权，肖宇航（长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）

镇泾油田红河55井区位于鄂尔多斯盆地天环坳陷南端，西南部与西缘断褶带相邻，南隔渭北隆起，构造较简单，目前正在处于滚动开发期。为提高开发效率，实现勘探开发的目的，务必在开展各项工作前，对目的层长91油层进行储层砂体研究。下面，笔者以区域沉积相带划分基础为前提，在等时对比的地层格架下进行沉积微相研究，为预测其属性、砂体规模及展布，为研究油水运动特点和剩余油分布提供地质依据。

1 沉积背景

三叠系延长组地层形成于内陆坳陷湖盆的一个完整演化旋回期内，是鄂尔多斯盆地在中三叠世秦岭海槽最终关闭后沉积的第一套生储油岩系，代表了一次湖泊沉积发生、发展和消亡的完整过程［1－2］。根据岩性、电性、旋回组合及含油性等特征，将其自下而上划分为5段10个油层组：长一段（长10油层组）、长二段（长9、长8油层组）、长三段（长7、长6、长5、长4油层组）、长四段（长3、长2油层组）、长五段（长1油层组）。其中长五段和长四段缺失，长三段中的长4、长5油层组为残留厚度，长6油层组以下地层发育完整，地层厚度基本稳定［3］。

镇泾区块延长组地层总体上呈东南高、西北低的单斜构造形态，构造简单幅度较小，局部发育小型低幅度鼻状隆起，区内构造变形主要受控于盆地西南缘的逆冲推覆作用［4］。进入长9油层组期后，由于盆地西、南部边缘断裂及与其斜交的锯齿状次级断裂活动加剧，沉积速度加大，形成西南陡、东北缓不对称湖盆，湖岸线迅速向外推移，在盆地西南部较陡的斜坡带上，主要发育辫状河三角洲沉积体系［4］。总体处于强烈下陷期，沉降速度加快，可容纳空间的增加明显大于沉积补给通量，且持续占主导地位［5－6］。

2 储层特征

1）岩石特征长9油层组砂岩颜色多为浅灰色或褐灰色，泥岩为灰色－深灰色，并沉积岩中可见植物碎片，体现其水下暗色还原特征。该储层碎屑岩以岩屑长石砂岩为主，长石岩屑砂岩次之；砂岩粒度以细粒为主，中粒砂次之；磨圆度次棱状为主，分选中等至好，颗粒支撑结构。其岩屑平均含量为39.3%，石英、长石次之，石英平均含量为26.8%，长石平均含量为28.2%。长91油层砂岩的成分成熟度偏低，结构成熟度中等。

2）沉积构造特征沉积构造特征是沉积占优势的沉积介质和能量条件的综合响应，是沉积相的重要标志［6］。通过对长91油层14口取心井的岩心观察，主要识别出槽状交错层理、板状交错层理、块状层理、平行层理、水平层理、波状层理、透镜状层理、变形层理等9种沉积构造。在砂岩中可见交错层理、平行层理、冲刷面等沉积构造，其颗粒较细的粉砂岩中发育波状层理。砂体正韵律较多，底部可见反韵律。泥岩中常见虫孔、透镜构造、炭屑、植物碎屑。

在长91油层底部透镜状层理、波状层理、水平层理、变形层理多见，并伴有沙纹层理及生物扰动构造，岩性以为粉砂岩、泥岩主，反应了水动力条件不强，水流和波浪作用影响较弱，水体相对静止。中部以交错层理和平行层理为主，岩性多为砂岩及粉砂岩，可见冲刷面，沉积单元由侵蚀面、无沉积面或特征突出面与相邻单元分开，表明水流的运动方向频繁发生变化，水动力条件较强，沉积物快速堆积。顶部再现透镜状层理、波状层理、水平层理、变形层理，并见生物扰动构造及韵律层理，岩性变为粉砂岩、泥岩。

图1 长91储层55－2井粒度概率累积曲线

3）概率累积曲线特征不同性质的沉积物在概率累积曲线上有不同的显示，利用其差异可直观地比较沉积物之间的差别和识别沉积环境。砂体的搬运方式可分为滚动搬运、跳跃搬运和悬浮搬运3类，它们在概率累积曲线上分别各自成段［7］。长91油层的砂岩粒度概率累积曲线多为两段式，以跳跃总体和悬浮总体为主，频率曲线为不对称正偏态曲线，多为河道沉积（见图1）。

图2 沉积微相与测井相关系

3 沉积微相

1）水下分流河道水下分流河道是辫状河三角洲前缘亚相中的分流河道入湖后在水下的延伸部分。水动力相对水上河道较弱，故沉积物粒度以细砂岩为主，少量的粉砂岩和泥质粉砂岩，砂岩中常发育炭屑层，顺层分布。分流河道底部常见岩性突变面和冲刷面，可见泥砾，反映水下分流水道对下部河口坝砂体、分流间湾沉积或沼泽地层的侵蚀冲刷。由于辫状河河道的摆动性强，以及多期旋回的叠加，内部往往由多个下粗上细的砂岩透镜体相互叠加而成。交错层理、冲刷面构造、平行层理为其主要的构造类型。自然电位曲线呈中－至高幅度的箱形，由于水下分流河道多期叠加的特征以及水道波浪改造的特点，导致自然伽马曲线呈齿化箱形或钟形，同时突起的幅度越大也反应了砂体分选越好（见图2（a））。

2）分流河道间其岩性较细主要以泥岩为主，或夹粉砂质泥岩，有时夹厚度小于1m的薄砂层。因水下分流河道特别活跃，迁移频繁，河道间沉积物往往遭受侵蚀破坏，常以大小不等的透镜状形式出现，沉积构造中可见小型水平层理、交错层理及波状层理。自然电位曲线一般平直，幅度很小，有时呈低幅的指状特征，自然伽马曲线齿化明显（见图2（b））。

3）河口砂坝常位于水下分流河道的前缘及侧缘。由下向上为明显的反旋回沉积。下部常为具有波状层理的泥质粉砂岩和泥质细砂岩薄互层沉积为主，砂岩中常含炭屑，向上逐渐变粗，主要为板状交错层理细砂岩、平行层理细砂岩或中砂岩。底部常与分流间湾泥岩突变接触，位于顶部的砂体受侵蚀冲刷作用的改造，泥质成分被带走，粗粒物质保留下来，从而形成厚度大、分选好、无细粒沉积物夹层的孤立河口坝砂体。也可形成多期叠加的叠加式河口坝砂体或与水下分流河道砂体多期叠置。自然电位曲线呈漏斗型，或者上部漏斗下部钟形的上粗下细的反韵律组合，自然伽马齿化。由于水流介质能量较强、河水携带的沉积物被流水改造形成分布广泛的席状砂，因此工区河口砂坝砂体不发育（见图2（c））。

4）席状砂由于湖水的岸流作用，先期沉积的河口砂坝被不停冲刷淘洗改造，大量的粉沙和泥质物质被带走，在沿岸与主砂体周围形成由粉砂与细砂组成的范围宽厚度薄的砂体沉积，内部可见沙纹层理。由于在辫状河三角洲前缘的最前部河道水动力较弱，常与泥质物质交互沉积，多表现为顶、底突变的交错层理的薄层砂体，自然电位异常幅度较小，自然伽马齿化明显（见图2（d））。