鄂尔多斯盆地子长地区长6油层组沉积微相研究

2013-12-14黄晓东郭懿萱郝松立李智超

地下水 2013年1期

黄晓东，郭懿萱，郝松立，魏颖，李智超

(1.西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室，陕西西安710069;2.长庆油田勘探开发研究院，陕西西安710021)

鄂尔多斯盆地，又称陕甘宁盆地，是我国重要的沉积盆地，其天然气、煤层气、煤炭三种资源探明储量均居全国首位，石油资源居全国第四位。鄂尔多斯盆地早古生代以滨浅海相的碳酸盐岩沉积为主，油气勘探潜力巨大，是重要的油气资源接替领域，是下一步天然气勘探的主要方向，在这种情况下，沉积相的研究就显得尤为重要。

图1 研究区区域地质概况图

1 区域地质概况

子长地区在区域构造上位于伊陕斜坡中部，该斜坡为微向西倾斜的单斜构造。盆地内构造相对简单，以鼻状构造为主，地层平缓，倾角一般不足1°。根据前人研究的资料，陕北斜坡自下而上地层有三叠系延长组、侏罗系富县组、延安组、直罗组、安定组和白垩系、第三系以及第四系。主要的含油层系为三叠系延长组和侏罗系延安组。但是根据本次研究区的电测曲线资料显示本区黄土层下覆盖着三叠系的延长组，缺失侏罗系、白垩系的地层。

长6期湖盆面貌发生了显著的变化，深湖-半深湖面积大大减少，三角洲沉积体系极为发育。依据区域沉积背景及沉积特征，研究区长6发育三角洲沉积体系，主要为三角洲平原相，长2为河流体系，主要发育辫状河沉积。三角洲沉积体系为河流注入湖泊，由于坡度变缓，流速变小，水流扩散，水体携带的大量泥砂堆积而形成的一套沉积体系。三角洲在空间上常可分为三个带:三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲。三角洲平原主要由分流河道和河道间组成，河道间沉积物总体粒度较细，分选性较好，曲线幅值较低。分流河道沉积常为中、细砂岩，测井曲线的幅值相对较高(图2)。三角洲前缘由水下分流河道、河口坝、席状砂和分流间湾沉积组成。沉积物以粗、细粒岩石间互层为主，曲线形态显示为互层状，研究区局部地区只在长64油层组发育三角洲前缘沉积。前三角洲位于三角洲前缘之下，岩性细，主要为粉砂岩和泥岩，偶尔而夹细砂岩，常过渡为浅湖沉积，因而测井曲线幅值低，曲线呈小锯齿状。

图2 3201井三角洲平原测井曲线特征

2 沉积格局与沉积环境演化

陕北斜坡从长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，进入长9期快速下沉，将长10期的三角洲体系全部淹没在水下。到长8期，盆地抬升，湖盆面积缩小，进入长7期后，湖盆下降速度加快，湖盆面积达到延长组的鼎盛期。进入长6期，湖盆下降速度放缓，沉积作用大大加强，经过长4+5、长3、长2和长1期，湖盆逐渐消亡。沉积总体显示为西厚东薄、南厚北薄的态势。

早中三叠世鄂尔多斯地区属于大华北陆相沉积盆地的一部分，到晚三叠世，由于印支运动的影响使得华北内陆盆地逐渐萎缩成鄂尔多斯盆地，特别是在上三叠统延长组第一段(T3y1)沉积之后，盆地地形出现明显分异，以志丹—甘泉—宜川沿线为枢纽，南部以明显的斜坡向盆地内部倾没，坡度为0.001 2，北自马家滩、定边，南至旬邑、铜川，东起延安、黄陵，西达环县、镇原，面积约4×104km2的范围为深湖盆地区，形成厚度达300～400 m的深湖相沉积。枢纽线以北地区为一地势平坦的台地，地形梯度小于0.000 3(梅志超等，1987;赵重远等，1988)。上三叠统延长组是在鄂尔多斯盆地坳陷持续发展和稳定沉降过程中堆积的以河流—湖泊相为特征的陆源碎屑岩系，它的发展和演化基本上记录了这个大型淡水湖盆从发生、发展到消亡的历史。

长6期湖盆面貌发生了显著的变化，不仅深湖—半深湖区面积大大减少，而且三角洲沉积体系极为发育。湖盆西岸依然发育有环县三角洲、镇原—庆阳三角洲及正宁—合水三角洲，尤其是庆阳—合水—固城川在长8、长7期发育的大规模浊积扇体己大大减小，主要为三角洲前缘相所替代。该时期突出的特征是东北、东部的物源大大加强，榆林—横山地区随着沉积作用的加强已由长7期的三角洲前缘变成平原河流相，安塞三角洲进入发育的鼎盛时期，东北部安边三角洲、志靖三角洲和乌审旗三角洲在交汇形成一支庞大的三角洲。另一个特征是富县三角洲的沉积作用明显加强，向西穿过葫芦河和太白地区直向固城川，在子长—延川—延安—延长—南泥湾—宜川这一带以北的地方已经平原化及沼泽化。

3 沉积相类型

本次工作主要应用沉积岩岩石学特征、沉积构造、测井岩、电特征及古生物标志等进行沉积相的识别与划分。通过野外剖面沉积相的识别和钻井岩心沉积相的划分，识别出子长油田长6及长2沉积体系分别为三角洲沉积体系和河流沉积体系，划分出为2类沉积相、3类沉积亚相和6类沉积微相(表1)。

表1 研究区长6油层组沉积相分类表

4 沉积微相展布特征

研究区长6期全部为三角洲沉积，三角洲沉积通常分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个相带。长6期在研究区附近湖岸线发育，三角洲平原亚相为优势相，主要发育在长61、长62和长63油层段中，仅在长64时期发育三角洲前缘沉积。

鄂尔多斯盆地在长6期盆地下沉作用逐渐减缓，湖盆开始收缩，沉积补偿大于沉降，沉积作用大大加强，是湖泊三角洲主要建设期，周边的各种三角洲迅速发展，整个湖盆从此进入逐渐填实、收敛、直到最后消亡。

长6期沉积作用在盆地南部普遍加强，与长7期相比各三角洲发生了比较明显的进积，深湖和浅湖范围较长7均有较大的收缩，从长64、长63、长62到长61各个油层段时期，沉积格局基本相似，有很好的继承性，只是长64期的深湖和湖泊略微较其他油层段发育，在子长地区长6主要发育三角洲平原沉积，在长64局部发育小范围的三角洲前缘沉积。

在对研究区钻井进行地层和小层划分的基础上，通过对长6各油层段砂体的厚度、砂/地比值的统计，采用优势相编制图法编制了子长油田安定、芽坪和杨家园子三个区块长6各油层段(长61、长62、长63、长64)沉积相图和砂体展布图。需要说明的是，沉积相图只是反映各个不同的时期，即在一定时间跨度内，不同位置砂体的垂向叠置效应的影响范围，常在表面上形成砂体呈较宽带状或席状分布的夸大外形，而它实际反映的是该时间段内发育的河道砂体总的侧向迁移活动范围，而不代表单个砂体的宽度，只是说明优势相出现的频率。他们的地质意义在于能够通过砂体类型、累积厚度、砂/地比值的变化和产状的变化，识别砂体连续或较连续叠置发育程度，以及呈稳定、较稳定带状、分支状、交织状分布的河道。了解到这一点对认识油田有利储集体和油气勘探开发，预测储层的发育位置、部署井位，提高储层预测的精度和勘探成功率都有意义。