白豹地区长4+5段沉积微相特征

2014-02-17周瑶罗乃菲李延飞朱童张忠义刘鑫

天然气技术与经济 2014年5期

关键词：三角洲河口粒度

周瑶罗乃菲李延飞朱童张忠义刘鑫

（1.成都理工大学能源学院，四川成都 610059；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710021）

白豹地区长4+5段沉积微相特征

周瑶1罗乃菲1李延飞1朱童1张忠义2刘鑫2

（1.成都理工大学能源学院，四川成都 610059；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710021）

在前人研究的基础上从沉积特征、测井特征、粒度特征3个方面对白豹地区长4＋5段沉积微相进行了识别划分并反映其整体的沉积环境。研究认为：白豹地区长4＋5段主要分为三角洲前缘和前三角洲—滨浅湖2个亚相，其中包括河口坝、远砂坝、坝间、砂坪、泥坪、混合坪6个微相；区内河口坝大量发育，以中—厚层中细砂岩为主，分选好，GR曲线呈高—中幅漏斗形，纵向上呈多期河口坝叠置，为有利的储集相带；其次发育远砂坝砂岩，以粉细砂岩、粉砂岩为主，分选较好，GR曲线呈中—低幅漏斗形，为较有利的储集相带；砂坪、混合坪砂岩泥质含量高，以粉砂岩泥粉砂岩为主，GR曲线呈锯齿形、高—中幅指形；坝间、泥坪主要为泥岩，GR呈低平形和微齿形；粒度参数特征和C－M图解表明白豹地区长4＋5段沉积物粒度普遍偏细，以跳跃质为主体，分选较好，反映出其整体水动力较稳定的特征。

白豹地区长4＋5段沉积微相测井粒度

0 引言

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组是一套在内陆湖泊三角洲沉积体系上发育的重要油气储集层，其长4＋5段是近年来新开发的一个层段，也是近年来鄂尔多斯盆地三叠系延长组油气勘探的重要层位之一。沉积相对一个地区砂体展布、储层形成机理与分布规律、油气成藏主控因素与成藏机理的认识都具有重要的意义。而研究区长4＋5段作为近年来的新开发层段，对其沉积相特别是沉积微相的研究相对薄弱。因此，有必要对该区长4＋5段沉积微相进行深入认识。笔者在前人研究基础上［1-6］，应用现代沉积学的方法与理论，结合岩石学特征、测井响应和粒度参数分析，详细研究了白豹地区长4＋5段的沉积微相特征，为研究区长4＋5段寻找有利储集区带和进一步的勘探开发提供了可靠的地质依据。

1 地质背景

白豹地区位于鄂尔多斯盆地中部，位于二级构造单元伊陕斜坡南部，毗邻天环坳陷。行政区划隶属于华池县和吴旗县，北抵吴旗，南越南梁，西达白马，东至金鼎，面积约6844km2［2］93。从鄂尔多斯盆地延长组的区域沉积特征来看，其经历了多期的萎缩与扩张，发育了不同的沉积相、形成了不同的沉积环境［7-11］。在延一段（T3y1，长10期）沉积后，鄂尔多斯盆地南部以明显的斜坡向盆地内部倾没，形成厚达300～400m的深湖盆相沉积，其后盆地继续抬升，湖盆萎缩，到长6期时，形成了盆地西南和东北两大三角洲沉积体系。然后随着盆地的下沉，长4＋5期时，湖盆又经历了一次短暂扩张，沉积了一套细粉砂岩与粉砂质泥岩薄互层的沉积。随后地壳抬升，湖盆继续萎缩，北部抬升速度较快，湖水逐步向南退缩，长2与长3期时沉积了一套厚层块状砂岩夹泥岩沉积。此后，湖盆进一步缩小，局部出现沼泽环境，直到湖盆消亡。研究区属于安边三角洲及靖边—吴旗三角洲的延伸部位，长4＋5时期主要处于三角洲—湖泊沉积环境。

2 沉积微相特征

根据测井曲线、沉积构造特征（图1）、粒度等资料，在前人研究的基础上［12-15］，分析认为研究区长4＋5段沉积相主要为三角洲前缘、前三角洲—滨浅

湖2个亚相以及河口坝、远砂坝、坝间、砂坪、泥坪、混合坪6个微相。

图1 白豹地区各微相沉积构造图

2.1 三角洲前缘亚相

三角洲前缘是河流入湖的水下主要部分，位于河流入湖口至湖坡间的滨浅湖地带。研究区三角洲前缘亚相是较为远端的前缘沉积，主要发育有河口坝、坝间和远砂坝等微相。

2.1.1 河口坝微相

河口坝位于水下分流河道的河口处，是三角洲前缘亚相的主体部分。区内河口坝十分发育，为主要的储集砂体，砂体厚度较大，其岩性主要为浅灰色、灰色中细砂岩和少量粉细砂岩，具有典型的向上粒度变粗、泥质含量减少、单层砂体厚度变大的逆粒序结构。通过岩心观察，可见发育有小角度的楔状交错层理、平行层理（图1-a）、爬升沙纹层理，具变形构造、包卷构造等，发现有植物碎片。

分析测井资料发现，河口坝微相的自然伽马（GR）曲线形态为高—中幅漏斗形或漏斗—箱形，中厚层，3～10m，一般底部与下伏围岩为渐变接触，顶部突变，自然电位（SP）曲线通常为低幅漏斗形，通常具有逆粒序，反映沉积物向上加粗的进积过程以及由下到上水动力逐渐增加的特征。纵向上多期河口坝叠置（图2-a），呈向上变粗的反粒序结构，是有利的储集体。

粒度概率累积曲线上，河口坝砂岩曲线呈现两段式，具有较为明显的两段跳跃总体，跳跃总体含量达80%～95%，粒度以细砂和粗粉砂为主，悬移总体很少，小于10%，斜率较大，说明分选较好，遭受湖浪改造明显，如白102井1932.32m砂岩（图2-b）。

图2 河口坝、坝间沉积微相综合特征图

2.1.2 坝间微相

坝间是位于三角洲前缘砂坝之间的一套低能沉积。其岩性以灰色、灰黑色泥岩及薄层泥质粉砂岩为主。在相序上与河口坝和远砂坝密切共生。取心资料中见煤线、碳化植物碎片（图1-b）、碳质、泥质纹层。

坝间GR值高异常，GR曲线形态为低平形，薄层，1～3m，无异常幅度，顶底均为突变接触，SP曲线接近泥岩基线，上下围岩均为砂坝砂岩，一般为河口坝或远砂坝砂岩，与河口坝或远砂坝形成叠置组合（图2-a、3-a）。

2.1.3 远砂坝微相

又叫末端砂坝，位于河口坝前缘。研究区内远砂坝微相发育相对较少，其岩性主要为以浅灰色、深灰色薄层粉细砂岩为主，夹少量粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，泥质含量较河口坝增多。常见沙纹层理，变形层理（图1-c）、水平层理、楔状交错

层理和浪成波痕等。

远砂坝砂岩比河口坝砂岩更细，因其泥质含量较多，GR值较高，其曲线形态呈中—低幅漏斗形，微齿化，齿中线外收敛，中—薄层，厚度一般为1.5～5m，通常顶部突变，底部渐变接触（图3-a）。

三角洲前缘远砂坝砂岩的粒度概率累积曲线呈现为三段式，粒度集中，分选好，两段跳跃总体的斜率相差不大，少量悬移总体，表明在水动力较为稳定的状况下，有相对水动力强条件存在，水动力主要来自湖浪；在湖水的相对宁静期，有悬移总体发育，其粒度中值明显相对河口坝较大，如白231井2090.1m砂岩（图3-b）。

图3 远砂坝、坝间沉积微相综合特征图

2.2 前三角洲—滨浅湖亚相

前三角洲—滨浅湖亚相位于三角洲前缘更靠近湖盆的地区，主要发育有混合坪、泥坪、砂坪等沉积微相。

2.2.1 砂坪微相

砂坪是位于湖岸边缘地带的水动力较弱的一套砂岩沉积，以浅灰色、深灰色薄层细粉砂岩和泥质粉砂岩为主，常见有平行层理（图1-d），沙纹层理。

砂坪微相的GR曲线形态为高幅指形或微齿化箱形，薄层，厚度一般约为1m，GR值比河口坝更高，砂岩顶、底部一般都与围岩发生突变，反映水动力条件和上下围岩都迥然不同（图4-a）。

前三角洲—滨浅湖砂坪砂岩的粒度概率累积曲线主要为两段式，以跳跃总体为主，有少量的悬移总体，粒度偏细，说明整体水动力较弱，两段跳跃总体粒度差异小，如白120井1940.32m砂岩（图4-b）。

图4 砂坪、混合坪、泥坪沉积微相综合特征图

2.2.2 混合坪、泥坪微相

混合坪微相是指泥坪与砂坪之间能量中等的过渡带，具砂泥质沉积。岩性主要有中薄层深灰色、灰黑色泥质细粉砂岩、粉砂质泥岩，暗色泥岩。常见波纹层理（图1-e）、透镜状层理及脉状层理。

其GR曲线形态主要为中—高幅指形和锯齿形，正好反映了其砂泥混杂的岩性特征，中厚层，3到数十米。指形砂岩厚度小，与上下围岩突变接触，GR值中高，反映了弱水动力环境中发育的短时期相对较强的水动力沉积环境。而砂岩、泥岩频繁薄互层出现，使得GR为锯齿状，反映了水动力变化较为频繁，SP曲线为箱形—漏斗形复合型（图4-a）。

泥坪是比混合坪更靠近湖盆中心的部分，属于低能环境，区内大量发育，以厚层黑色泥岩为主，夹少量薄层粉砂质泥岩，以水平层理（图1-f）为主，见沙纹层理等。

其GR曲线呈微齿形，相对于坝间的泥岩具有更高的GR值，SP曲线光滑平直，靠近泥岩基线，厚层，数米到数十米，其沉积环境较为稳定，变化幅度很小（图4-a）。

3 粒度参数特征及C-M图解

根据表1中40个样品的粒度参数数据，按照伍登-温德华-∮值标准，研究发现：区内砂岩粒度普遍偏细，以细砂岩与中砂岩为主，与其岩性特征相符合。样品分选系数范围为0.4～1.4，大于1属分选较差范畴的样品数只有5个，其余都小于等于0.71，说明整个白豹地区分选好，水动力环境十分稳定；研究区样品偏度绝大部分分布在正偏，说明沉积物均一，沉积环境也相对稳定；从尖度均值1.29来看，白豹地区尖度分布较为传统且处于窄范围，说明粒度分布较为集中。

表1 白豹地区粒度组分统计结果表

C-M图表示沉积物的最粗粒径与中值的关系，是一种综合性的成因图解，其中C和M分别代表样品累积含量为1%时对应的粒径及中值时对应的粒径。研究对40个样品的C、M值进行投影，得到了下图（图5）。通过与帕赛加典型图进行对比和分析，发现样品投点绝大多数落在牵引流范围内，主要分布在QR段，PQ段和RS段有少数投点，以递变悬浮沉积为主；C、M值变化幅度不大且投影与C＝M线平行，投点两端相距不远且靠近C＝M线，反映了分选较好，沉积环境水动力的相对稳定的特征；此外，大部分投点位于QR段的下部，显示出研究区沉积物整体粒度偏细的特征。以上特点均与研究区三角洲—湖泊环境相吻合。

图5 白豹地区样品C-M图解

4 结论

1）白豹地区长4＋5段主要为三角洲前缘、前三角洲—滨浅湖2个亚相，包括河口坝、远砂坝、坝间、砂坪、泥坪、混合坪等6个微相。

2）区内河口坝大量发育，以中细砂岩为主，纵向上多期叠置，具典型反粒序结构，GR曲线呈高—中幅漏斗形或漏斗—箱形，砂体厚度大，粒度概率累积曲线为二段式，主要为跳跃组分，分选好，是有利的储集相带；区内远砂坝较发育，砂体厚度较大，其粒度较河口坝更细，其曲线形态呈中—低幅漏斗形，中薄层，粒度概率累积曲线为典型的三段式，也是有利的储集相带。

3）坝间、泥坪以泥岩为主，夹粉砂，GR值都较高；砂坪、混合坪砂岩泥质含量高，以细粉砂岩为主，GR曲线呈锯齿形、高—中幅指形。

4）粒度参数特征和C-M图解表明白豹地区长4＋5段沉积物粒度普遍偏细，以跳跃质为主体，分选较好，反映出其整体水动力较稳定的特征。

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