鄂尔多斯盆地大牛地气田山1段沉积微相研究

李 成 邱 琼 梁宇晨 李正友 李洪梁

（1.成都理工大学地球科学学院，四川 成都610059；2.成都理工大学沉积地质研究院，四川 成都610059）

大牛地气田是我国“西气东输”工程的主要气源之一，已探明储量4500亿m3。下二叠统山西组为大牛地气田上古生界含煤气藏主要的产气层位之一。煤层发育广泛，有机质成熟度高，河道砂体大面积分布，具明显的“近源成藏”特征。对山西组沉积微相的精细划分和平面展布进行研究是十分必要的[1-2]。

1 区域地质背景

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部东段，面积约为2004.8km2，山西组根据沉积特点自下而上可分为山1、山2段。其中山1段厚度一般较大，在50m－70m之间,砂岩较集中，粒度较粗。通过全区多井划分和对比，又进一步划分了三个次一级旋回（山1-1、山1-2、山1-3），次级旋回的上部有的井区出现煤层、有的井区为暗色泥岩段沉积，三个次一级旋回均为正韵律。顶部为稳定沉积间歇阶段泥岩段沉积[3]。

2 沉积微相标志及沉积微相类型特征

通过岩心观察，山1段主要发育有冲刷面，槽状交错层理、块状层理,也发育有板状交错层理、平行层理和粒序层理，透镜状、波状层理、植物根迹等沉积构造。根据上述认识，山1段为三角洲沉积相。根据沉积构造、岩性组合、电性特征、砂岩厚度等资料，再结合垂向沉积层序和沉积相共生组合，分析认为：大牛地山1段主要发育辫状河三角洲平原亚相，沉积微相主要发育分流河道和分流间洼地，同时发育有天然堤和决口扇、泛滥平原等沉积微相（图1）。①辫状河分流河道：辫状分流河道主要由灰色、浅灰色巨砾岩、中砾岩、含砾粗粒岩屑砂岩、粗粒岩屑砂岩及中粒石英砂岩、岩屑石英砂岩组成，砂岩的成分成熟度和结构成熟度都较低。砂岩中发育楔状交错层理、板状交错层理和平行层理等，砂岩具有明显的底冲刷构造，具有较明显的下粗上细正粒序，主要由砂质组成。流速大时带来一些砾石或砾石夹层，具典型的板状交错层理、楔状交错层理。心滩砂体内次级侵蚀面发育。②分流间洼地：是由河水流入低洼处，植物繁茂形成泥炭沼泽，以泥岩沉积为主，夹少量的粉砂质泥岩，厚度小，缺乏明显层理，有时粘土岩发育。部分有机质含量很高，为黑色泥岩或炭质泥岩，水平层理发育，生物扰动构造普遍。③泛滥平原：为洪水期淹没而晴天暴露的宽阔平坦沉积环境，以接受洪水期的悬移沉积为主。岩性组合上以杂色和紫红色泥岩为主，夹少量灰色和灰绿色粉砂质泥岩中水平层理发育，生物扰动构造普遍。④天然堤和决口扇：天然堤和决口扇两微相形成于高水位的洪水期，是河水越过堤岸后于分流河道两侧发生悬移载荷垂向快速加积作用的产物。

图1 大牛地气田山1 段沉积相综合柱状图

3 沉积相平面展布及其演化

①期沉积相平面展布：S1-1期盆地沉积环境由海陆过渡环境过渡为陆相沉积环境，整个地区均为三角洲平原沉积区，分流河道自北东向南西方向贯穿这个研究区。该时期研究区主体发育有4条分流河道。由西向东，其一位于大32井-大69井一线并在大48井附近分流成左右两支次一级的分流河道，其中左支分流河道呈北东向流出研究区，右支分流河道位于大30井-DK32井一线。其二位于大45井-大34井一线，其三位于大46井-大36井一线。其四位于大54井-D35-3井一线，并在大12井分流成两支次一级的分流河道，其中，一支分流河道呈南东向流出研究区，另一支分流河道呈弯曲带状自北东向南西延伸至研究区外。在上述分流河道之间的地区，为被分流河道分割的、呈北东向和近南北向展布的泛滥平原和洼地等微相发育区。②S1-2期沉积相的平面展布：S1-2时期保持了前期沉积区的相带展布基本格局。但受海水水位下降，陆源物质供给有所增加和地形升高等因素影响，S1-2的相带展布格局相对前期有一些变化，与前期相比，分流河道砂体发育规模明显加大。研究区主体发育有3条分流河道。由西向东，其一位于大32井-大48井一线并在DK30井附近分流成左右两支次一级的分流河道，其中左支分流河道呈北东向流出研究区，右支分流河道位于大38井-DK16井一线并在Dk9井附近与另外的分流河道汇合自北向南延伸至研究区外。其二位于大45井-大41井一线，其三位于大54井-大59井一线，并在大35井附近分流成两支次一级的分流河道，一支分流河道于大73井自北西向南东延伸至研究区外，另一支分流河道流自北向西南延伸。③S1-3期沉积相的平面展布：S1-3为S1段最后一期沉积，基本延续了前期的岩相古地理面貌和基本特征，整个地区均为三角洲平原沉积区，分流河道自北向南贯穿整个研究区。与前期相比，分流河道砂体规模进一步加大，但砂体厚度有所减小。S1-3时期研究区主体发育有3条分流河道。由西向东，其一位于大32井-大48井一线自北东向南西方向流出研究区。其二位于大45井-大76井一线，在大40井附近分流成左右两支次一级的分流河道，其中，左支分流河道主体位于大12井-大52井一线，自北向南延伸出研究区，右支分流河道位于大41井-大42井一线。其三位于大54井-大71井一线，与位于大6井-大70井的次一级分流河道汇合，在大73井附近流出研究区。根据沉积相平面图，研究区山1段在S1-2期时分流河道最为发育，说明S1-2段砂体最为发育，连通性最好，也就是说S1-2段为最有利的储集段。

4 结论

结合研究区山1段的岩心资料，通过各类沉积相识别标志研究，将其划分为辫状河三角洲平原，进一步划分出分流河道和分流间洼、天然堤和决口扇、泛滥平原等沉积微相，其中分流河道砂体为主要储集砂体。山1段不同时期、不同区域沉积微相的平面展布存在一定差异，在空间上西南部砂体最为发育，其中S1-2段分流河道砂体发育最好，是山1段中最为有利的储集段。

［1］田景春，张兴良，王峰，等.鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界储集砂体叠置关系及分布定量刻画［J］.石油与天然气地质，2013，37（6）:737-742.

［2］孟军田，贾会冲.鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界天然气地质特征与勘探前景［J］.石油实验地质，2003，25（6）:708-720.

［3］郝蜀民，惠宽洋，李良.鄂尔多斯盆地大牛地大型低渗气田成藏特征及其勘探开发技术［J］.石油与天然气地质，2006，27（6）:762.