鄂尔多斯盆地绥靖地区长7油层组沉积相特征研究

2016-06-25张春生马雪娟

石油地质与工程 2016年1期

关键词：鄂尔多斯盆地

刘　威，张春生，方　金，马雪娟

(1.油气资源与勘探技术教育部重点实验室·长江大学，湖北武汉 430100;2.长江大学地球科学学院;3.中国石化华北油气分公司采油三厂)

鄂尔多斯盆地绥靖地区长7油层组沉积相特征研究

刘威1,2，张春生1,2，方金2，马雪娟3

(1.油气资源与勘探技术教育部重点实验室·长江大学，湖北武汉 430100;2.长江大学地球科学学院;3.中国石化华北油气分公司采油三厂)

摘要：在前人研究成果的基础上，通过对鄂尔多斯盆地绥靖地区15口取心井岩心、测井、沉积构造以及野外露头等资料进行综合研究，并采用沉积学原理和方法对绥靖地区三叠系延长组长7油层组的沉积环境进行了系统分析。结果表明，长7油层组为三角洲沉积体系，主要发育三角洲平原亚相，并进一步划分出了三种沉积微相：分流河道、天然堤和分流间洼地微相；分流河道和天然堤微相为储集层骨架砂体。同时对长7油层组各小层(长71、长72、长73)沉积微相的空间展布特征进行了分析，认为油气聚集受有利沉积相带的控制，三角洲平原上的分流河道微相和天然堤微相是油气聚集的主要场所，也是下一步油气勘探开发的方向。

关键词：鄂尔多斯盆地；绥靖地区；长7油层组；三角洲平原；沉积相特征

1区域地质背景

鄂尔多斯盆地是一个大向斜构造盆地，整体表现为向斜东西两翼极不对称——东翼宽缓、西翼陡窄，南北两端均向盆内倾斜靠拢，构成了一个南北向矩形盆地。鄂尔多斯盆地现今的构造格局可划分为：北部伊盟隆起、南部渭北隆起、东部晋西挠褶带、中部伊陕斜坡、西部天环坳陷及西缘逆冲断裂构造带，盆地边缘褶皱发育，盆地内部构造简单，地层平缓，倾斜度小于1°[1-2]。在盆地西南缘可见到少量断裂构造现象，内部地势平缓，几乎无构造作用，表现为地层平稳，起伏小，地层连续性好的特点。由于沉积速率快压实不均，使得盆地内的鼻状隆起较多见，但其规模小、隆起低。研究区绥靖油田位于陕北斜坡的中北部，工区面积约13 000 km2，平均坡降为6～8 m/km[2]。

延长组自下而上可划分为五个岩性段和10个油层组(长10-长1)，各油层组之间呈连续的整合接触[3]。研究区长7油层组位于延长组第三段，厚度为100～120 m。鄂尔多斯盆地在整个晚三叠世屡次发生湖进湖退，长10段最早沉积，发育许多组合在一起的环带状三角洲群，长9～长4+5期主要发育近岸扇三角洲和浊积扇沉积体系，而长3～长1期由于多种作用共同影响，湖盆慢慢萎缩消失。研究层段长7油层组处于湖盆发育的鼎盛时期，发育一套深灰色、灰黑色泥岩，有机质丰富，类型好成熟度高，是三叠系延长组油气藏的主要生油岩层[4-5]。根据长7油层组岩性、电性和沉积旋回等特征，可将其细分为长71、长72、长73三个小层。研究区内长7主要发育岩性油气藏，而岩性油气藏主要受有利沉积相带的控制，故对该区进行沉积相的研究有着重大的意义。

2沉积相类型及特征

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长期为一套湖泊-三角洲沉积体系[6-7]。依据研究区野外露头、钻井岩心资料、测井资料、沉积构造及实验等资料系统分析，认为绥靖地区长7油层组为三角洲沉积环境，主要是三角洲平原沉积环境。

三角洲平原是三角洲发育在陆上的部分，分流河道是三角洲平原的骨架砂体，主要以中-细砂岩沉积为主，也是三角洲平原亚相中储层砂体较集中的微相。在沉积过程中，水势很强，砂质供应量大，厚度较大的砂体与厚度较大的分流间洼地泥岩相互叠置。结合岩石学、电测曲线特征，可将研究区三角洲平原亚相细分为3个沉积微相：分流河道、天然堤和分流间洼地微相。

2.1分流河道微相

分流河道位于河床的主体部位，岩性组合在垂向上呈正旋回，在沉积过程中，为单向水流，水动力很强且砂质供应充足，一般以细砂岩沉积为主，沉积砂层厚度较大，自然伽马和自然电位曲线呈典型的箱型，泥质含量低且相对稳定，在底部为突变接触，反映河道对下覆早期沉积物有一定下切削蚀作用。研究区长7油层组分流河道微相沉积以细砂岩、中细砂岩为主，单砂体厚度2～10 m，发育的沉积构造有槽状交错层理、楔状交错层、底冲刷构造和平行层理。通过对绥靖地区300余口井的测井曲线观察看来，如杨58井的测井曲线，河道发育层位的测井响应特征明显，自然电位曲线在电性特征上呈箱型，但是自然电位曲线绝大部分表现的比较平滑，呈现明显负异常，自然伽马曲线却会表现出锯齿状。

2.2天然堤微相

区内天然堤微相岩性主要为细砂岩和粉砂岩，砂岩成熟度较高，其中长73小层石英含量达到41.3%，分选、磨圆较好，距河床越远沉积物越细，泥质也变多[8]。粒度概率累积曲线以低悬浮跃移总体发育为特征的二段式为主，可见多种波状层理和流水波痕，少见植物碎片。岩性剖面上表现为下细上粗的逆粒序层理，砂泥岩互层。自然电位曲线表现为指形或齿化漏斗形，幅度自下而上由低幅变为中幅，与粒度变化保持一致。

2.3分流间洼地微相

分流间洼地微相位于三角洲平原分流河道间的低洼地区，岩性主要以粉砂质泥岩、泥岩为主[9]。研究区长7油层组分流间洼地微相几乎占总区块的三分之一，岩性由下部的细砂岩逐渐向上变为深灰色泥质粉砂岩及泥岩，沉积构造以水平层理为主，富含动植物碎片和化石。其自然电位曲线和自然伽马曲线的电性特征都表现为靠近泥岩基线，自然伽马为偏高幅的微齿化，自然电位呈现微起伏的高值。

3沉积相平面展布特征

在精细编制了长71、长72和长73亚油层组砂体等厚图、砂地比等值线图和沉积相单井图以及联井剖面图的基础上，结合该区沉积相背景和构造背景，并根据长7各油井的地层岩性、电性组合以及沉积构造、构造等特征，绘制了长71、长72、长73三个亚油层组沉积微相平面展布图。

3.1长73沉积相展布特征

研究区长73期为三角洲平原沉积演化的早期阶段，沉积微相以分流河道，天然堤沉积为主(图1)，此时粉砂岩和泥岩分布局限。区内发育7条分流河道，大致方向为由北东至南西向，河道宽度约10 km，砂体厚度约13 m；中部天然堤沉积为主，砂体厚度4～8 m。东南方向的砂体较厚，研究区南部的高值砂厚区较多。这7条河流流向稳定，在中部交汇形成超级河道，且上游河道略宽于下游河道，局部方向有所偏移。

3.2长72沉积相展布特征

研究区长72期沉积相平面展布在一定程度上继承了长73的沉积相展布特征，主体部分由分流河道、天然堤沉积和分流间洼地组成(图2)。区内分流河道的总流向为北东-南西向，两侧河道较宽大约15 km，中部河流较窄约6 km。其中北西向的两条河流向南西方向汇聚成一条，南西方向砂体厚度逐渐变大。由于河道侧向迁移的结果，分流间洼地在南部有所变大，7条分流河道在工区中部汇聚后又继续向南部分叉成6条，整体流向稳定。

3.3长71沉积相展布特征

研究区长71期沉积在三角洲平原上发育多条河流。河道的展布主要受北东物源的影响，与研究区自北而南发育7条分流河道，河道在整个研究区域横向连片发育，有成网状的趋势。分流河道由北东向及北部进入，并继续沿南部及南西向流出，河道宽度5～14 km，总体走向近于北东-南西。研究区长71小层微相以分流河道，天然堤沉积为主(图3)。研究区主要沉积了灰色中砂岩和灰色细砂岩。长71小层砂体厚度较薄，大部分砂体厚10 m左右，分布范围较小，连续性较强。从平面上看，左侧河道较窄，右侧中部河道发育，因为河侧向迁移迅速的缘故有连片的趋势。

图2　绥靖地区长72期沉积微相平面展布

图3　绥靖地区长71期沉积微相平面展布

4沉积相对油气成藏的控制

沉积相对油气的聚集成藏起着至关重要的作用，特别是有利的沉积相更是油气运移聚集不可或缺的载体[10-11]。绥靖地区延长组长7油层组主要发育岩性油气藏，岩性油气藏的分布受河道砂体展布的控制，而砂体的展布特征又受到沉积相带的影响[12-13]。长7油层组三角洲平原上发育的分流河道微相、天然堤微相砂体连片且厚度大、储层物性好，是油气运移聚集的有利场所；分流间洼地微相中厚层黑色泥岩、炭质泥岩既是很好的生油岩又是垂向上油气运移的主要遮挡盖层，三者在时间和空间上的有利配置，使研究区延长组长7形成较大规模的油气藏成为可能。根据沉积相含油气井叠合图可以看出，研究区的大部分油藏都沿着分流河道分布且具有一定规律性(图1)，这为下一步油气勘探开发提供了地质依据。

5结论

(1)鄂尔多斯盆地绥靖地区长7油层组为三角洲沉积，主要发育三角洲平原亚相，微相类型有分流河道、天然堤和分流间洼地。

(2)从长73-长71沉积期，沉积微相在平面上的分布特征各有不用，但从整体可以看出分流河道的发育具有继承性且总流向都是北东-南西向；沿着河流入湖方向，三角洲平原沉积逐渐向三角洲前缘沉积过渡，沉积物以砂质沉积为主，颗粒分选、磨圆较好。

(3)研究区内三角洲的沉积特征及油气分布特征表明，分流河道和天然堤微相是油气聚集的主要场所，也是下一步勘探开发的方向。

参考文献

[1]杨俊杰. 鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律[M].北京: 石油工业出版社, 2002：120-130.

[2]史德锋，旷理雄，黄文俊，等.陕北绥靖油田延安组延9油组油气成藏控制因素[J].石油地质与工程,2011,25(4):4-6.

[3]候明才,李旭,邓敏.鄂尔多斯盆地环县地区三叠系长8-长6油层组沉积相特征[J].成都理工大学学报,2011,38(3):241-243.

[4]袁伟,周晓星,武富礼,等.鄂尔多斯盆地白河区早中侏罗世沉积相及其与油气运聚的关系[J].石油地质与工程,2014,28(2):1-3.

[5]刘化清,袁剑英,李相博,等.鄂尔多斯盆地延长期湖盆演化及其成因分析[J].岩性油气藏,2007,19(1):52-56．

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[7]石玉江,庞军刚,郭艳琴,等.志丹地区延长组三角洲的识别特征及演化[J].西北大学学报(自然科学版),2009,39(2):264-268.