鄂尔多斯盆地志丹地区长2+3沉积相研究

郭　强

(陕西延长石油(集团)有限责任公司 研究院，西安 710075)



鄂尔多斯盆地志丹地区长2+3沉积相研究

郭强

(陕西延长石油(集团)有限责任公司 研究院，西安 710075)

通过野外地质剖面勘察、岩心的观察与描述，并在此基础上结合各个地层的岩电特征、沉积构造类型以及沉积地球化学特征，对鄂尔多斯盆地志丹地区长2+3进行了沉积相研究.研究表明：古盐度计算结果为0.85‰～4.44‰，本区延长组应为陆地淡水湖相沉积物.长2、长3属三角洲平原亚相，以分流河道和河漫沼泽沉积为主，偶见有决口扇沉积.本区分流河道砂体发育，砂岩粒度较陕北东部细，以细砂为主，长3时期的水动力条件明显较长2弱.研究区内三叠纪延长期(中、晚期)为受北东东物源.

鄂尔多斯；志丹；沉积相；长2+3

鄂尔多斯盆地是我国的第二大盆地，具有稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显的中新生代地质特征[1].研究区位于陕西省志丹县境内，横跨纸坊、义正、吴堡、旦八、金鼎等五个乡镇，勘探面积约1 200km2.构造上位于伊陕斜坡中部，区域构造为一平缓的西倾单斜，局部具有差异压实形成的鼻状隆起.长2+3储层为研究区主要产油层段.随着志丹地区开发程度的加深[2-3]，有必要对本区的沉积相进行进一步认识.本文利用地质剖面、测井资料、地球化学等手段，对三叠系延长组长2+3油层组地层沉积条件及平面展布进行了再认识.

1　地层岩性、电性特征

1.1长3油层组

以长2块状砂岩段和长4+5“细脖子”段作为标志层，依据长3正旋回特征，进行地层划分与对比，进而依三个次级旋回，岩性、电性组合特征，自下而上可分为长33、长32和长31三个亚组[4].油层组厚100～130m.以长33块状砂岩之底作为长3与长4+5之层界.长3主要由灰绿色细砂岩、浅灰色泥质细砂岩、深灰色泥岩或泥质粉砂岩构成3个下粗上细的正韵律层(也见有少量反韵律)，偶见炭质泥岩和煤层[5].

1.2长2油层组

根据本组块状砂岩较集中发育、自然电位曲线为较明显的箱状等岩性、电性组合特征进行地层划分与对比，根据“二个半”次级旋回，岩性、电性特征，长2油层组可分为长23、长22、长21三个亚组[6-7].长2沉积厚度90～121m.由两个半沉积旋回组成，每个旋回的下部为浅灰色块状细粒长石砂岩，上部为深灰色泥岩、泥质粉砂岩夹炭质泥岩或煤线.电性特征明显，自然电位曲线均为明显的箱状负异常[8-9].

2　地球化学特征

目前，沉积相研究中利用地球化学方法可大致判定海陆相，计算古盐度，鉴别不同沉积环境等.此次根据泥岩样品的微量元素分析，进行了沉积环境的判别和古盐度的计算[10].

利用了一系列微量元素来判别海陆相地层(表1)，从表中看出本区延长组应为陆地淡水湖相沉积物.

研究表明，黏土矿物中伊利石的硼含量能够较好地反映古盐度.不同地质时代地层中硼含量没有定向的变化.在进行古盐度计算时，首先计算纯伊利石的硼含量(校正硼含量).校正硼含量=实测硼含量×8.5/K2O(%).伊利石的硼含量与钾含量有关，为了在同等条件下对比，需使用沃克等的相当硼含量换算图版(换算相当于K2O含量在5%时的硼含量—相当硼含量.然后根据亚当斯的经验公式，定量计算古盐度[11-12]:

Y=0.097X-7.043

式中：Y—水体盐度(‰)，X—相当硼含量(10-6).

本区延长组古盐度计算结果为0.85‰～4.44‰，平均2.70‰，根据威尼斯盐度分类方案应属少盐水环境.

表1　志丹探区延长组微量元素沉积环境表

3　长2+3期沉积相类型

研究表明长2、长3属三角洲平原亚相，以分流河道和河漫沼泽沉积为主，偶见有决口扇沉积[13].

本区分流河道砂体发育，砂岩粒度较陕北东部细，以细砂为主，中砂含量<10%，长2砂岩悬浮物含量极低，粒度概率曲线为2段式，长3砂岩悬浮物含量增加，粒度概率曲线上出现悬浮载荷段(图1).长3时期的水动力条件明显较长2弱[14-15].

图1　志丹地区粒度分析图

4　长2+3期主要含油层段沉积相平面展布

区内长2+3主要含油层为长21，其次为长23、长33(在旦八区含油).因此，沉积相的研究以含油层段为重点，根据区内大量钻井的岩性、电性特征、砂岩厚度、砂岩密度、沉积结构和构造特征，编制了全区主要含油层段(长21、长23、长33)砂岩密度、砂岩厚度和沉积相图和寨科、义正、正2井区、正129井等区长2、长3各亚组砂岩密度、砂岩厚度和沉积相图.其平面展布格局如下：

4.1长33沉积相平面展布

全区主要的河道自北向南有三条(图2)：

第一条为正41—正88—正19井分流河道，近北东东向，砂岩密度0.56～0.71，北界尚无井点控制；第二条为正43—正134—正186井分流河道，近北东向，砂岩密度0.52～0.99.该河道有向西南延伸至正25井(砂岩密度0.62)的趋势；第三条为正47—正50—正175井，北东向，砂岩密度0.53～0.8.

上述一、二条河道之间分布着正39—寨19—正174—正224—正86—正7井河漫沼泽，大致呈北东东向，砂岩密度0.32～0.44.第二、三条河道之间分布着北东向的正64—正178—正171井河漫沼泽，砂岩密度0.15～0.46.

义正区主要为河漫沼泽沉积，仅西北部正221—正222井区小范围分布一条北北东向分流河道，分流河道砂岩厚约20m，砂岩密度0.5左右.

4.2长32沉积相平面展布

寨科区主要分布着北北东向的正38—正174和寨17—寨12-1—寨80井分流河道.砂岩密度分别为0.58～0.62和0.58～0.81.其间分布着北北东—北东东向的寨3—寨29—寨52-3井河漫沼泽，砂岩密度0.15～0.42.

义正区主要分布着北北东向的正31—正3—正22井分流河道，砂岩厚度12.5～25.4m，砂岩密度0.5～0.64.正2井区为该河道的一个决口扇，砂岩密度0.5左右(图3).

4.3长31沉积相平面展布

寨科区主要分流河道有两条：一是北东向的寨42—寨46井分流河道，砂岩密度0.50～0.73；二是北东东—南北—东西向的寨15—寨6-3—寨52-3—寨57井分流河道，砂岩密度0.53～0.8.以上两条河道之间为北东向的寨4—寨27—寨36井河漫沼泽，砂岩密度0.25～0.35.

义正区分流河道范围较局限，一是北东东向的正222井区分流河道，砂岩密度0.73；二是北北东向的正251井分流河道，砂岩密度0.57.两条河道之间分布着北东向的正249—正2井河漫沼泽，砂岩密度0.17～0.43.分流河道砂岩厚度砂岩厚度大于15m，河漫沼泽区砂岩厚度小于15m(图4).

(a) 等厚图　　　　　　　　　　　　　(b) 沉积相图图3　义正区长32砂岩等厚图与沉积相图

(a) 等厚图　　　　　　　　　　　　　(b) 沉积相图图4　义正区长31砂岩等厚图与沉积相图

4.4长23沉积相平面展布

志丹探区自北而南分布着四条分流河道(图5).第一条：正26—正19井分流河道，呈北东东向，砂岩密度0.51～0.74，分流河道北界无资料证实；第二条：北东向分布的正40—正43—正45—正86井分流河道，砂岩密度0.52～0.79.该河道在寨2—寨21-1井有一决口扇，砂岩密度0.3～0.78；第三条：正64—正69—正175井分流河道，呈北东向，砂岩密度0.51～0.75；第四条：北北东—北东东向分布的高4—正76—正249—正222井分流河道，砂岩密度0.51～0.87.

上述第一、二条河道之间分布着北东向的正27—寨28—寨67—正87井河漫沼泽，砂岩密度0.38～0.47.第二、三条河道之间，为北东向分布的正48—正186—正228井河漫沼泽，砂岩密度0.25～0.39.第三、四条河道之间，分布着正68—正50—正129—正6—正226井河漫沼泽，砂岩密度0.09～0.41.第四条河道东南还分布着北东东向的正25—正2井河漫沼泽，砂岩密度0.11～0.33.

义正地区：中部正222—正249井为一近东西向分流河道，分流河道砂岩厚度23～35m，砂岩密度0.51～0.84.河道南北均为河漫沼泽，北部砂岩密度0.09～0.38，南部砂岩密度0.11～0.43.

(a)厚度图　　　　　　　　　　　　　　　(b)密度图图5　长23砂岩厚度图与密度图

4.5长22沉积相平面展布

寨科区：以寨75—寨69—寨54-3—寨7井一线为界，北部以分流河道沉积为主，偶见有决口扇，南部以河漫沼泽沉积为主.北部分流河道大致呈北东向，砂岩密度0.54～0.97.

义正地区：正249—正1—正222井有一近东西向分流河道，分流河道砂岩厚度20～35m，砂岩密度0.54～0.8.正2井以南有一南北向的决口扇，砂岩厚度大于20m，砂岩密度0.58～0.67.河漫沼泽区砂岩厚度小于20m(图6).

(a) 等厚图　　　　　　　　　　　　　　(b) 沉积相图图6　义正区长22砂岩等厚图与沉积相图

4.6长21沉积相平面展布

长21主要分布于本区北部寨科区和南部义正区.中部吴堡、金鼎和旦八则大范围遭受侵蚀.北部寨科区及其以西至正87井区为一近东西向的分流河道，砂岩密度0.5～0.8；南部正129—正6—正222井发育着一条北东向的分流河道，该河道砂岩在正130、正31、正226井以北遭受侵蚀，向西有向正9井区方向延伸的趋势，分流河道砂岩厚度16～44m，砂岩密度0.56～0.98.正9井砂岩厚度14m，砂岩密度0.82(图7).

(a) 等厚图　　　　　　　　　　　　　　(b) 密度图图7　长21砂岩等厚图与密度图

5　结语

(1)古盐度计算结果为0.85‰～4.44‰，可以看出本区延长组应为陆地淡水湖相沉积物.

(2)长2、长3属三角洲平原亚相，以分流河道和河漫沼泽沉积为主，偶见有决口扇沉积.本区分流河道砂体发育，砂岩粒度较陕北东部细，以细砂为主，长3时期的水动力条件明显较长2弱.

(3)研究区内三叠纪延长期(中、晚期)为受北东东物源控制的三角洲沉积.

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[责任编辑仲圆]

Research on Chang 2+3 Sedimentary Faciesin Zhidan Region of Ordos Basin

GUO Qiang

(ResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)CompanyLimited.Xi’an710075,China)

Inthispaper,basedonthefieldgeologicalsurvey,coreobservationanddescription,combinedwiththecharacteristicsoftherockelectricalcharacteristics,sedimentarystructureandsedimentarygeochemicalcharacteristicsofthevariousstrata,researchontheChang2+3sedimentaryfaciesinZhidanexplorationregionofOrdosbasiniscarriedout.Theresearchresultsshowthatthecalculationresultsofpaleosalinityis0.85‰～4.44‰.Yanchanggroupinthisareashouldbethesedimentofterrestrialfreshwaterlakefacies.TheChang2andChang3sedimentaryfaciesbelongtothesubfaciesofdeltaandplain,andtheyaremainlydistributarychannelandriversediments,occasionalsplaysediment.Sandbodyofthedistributarychannelinthisregionisdeveloped.ThegrainsizeratioofsandstoneisfinerthanthatofeasternpartofnortherninShaanxiprovince,andthemostcomponentisfinesand.ThehydrodynamicconditionsintheperiodofChang3sedimentaryfaciesaresignificantlymoreweakthanthatoftheChang2sedimentaryfacies.Thethree-foldextensionofthestudyarea(themiddleandlateperiod)belongstothematerialsourceofNorth-East-East.

Ordos;Zhidanregion;sedimentaryfacies;Chang2+3

1008-5564(2016)03-0091-06

2015-12-10

郭强(1981—)，男，河北张家口人，陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院工程师，硕士，主要从事油气地质研究.

TE121.3

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