鄂尔多斯盆地南部延长组深水沉积体系研究

2021-12-20陈铭培

西部资源 2021年4期

陈铭培

摘要：通过大量的岩心观察、钻测井资料分析及野外剖面观测，对鄂尔多斯盆地南部地区延长组深水沉积做了精细研究。结果表明，研究区深水重力流沉积有砂屑流沉积、塌陷沉积、浊流沉积、泥质碎屑流沉积4种类型。通过对一口典型取心井的岩心观测和分析，将深水沉积物的垂向叠加关系划分为4种类型，其中以多期砂屑流叠加最为常见，垂向叠加厚度较大的深水重力流砂体可形成大型储层，极大地扩大了深水湖泊的勘探范围。研究区长6、长7油层的砂岩碎屑流砂体具有良好的物性和含油性，是致密油藏的重要储集层。

关键词：深水重力流；致密油；延长组；鄂尔多斯盆地

致密油、页岩油气、致密气等非常规油气资源成为全球勘探开发的热点[1-2]，美国、加拿大、澳大利亚等国家已经成功实现了商业开发，其在全球能源结构中也占据着越来越重要的地位[3-4]。中国非常规油气资源丰富，但总体来说还处于起步和探索阶段[5-6]。鄂尔多斯盆地三叠系延长组致密油资源非常丰富，其中以长6、长7油层组致密砂岩油最为典型。

1.区域地质概况

鄂尔多斯盆地位于中国东西构造单元的结合部位，面积约26km2×104km2，根据盆地现今构造形态、基底性质及构造特征，盆地可划分为伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、陕北斜坡、天环拗陷及西缘冲断构造带六个一级构造单元[7]。

在上三叠统延长期，鄂尔多斯盆地经历了大型内陆坳陷盆地形成、发展、消亡的全过程，沉积了一套厚度约1000m～1300m的陆源碎屑岩系，根据凝灰岩标志层（K0-K9）特征将延长组自下而上可分为长10～长1，共10个油层组[8]。本文重点研究层位是长7～长6油层组，长7期时是湖盆最大湖泛期，底部沉积了厚层灰黑色油页岩及深灰色泥岩，中上部沉积厚层块状砂岩夹薄层泥岩，长6期深湖面积有所萎缩，底部以厚层块状砂岩夹薄层泥岩为主，中上部为深灰色泥岩与薄层粉、细砂岩互层[9]，长6、长7期一般属于深水沉积。

2.深水重力流沉积类型

通过对研究区30口井的岩心观察和野外剖面观察，确定了塌陷沉积、砂屑流沉积、浊流沉积3种类型深水重力沉积。

2.1滑塌沉积

滑塌砂体是位于三角洲前缘的砂体，受外力作用，使流体产生的超孔隙水压力不足以支撑沉积物的重力，砂體被液化和整体搬运，沿下凹滑动面发生旋转剪切运动，滑动停留在前坡脚处，堆积形成岩石。在塌陷过程中，砂体常发生卷曲变形，形成变形层理、微褶皱、旋转火焰结构和球枕结构。在砂泥交界处，有崩塌形成的摩擦镜（图1a），这些摩擦镜成为识别滑塌砂体的重要特征。

2.2砂质碎屑流沉积

砂质碎屑流是一种流变的层流沉积流。沉积物通常是整体“冻结”的方式发生沉积[10]，沉积物顶部和底部与泥岩的接触（图1c）是沉积物冻结沉积的重要证据灰黑色泥岩裂隙碎屑呈层状分布，方向性不明显，是内生碎屑沉积物，“漂”砾石呈淡黄色氧化色，较圆整，是外来碎屑沉积物类型。砂质碎屑流也具有典型的“泥团砾石”特征结构（图1e），李相博等人通过研究这种结构的形成[11]认为“泥团砾石”反映了砂体整体运移状态。砂质碎屑流砂体是研究区分布范围最广，储层物性、含油性较好的砂体。

2.3浊流沉积

浊流沉积是研究区重力流沉积的另外一种形式。它位于重力流沉积底部，其流动状态属于紊流，如槽型和槽型（图1f）。浊积岩矿床为重力分异作用形成的拥有属性正粒序列，研究区浊积砂体可分为近源砂质浊积砂体以及远源细粒浊积砂体。在这项研究中，最常见的组合在研究区域是ace，ae，cd和ce（图1g，1h）。远源细粒浊积岩主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩和有机质，是低密度浊积流的产物。岩相组合主要由级配层状泥岩相和块状泥岩相组成。级配层状泥岩通常由泥岩和底部粉砂岩顶部的有机质组成。从底部到顶部的完整数列组合是底部的梯度段和中部的水平叠层段，顶部有机层的“三元结构”和顶部有机层的“二元结构”。块状泥岩是由泥质滑塌形成[14]粒度变化不明显，但明显有组分变化，没有沉积构造现象。岩心上可见小变形层理、波浪层理和泥岩撕裂碎屑（图1i）。

3.典型垂向层序及其组合

研究区存在多种形式的深水重力流，其在形成过程中必然存在多种性质的流体，不同性质的流体之间并不是孤立的，而是存在流体性质的转换[17]通过对不同流体性质及其转化关系的研究，对分析重力流的形成机理和过程具有重要意义。垂向层序的组合是流体性质转换或同种性质流体叠置最直接的反映，通过对研究区岩心观察及描述（图2），根据流体类型及其组合关系，将研究区重力流的垂向组合归纳为四类：