鄂尔多斯盆地L地区长2油层组沉积相展布特征及其控藏作用

刘 阳，张凤奇，张芥瑜，张兰馨，谢 冲，陈志雄，李 挺

(西安石油大学 地球科学与工程学院，西安 710065；陕西省油气成藏地质学重点实验室，西安 710065)

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中部延安三角洲延长组油气藏形成的主控因素较多[1-2]，普遍认为长2油气藏的分布受多种因素控制，比如沉积相带、烃源岩、构造、水动力强弱等因素，研究区长2主要发育岩性-构造油气藏.L地区长2油层组油气性较好，但是沉积相是否对油气有控制作用并不清楚.因此，在前人研究的基础上，通过对野外露头踏勘、岩心库岩心观察、岩屑录井和对应的探井资料等分析，确定了研究区长2油层组的沉积体系，通过绘制研究区长2油层组的沉积相平面分布图和砂体厚度与含油面积叠合图[3-7]，总结研究区沉积相的特征及其对油气的控制作用，以期为后续油气勘测提供有利的支撑.

1 区域地质概况

L地区位于陕西省延安市宝塔区，其构造位置属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡延安三角洲.

本文的研究层位是延长组长2油层组.延长组是内陆淡水湖盆经历发育形成到消失整个过程而形成的地层.发育典型的河流-湖泊等相关沉积相.根据前人对鄂尔多斯盆地延长组长2沉积相平面展布的研究结果，可知研究区长2油层沉积物的物源方向为北东-南西向[8-11].L地区因平面上压实作用不同而发育有小规模的区域性隆起[12].由于构造运动较弱，研究区域内未发育断层[图1(a)].

根据调研，结合标志层和沉积旋回，以及岩性、岩相、测井曲线组合特征、地层等厚等因素，本文将长2油层组划分为长21、长22和长23三个油层亚组.长2油层组地层厚度一般在120～125 m左右[图1(b)].

图1 L地区长2顶面构造图和地层综合柱状图

2 研究区沉积相及砂体分析

根据研究区沉积背景和测井资料[图1(b)]，结合岩心观察和分析，在前人对L区沉积相研究的基础上[13-14]，本文认为研究区长2油层组发育三角洲平原亚相.

2.1 沉积微相类型

长2油层组沉积微相与大多数河流相相似，发育分流河道、天然堤、决口扇、等沉积微相，但天然堤和决口扇等沉积微相在研究区不易区分，因此统称为河道间微相.

2.1.1 分流河道

分流河道沉积砂体是研究区砂体的主体，岩性特征为块状砂岩、粉砂质泥岩或砂泥岩互层[图1(b)]，碎屑粒度表现出下粗上细的“二元结构”，分流河道沉积微相与常见的河道沉积相似，通常河道底部可见水流冲蚀，同时也可以发现其他表现水流冲刷的构造，如板状、槽状交错层理，平行层理等.

2.1.2 河道间

河道间沉积微相沉积物颗粒较细，发育泥岩、泥质砂岩、粉砂质泥岩等细粒沉积[图1(b)]常见的沉积构造包括波纹层理、水平层理和生物潜穴等，还可以发现植物碎屑和化石，自然伽马曲线呈现出低幅度的微齿状(表1).

表1 L地区长2测井相标志及岩心照片

2.2 沉积微相平面展布

从长2油层组沉积微相平面分布图可以看出，研究区长2油层组分流河道(砂地比>0.5)沉积微相发育最多，约占研究区面积的70%，其次发育分流河道侧翼(砂地比0.3～0.5)沉积微相，约占研究区面积的25%，而河道间(砂地比<0.3)沉积微相在研究区发育最少，约占研究区面积的5%.

研究区长2油层组岩性为细粒砂岩和泥岩等.通过图2可以分析出，在研究区分流河道普遍发育，河道展布方向基本为北东-南西向，根据调研可知物源来自于研究区北东部.通过长23、长22和长21小层沉积微相平面图对比分析发现，分流河道先由研究区外的两条分支河道汇入，逐渐演化为研究区内的主河道，并在研究区西南部逐渐分支为分流河道，次级河道数量增加.研究区分流河道逐渐向西南方向偏移，河道砂体逐渐沉积，厚度增加，同时偏移方向上发育分流河道侧翼、河道间沉积微相(图2).

图2 L地区长2油层组沉积微相平面分布图

3 沉积相对油藏的影响

沉积相带对油气控制作用主要表现在储层物性与沉积相类型息息相关，而油气藏的形成与分布受储层物性的直接影响[15-16].由前文分析可知，分流河道微相是研究区长2油层组发育面积最大的沉积微相.同时分流河道沉积微相上油气藏形成和分布最多(图3)，这是因为分流河道砂体厚度大、孔渗条件好，油气运移通道发育良好；而分流河道侧翼及河道间微相砂体厚度相对较薄，一些区域的砂体甚至发生岩性尖灭，孔渗条件变差、泥质含量大幅增加，非均质性变强，储层逐渐发育为低渗透～致密砂岩，因此含油气性较差.

图3 L地区长21砂厚与有效含油面积叠合图

研究发现，L地区长2油层组有效含油面积区域(油层厚度大于2m)主要分布在长21砂层组.通过研究区长21沉积砂体厚度与有效含油面积叠合图分析表明，有效含油气区域主要分布在分流河道沉积砂体上(厚度>25m)，少量的有效含油气区域分布在分流河道侧翼沉积砂体上(厚度<20 m)，几乎没有含油气区域位于河道间砂体(厚度<15m)上(图3).分析认为形成上述有效油气面积差异性分布的原因是沉积相的差异决定了储层的物性.分流河道作为油气的优势聚集区，表现为发育厚度较大的沉积砂岩，并且孔渗条件较好，砂体中油气运移通道发育，这有利于油气的聚集.然而在分流河道侧翼砂体发育相对较薄，泥岩含量较高，砂岩物性很差，甚至大量发育致密砂岩，砂体内部和砂体之间的非均质性增强，不具备油气运移的条件，油气几乎无法成藏.河道间沉积微相中，泥质大量发育，不具备油气储存的条件.因此我们认为优势的沉积砂体有利与油气藏形成和分布.

4 结论

(1)研究区长2油层组发育三角洲平原沉积亚相，其中最主要发育分流河道微相，约占研究区面积的70%，砂体发育最好；其次位分流河道侧翼微相，占研究区面积的25%，砂体发育较差；河道间微相发育面积最小，占研究区面积的5%，砂体发育最差.

(2)研究区长2油层组沉积相的差异决定了储层的物性存在差异，油气藏主要发育在分流河道沉积微相上，少量的油气藏在分流河道侧翼沉积微相上，河道间几乎不发育油气藏.因此,本文认为沉积相的不同对油气藏具有重要的控制作用.