下寺灣油區(qū)延長組長7油層湖底扇沉積特征

李曉紅，鄭 琪，付國民

(1.延長油田股份有限公司，陜西 延安 716000;2.長安大學(xué)，陜西 西安 710100)

下寺灣油田位于鄂爾多斯盆地東南部，三疊系延長組是其主要含油層系和開發(fā)目的層，在以往的勘探開發(fā)實踐及其研究中，普遍認為延長組長7油層發(fā)育以“張家溝油頁巖”為代表的深湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖提供油源，向上運移至長6油層、長4+5、長2+3油層、侏羅系延安組等三角洲分流河道砂體、河道砂體等有利的儲集空間，形成巖性油藏及構(gòu)造巖性油藏。目前下寺灣油田及其鄂爾多斯盆地東南部南泥灣等其他毗鄰油田主要以延長組長6油層、長4+5、長2+3油層、侏羅系延安組油層為主要的開發(fā)目的層，上述層系勘探程度近于90%以上，各油田面臨后備資源嚴重短缺現(xiàn)狀。但近年來，下寺灣油田在延長組下組合(長7－長10)勘探中發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地東南部延長組長7油層發(fā)育良好的濁積砂體，厚度10－40 m，被優(yōu)質(zhì)烴源巖包圍，經(jīng)試油31層/25口，獲工業(yè)油流井9口，形成不同于上組合長6油層等的油氣勘探新領(lǐng)域，從而取得該區(qū)延長組勘探新突破。

前人盡管對鄂爾多斯盆地延長組沉積與儲層進行過大量的研究［1－9］，但都集中在河流－三角洲沉積體系及其以長6為代表的分流河道儲層，對長7濁積沉積及其儲層特征研究尚淺，因此，加強鄂爾多斯盆地東南部長7油層濁積沉積體系特征，垂向演化規(guī)律和有利儲積砂體的分布規(guī)律研究，對指導(dǎo)和加快長7油層油氣勘探具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

下寺灣油田位于延安市西南部，構(gòu)造位置位于一級構(gòu)造伊陜斜坡中南部，表現(xiàn)為一西傾大單斜，三疊系延長組是其主要含油層系，是一套在盆地坳陷持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定沉降過程中沉積的以河流－三角洲－湖泊相為主特征的陸源碎屑巖系，自下而上劃分為長10－長1油層組，基本上記錄了這個大型淡水湖盆從發(fā)生、發(fā)展、到消亡的歷史。這一過程大致可分為三個階段，即長10－長7的湖盆形成階段、長6－長3的湖盆發(fā)展階段和長2－長1的湖盆消亡階段。

長7油層組沉積期是鄂爾多斯三疊紀湖盆大幅度沉降，深湖區(qū)廣泛發(fā)育時期，湖盆面積達到中生界最大范圍，發(fā)育區(qū)域上分布廣泛的黑色泥巖，生油巖厚度20～100 m。研究區(qū)于長7油層沉積期處于三疊紀湖盆深湖相帶，緊鄰湖盆中心(圖1)，發(fā)育20－70 m厚烴源巖。長7油層組巖性組合為上部灰色、淺灰色細砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主夾有灰色深灰色泥巖，下部以黑油頁巖(張家灘頁巖)、灰色泥巖為特征。

圖1 延長組有效烴源巖殘余厚道圖

2 沉積相劃分標志及其特征

下寺灣油田長7油層中上部普遍發(fā)育厚約20－40 m的細粒長石砂巖，普見油氣顯示，9口井見工業(yè)油流，該套含油砂體不同于長6等三角洲分流河道砂體，為濁積扇沉積(圖2)。

圖2 新59井單井柱狀圖

長7巖性為一套灰色、深灰色粉細砂巖，灰黑色泥巖或砂泥巖不等厚互層，砂巖含有較高泥質(zhì)雜基，碎屑分選性差，局部見黑色泥質(zhì)角礫，結(jié)構(gòu)成熟度比較低，反應(yīng)近源較強水動力條件;概率累積曲線顯示一段式，懸浮總體含量大，分選差，顯示濁積巖粒度概率特征(圖3)。在C－M圖上點的分布平行于C=M基線(圖4)，屬于粒序懸浮區(qū)，也反映遞變懸浮沉積為主的特點，亦顯示了濁流沉積特征。

圖3 新43井長7層粒度分布圖

圖4 新43井長7層巖心C－M圖

巖心描述發(fā)育以下巖相類型:

①塊狀層理砂巖相(Sm):主要為淺灰色細砂巖，單層厚度10－20 m，底為突變接觸，層理不明顯，向上過渡為平行層理細砂巖相，形成略向上變細的正韻律旋回，反映較強水動力條件下的快速堆積。主要見于水動力較強的中扇辮狀水道。

②平行層理砂巖相(Sh):主要為淺灰色細砂巖，單層厚度較大，層面見云母碎片及其碳質(zhì)富集，分選較好。主要見于濁積水道中部。

③變形層理細砂巖相(Sd):巖性主要為淺灰色、灰綠色的細砂巖，反映在負荷壓力下，表層沉積物發(fā)生形變。主要見于濁積水道中下部。

④沙紋層理粉砂巖相(Fr):巖性主要為淺灰色、灰黑色的粉砂巖，由沙紋遷移形成，具單向水流的特點，主要形成于水動力條件較弱的環(huán)境。多見于濁積外扇、濁積水道上部及其水道間漫溢沉積中(圖5)。

⑤黑色泥巖相(Mg):巖性主要為黑色泥頁巖，具水平層理，含黃鐵礦顆粒，富含有機質(zhì)，見于深湖沉積。

圖5 長7巖心濁積巖構(gòu)造特征

以上巖相組合成“ABC”、“CDE”等濁積巖層序。

長7油層區(qū)域電性曲線特征顯示箱狀－鐘狀，扇體邊部顯示齒化鐘狀。

3 微相劃分及其特征

通過巖心觀察，結(jié)合測井相，將長7湖底扇分為內(nèi)扇亞相、中扇亞相、外扇亞相。內(nèi)扇亞相發(fā)育與研究區(qū)東北，研究區(qū)主要發(fā)育中扇亞相、外扇亞相，中扇亞相可以識別出辮狀水道、水道間漫溢、無水道席狀砂等微相(表1)，其中辮狀水道是主要的儲集砂體。

表1 微相細分表

3.1 辮狀水道及側(cè)緣

該微相往往由塊狀細砂和遞變粒序細粉砂巖組成，沉積序列以正韻律為主，垂向上多見頻繁疊置。砂巖層底界常見沖刷面，常見多個“ABC”、“CDE”序列，發(fā)育塊狀層理、正遞變層理、平行層理、沙紋層理及變形層理。辮狀水道側(cè)緣位于水道兩側(cè)，巖性逐漸變細、以發(fā)育CDE序列為主。辮狀水道測井曲線常為疊加箱狀或圣誕樹狀，側(cè)緣部分過渡為齒狀。

3.2 水道間漫溢

水道間漫溢主要為粉砂巖、泥巖夾薄層細砂巖，常見CDE等相序發(fā)育波紋層理、水平層理等，測井曲線上常為微齒狀或低幅指狀。

3.3 無水道前緣席狀砂

位于中扇辮狀水道的前方，其巖性主要為粉－細砂巖、粉砂巖及泥巖，粒序?qū)永?、波狀層理和水平層理常見。以頻繁的薄層砂泥巖互層為特征，發(fā)育鮑瑪層序CDE、DE段，自然電位曲線以泥巖基線為主，夾少量低幅齒形或指形。

3.4 沉積相平面分布

從下圖6可知，下寺灣油田長7油層沉積期在中部及東北部主要發(fā)育中扇亞相，西南部主要發(fā)育外扇亞相，湖底扇東北至西南向長軸分布，發(fā)育2只主要辮狀水道，寬約20KM，形成良好的儲集砂體。

4 沉積相模式

圖6 下寺灣油田長7油層平面沉積相圖

三疊紀沉積期下寺灣油田處于鄂爾多斯三疊系盆地東北緩坡一側(cè)，近于湖盆中心，沉積期地形較平坦，具有湖底扇沉積背景及其特征。付國民等人研究認為研究區(qū)在延長組沉積期湖盆緩坡帶發(fā)育的群多淺水臺地型曲流河三角洲在近湖盆中心即發(fā)育臺型前緣、又有坡型前緣［10］，由于坡型前緣帶坡度變陡，三角洲前緣分流河道沉積物繼續(xù)滑落至深湖區(qū)形成湖底扇沉積(圖7)，因而，研究區(qū)湖底扇砂體由三角洲前緣未固結(jié)砂體再次搬運而來，具有母體性質(zhì)，主要表現(xiàn)在粒度較細、不穩(wěn)定組分含量較少，同時，砂巖中變形層理發(fā)育，多見成分與深湖泥巖相似的黑色泥巖巖屑，證明長7深湖相泥巖中砂體為湖底扇濁積砂巖，該砂體分布可能受控于湖盆底形及其前緣分流河道，呈寬緩帶狀東北－西南向展布。

圖7 湖底扇沉積圖

5 結(jié)論

1)下寺灣油田長7油層發(fā)育濁積扇沉積，砂體巨厚，形成繼長6三角洲砂體的另一勘探新領(lǐng)域。

2)研究區(qū)主要發(fā)育濁積扇沉積中扇亞相、外扇亞相，中扇亞相可以識別出辮狀水道、水道間漫溢、無水道席狀砂等微相，其中辮狀水道是主要的儲集砂體。

3)長7濁積扇為三角洲前緣分流河道沉積物繼續(xù)滑落至深湖區(qū)形成的湖底扇沉積，受控于湖盆底形及其前緣分流河道，呈寬緩帶狀東北－西南向展布。

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