蘇里格氣田東區(qū)二疊系盒8段上部沉積相研究

張 凱，單敬福 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100）

楊文龍 （中石油西部鉆探工程有限公司蘇里格氣田開發(fā)第一項(xiàng)目經(jīng)理部，內(nèi)蒙古 烏審旗017300）

蘇里格氣田東區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡北部西帶，東距巴漢淖6km，南距烏審召1km，西與蘇76區(qū)相鄰，北抵加不沙以北2km，南北長約43．0km，東西寬約23．6km，面積約1012km2。蘇東區(qū)塊的儲層砂體孤立，非均質(zhì)性異常嚴(yán)重，往往地質(zhì)認(rèn)識不能用鄰井揭示，由此表明該工區(qū)地質(zhì)背景的復(fù)雜性［1-2］。為了弄清含氣的有效砂體，筆者對蘇里格氣田東區(qū)二疊系盒8段上部沉積相進(jìn)行研究，以便為后續(xù)的氣藏評價(jià)提供理論依據(jù)。

1 地質(zhì)特征

研究主要目的層段為蘇里格氣田東區(qū)二疊系盒8段上部，該層段以 “駱駝脖砂巖”之底為底界，該砂巖的頂部有一層 “雜色泥巖”，其自然伽馬值高，便于確定石盒子組與山西組的相對位置。根據(jù)沉積序列及巖性組合，自下而上分為盒8上部和盒8下部2段［3］。

盒8段上部砂巖顆粒粗，礫石成分主要為石英與燧石，少量為暗色巖塊，碎屑分選差，結(jié)構(gòu)成熟度低。進(jìn)入石盒子組后，砂巖成分中石英含量自上而下逐漸增加，長石含量減少，泥巖，性硬、吸水性及可塑性差。電性上，電阻率曲線呈鋸齒狀，聲波曲線呈鋸齒狀～尖峰狀起伏，自然伽馬 （GR）曲線呈尖峰狀，局部呈箱狀。該組地層沉積穩(wěn)定，厚度變化不大 （120～130m），與下伏山西組地層呈整合接觸 （見圖1）。

2 巖石學(xué)特征

盒8段上部巖石宏觀上主要有灰綠色、淺灰色為主的巖屑中粗砂巖、粗砂巖與含碳質(zhì)為特色的深灰色、灰黑色的泥巖組合，且個別泥巖中還常見植物枝干碎片，說明該沉積期為洪泛沼澤成因的河流相沉積，經(jīng)常處于缺氧環(huán)境，因此，在該區(qū)常見到暗色調(diào)還原色為主卻少見陸上暖色調(diào)的氧化色的泥巖沉積。所以，只參照泥巖顏色，很容易誤判為水下沉積環(huán)境的相類型 （例如三角洲水下部分的前緣亞相）。據(jù)巖心觀察描述結(jié)果，發(fā)現(xiàn)盒8段上部巖石類型主要以巖屑中粗砂巖、含礫中粗砂巖、雜色礫巖為主，多見塊狀、平行、槽狀交錯層理，為典型的曲流河河床滯留砂礫巖、邊灘楔狀、斜層理構(gòu)造特征。

砂巖樣品鑄體薄片鑒定結(jié)果 （見圖2）表明，盒8段上部的孔隙類型以溶孔、致密孔為主，且與該區(qū)巖屑含量高、易遭受溶蝕有直接關(guān)系。一般石英顆粒骨架堅(jiān)硬，不易遭受壓實(shí)，因此骨架間的粒間填隙物容易被后期成巖溶蝕。巖屑砂巖骨架軟，易遭受壓實(shí)，形成致密成巖相，因而巖屑含量越高，越容易被壓實(shí)形成致密成巖相。此外，巖屑含量高說明更接近物源，這與三角洲環(huán)境石英含量高遠(yuǎn)離物源為特征的巖石組構(gòu)有本質(zhì)區(qū)別［4-5］。

3 測井相特征

根據(jù)多井測井資料的統(tǒng)計(jì)，在曲流河沉積環(huán)境中劃分出了河床、堤岸和河漫亞相，并在亞相基礎(chǔ)上進(jìn)一步識別出了邊灘、河漫灘、溢岸、河漫沼澤等微相類型。其中邊灘微相自然伽馬曲線呈箱型或鐘形，聲波時差曲線呈塊狀高值 （見圖3（a））；河漫灘微相自然伽馬曲線平直，聲波時差曲線呈微幅狀起伏（見圖3（b））；溢岸微相自然伽馬曲線主要為圣誕樹型，聲波時差曲線呈多變指型；河漫沼澤微相自然伽馬曲線呈指狀、鋸齒狀，電阻率曲線呈高低多變幅度值 （見圖3 （c））。

4 砂體平面展布特征

在地質(zhì)概念模型認(rèn)識的基礎(chǔ)上，利用井點(diǎn)處所揭示的盒8段上部實(shí)際鉆遇砂體累積厚度。為了提高井間預(yù)測的準(zhǔn)確度，結(jié)合地震反演砂體預(yù)測結(jié)果，對井間砂體展布進(jìn)行了修正。盒8上單井砂巖最厚26．6m （召74井），最薄1．4m （召61井），一般為5．9～18．1m，平均7．6m。砂巖平面分布受沉積微相控制，在主河道帶微相制約下，砂體呈北北東向展布。蘇里格氣田東區(qū)發(fā)育有3條主河道帶：

圖1 蘇東區(qū)塊召48井單井分析綜合柱狀圖

圖2 蘇東區(qū)塊巖石鑄體薄片鑒定結(jié)果圖版

圖3 盒8段曲流河不同微相巖電性特征典型模版

1）第1條主河道帶 該主河道帶由北部進(jìn)入蘇里格氣田東區(qū)，北部處由于河道水體能量大，處于侵蝕搬運(yùn)流態(tài)，而下游河水能量減弱，所攜帶的碎屑則不斷沉積，砂體平面呈北薄南厚的展布特點(diǎn)。

2）第2條主河道帶 該主河道帶發(fā)育在蘇里格氣田東區(qū)北部中軸線處，沿著北北東指向向南部伸展，由于水體能量的變化與碎屑物供給的量的變化，砂巖厚度由北部平均21．7m向南減薄至7．9m。

3）第3條主河道帶 該主河道帶發(fā)育在蘇里格氣田東區(qū)東部，砂體厚度呈由厚-薄-厚的變化特點(diǎn)：北部河道平均砂厚18．1m，向南延伸至蘇里格氣田東區(qū)中部，砂體平均厚度變?yōu)?m，再向南至蘇里格氣田東區(qū)的東南部，砂巖則不發(fā)育。

演化至盒8段晚期，盒8段上部內(nèi)的構(gòu)造和沉積背景均發(fā)生了較大變化。根據(jù)砂地比分析及測井約束反演分析，認(rèn)為盒8段上部物源體系發(fā)生很大改變，即由早期的北北東向充沛物源體系轉(zhuǎn)變?yōu)槟康膶佣蔚奈镌垂┙o欠充分的物源體系，能量的變化引起了物源攜帶母巖性質(zhì)的改變，導(dǎo)致砂質(zhì)碎屑巖成份發(fā)生了改變，表現(xiàn)為石英成份逐漸降低和巖屑成份逐漸增加。總體上，盒8上河道進(jìn)一步萎縮，砂體規(guī)模進(jìn)一步縮小，發(fā)育東西2條河道，局部分岔，河道寬度4～8km，河道間及河間洼地分布范圍較廣 （見圖4）。

圖4 盒8段上部沉積微相平面展布圖

5 結(jié) 論

1）蘇里格氣田東區(qū)二疊系盒8段上部主要發(fā)育曲流河沉積，其中河床滯留、河道間灣、河漫沼澤及邊灘微相是該目的層段最為主要的微相組合。

2）蘇里格氣田東區(qū)盒8段上部主要發(fā)育3條主河道帶，方向?yàn)榻北睎|向；演化至盒8段晚期，河道萎縮，砂體規(guī)?？s小，其上部物源由北北東向充沛物源體系轉(zhuǎn)變?yōu)槟康膶佣挝镌垂┙o欠充分的物源體系。

［1］杜啟振，侯加根，陸擊孟 ．儲層微相及砂體預(yù)測模型 ［J］．石油學(xué)報(bào)，1999，20（2）：45-52．

［2］薛培華 ．河流點(diǎn)壩相儲層模式概論 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1991．

［3］趙澄林，朱筱敏 ．沉積巖石學(xué) ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2008．

［4］單敬福，王峰，孫海雷，等 ．同沉積構(gòu)造組合模式下的沉積層序特征及其演化 ［J］．地質(zhì)論評，2010，56（3）：426-440．

［5］單敬福，王峰，孫海雷，等 ．蒙古國境內(nèi)貝爾湖凹陷早白堊紀(jì)沉積充填演化與同沉積斷裂的響應(yīng) ［J］．吉林大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，40 （3）：509-514．