鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組淺水三角洲沉積特征及其地質(zhì)意義

王成玉，淡衛(wèi)東 （中石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院 ）

方艷兵，張振紅 （ 低滲透油氣田勘探開發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710018）

鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組是盆地內(nèi)上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組增儲(chǔ)上產(chǎn)速度最快、開發(fā)效果最好的主力油層之一。盆地長(zhǎng)8油層組發(fā)育大型巖性油藏，勘探開發(fā)實(shí)踐證明砂體展布是油藏最主要的控制因素之一。筆者從沉積特征、砂體空間展布特征、測(cè)井響應(yīng)、盆地底形等方面對(duì)盆地長(zhǎng)8油層組沉積環(huán)境進(jìn)行了分析，認(rèn)為鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組為淺水三角洲沉積，并總結(jié)了其沉積特點(diǎn)，對(duì)油田勘探開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。

1 鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組淺水三角洲的提出

淺水型三角洲是一類發(fā)育于水體較淺和構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的臺(tái)地、陸表?；虻匦纹骄彙⒄w沉降緩慢的坳陷湖盆中的三角洲[1]。一般認(rèn)為，數(shù)十米水深內(nèi)發(fā)育的三角洲稱為淺水三角洲[2]。淺水三角洲是一種與經(jīng)典河控三角洲沉積模式不同的沉積類型，是三角洲沉積體系的一種特殊類型，它是指在水體較淺、地形平緩環(huán)境中形成的以分流河道砂體為主體的三角洲。在平面上淺水三角洲平原與三角洲前緣、前三角洲平緩相接，無明顯的轉(zhuǎn)折[3]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)淺水三角洲沉積特征和形成條件進(jìn)行了一定的探討，并逐步應(yīng)用到各油田生產(chǎn)實(shí)踐中[4～7]。

鄂爾多斯盆地晚三疊世延長(zhǎng)組沉積期為大型克拉通拗陷湖盆，整體具有盆大、坡緩、水淺、源多、構(gòu)造穩(wěn)定的特征，具有形成淺水三角洲沉積的地質(zhì)條件。2008年長(zhǎng)慶油田石油勘探者首次將淺水三角洲概念應(yīng)用于長(zhǎng)8油層組沉積環(huán)境研究，提出了長(zhǎng)8油層組沉積期湖盆發(fā)育大面積的淺水三角洲沉積儲(chǔ)集體[3，8]，這些新認(rèn)識(shí)對(duì)盆地長(zhǎng)8油層組的沉積相及砂體分布規(guī)律研究起到有效的指導(dǎo)作用，并為石油勘探井位部署和油田開發(fā)提供了地質(zhì)依據(jù)。但是，由于長(zhǎng)8油層組淺水三角洲的研究尚處于初級(jí)階段，長(zhǎng)8油層組沉積期淺水三角洲證據(jù)有待進(jìn)一步尋找和落實(shí)，淺水三角洲不同相帶砂體分布規(guī)律需要深入研究。筆者從沉積標(biāo)志、砂體結(jié)構(gòu)、測(cè)井響應(yīng)及盆地底形等方面，進(jìn)一步總結(jié)其沉積特征，對(duì)于勘探開發(fā)生產(chǎn)實(shí)際具有重要指導(dǎo)意義。

2 鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組沉積期淺水三角洲證據(jù)

1）地層厚度比較穩(wěn)定 在全盆地范圍內(nèi)，不論是靠近物源區(qū)的三角洲平原，還是離物源較遠(yuǎn)的三角洲前緣，甚至湖盆中心，地層厚度變化不大，如長(zhǎng)81油層厚度在42～48m之間，說明長(zhǎng)8油層組沉積期，地形平緩、水體較淺。

2）煤線、垂直蟲孔等淺水環(huán)境沉積標(biāo)志大量發(fā)育 大量的巖心觀察表明，長(zhǎng)8油層組中含有大量保存完好的煤線、蘆木莖葉、根系、蟲孔 （圖1（a）～ （c））等淺水環(huán)境標(biāo)志，并且平面上分布較廣，反映了沉積時(shí)水體較淺 （數(shù)米至十余米），為典型的沼澤化淺水洼地沉積環(huán)境的產(chǎn)物，即使在水下三角洲前緣的泥巖中，或湖相泥巖中，也見大量的植物化石、雙殼類化石及垂直蟲孔 （圖1（d）～ （f））。從大量垂直蟲孔也可以反映出水體較淺，垂直蟲孔一般發(fā)育在水體較淺的濱淺湖，并且盆地范圍內(nèi)未見深水環(huán)境下沉積的很純的黑色泥巖。

圖1 鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組各種動(dòng)植物化石

3）發(fā)育大量淺水沉積層理構(gòu)造 長(zhǎng)8油層組中發(fā)育大量小型交錯(cuò)層理、波狀層理、波狀交錯(cuò)層理、洼狀交錯(cuò)層理以及雙向交錯(cuò)層理等 （圖2（a）～ （d））。這種交錯(cuò)層理形成于波浪和流水共同作用的沉積環(huán)境，是重要的淺水環(huán)境指示構(gòu)造，在盆地長(zhǎng)8油層組三角洲前緣水下分流河道及側(cè)翼發(fā)育比較普遍，反映沉積物普遍受波浪和流水共同作用，說明沉積時(shí)水體較淺。特別是在湖盆中部發(fā)育波狀層理、小型交錯(cuò)層理 （圖2（a）～ （b）），說明湖盆中部也在浪基面以上，水體較淺，其他地區(qū)水體就更淺了。

4）湖岸線遷移范圍大 長(zhǎng)8油層組沉積時(shí)期構(gòu)造穩(wěn)定、盆地面積大、水體淺，坡度一般不足0.5°，具備發(fā)育淺水三角洲的地質(zhì)背景[3]。由于湖盆邊緣坡度小，從長(zhǎng)82油層沉積期～長(zhǎng)81油層沉積期湖水快速擴(kuò)張和收縮時(shí)，造成洪水期與枯水期湖岸線遷移范圍大 （圖3）；這也是煤線、蟲孔、流水和波浪共同作用形成的沉積層理構(gòu)造等反映淺水沉積環(huán)境的相標(biāo)志在盆地內(nèi)大面積發(fā)育的原因。

5）長(zhǎng)82油層發(fā)育灘壩砂體 由于長(zhǎng)82油層沉積時(shí)，地形相對(duì)平緩，湖水較淺，河流搬運(yùn)沉積物入湖后受湖水阻力阻擋，使水流攜帶的沉積物卸載，再經(jīng)過湖浪的改造，因此較長(zhǎng)81油層沉積期而言形成沿湖岸線分布的坨狀砂體 （灘壩砂） （圖3）。其巖心特征：泥巖為深灰色或灰黑色，發(fā)育蟲孔；灘壩砂發(fā)育波狀、沙紋、交錯(cuò)層理及反映經(jīng)波浪強(qiáng)烈改造形成的雙向交錯(cuò)層理等沉積構(gòu)造 （圖2 （d））。

圖2 鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組沉積構(gòu)造

6）長(zhǎng)81油層砂體向盆地中心延伸遠(yuǎn) 從砂體形態(tài)和分布上來看，研究區(qū)長(zhǎng)81油層分流河道砂體不僅交匯連片，而且沿水流方向連續(xù)性好，向湖中心延伸較遠(yuǎn) （圖4），這主要是由于水體淺，湖水阻擋作用相對(duì)較弱，長(zhǎng)81油層沉積期沉積作用強(qiáng)，河流搬運(yùn)沉積物入湖后可以向淺的湖中心延伸很遠(yuǎn)，這也是淺水三角洲的一個(gè)重要特點(diǎn)。

7）測(cè)井曲線形態(tài)不發(fā)育漏斗形 鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組單井自然電位曲線形態(tài)主要為箱形和鐘形，漏斗型曲線形態(tài)極少，反映以水上和水下分流河道沉積為主，河口壩沉積不發(fā)育，這是淺水三角洲沉積典型特征[8]。

綜合以上沉積、砂體展布及測(cè)井響應(yīng)等特征，認(rèn)為鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組發(fā)育淺水三角洲沉積，由于水體較淺，湖岸線遷移頻繁且遷移范圍大，湖岸線控砂作用強(qiáng)，從而形成大面積分布且沿物源方向向盆地中心連續(xù)性好的砂體，為大型巖性油藏的形成奠定了基礎(chǔ)。

圖3 鄂爾多斯盆地西北部長(zhǎng)8油層組淺水三角洲沉積模式圖

3 長(zhǎng)8油層組沉積期發(fā)育淺水三角洲的地質(zhì)意義

由于不同三角洲沉積類型有其特有砂體發(fā)育規(guī)律。因此，明確鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組沉積期三角洲的具體類型，對(duì)于搞清該層的砂體分布規(guī)律及油氣勘探開發(fā)具有重要意義。

研究表明，鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組發(fā)育淺水三角洲，主要發(fā)育2種儲(chǔ)集類型：一種是長(zhǎng)82油層的灘壩砂儲(chǔ)集類型，另一種是長(zhǎng)81油層的分流河道儲(chǔ)集類型。

圖4 姬塬地區(qū)峰203井～耿287井長(zhǎng)81油層沉積相剖面圖 （順古水流方向）

1）長(zhǎng)82油層沉積期主要發(fā)育分流河道及灘壩砂2種儲(chǔ)集類型，其中以沿湖岸線分布的坨狀砂體（灘壩砂）為主，這種儲(chǔ)集體厚度大、物性好 （湖岸附近的灘壩砂由于受到浪的沖刷、顛選和淘洗，分選好，物性較好），局部平均滲透率大于1.0mD，是有利的勘探目標(biāo)。所以在長(zhǎng)82油層沉積期石油勘探只要找到湖岸線，尋找沿湖岸線分布的灘壩砂，就能找到有利目標(biāo)。此外，由于洪水期和枯水期湖岸線遷移較大，所以有利的灘壩砂目標(biāo)分布范圍也較大。

2）長(zhǎng)81油層發(fā)育分流河道儲(chǔ)集類型，這種砂體順河道方向延伸遠(yuǎn)，直至湖心，而且由于分流河道橫向擺動(dòng)，砂體連片性好。所以，長(zhǎng)81油層的石油勘探部署主要是順古水流方向追蹤砂體，在不同分流河道交匯處，也可以橫向追蹤，勘探成功率會(huì)大大提高。

4 結(jié) 論

1）綜合古生物標(biāo)志、沉積構(gòu)造、砂體空間展布特征、測(cè)井響應(yīng)、盆地底形等分析，鄂爾多斯盆地長(zhǎng)8油層組沉積期湖盆水體較淺，發(fā)育淺水三角洲沉積。

2）淺水三角洲沉積中砂體展布特征明顯有別于正常三角洲沉積。由于水體較淺，湖岸線遷移頻繁且遷移范圍大，湖岸線控砂作用強(qiáng)，沿湖岸線遷移帶形成大面積連片砂體；長(zhǎng)82油層發(fā)育的分流河道砂體入湖后受湖水阻力，使沉積物卸載，再經(jīng)過湖浪的改造，形成沿湖岸線分布的陀狀砂體 （灘壩砂）；長(zhǎng)81油層發(fā)育的分流河道橫向擺動(dòng)交匯，形成了連片分布的砂體，且向湖中心延伸較遠(yuǎn)。

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