安塞油田長91油層沉積體系分析

曹純，楊申谷 （長江大學地球科學學院，湖北 武漢430100）

安塞油田位于伊陜斜坡帶中段，北起子長李家岔，南至延安永寧－槐樹莊，東起李家岔－郝家坪－河莊坪，西至雙河－永寧，地跨陜西省安塞縣、子長縣、志丹等縣，勘探面積約3613km2。區(qū)域構造上處于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中東偏南，為一西傾單斜，構造單一[1]。

1 物源分析

物源分析是古沉積體系重建的重要方法之一，它可以提供母巖區(qū)的位置和性質，判斷古陸或侵蝕區(qū)的存在，分析古地形起伏，恢復古河流體系，已成為盆地分析和古沉積體系分析中不可缺少的內容和方法。鄂爾多斯盆地為一個多方向物源的沉積盆地，晚三疊世長9油層組沉積時期主要發(fā)育有北東、北、北西、西南、南5大物源體系，而盆地北部主要發(fā)育北東、北、北西3大物源體系[2]。安塞油田距北東物源體系最近，距北西物源體系最遠。前人研究多認為，安塞油田長91油層屬北東物源體系[2]，但這一認識常與勘探實踐相背離。重礦物在砂巖沉積及成巖過程中比較穩(wěn)定，其種類和含量可以直接指示物源區(qū)母巖的性質。筆者擬通過研究區(qū)長91油層重礦物組合特征來解釋沉積物源方向。

圖1 安塞油田長911小層重礦物組合分布

研究區(qū)北西部賀蘭山段發(fā)育中酸性巖漿巖－接觸變質巖；北－北東部內蒙古地區(qū) （烏蘭格爾古陸）主要發(fā)育混合花崗巖等高級變質巖[7]。選取研究區(qū)內楊22井、丹42井的長911小層3個重礦物樣品進行分析，繪制出重礦物組合分布平面圖 （圖1）。研究發(fā)現，區(qū)內重礦物表現為2種組合模式：①無色石榴石組合，無色石榴石質量分數大于80%，重礦物組合類型為無色石榴石－鋯石－白鈦礦，反映母巖類型主要為中高級變質巖，發(fā)育于北－北東部物源體系；②鋯石組合，鋯石質量分數大于50%，重礦物組合類型為鋯石－無色石榴石－白鈦礦，反映母巖類型主要為中基性巖漿巖或中高級變質巖，主要發(fā)育于北－北東部或北西部物源體系。綜上所述，安塞油田長911小層沉積物物源主要來自于研究區(qū)的北－北東部的烏蘭格爾古陸。

2 沉積相標志及類型

2.1 巖心標志

安塞油田長91油層泥巖多為灰黑色－黑色 （圖2（a）），砂巖多為灰色－深灰色 （圖2（b）），反映其形成于水下還原沉積環(huán)境。變形層理 （圖2（c）），波狀層理發(fā)育，反映其物源豐富快速堆積的外前緣環(huán)境。巖石中夾雜大量植物碎片 （圖2（d））及碳屑，反映出水上或水陸過渡帶的沉積特征。

2.2 測井相標志

不同沉積環(huán)境形成的砂體或沉積層序在粒度、分選性、泥質含量上具有各自的特征，其測井曲線在形態(tài)、幅度和組合形式上的表現也各有不同。三角洲前緣水下分流河道以砂巖為主，自然電位曲線（Usp）為頂、底突變的箱形或鐘形，具微齒狀起伏，自然伽馬曲線 （qAPI）呈低值；分流間灣主要由泥質粉砂巖夾薄層砂巖組成，Usp低平，中夾微幅負異常，qAPI呈高值，具齒形 （圖3）。

圖2 安塞油田長91油層巖心照片

圖3 安塞油田測井曲線特征

2.3 沉積相類型

根據巖心標志和測井相標志分析，綜合前人研究成果[8～10]，研究區(qū)發(fā)育曲流三角洲相，三角洲平原與三角洲前緣亞相，微相類型以水下分流河道微相和河道間微相為主。

3 沉積體系分布

根據沉積背景分析，安塞油田長911小層在安塞－王窯－張渠－盤古梁一線以北為三角洲平原亞相沉積，該線以南為三角洲前緣亞相沉積。北東部物源體系分布于高橋－招安－譚家營－坪橋－李家岔－石家灣－雙城一線以東，可分為2個分流河道帶，分別為NE1和NE2砂帶，由北東向南西延伸；該線以西為北部物源體系，可分為2個分流河道帶，分別為N1和N2砂帶，由北西向南東延伸 （圖4（a））。安塞油田長小層在石家灣－白狼城－喬溝灣－楊米澗一線以北為三角洲平原亞相沉積，以南為三角洲前緣亞相沉積。長小層整體處于北東物源體系下，可分為2個分流河道帶，分別為NE1和NE2砂帶，均由北東向南西延伸 （圖4 （b））。

圖4 安塞油田長911小層 （a）、長921小層 （b）沉積體系分布圖

4 沉積體系與油氣分布關系

安塞油田長911小層受北部物源體系影響較大，而長921小層整體處于北東部物源體系?？碧匠晒砻鳎L911小層油氣顯示較豐富 （圖5（a）），長921小層油氣顯示多為水層 （圖5（b））。從沉積相類型分析，油氣顯示與沉積相類型沒有明顯的相關性，三角洲平原、三角洲前緣均有油氣顯示，但油氣顯示最為豐富的是三角洲平原與前緣分流河道；從物源體系分析，北部物源體系油氣顯示較好，且多數成藏，而北東物源體系，油氣顯示差，多為水層。

5 結論

1）安塞油田長91油層發(fā)育北部物源體系和北東部物源體系，其中長911小層主要受北部物源體系影響，長921小層主要受北東部物源體系影響。

2）安塞油田長91油層由北部物源體系控制成藏，北東部物源體系不成藏。受北部物源體系控制的長911小層由北向南東方向延伸的分支河道多為油層；而受北東物源體系控制的長921小層油氣顯示較差，多為水層。

圖5 安塞油田長911小層 （a）、長921小層 （b）油氣顯示與沉積體系疊合圖

[1]吳志宇，李克永 .安塞油田晚三疊世長7油層組沉積微相及儲層非均質性研究 [J].西安科技大學學報，2012，32（4）：470～475.

[2]趙云翔，王建峰，丁熊，等 .鄂爾多斯盆地上三疊統長9油層組物源分析 [J].石油天然氣學報 （江漢石油學院學報），2012，34（4）：7～13.

[3]宋凱，呂劍文，杜金良，等 .鄂爾多斯盆地中部上三疊統延長組物源方向分析與三角洲沉積體系 [J].古地理學報，2002，4（3）：59～66.

[4]付金華，郭正權，鄧秀芹 .鄂爾多斯盆地西南地區(qū)上三疊統延長組沉積相及石油地質意義 [J].古地理學報，2005，7（1）：34～44.

[5]陳飛，樊太亮，高志前，等 .鄂爾多斯盆地南部上三疊統延長組物源方向與沉積體系分析 [J].西安石油大學學報 （自然科學版），2009，24 （6）：24～29.

[6]時志強，韓永林，趙俊興，等 .鄂爾多斯盆地中南部中侏羅世延安期沉積體系及巖相古地理演化 [J].地球學報，2003，24（1）：49～54.

[7]梁積偉，肖麗，高小林，等 .鄂爾多斯盆地晚三疊世早期物源分析 [J].西北地質，2008，41（2）：81～86.

[8]武富禮，李文厚，李玉宏，等 .鄂爾多斯盆地上三疊統延長組三角洲沉積及演化 [J].古地理學報，2004，6（3）：307～315.

[9]師桂霞，劉軍鋒 .安塞油田南部延安組延9油層組沉積相研究 [J].石油天然氣學報 （江漢石油學院學報），2010，32（1）：184～187.

[10]付金華，李士祥，劉顯陽，等 .鄂爾多斯盆地上三疊統延長組長9油層組沉積相及其演化 [J].古地理學報，2012，14（3）：269～284.

[11]何自新 .鄂爾多斯盆地演化與油氣 [M].北京：石油工業(yè)出版社，2003.