鄂爾多斯盆地志丹地區(qū)長2+3沉積相研究

郭　強

(陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司 研究院，西安 710075)

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鄂爾多斯盆地志丹地區(qū)長2+3沉積相研究

郭強

(陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司 研究院，西安 710075)

通過野外地質(zhì)剖面勘察、巖心的觀察與描述，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合各個地層的巖電特征、沉積構(gòu)造類型以及沉積地球化學(xué)特征，對鄂爾多斯盆地志丹地區(qū)長2+3進行了沉積相研究.研究表明：古鹽度計算結(jié)果為0.85‰～4.44‰，本區(qū)延長組應(yīng)為陸地淡水湖相沉積物.長2、長3屬三角洲平原亞相，以分流河道和河漫沼澤沉積為主，偶見有決口扇沉積.本區(qū)分流河道砂體發(fā)育，砂巖粒度較陜北東部細，以細砂為主，長3時期的水動力條件明顯較長2弱.研究區(qū)內(nèi)三疊紀(jì)延長期(中、晚期)為受北東東物源.

鄂爾多斯；志丹；沉積相；長2+3

鄂爾多斯盆地是我國的第二大盆地，具有穩(wěn)定沉降、坳陷遷移、扭動明顯的中新生代地質(zhì)特征[1].研究區(qū)位于陜西省志丹縣境內(nèi)，橫跨紙坊、義正、吳堡、旦八、金鼎等五個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，勘探面積約1 200km2.構(gòu)造上位于伊陜斜坡中部，區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜，局部具有差異壓實形成的鼻狀隆起.長2+3儲層為研究區(qū)主要產(chǎn)油層段.隨著志丹地區(qū)開發(fā)程度的加深[2-3]，有必要對本區(qū)的沉積相進行進一步認識.本文利用地質(zhì)剖面、測井資料、地球化學(xué)等手段，對三疊系延長組長2+3油層組地層沉積條件及平面展布進行了再認識.

1　地層巖性、電性特征

1.1長3油層組

以長2塊狀砂巖段和長4+5“細脖子”段作為標(biāo)志層，依據(jù)長3正旋回特征，進行地層劃分與對比，進而依三個次級旋回，巖性、電性組合特征，自下而上可分為長33、長32和長31三個亞組[4].油層組厚100～130m.以長33塊狀砂巖之底作為長3與長4+5之層界.長3主要由灰綠色細砂巖、淺灰色泥質(zhì)細砂巖、深灰色泥巖或泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成3個下粗上細的正韻律層(也見有少量反韻律)，偶見炭質(zhì)泥巖和煤層[5].

1.2長2油層組

根據(jù)本組塊狀砂巖較集中發(fā)育、自然電位曲線為較明顯的箱狀等巖性、電性組合特征進行地層劃分與對比，根據(jù)“二個半”次級旋回，巖性、電性特征，長2油層組可分為長23、長22、長21三個亞組[6-7].長2沉積厚度90～121m.由兩個半沉積旋回組成，每個旋回的下部為淺灰色塊狀細粒長石砂巖，上部為深灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖或煤線.電性特征明顯，自然電位曲線均為明顯的箱狀負異常[8-9].

2　地球化學(xué)特征

目前，沉積相研究中利用地球化學(xué)方法可大致判定海陸相，計算古鹽度，鑒別不同沉積環(huán)境等.此次根據(jù)泥巖樣品的微量元素分析，進行了沉積環(huán)境的判別和古鹽度的計算[10].

利用了一系列微量元素來判別海陸相地層(表1)，從表中看出本區(qū)延長組應(yīng)為陸地淡水湖相沉積物.

研究表明，黏土礦物中伊利石的硼含量能夠較好地反映古鹽度.不同地質(zhì)時代地層中硼含量沒有定向的變化.在進行古鹽度計算時，首先計算純伊利石的硼含量(校正硼含量).校正硼含量=實測硼含量×8.5/K2O(%).伊利石的硼含量與鉀含量有關(guān)，為了在同等條件下對比，需使用沃克等的相當(dāng)硼含量換算圖版(換算相當(dāng)于K2O含量在5%時的硼含量—相當(dāng)硼含量.然后根據(jù)亞當(dāng)斯的經(jīng)驗公式，定量計算古鹽度[11-12]:

Y=0.097X-7.043

式中：Y—水體鹽度(‰)，X—相當(dāng)硼含量(10-6).

本區(qū)延長組古鹽度計算結(jié)果為0.85‰～4.44‰，平均2.70‰，根據(jù)威尼斯鹽度分類方案應(yīng)屬少鹽水環(huán)境.

表1　志丹探區(qū)延長組微量元素沉積環(huán)境表

3　長2+3期沉積相類型

研究表明長2、長3屬三角洲平原亞相，以分流河道和河漫沼澤沉積為主，偶見有決口扇沉積[13].

本區(qū)分流河道砂體發(fā)育，砂巖粒度較陜北東部細，以細砂為主，中砂含量<10%，長2砂巖懸浮物含量極低，粒度概率曲線為2段式，長3砂巖懸浮物含量增加，粒度概率曲線上出現(xiàn)懸浮載荷段(圖1).長3時期的水動力條件明顯較長2弱[14-15].

圖1　志丹地區(qū)粒度分析圖

4　長2+3期主要含油層段沉積相平面展布

區(qū)內(nèi)長2+3主要含油層為長21，其次為長23、長33(在旦八區(qū)含油).因此，沉積相的研究以含油層段為重點，根據(jù)區(qū)內(nèi)大量鉆井的巖性、電性特征、砂巖厚度、砂巖密度、沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，編制了全區(qū)主要含油層段(長21、長23、長33)砂巖密度、砂巖厚度和沉積相圖和寨科、義正、正2井區(qū)、正129井等區(qū)長2、長3各亞組砂巖密度、砂巖厚度和沉積相圖.其平面展布格局如下：

4.1長33沉積相平面展布

全區(qū)主要的河道自北向南有三條(圖2)：

第一條為正41—正88—正19井分流河道，近北東東向，砂巖密度0.56～0.71，北界尚無井點控制；第二條為正43—正134—正186井分流河道，近北東向，砂巖密度0.52～0.99.該河道有向西南延伸至正25井(砂巖密度0.62)的趨勢；第三條為正47—正50—正175井，北東向，砂巖密度0.53～0.8.

上述一、二條河道之間分布著正39—寨19—正174—正224—正86—正7井河漫沼澤，大致呈北東東向，砂巖密度0.32～0.44.第二、三條河道之間分布著北東向的正64—正178—正171井河漫沼澤，砂巖密度0.15～0.46.

義正區(qū)主要為河漫沼澤沉積，僅西北部正221—正222井區(qū)小范圍分布一條北北東向分流河道，分流河道砂巖厚約20m，砂巖密度0.5左右.

4.2長32沉積相平面展布

寨科區(qū)主要分布著北北東向的正38—正174和寨17—寨12-1—寨80井分流河道.砂巖密度分別為0.58～0.62和0.58～0.81.其間分布著北北東—北東東向的寨3—寨29—寨52-3井河漫沼澤，砂巖密度0.15～0.42.

義正區(qū)主要分布著北北東向的正31—正3—正22井分流河道，砂巖厚度12.5～25.4m，砂巖密度0.5～0.64.正2井區(qū)為該河道的一個決口扇，砂巖密度0.5左右(圖3).

4.3長31沉積相平面展布

寨科區(qū)主要分流河道有兩條：一是北東向的寨42—寨46井分流河道，砂巖密度0.50～0.73；二是北東東—南北—東西向的寨15—寨6-3—寨52-3—寨57井分流河道，砂巖密度0.53～0.8.以上兩條河道之間為北東向的寨4—寨27—寨36井河漫沼澤，砂巖密度0.25～0.35.

義正區(qū)分流河道范圍較局限，一是北東東向的正222井區(qū)分流河道，砂巖密度0.73；二是北北東向的正251井分流河道，砂巖密度0.57.兩條河道之間分布著北東向的正249—正2井河漫沼澤，砂巖密度0.17～0.43.分流河道砂巖厚度砂巖厚度大于15m，河漫沼澤區(qū)砂巖厚度小于15m(圖4).

(a) 等厚圖　　　　　　　　　　　　　(b) 沉積相圖圖3　義正區(qū)長32砂巖等厚圖與沉積相圖

(a) 等厚圖　　　　　　　　　　　　　(b) 沉積相圖圖4　義正區(qū)長31砂巖等厚圖與沉積相圖

4.4長23沉積相平面展布

志丹探區(qū)自北而南分布著四條分流河道(圖5).第一條：正26—正19井分流河道，呈北東東向，砂巖密度0.51～0.74，分流河道北界無資料證實；第二條：北東向分布的正40—正43—正45—正86井分流河道，砂巖密度0.52～0.79.該河道在寨2—寨21-1井有一決口扇，砂巖密度0.3～0.78；第三條：正64—正69—正175井分流河道，呈北東向，砂巖密度0.51～0.75；第四條：北北東—北東東向分布的高4—正76—正249—正222井分流河道，砂巖密度0.51～0.87.

上述第一、二條河道之間分布著北東向的正27—寨28—寨67—正87井河漫沼澤，砂巖密度0.38～0.47.第二、三條河道之間，為北東向分布的正48—正186—正228井河漫沼澤，砂巖密度0.25～0.39.第三、四條河道之間，分布著正68—正50—正129—正6—正226井河漫沼澤，砂巖密度0.09～0.41.第四條河道東南還分布著北東東向的正25—正2井河漫沼澤，砂巖密度0.11～0.33.

義正地區(qū)：中部正222—正249井為一近東西向分流河道，分流河道砂巖厚度23～35m，砂巖密度0.51～0.84.河道南北均為河漫沼澤，北部砂巖密度0.09～0.38，南部砂巖密度0.11～0.43.

(a)厚度圖　　　　　　　　　　　　　　　(b)密度圖圖5　長23砂巖厚度圖與密度圖

4.5長22沉積相平面展布

寨科區(qū)：以寨75—寨69—寨54-3—寨7井一線為界，北部以分流河道沉積為主，偶見有決口扇，南部以河漫沼澤沉積為主.北部分流河道大致呈北東向，砂巖密度0.54～0.97.

義正地區(qū)：正249—正1—正222井有一近東西向分流河道，分流河道砂巖厚度20～35m，砂巖密度0.54～0.8.正2井以南有一南北向的決口扇，砂巖厚度大于20m，砂巖密度0.58～0.67.河漫沼澤區(qū)砂巖厚度小于20m(圖6).

(a) 等厚圖　　　　　　　　　　　　　　(b) 沉積相圖圖6　義正區(qū)長22砂巖等厚圖與沉積相圖

4.6長21沉積相平面展布

長21主要分布于本區(qū)北部寨科區(qū)和南部義正區(qū).中部吳堡、金鼎和旦八則大范圍遭受侵蝕.北部寨科區(qū)及其以西至正87井區(qū)為一近東西向的分流河道，砂巖密度0.5～0.8；南部正129—正6—正222井發(fā)育著一條北東向的分流河道，該河道砂巖在正130、正31、正226井以北遭受侵蝕，向西有向正9井區(qū)方向延伸的趨勢，分流河道砂巖厚度16～44m，砂巖密度0.56～0.98.正9井砂巖厚度14m，砂巖密度0.82(圖7).

(a) 等厚圖　　　　　　　　　　　　　　(b) 密度圖圖7　長21砂巖等厚圖與密度圖

5　結(jié)語

(1)古鹽度計算結(jié)果為0.85‰～4.44‰，可以看出本區(qū)延長組應(yīng)為陸地淡水湖相沉積物.

(2)長2、長3屬三角洲平原亞相，以分流河道和河漫沼澤沉積為主，偶見有決口扇沉積.本區(qū)分流河道砂體發(fā)育，砂巖粒度較陜北東部細，以細砂為主，長3時期的水動力條件明顯較長2弱.

(3)研究區(qū)內(nèi)三疊紀(jì)延長期(中、晚期)為受北東東物源控制的三角洲沉積.

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[責(zé)任編輯仲圓]

Research on Chang 2+3 Sedimentary Faciesin Zhidan Region of Ordos Basin

GUO Qiang

(ResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)CompanyLimited.Xi’an710075,China)

Inthispaper,basedonthefieldgeologicalsurvey,coreobservationanddescription,combinedwiththecharacteristicsoftherockelectricalcharacteristics,sedimentarystructureandsedimentarygeochemicalcharacteristicsofthevariousstrata,researchontheChang2+3sedimentaryfaciesinZhidanexplorationregionofOrdosbasiniscarriedout.Theresearchresultsshowthatthecalculationresultsofpaleosalinityis0.85‰～4.44‰.Yanchanggroupinthisareashouldbethesedimentofterrestrialfreshwaterlakefacies.TheChang2andChang3sedimentaryfaciesbelongtothesubfaciesofdeltaandplain,andtheyaremainlydistributarychannelandriversediments,occasionalsplaysediment.Sandbodyofthedistributarychannelinthisregionisdeveloped.ThegrainsizeratioofsandstoneisfinerthanthatofeasternpartofnortherninShaanxiprovince,andthemostcomponentisfinesand.ThehydrodynamicconditionsintheperiodofChang3sedimentaryfaciesaresignificantlymoreweakthanthatoftheChang2sedimentaryfacies.Thethree-foldextensionofthestudyarea(themiddleandlateperiod)belongstothematerialsourceofNorth-East-East.

Ordos;Zhidanregion;sedimentaryfacies;Chang2+3

1008-5564(2016)03-0091-06

2015-12-10

郭強(1981—)，男，河北張家口人，陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司研究院工程師，碩士，主要從事油氣地質(zhì)研究.

TE121.3

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