鄂爾多斯盆地什社地區(qū)長3油層組沉積相研究

喻雅敏，文志剛

油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué))長江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100

劉軍鋒，劉美榮

(中石油長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745000)

段銀鹿

(中國石油集團測井有限公司生產(chǎn)測井中心，陜西 西安 710201)

鄂爾多斯盆地什社地區(qū)長3油層組沉積相研究

喻雅敏，文志剛

油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué))長江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100

劉軍鋒，劉美榮

(中石油長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745000)

段銀鹿

(中國石油集團測井有限公司生產(chǎn)測井中心，陜西 西安 710201)

鄂爾多斯盆地西南部為重要的石油產(chǎn)出區(qū)域，盆地西南部什社地區(qū)長3油層組是重要含油氣勘探目標(biāo)層位之一。目前，對研究區(qū)長3油層組沉積環(huán)境的研究成果較少，沉積相的劃分一直存在爭議。基于對露頭剖面和巖心的觀察描述，結(jié)合測井、鉆井等資料，運用沉積學(xué)、古生物學(xué)及地球物理測井等理論知識，通過巖心相與測井相的綜合對比分析來確定什社地區(qū)長3油層組沉積微相類型與特征，探討沉積演化過程。結(jié)果表明，鄂爾多斯盆地什社地區(qū)長3油層組為三角洲平原和三角洲前緣沉積，主要發(fā)育分流河道、水下分流河道、分流間灣、沼澤等沉積微相。多期河道砂體相互疊置構(gòu)成研究區(qū)儲層的主體骨架。

鄂爾多斯盆地；什社地區(qū)；長3油層組；沉積相

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 構(gòu)造特征

什社地區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西南部，北至白馬，西至西峰，面積約1000km2。研究區(qū)處在伊陜斜坡大的構(gòu)造單元上，在該背景下，形成一系列寬緩、低幅的鼻狀構(gòu)造，在平面上成排發(fā)育，軸向大體相同，以東西向為主，具有明顯的規(guī)律性(圖1)[1～3]。單個構(gòu)造的寬度在3～6km左右，幅度多在15m左右。

1.2 剝蝕區(qū)分布

鄂爾多斯盆地侏羅紀(jì)早中期沉積前經(jīng)過印支運動強烈的構(gòu)造抬升，使上三疊統(tǒng)延長組遭受到了不同程度的剝蝕以及河谷下切作用，從而形成了起伏不平的古地形[4～6]。在侏羅紀(jì)早期發(fā)育了甘陜、寧陜、慶西、蒙陜、晉陜共5大古河，其中甘陜古河為主河道。研究區(qū)受慶西古河下切作用的影響，延長組遭受剝蝕，長3油層組遭受到不同程度的河道侵蝕，地層保存不全[7，8]。

2 巖石類型

巖石類型是最為重要的反映盆地物源特征、水動力條件、沉積介質(zhì)以及沉積物堆積方式的判斷標(biāo)志之一。根據(jù)巖心觀察結(jié)果，什社地區(qū)長3油層組巖石結(jié)構(gòu)類型包括中細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖等，且局部可見煤線(圖2)。砂巖厚度因位置不同而異，一般在主河道可以達到幾十米。巖石類型主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖。

圖2 什社地區(qū)長3油層組巖石類型

3 沉積微相類型及特征

對于鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長組,有的學(xué)者[9，10]認(rèn)為可劃分為2大沉積體系，一個是南、西南方向發(fā)育的扇三角洲沉積體系、辮狀河三角洲沉積體系和濁積扇沉積體系，另一個是北東方向發(fā)育的三角洲沉積體系；也有學(xué)者[11]認(rèn)為可按鄂爾多斯盆地東西部坡度的不同來劃分，在盆地西部的陡坡帶主要發(fā)育的是濁積扇、河流沉積和三角洲沉積，東部的緩坡則主要為三角洲沉積體系。

該次研究以小層為單元，基于巖心觀察結(jié)果與測井響應(yīng)特征，參考前人研究成果[12]，建立了巖心相、單井相、剖面相，并從長33油層至長31油層逐層分析、解剖沉積相的平面展布特征。綜合研究認(rèn)為，什社地區(qū)沉積相為三角洲相，發(fā)育有三角洲平原、三角洲前緣2種亞相，三角洲平原亞相發(fā)育的沉積微相主要為分流河道、分支河道間洼地(沼澤)，三角洲前緣亞相發(fā)育的沉積微相主要為水下分流河道、分流間灣和河口壩。

3.1 水下分流河道

水下分流河道測井響應(yīng)特征十分明顯，自然伽馬和自然電位常呈現(xiàn)鐘形、多體鐘形和箱形。沉積物粒度在垂向上呈現(xiàn)逐漸變細(xì)的正韻律；而箱形尤其是厚層箱形多反映多期河道砂體的疊置[13](圖3)。

3.2 分流間灣

分流間灣沉積發(fā)育于三角洲前緣亞相中，巖性通常為泥質(zhì)和粉砂質(zhì)沉積，沉積物顏色一般較淺。分流間灣的前端常常與湖盆相連，其巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。同時，一些漫溢成因的孤立砂體常常會夾在水下分流河道的泥巖中，厚度都小于2m，主要為細(xì)粉砂巖。分流間灣中常見的沉積構(gòu)造有水平層理、小型波狀層理等，自然伽馬曲線幅度較高，多為平滑狀或齒狀[12](圖3)。

3.3 河口壩

河口壩在研究區(qū)較為常見，其巖石粒度總體上要比河道砂細(xì)，多為粉砂巖和細(xì)砂巖，發(fā)育塊狀層理、平行層理和小型波紋交錯層理等沉積構(gòu)造。自然電位和自然伽馬曲線通常呈光滑或齒化漏斗形[13]，與河道較易區(qū)別(圖4)。

圖3 西63井長33油層巖心相分析

圖4 西89井長33油層巖心相分析

3.4 分流河道

由于沉積水動力強弱的不同以及沉積過程的差異，使得分流河道發(fā)育的正韻律類型與水下分流河道有所差異。分流河道中主要發(fā)育“無泥”間斷正韻律，巖性主要為中粗砂巖，可見大型交錯層理。自下而上的兩個正韻律之間通常不會有泥巖隔層發(fā)育。自然電位和自然伽馬曲線主要表現(xiàn)為低幅光滑箱形或齒化、指化箱形的特征[14](圖5)。

3.5 沼澤

研究區(qū)長3油層組沉積時期由于盆地強烈的整體抬升，遭到剝蝕作用明顯，盆地內(nèi)大面積出現(xiàn)沼澤化。沼澤中植物廣泛發(fā)育、水體停滯，整體為一還原環(huán)境。其中沉積物多為深色富含有機質(zhì)的黏土、泥炭和褐煤[15]。常見較為完整的植物碎片，局部地區(qū)發(fā)育有煤線。自然電位曲線一般為低幅似直線或鋸齒狀，反映出沉積物的粒度較細(xì)，粉砂巖與泥巖互層的特征[16](圖5)。

4 沉積微相平面展布

4.1 長33油層沉積相展布特征

長33油層沉積時期是在長4+5油層組沉積期湖盆范圍較大的基礎(chǔ)上，三角洲沉積作用進一步加強且向湖推進的過程，區(qū)內(nèi)為三角洲前緣亞相沉積，發(fā)育水下分流河道、分流間灣、河口壩等微相。該沉積期主要有2支水下分流河道沉積，呈西南-東北方向延伸，河道砂體厚度大于10m，最大厚度可達26m，砂地比大于0.5，其兩側(cè)為分流間灣，泥質(zhì)含量較多，砂體厚度在5～10m，最厚達9.5m(圖6(a))。

圖5 西46井長31油層巖心相分析

4.2 長32油層沉積相展布特征

長32油層沉積時期，三角洲進積作用加強，湖岸線向湖盆中心推進，研究區(qū)西部的三角洲平原亞相在該時期開始緩慢發(fā)育，出現(xiàn)“東部前緣、西部平原”的沉積格局，分流河道和水下分流河道砂體構(gòu)成研究區(qū)長3油層組儲層。該沉積期主要發(fā)育3支水下分流河道沉積，呈西南-東北方向延伸，且河道砂體厚度大于10m，最大厚度達到了26.5m，砂地比大于0.5，其兩側(cè)為分流間灣，泥質(zhì)含量較多，砂體厚度在5～10m，最厚達9.7m(圖6(b))。

4.3 長31油層沉積相展布特征

長31油層沉積時期，三角洲進積作用達到頂峰，研究區(qū)西部發(fā)育的三角洲平原范圍向東進一步推進。長32油層沉積期發(fā)育的3支水下分流河道在研究區(qū)中部相互疊置成片狀，河道砂體厚度大于10m，最大厚度達到了29.4m，砂地比大于0.5，其兩側(cè)分流間灣砂厚在5～10m，最厚達9.9m(圖6(c))。

圖6 什社地區(qū)長3油層組沉積相平面演化圖

5 結(jié)論

1)什社地區(qū)長3油層組砂巖主要是以細(xì)中粒河道砂為主，分流間灣中泥質(zhì)含量較高，以泥質(zhì)粉砂巖和泥巖為主，區(qū)內(nèi)局部還可見煤線發(fā)育。

2)什社地區(qū)長3油層組主要為三角洲沉積，發(fā)育有三角洲平原和三角洲前緣2個沉積亞相。其中分流河道、分支河道間洼地(沼澤)、水下分流河道、分流間灣、河口壩等沉積微相最為發(fā)育。

3)研究區(qū)長33油層為三角洲前緣亞相沉積，三角洲平原亞相從長32油層沉積期開始發(fā)育，形成“西平原、東前緣”的沉積格局。至長31油層沉積期平原范圍逐漸擴大，前期發(fā)育的分流河道與水下分流河道自西南向東北方向呈條帶狀延伸，在研究區(qū)中部相互疊置成片狀。

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[編輯] 鄧?yán)?/p>

2016-08-12

國家科技重大專項( 2011ZX05033-004)；中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目(1212011120965,1212011220762)。

喻雅敏(1992-)，女，碩士生，主要從事油氣地質(zhì)綜合研究；通信作者：文志剛，wzg728@sina.com。

TE121.3

A

1673-1409(2017)15-0019-05

[引著格式]喻雅敏，文志剛，劉軍鋒，等.鄂爾多斯盆地什社地區(qū)長3油層組沉積相研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版), 2017,14(15):19～23.