張臺(tái)油區(qū)延10油層沉積微相研究

史建國(guó)，孟志峰，李　煒，張艷妮，史　靜.

(延長(zhǎng)油田股份有限公司吳起采油廠，陜西延安　717600)

1　區(qū)域地質(zhì)概況

張臺(tái)油區(qū)位于鄂爾多斯盆地最為寬廣的伊陜斜坡中段，面積約為19.13 km2，區(qū)內(nèi)地表為典型的黃土塬地貌，溝谷縱橫，梁峁交錯(cuò)，地形較為復(fù)雜。地面海拔為1430～1720 m，相對(duì)高差400 m左右。西部與定邊采油廠相鄰，東南毗鄰長(zhǎng)慶油區(qū)(圖1)。自下而上發(fā)育元古界、古生界、中生界和新生界地層，沉積巖厚度為6000 m左右。三疊世末期，由于受印支運(yùn)動(dòng)的影響地層抬升，延長(zhǎng)組頂部遭受風(fēng)化剝蝕，在此背景上沉積了侏羅系富縣組、延安組地層，富縣組、延安組沉積屬于河流充填式沉積，對(duì)印支運(yùn)動(dòng)形成的溝谷縱橫起到了填平補(bǔ)齊的作用。

該區(qū)侏羅紀(jì)延安期位于寧陜古河斜坡位置，寧陜古河支流河谷所夾持的河間殘丘上，古河道兩側(cè)上傾斜坡是油氣運(yùn)移的指向，古河道兩側(cè)斜坡中段古殘丘上覆地層形成的差異壓實(shí)構(gòu)造是油氣圈閉的有利場(chǎng)所。條帶狀物性較好河流相砂巖與局部鼻狀構(gòu)造的有機(jī)配置，是形成侏羅系小而肥的巖性—構(gòu)造油藏的有利條件。本區(qū)延安組主要含油層為延10砂層組。

圖1　張臺(tái)油區(qū)區(qū)域位置Fig.1　Location of Zhangtai oil area

2　沉積相標(biāo)志

沉積相標(biāo)志一般包括沉積巖的巖石類(lèi)型及巖性標(biāo)志、巖石組分及結(jié)構(gòu)標(biāo)志、沉積構(gòu)造標(biāo)志、沉積巖粒度標(biāo)志、測(cè)井相等，結(jié)合工區(qū)實(shí)際資料，從巖石的顏色、巖石的類(lèi)型、粒度特征進(jìn)行論述。

2.1　巖石的顏色

通過(guò)對(duì)張臺(tái)地區(qū)16口探井取芯段巖心觀察發(fā)現(xiàn)，延安組延10油層組巖石顏色以灰、灰白色為主，表明張臺(tái)地區(qū)晚三疊世和早侏羅世為淺水沉積環(huán)境。

2.2　巖石的類(lèi)型

巖石類(lèi)型是分析巖石生成環(huán)境和水動(dòng)力條件的重要標(biāo)志。張臺(tái)地區(qū)侏羅系延安組分布一套河流相沉積，巖石類(lèi)型主要是中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、煤及炭質(zhì)泥巖等。

砂巖：延安組延10油層組中砂巖普遍發(fā)育，以灰、灰白色為主，厚層塊狀產(chǎn)出，巖性以中細(xì)?！?xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，電測(cè)曲線特征表現(xiàn)為箱形、鐘形，粒度在垂向上呈正粒序，研究表明侏羅系延10油層組中砂巖粒度較粗，發(fā)育于辮狀河河道沉積中。

2.3　粒度特征

沉積物的粒度分布受沉積時(shí)水動(dòng)力條件的控制，是反映原始沉積狀況的直接標(biāo)志，可直接提供沉積時(shí)的水動(dòng)力條件，從而為沉積環(huán)境分析提供重要依據(jù)。延10油層組巖性以中、細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，圖解法平均粒徑為3.47 mm，標(biāo)準(zhǔn)偏差平均為0.47，分選中等偏好。粒度概率圖以?xún)啥问綖橹?，發(fā)育跳躍總體及懸浮總體，部分曲線細(xì)截點(diǎn)段呈過(guò)渡段。

表1　張臺(tái)地區(qū)延10油層組粒度統(tǒng)計(jì)Table 1　Grain size of Yan-10 formation in Zhangtai area

3　沉積相類(lèi)型

由于取心資料的局限性，加之測(cè)井資料的廣泛性以及測(cè)井曲線的幅度形態(tài)特征是地層巖性特征及其組合特征的反應(yīng)，因此，測(cè)井相與沉積微相具有一定的相關(guān)性。結(jié)合巖性、電性及測(cè)井相的綜合反映，結(jié)合前人研究成果，驗(yàn)證了本區(qū)延安組為河流相，單井主要可識(shí)別出的沉積類(lèi)型為河床和河漫沼澤(圖2)。

圖2　洼2井灰色細(xì)砂巖(延10，1728.64～1735.64 m)Fig.2　Grey fine sandstone of well Wa-2(Yan-10, 1728.64-1735.64 m)

旗勝12-96井延安組主要為淺灰色細(xì)砂巖與深灰色砂質(zhì)泥巖互層，相應(yīng)的沉積類(lèi)型為河床、河漫沼澤，其對(duì)應(yīng)的測(cè)井響應(yīng)特征如下。

3.1　河床

河床亞相是河谷中經(jīng)常流水的部分，即平水期水流所占的最低部分。其橫剖面呈槽形，上游較窄，下游較寬，流水的沖刷使河床底部顯示明顯的沖刷界面，構(gòu)成河流沉積單元的基底。其巖石類(lèi)型以砂巖為主，次為礫巖，碎屑粒度是河流相中最粗的，層理發(fā)育，類(lèi)型豐富多彩。缺少動(dòng)植物化石，僅見(jiàn)破碎的植物枝、干等殘?bào)w，巖體形態(tài)具有透鏡狀，底部具有明顯的沖刷界面。河道亞相SP主要為箱狀，GR主要為齒化箱形，聲波時(shí)差曲線較為平穩(wěn)，電阻率幅度、形態(tài)隨地層所含流體性質(zhì)發(fā)生改變。

3.2　河漫沼澤

河漫沼澤是在潮濕氣候條件下，河漫灘上低洼積水地帶植物生長(zhǎng)繁茂，并逐漸淤積而成，或是由潮濕氣候區(qū)河漫湖泊發(fā)展而來(lái)。在河流迅速側(cè)向遷移的情況下，天然堤發(fā)育不良，洪水泛濫，可形成廣闊平坦的河漫沉積區(qū)，沉積物不僅有泥質(zhì)，而且有大量砂質(zhì)沉積，這時(shí)堤岸亞相與河漫亞相已無(wú)什么區(qū)別，故統(tǒng)稱(chēng)為泛濫平原沉積。

上述研究驗(yàn)證了該研究區(qū)為河道和河漫沼澤沉積環(huán)境.結(jié)合測(cè)井相和分析識(shí)別結(jié)果，認(rèn)為張臺(tái)油區(qū)延安組主要發(fā)育砂巖，次為礫巖，SP主要為箱狀，GR主要為齒化箱形，聲波時(shí)差曲線較為平穩(wěn)，電阻率幅度、形態(tài)隨地層所含流體性質(zhì)發(fā)生改變，認(rèn)為發(fā)育的是河道沉積；延安組主要發(fā)育泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，SP主要為波狀，GR為低幅齒狀，聲波時(shí)差曲線呈現(xiàn)指狀，電阻率曲線呈現(xiàn)高值，認(rèn)為發(fā)育的是河漫沼澤沉積。

圖3　12-96單井柱狀圖Fig.3　Column of 12-96 single-well

4　延10小層沉積微相分布特征

延10地層表現(xiàn)了辮狀河沉積性質(zhì)，延10時(shí)期沿北西—南東方向上發(fā)育多條河道形成辮狀河。該小層砂地比為0.12～0.99，平均值為0.61，12-266井、12-288井、12-403井、12-42井、12-454井、12-557井、12-816井附近砂地比值分別達(dá)到最大值。河道向兩側(cè)分別由河道側(cè)翼沉積變?yōu)楹勇訚沙练e，形成泛濫平原(圖4)。

延10小層發(fā)育多條河道，砂體沿北西—南東向呈網(wǎng)狀分布。砂厚2～20 m，平均砂厚9.3 m，12-816井—12-817井附近砂體厚度最大(圖5)。

4.1　12-668井—12-106井沉積微相剖面

該剖面位于研究區(qū)西部，沿北西—南東方向，從圖中可見(jiàn)，延10河道砂體連續(xù)性較好，反映研究區(qū)砂體展布沿北西—南東向發(fā)育連續(xù)，河道沉積發(fā)育。

4.2　12-115井—12-761井沉積微相剖面

該剖面位于研究區(qū)西部，沿北東—南西向，延10小層主河道主要在12-100井處發(fā)育，在12-115處有一支流發(fā)育，主河道兩側(cè)分別由河道側(cè)翼沉積變?yōu)楹勇訚沙练e。

圖4　張臺(tái)油區(qū)延10小層沉積微相Fig.4　Sedimentary microfacies of Yan-10 sublayer in Zhangtai oil area

圖5　張臺(tái)油區(qū)延10小層砂體展布Fig.5　The sandstone distribution of Yan-10 sublayer in Zhangtai oil area

5　結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)該區(qū)巖心和測(cè)井相的綜合研究，明確了該區(qū)延安組砂巖為河床、河漫沼澤沉積，并識(shí)別了兩種沉積相類(lèi)型。

(2)通過(guò)對(duì)該區(qū)沉積微相分布特征和剖面的研究，結(jié)合砂體平面展布，認(rèn)為該區(qū)延10砂體發(fā)育好，沉積微相類(lèi)型以辮狀河沉積為主。

圖6　12-668井—12-106井延10小層沉積微相剖面Fig.6　Sedimentary microfacies profile of well 12-688—12-106 in Yan-10 sublayer

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圖7　12-115井—12-761井延10小層沉積微相剖面Fig.7　Sedimentary microfacies profile of well 12-115—12-761 in Yan-10 sublayer

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