志丹油田小莊科區(qū)長6油層沉積特征與油氣成藏關(guān)系研究

譚 虹，王成龍，孫 明

(延長油田股份有限公司志丹采油廠，陜西 延安 717500)

小莊科井區(qū)長6油層儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，平面上連片性差，油層橫向上連通性較差，縱向上層間矛盾異常突出。在開發(fā)過程中，受平面及層間非均質(zhì)性影響，儲層動用狀況差。目前，研究區(qū)已進(jìn)行規(guī)模開發(fā)，采用水平井和常規(guī)井共同開發(fā)，但是常規(guī)井挖潛難度大，主要是由于地層能量低、油井產(chǎn)量遞減較快、含水上升快等問題。在這種開發(fā)形勢下，本文結(jié)合鉆井取心、錄井、測井等資料進(jìn)行綜合分析，并對沉積環(huán)境和沉積微相實(shí)施研究分析，研究沉積特征與油氣成藏關(guān)系，對本區(qū)域的高效開發(fā)和提高油藏采收率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)價值。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

志丹油田小莊科區(qū)域勘探開發(fā)面積 43 km2。在構(gòu)造上，研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，為一平緩的西傾單斜，地層傾角不大于1°，千米坡降5～7 m。小莊科區(qū)長6油層總體表現(xiàn)為一復(fù)合式沉積旋回，沉積厚度 120 m 左右。根據(jù)沉積旋回及沉積相標(biāo)志進(jìn)一步將長6劃分為長61、長62、長63和長64四個亞層。其中，主力層長62、長61，油層厚度可達(dá) 40 m 左右，為三角洲前緣發(fā)育的鼎盛時期；長62沉積微相主要發(fā)育水下分流河道和水下分流間灣沉積微相，在水下分流河道兩側(cè)及前緣為水下天然堤和河口壩沉積微相；長61儲集層為志丹三角洲沉積體系的水下分流河道和水下天然堤、河口壩沉積微相，局部發(fā)育水下分流間灣。小莊科區(qū)域水動力條件減弱，儲集層泥質(zhì)含量增加，低電阻率油層較為發(fā)育。

2 沉積構(gòu)造

沉積構(gòu)造可以反映沉積物沉積時的水動力強(qiáng)弱和沉積環(huán)境，是一種成因標(biāo)志。在小莊科區(qū)域的巖心中發(fā)現(xiàn)，砂巖中多發(fā)育水平層理、波狀層理，時見脈狀層理、透鏡狀層理等，說明沉積環(huán)境受流水、波浪綜合作用，也受到潮汐等雙向水流影響。砂巖中可見炭屑層、植物碎片，說明離陸地較近。通過沉積構(gòu)造特征，可以確定為三角洲前緣環(huán)境(圖1)。

3 垂向沉積序列分析

結(jié)合區(qū)域沉積背景，并根據(jù)巖性、沉積結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、測井曲線特征及沉積環(huán)境的成因標(biāo)志綜合分析，認(rèn)為永寧油田小莊科區(qū)域延長組長6油層組主要沉積相類型主要為三角洲前緣亞相。其中，三角洲前緣亞相包括水下分流河道、水下天然堤和水下分流間灣微相。

(b)丹239井(1768.04～1768.16 m，長62，波狀層理)

(c)丹212井(1716.76～1716.89 m，長61，脈狀層理)

(d)永1080井(1604.77～1604.87m，長61，垂直蟲孔)

3.1 水下分流河道

水下分流河道在小莊科區(qū)域形成的砂體，通常由分流水體多次搬運(yùn)和攜帶的碎屑物沖刷、充填和垂向加積而成，巖性主要為細(xì)砂巖、細(xì)-粉砂巖、夾少量粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，顏色以灰色為主，偶見棕褐色。砂巖中發(fā)育平行層理、板狀交錯層理、槽狀交錯層理、楔狀交錯層理及包卷層理，底部具沖刷面。沖刷面附近含大量泥礫。粉砂巖中發(fā)育水平層理、透鏡狀層理、沙紋層理(圖1-a，圖1-b，圖1-c)，可見植物碎片和垂直蟲孔(圖1-d)。

水下分流河道的自然電位曲線及自然伽馬曲線呈現(xiàn)較高的幅值，自然電位曲線呈鐘形或箱形。此外，長6油層組水下分流河道砂體中常見油斑、油跡砂巖，含油性較好(圖2、圖3)。

3.2 水下分流間灣

水下分流河道間巖性主要為薄層粉細(xì)砂巖與深灰色泥巖，主要發(fā)育水平層理、波狀層理，自然電位曲線表現(xiàn)為低幅度齒狀，呈網(wǎng)狀分隔水下分流河道(圖2、圖3)。

3.3 水下天然堤

水下天然堤一般為深灰色、灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖互層。砂巖中可見沙紋及波狀交錯層理、包卷紋層、爬升層理和蟲孔等，砂體沉積厚度較薄(圖2、圖3)。

3.4 河口壩

河口壩一般分布在三角洲平原分流河道入湖的河口處，其突出特征是具向上變粗的沉積序列。砂壩中上部主要為厚層-塊狀的砂質(zhì)層，分選較好，發(fā)育槽狀交錯層理、板狀交錯層理、平行層理和波狀層理。當(dāng)水下分流河道延伸較長時，其前端的河口壩往往受河道沖蝕，在小莊科區(qū)域河口壩不太發(fā)育，只局部可見。

4 沉積微相剖面分布特征

4.1 順物源方向

對小莊科區(qū)域開展連井相分析，為沉積相平面展布特征研究提供依據(jù)。連井相剖面揭示，在順物源南北向的連井剖面上(圖4)，在長6沉積時期，永寧油田小莊科區(qū)域接受三角洲前緣亞相沉積，小莊科區(qū)域水下分流河道砂體在長61、長62和長63油層亞組中均有分布。其中，在長61和長62油層亞組中最為發(fā)育，同一砂體在剖面上呈條帶狀延伸，不同砂體呈疊合連片分布，其單砂體厚度大、連通性較好；在長63油層亞組中水下分流河道微相，在橫剖面上，總體以中間厚、兩邊薄的透鏡狀砂體居多，砂體厚度有所減薄。水下天然堤砂體沉積厚度較薄，或連續(xù)過渡為水下分流間灣微相。河口壩砂體多被河道沖蝕，或僅在局部殘余。

圖2 小莊科區(qū)域永590井長61沉積相綜合柱狀圖

圖3 小莊科區(qū)域丹239井長62油層亞組沉積相綜合柱狀圖

4.2 垂直物源方向

在垂直物源的東西向剖面上(圖5)，長6沉積時期，小莊科區(qū)域水下分流河道砂體在長61、長62和長63油層亞組中均有分布，砂體在橫剖面上呈條帶狀、透鏡狀分布，砂體特征表現(xiàn)為厚度大、連通性較順物源剖面較差。水下天然堤砂體沉積厚度較薄，而且延伸規(guī)模較?。缓涌趬紊绑w僅在局部發(fā)育。

5 沉積微相平面展布

丹227區(qū)域長64地層沉積特征表現(xiàn)為半深湖相，逐漸出現(xiàn)席狀砂，且深水期水下分流河道沉積逐漸發(fā)育；長63繼承了長64的沉積特征，水下分流河道沉積微相趨向成熟。

圖4 小莊科區(qū)域順物源方向長6油層組沉積微相剖面圖

圖5 小莊科區(qū)域垂直物源方向長6油層組沉積微相剖面圖

長62沉積時期主要發(fā)育水下分流河道、水下天然堤、分流間灣微相。西部水系發(fā)育壯大，河道寬0.8～5.7 km，砂體厚度10～21.7 m，砂地比在0.6～0.9;河道在永100-1井、永848-8井、永731-2井附近分叉成四支河道；中部水道規(guī)模較小，延伸較短；中東部水道規(guī)模也不大，在永156-1井附近分支成兩支水道，其中分支后的右邊一支河道與東部的一支小河道在永592-5井附近又合為一支水道；最東部的一支河道規(guī)模相對較大，在永577-1井進(jìn)入研究區(qū)，一支向南延伸，河道寬0.2～1.5 km，砂體厚度10～18 m(圖6)。

長61沉積時期，是長6期水系最為發(fā)育的時期，主要發(fā)育水下分流河道、水下天然堤微相，分流間灣較發(fā)育。該時期各條水系均有壯大，砂體連片分布，砂體厚度10～32.8 m。從西到東全區(qū)共發(fā)育9支河道，在研究區(qū)中部合為一支大規(guī)模的河道，匯聚后繼續(xù)向南延伸(圖7)。

圖6 長62沉積微相平面圖

圖7 長61沉積微相平面圖

6 沉積微相與油氣成藏的關(guān)系

有利的沉積相帶是油氣富集成藏、大面積分布的重要地質(zhì)基礎(chǔ)，是油氣運(yùn)移聚集的最有利載體。尋找儲層發(fā)育的有利沉積相帶是評價石油預(yù)探區(qū)帶、預(yù)測有利勘探目標(biāo)的關(guān)鍵。小莊科區(qū)域來自北部的物源體系在本區(qū)有多個分支，主要發(fā)育有水下分流河道和河口壩沉積微相，不同物源的砂體在該區(qū)交互疊置，造就了該區(qū)復(fù)雜的沉積環(huán)境。油氣聚集成藏過程同時受沉積微相類型的控制，優(yōu)勢相帶(分流河道、)砂體巖性、物性相對較好，儲集空間大，更有利于大規(guī)模儲集油氣成藏。工區(qū)距離油源比較近，位于運(yùn)移主路線上，從小莊科區(qū)域油層厚度和沉積相的疊置圖上可以看出高產(chǎn)井主要分布在分流河道微相中(圖8、圖9)，進(jìn)一步證實(shí)了優(yōu)勢儲集相帶對油氣的控制作用。

圖8 長61沉積微相和油厚疊合圖

7 結(jié)論

1)小莊科區(qū)域長6主力油層主要發(fā)育水下分流河道和水下分流間灣沉積微相。其中，長61為水下分流河道沉積微相發(fā)育的鼎盛時期，平面連通性較好。

2)儲層受水下三角洲相沉積沉積環(huán)境影響，油氣聚集成藏過程同時受沉積微相類型的控制，優(yōu)勢相帶(分流河道)砂體巖性、物性相對較好，儲集空間大，更有利于大規(guī)模儲集油氣的成藏。