白詩筠
(西安石油大學地球科學與工程學院,陜西西安 710065)
鄂爾多斯盆地是我國典型的克拉通內(nèi)盆地。在中生代進入了內(nèi)陸湖盆的形成發(fā)展階段,尤其是晚三疊世延長期,是湖盆發(fā)育的鼎盛時期。鹽池地區(qū)位于寧夏回族自治區(qū)境內(nèi),構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷東緣,是近年來勘探開發(fā)的重點區(qū)塊之一。該區(qū)長8、長9等主力層砂體厚度大、儲層物性好、單井產(chǎn)量高,目前已大規(guī)模建產(chǎn);同時長7、長6和長4+5等非主力儲層出油井點不斷顯現(xiàn),因此針對非主力層展開研究可以進一步明確該區(qū)油氣勘探前景。本次研究區(qū)域位于寧夏回族自治區(qū)鹽池地區(qū),構(gòu)造位于天環(huán)坳陷東端。研究區(qū)北起Y73井、南至H207井、西起Y14井、東到C120井,南北長約36 km,東西長約27 km,總面積約980 km2。
研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地的西南部,該區(qū)在晚三疊世由于受印支運動的影響,出現(xiàn)了大型的湖泊。當時整個盆地的沉降與沉積中心偏南及西南部,盆地內(nèi)沉積有自古生代以來的多套沉積體系,其內(nèi)蘊藏著豐富的油氣資源。其中上三疊統(tǒng)延長組是一套在內(nèi)陸湖泊三角洲沉積體系上發(fā)育的重要油氣儲集層,也是研究區(qū)主要的含油層系。
延長組的沉積經(jīng)歷四個演化階段,即湖盆形成及擴張期、鼎盛期、回返期、萎縮消亡期。長10、長9至長8期由滿盆的河流到迅速的湖侵,至長7期湖盆發(fā)育逐漸達到鼎盛。長6期三角洲大規(guī)模充填,湖盆萎縮開始,長4+5期在盆地西北部出現(xiàn)短暫的湖泛,整體來看湖盆仍繼續(xù)萎縮。長3期湖泊面積減小,深湖區(qū)向東南部退縮,長2期河流沉積廣布,湖岸線萎縮幅度較大,深湖衰竭,至長1期演化為三角洲平原,僅在子長—廟溝一帶深湖短暫復活,由于后期剝蝕作用,湖泊已支離破碎。
沉積相標志是指能反映研究區(qū)各類沉積體系形成的一些巖性、古生物、地球物理及地球化學等標志,它是沉積體系時空分布研究的基礎(chǔ)。鹽池地區(qū)長4+5油層組沉積演化時期主要識別標志有:顏色標識、巖石類型及特征、沉積構(gòu)造標志、測井響應(yīng)特征等。
顏色是沉積巖最直觀,最醒目的標志,是沉積環(huán)境的良好指示劑。沉積巖的顏色變化除取決于成分外,還與其沉積環(huán)境密切相關(guān)。因此,在判別沉積環(huán)境時,沉積巖的顏色具有非常重要的作用。最主要的因素為有機質(zhì)和鐵質(zhì),通常有機質(zhì)含量增加,巖石顏色變深變暗,如有Fe2+呈綠色,有Fe3+則呈褐色。巖心觀察發(fā)現(xiàn),長4+5油層中的砂巖以灰綠色、淺灰綠色細砂巖、黑色泥巖為主,表明碎屑物沉積時處于半深水—深水水下環(huán)境(見圖1)。
沉積構(gòu)造是水動力條件的直接反映,也是判斷和識別沉積環(huán)境的標志。對研究區(qū)取心井巖心觀察,發(fā)現(xiàn)多種沉積構(gòu)造,其中多見平行層理、包卷層理、槽狀交錯層理,部分井段發(fā)現(xiàn)碳化植物碎屑化石(見圖2)。
平行層理:由相互平行的砂粒組成,代表了一種相對較強的水動力條件,在三角洲平原分流河道和三角洲前緣水下分流河道等沉積環(huán)境中較為常見。槽狀交錯層理:多股水流共同作用下,已形成槽狀交錯層理,大多形成在曲流河邊灘砂壩或三角洲前緣水下分流河道中。包卷層理:層內(nèi)層理發(fā)生的揉皺現(xiàn)象,一般只是單個層內(nèi)的層理發(fā)生變形,不涉及相鄰層系,在三角洲前緣較為常見。古生物化石:保存在沉積物層內(nèi)的生物化石或植物碎片、植物根須、碳屑等。
測井相是從測并資料中提取與巖性有關(guān)的地質(zhì)信息。一般進行測井相分析主要根據(jù)自然電位曲線和自然伽馬曲線的幅度特征、曲線形態(tài)特征、接觸關(guān)系、曲線光滑程度并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)綜合數(shù)據(jù)進行分析。就工區(qū)而言,主要利用自然電位曲線,在孔滲性相對好的厚砂層結(jié)合自然伽馬曲線(GR)以及巖心資料來分析沉積微相特征。從自然電位曲線組合來看,砂巖中自然電位曲線呈箱形、鐘形及鐘形-箱形組合,河道處砂巖厚度較大,泥質(zhì)含量較低,反映物源豐富、水動力條件穩(wěn)定的濁積水道和水下分流河道;指形則反映細粒沉積的濁積水道前緣和水下天然堤;而自然電位接近泥巖基線、無明顯韻律特征的曲線形態(tài),主要反映濁積水道間和分流間灣(見圖3)。
通過對研究區(qū)內(nèi)11口取心井的巖一電關(guān)系的研究,總結(jié)了主要沉積微相的測井模式,并結(jié)合巖石組合、韻律特征、沉積構(gòu)造等特征,總結(jié)出研究區(qū)長4+5沉積相類型及主要特征,具體結(jié)果(見表1)。
長4+522期:研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育四條水下分流河道,河道在工區(qū)中部交匯,交匯處砂體相對發(fā)育,連片性較好,形成了較好的儲層。該期工區(qū)內(nèi)水下分流河道廣泛發(fā)育,具有較好的延續(xù)性、連通性,多期砂體相互疊置,形成良好的儲層,為油氣聚集提供了有利的條件。
表1 鹽池地區(qū)長4+5儲層沉積相劃分及主要特征
長4+521期:研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育四條水下分流河道,由西北和東北兩個方向向東南方向呈條帶狀展布。河道在工區(qū)中部交匯,而后分叉,在西北物源的控制下,沿著東南方向流出工區(qū),流向湖盆中心。該期工區(qū)內(nèi)水下分流河道局部廣泛發(fā)育,多期砂體相互疊置,形成良好的儲層,為油氣聚集提供了有利的條件。
長4+51期:長4+51期以三角洲前緣亞相為主,主要微相類型為水下分流河道,其次發(fā)育分流間灣和水下天然地微相。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育四條水下分流河道,由西北和東北兩個方向向東南方向呈條帶狀展布。河道在工區(qū)中部交匯,之后在作用較強的西北物源的影響下,順著由西北到東南的方向流出工區(qū),流向湖盆中心。該期工區(qū)內(nèi)水下分流河道廣泛發(fā)育,具有較好的延續(xù)性、連通性,形成良好的儲層,為油氣聚集提供了有利的條件。
(1)鹽池地區(qū)長4+5油層組為三角洲前緣沉積環(huán)境,沉積相帶和水流方向控制著砂體的空間展布,使砂體沿河。
(2)鹽池地區(qū)長4+5期湖岸線萎縮,湖盆面積減小,深湖區(qū)面積減小。西北部東北部出現(xiàn)短暫湖侵,東北體系西側(cè)定邊地區(qū)三角洲向前推進,其他地區(qū)三角洲不發(fā)育,后期水體擴大,三角洲建設(shè)進程減慢,是盆地又道發(fā)育。砂體較厚區(qū)域,對應(yīng)的儲層參數(shù)值也相對較高,成為油藏的主力儲層。一次重要的生油巖形成時期。許多大型的三角洲平原化和沼澤化,在三角洲前緣砂體上沉積了大面積的漫灘沼澤相泥巖,成為良好的區(qū)域性蓋層。
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