崔宏俊， 李克永， 朱滿宏

(1.陜西延長石油集團油氣勘探公司天然氣勘探開發(fā)部，陜西延安 716000;2西安科技大學(xué)期刊中心，陜西西安 710054;3中國石油集團測井有限公司吐哈事業(yè)部，新疆鄯善 838200)

成像測井可以滿足裂縫性、薄互層、各向異性等復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)實際需求，成像測井資料能夠?qū)仓車貙咏橘|(zhì)高分辨率地成像(馮方等，2002)，在精細反映沉積微相類型、裂縫、孔隙類型等方面具有非常重要的實踐意義。

延長氣田勘探開發(fā)實踐證實，沉積微相類型多樣，巖性及孔隙類型等特征復(fù)雜多變(付金華等，2005a，2005b;龐軍剛等，2006;梁積偉等，2006;陳彥慶等，2010;王拓夫等，2011)。精細分析巖性體及其物性特征，尤其是層理發(fā)育特征及分布規(guī)律，將有利于分析天然氣的富集成藏規(guī)律及進行產(chǎn)能預(yù)測(趙林等，2000;袁志祥等，2005;付金華等，2005a，2005b，2006;楊華等，2005;李良等，2000;胡永章等，2005;姜振學(xué)等，2006)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

延長氣田位于鄂爾多斯盆地的東部，位于清澗、子洲、子長、延安境內(nèi)，面積10 000 km2。

鄂爾多斯地區(qū)早古生代為陸表海發(fā)展階段，華北海與祁連海分別從東、西側(cè)向中央隆起區(qū)海侵、超覆，沉積了厚約1 000～3 000 m的以碳酸鹽巖為主的淺海碳酸 鹽巖沉積。中奧陶世后，鄂爾多斯大部分地區(qū)由于加里東運動，上升遭受剝蝕，沉積間斷長達1.3～1.4億a，在盆地中形成了大面積的古風(fēng)化殼。

晚石炭世鄂爾多斯地區(qū)發(fā)生沉降，開始了晚古生代海陸過渡發(fā)展階段，沉積了一套海陸交互相的含煤碎屑巖夾灰?guī)r建造，厚800～1 000 m。海侵范圍主要來自兩個方向，其一為祁連海槽從西向東的擴展，海水由西向東發(fā)生海侵。其二為華北海從東向西擴展，海水由東向西發(fā)生海侵。這兩個方向的海侵在盆地中被呈南北向延伸的中央隆起帶隔斷，沒有發(fā)生交匯。延長氣田主要位于華北海海侵的范圍，沉積了上古生界最底部的一套地層—本溪組。其后，海侵范圍擴大，并在二疊紀初期，東西海水連通，構(gòu)成了一個相對統(tǒng)一的海洋沉積環(huán)境，沉積了二疊系最下部的一套地層即太原組，其中灰?guī)r分布較廣，厚度穩(wěn)定，含較多海相動物化石，如蜓類等。太原組沉積末期，由于晚海西構(gòu)造運動的影響，鄂爾多斯地區(qū)上升，海水完全退出鄂爾多斯地區(qū)，從而結(jié)束了海相沉積的歷史。早二疊世山西組開始了陸相沉積時期。

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元及古生界氣田分布圖Fig.1 Tectonic units and Paleozoic gas fields distribution in Ordos basin

2 沉積體系及沉積相特征

鄂爾多斯盆地古生代沉積及其演化過程中，沉積體系類型主要為海洋障壁海岸、海陸過渡環(huán)境的三角洲沉積體系以及陸相湖泊三角洲沉積體系和河流沉積體系(表1)，各類沉積體系分布層位也存在明顯差異。

2.1 層理構(gòu)造及其成像測井特征

延長氣田上古生界石盒子組的沼澤相泥質(zhì)粉砂巖以及石千峰組曲流河河漫灘相灰色泥巖中，發(fā)育水平層理(圖2);山西組、石盒子組、石千峰組三角洲前緣水下分流河道、河口壩、河道沉積中常出現(xiàn)平行層理以及板狀交錯層理、槽狀交錯層理多種類型交錯層理，層理在成像測井圖上往往是一組相互平行或接近平行、連續(xù)、完整、均勻的高電導(dǎo)率異常，各種層理在成像測井圖上都能得到很好地反映。延250井成像測井圖上清楚反映出水平層理、平行層理以及交錯層理(圖2)。

圖2 平行層理的成像測井圖像特征(延250井)Fig.2 Imaging logging feature of parallel bedding(well Yan 250)

2.2 層面構(gòu)造及其成像測井特征

沖刷-充填構(gòu)造在河流-三角洲沉積體系、辮狀河三角洲沉積體系的河道沉積中廣泛存在，沖刷面附近有泥礫，常與粒序?qū)永戆樯?。如?06、試44井取心山底部砂巖、盒8砂巖中具沖刷-充填層面構(gòu)造特征(圖3)。

3 成像測井在沉積微相分析中的應(yīng)用

3.1 障壁海岸與淺海陸棚測井相特征

碳酸鹽陸棚沉積在太原組較為發(fā)育，如東大窯灰?guī)r，厚度10～20 m，在橫向上分布廣泛。由于水動力條件較為動蕩，巖石類型以生物碎屑灰?guī)r和生物碎屑泥晶灰?guī)r為主，淺海陸棚沉積從電測曲線上看自然電位、自然伽馬曲線為箱狀特征，成像測井圖像上也可以看出巖性的變化(圖4)。

障壁島沉積發(fā)育淺灰色細砂巖，中砂巖、粗砂巖次之，以及發(fā)育少量含礫粗砂巖，砂巖成分以石英為主，長石和巖屑次之，含少量暗色礦物及云母片，分選中等，顆粒呈次圓狀，泥質(zhì)膠結(jié)為主，較疏松。浪成波痕、波狀層理、沙紋交錯層理及低角度交錯層理較為發(fā)育，從垂向上一般具逆粒序。自然伽馬曲線呈漏斗狀，成像測井圖像上可以識別出交錯層理，并可以觀察到巖石的粒序的變化(圖5)。

圖3 沖刷再作用面成像測井圖像特征(試44井)Fig.3 Imaging logging feature of flooding surface(well Shi 44)

表1 鄂爾多斯盆地東南部古生界沉積體系劃分Table 1 Division of Paleozoic sedimentary system in southeastern Ordos basin

圖4 陸棚、潮坪沉積成像測井圖像特征(延250井)Fig.4 Imaging logging feature of shelf and tidal flat deposits(well Yan 250)

3.2 曲流河三角洲測井相特征

曲流河三角洲平原亞相以分流河道砂壩砂巖與河漫灘沼澤泥巖沉積發(fā)育為特征，三角洲平原分流河道沉積砂體底部常具沖刷面并含礫石或泥礫，向上具變細的正粒序沉積，如延251井山西組底部均為灰白色或淺灰色含礫中砂巖，向上變?yōu)榧毶皫r和泥巖、炭質(zhì)泥巖和煤的互層。三角洲平原分流河道河道砂壩沉積從測井曲線特征來看，自然電位曲線呈鐘型和鐘形—箱形組合，自然伽馬曲線呈低幅值，近泥巖基線，薄層砂巖自然伽馬為中-低值尖峰狀，泥巖段自然伽馬為微齒狀高值(圖6)。

圖5 障壁島巖性組合及成像圖像特征(延250井)Fig.5 Imaging logging feature and lithological association of barrier island(well Yan 250)

曲流河三角洲前緣水下分流河道砂體在平面上呈朵狀或鳥足狀向湖內(nèi)延伸，并逐漸變淺、變寬。水下分流河道河道砂壩沉積與分流河道沉積都是從垂向上向上變細的正粒序沉積，反映了水體逐漸變淺，水動力條件逐漸減弱的沉積環(huán)境，自然伽馬曲線呈鐘形、齒狀鐘形或箱形，薄層砂體自然伽馬曲線呈指狀或尖峰狀。水下分流河道河道砂壩之間的相對低洼區(qū)即為水下分流間灣，發(fā)育細粒懸浮沉積的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，見水平層理和透鏡狀層理以及浪成波痕，自然伽馬曲線齒狀或小尖峰狀高值。席狀砂沿岸側(cè)向堆積布局，砂體分布面積廣泛，厚度較薄，砂質(zhì)較純，多由細砂巖組成，發(fā)育沙紋層理，自然伽馬測井曲線呈中等-低值峰狀。

前三角洲沉積位于三角洲前緣與淺湖交界地帶，和淺湖泥巖呈過渡接觸，發(fā)育粉砂質(zhì)泥巖、深灰色或灰黑色泥巖，有水平層理，紋層發(fā)育，在相序上與三角洲前緣水下分流河道和前緣席狀砂互層，自然伽馬測井曲線呈弱齒狀高值。

3.3 辮狀河三角洲測井相特征

圖6 曲流河三角洲平原巖性組合與測井特征(延250井)Fig.6 Imaging logging feature and lithological association of meandering delta plain(well Yan 250)

辮狀河三角洲平原分流河道河道砂壩下伏沉積物的強烈沖刷，河漫灘不太發(fā)育或保存不完整，單個辮狀河分流河道河道砂壩厚度并不大，厚度為3～5 m，由于河漫灘泥質(zhì)沉積不發(fā)育或被后期河道削截，多個分流河道砂壩砂體相互疊置，厚達可達10～20 m。如試28井盒8底部分流河道砂體厚達12.3 m，自然伽馬曲線呈現(xiàn)齒狀鐘形或箱形，具中-低幅值，從旋回性上可以看出砂體是多期疊加的結(jié)果(圖7)。

辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體沉積構(gòu)造發(fā)育，底部常具沖刷面，向上上依次發(fā)育槽狀交錯層、板狀交錯層及平行層理等，在垂向上由下向上具有變細變淺的正旋回序列。延長氣田辮狀河三角洲前緣在盒8沉積期廣泛發(fā)育，辮狀河三角洲前緣朵狀體向湖盆逐漸延伸，在平面上前緣朵狀體連片分布，在剖面上多層含礫粗砂巖、粗砂巖組成的相互疊置砂體呈正韻律互層;延長氣田本溪組至石千峰組巖石巖性、顏色組合及其沉積環(huán)境變化，反映了古氣候由溫濕到干旱演化，沉積地層由含煤層系到非含煤層系，含煤層系成為上古生界良好氣源層。

圖7 辮狀河河道沉積巖性組合與測井特征(試28井)Fig.7 Imaging logging feature and lithological association of braided river channel deposits(well Shi 28)

4 結(jié)論

成像測井可以滿足裂縫性、薄互層、各向異性等復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)實際需求，其中成像測井資料能夠?qū)仓車貙咏橘|(zhì)高分辨率地成像，在精細反映側(cè)面層理特征、沉積微相類型等方面具有非常重要的實踐意義。

延長氣田上古生界石盒子組的沼澤相泥質(zhì)粉砂巖以及石千峰組曲流河河漫灘相灰色泥巖中，水平層理較發(fā)育，山西組、石盒子組、石千峰組三角洲前緣水下分流河道、河口壩、河道沉積中常出現(xiàn)平行層理以及板狀交錯層理、槽狀交錯層理多種類型交錯層理。沖刷-充填構(gòu)造在河流-三角洲沉積體系、辮狀河三角洲沉積體系的河道沉積中廣泛存在，沖刷面附近有泥礫，常與粒序?qū)永戆樯?。成像測井分析層理、層序和層面構(gòu)造沉積特征較為直觀清晰。

鄂爾多斯盆地延長氣田上古生代沉積及其演化過程中，沉積體系類型主要為海洋障壁海岸、曲流河三角洲以及辮狀河三角洲沉積體系，各沉積體系分布層位、發(fā)育特征也存在明顯差異，在成像測井上具有明確的特征。

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