孟選剛，單旭光，代曉旭，李沼，朱海濤，王寶萍

(延長(zhǎng)油田股份有限公司 七里村采油廠，陜西 延安 717111)

鄂爾多斯盆地東部張臺(tái)區(qū)長(zhǎng)6油層組沉積微相特征與控油因素分析

孟選剛，單旭光，代曉旭，李沼，朱海濤，王寶萍

(延長(zhǎng)油田股份有限公司 七里村采油廠，陜西 延安 717111)

位于鄂爾多斯盆地東部的張臺(tái)區(qū)主要產(chǎn)油層段長(zhǎng)6油層組的巖性以淺灰色、灰色細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，夾深灰色、灰黑色泥頁(yè)巖。通過(guò)巖心觀察、薄片鑒定、粒度分析和物性分析認(rèn)為，長(zhǎng)6油層組砂巖儲(chǔ)層為湖泊三角洲沉積產(chǎn)物，發(fā)育三角洲平原和三角洲前緣兩大亞相類(lèi)，有多種微相。油層分布主要受沉積特征控制，水上、水下河道砂體是最主要的含油部位，但同時(shí)局部也受其他因素的影響。

沉積微相；油氣分布；延長(zhǎng)組；張臺(tái)區(qū)；鄂爾多斯盆地

張臺(tái)區(qū)位于陜西省延長(zhǎng)縣鄭莊鎮(zhèn)，北部與延長(zhǎng)油田郭旗西區(qū)相接，隸屬延長(zhǎng)油田七里村采油廠(圖1)。區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜[1]。張臺(tái)區(qū)產(chǎn)層主要為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組，該油層組進(jìn)一步分為長(zhǎng)61、長(zhǎng)62、長(zhǎng)63、長(zhǎng)64共4個(gè)小層(自上而下)，主力含油層段為其中的長(zhǎng)61、長(zhǎng)62小層。各小層的含油性整體上受沉積微相控制，局部區(qū)域含油性與物性等因素有關(guān)。

圖1 張臺(tái)區(qū)區(qū)域位置

1 儲(chǔ)層基本特征

1.1 巖石學(xué)特征

本區(qū)儲(chǔ)層以長(zhǎng)石砂巖為主，顏色多為淺灰色和灰色，粒級(jí)主要為細(xì)粒。砂巖中常夾泥頁(yè)巖，顏色多為灰黑色。長(zhǎng)石、石英為本區(qū)砂巖的主要礦物成分，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別接近60%和30%，黑云母和巖屑約占6%和3%。巖屑以變質(zhì)巖屑、火成巖屑為主，并含有少量的重礦物。填隙物有綠泥石、濁沸石、方解石，其中濁沸石與溶蝕作用關(guān)系密切。巖石的分選性較好，顆粒大小比較均一[2-3]。

1.2 物性特征

巖心分析資料統(tǒng)計(jì)表明，本區(qū)孔隙度的平均值為8.7%，最大值為14.4%，最小值為2.0%，主要分布區(qū)間為7.0%～13.0%；滲透率平均1.3×10-3μm2，最大值為7.6×10-3μm2，最小值為0.015×10-3μm2，主要分布區(qū)間為(0.3～1.5)×10-3μm2，為典型的低孔、低滲儲(chǔ)層[2-3]。

2 沉積微相類(lèi)型及特征

鄂爾多斯盆地從晚三疊世開(kāi)始進(jìn)入內(nèi)陸坳陷盆地發(fā)展階段，發(fā)育了大型內(nèi)陸湖泊，沉積了厚度逾千米的上三疊統(tǒng)生、儲(chǔ)油巖系，延長(zhǎng)組是湖盆形成、發(fā)展和萎縮全過(guò)程的沉積記錄。延長(zhǎng)組沉積時(shí)期，鄂爾多斯盆地具有面積大、水域廣、深度淺、地形平坦和分割性較弱的特點(diǎn)[4-7]。長(zhǎng)6期湖盆開(kāi)始收縮，沉積補(bǔ)償大于沉降，為湖泊三角洲建設(shè)的高峰期，在盆地北部形成多個(gè)大型三角洲。研究區(qū)位于其中的延安三角洲之上[8-10]，其砂體主要為三角洲平原的水上分流河道及前緣的水下分流河道砂體(圖2)，河口砂壩不發(fā)育[11-14]。

2.1 沉積微相類(lèi)型

在大量野外露頭剖面研究的基礎(chǔ)上，以測(cè)井資料為主，同時(shí)參考錄井資料，結(jié)合研究區(qū)夾層發(fā)育特征，對(duì)張臺(tái)區(qū)油井的長(zhǎng)6油層組進(jìn)行了地層劃分與對(duì)比。通過(guò)野外露頭剖面研究，結(jié)合其與井下巖心、測(cè)井曲線對(duì)比，認(rèn)為露頭剖面與井下對(duì)比性好，所觀察到的剖面具有多期河道疊加的特征。對(duì)于整個(gè)長(zhǎng)6油層而言，基本沉積穩(wěn)定，總的地層厚度相差不大，但小層砂體橫向變化較大(圖3)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的平面非均質(zhì)性。

2.1.1 三角洲平原亞相

(1)水上分流河道。微相也叫分支(流)河道，是三角洲平原中的格架部分，具有一般河道沉積的特征，以厚層狀細(xì)砂巖為主，夾泥巖及泥質(zhì)粉砂巖，呈正韻律。砂巖分選性和磨圓度好，碎屑顆粒呈圓狀或次圓狀。一般底部為中-細(xì)粒砂，常含泥礫、植物莖干等殘留沉積物，向上變?yōu)榉凵?、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖等。砂層底面見(jiàn)沖刷面，砂層具有槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理或波狀交錯(cuò)層理。剖面上呈頂平底凸或雙凸透鏡狀，砂體常沉陷于下伏的泥巖層內(nèi)，中部最厚和最粗，向兩端變薄變細(xì)。自然電位曲線多為箱狀負(fù)異常，也有鐘形、鐘形-箱形和箱形-漏斗形負(fù)異常。

(2)分流河道間。分流河道間為分流河道中間的凹陷地區(qū)。巖性主要為深灰色、灰黑色泥巖，夾少量透鏡狀的粉砂巖和細(xì)砂巖。巖石中水平層理發(fā)育，生物擾動(dòng)作用強(qiáng)烈。自然電位曲線多為齒狀、指狀和齒化鐘形。

2.1.2 三角洲前緣亞相

(1)水下分流河道微相。水下分流河道為陸上分流河道的水下延伸部分。在向湖延伸過(guò)程中，河道加寬，分叉增多，流速減緩，堆積速度增大。主要由灰色厚層狀細(xì)砂巖組成，夾少量粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，呈正韻律，亦見(jiàn)復(fù)合韻律。常發(fā)育交錯(cuò)層理、塊狀層理、波狀層理及平行層理，底面具有沖刷面。砂體形態(tài)為頂平底凸的透鏡體。電位曲線呈齒化箱形或鐘形負(fù)異常。

(2)分流間灣。為水下分流河道之間相對(duì)凹陷的地區(qū)，以細(xì)粒沉積為主，巖性以厚層灰色、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾少量薄層細(xì)砂巖、粉砂巖。具有水平層理、透鏡狀層理和波狀層理，可見(jiàn)生物介殼和植物殘?bào)w等，蟲(chóng)孔及生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育。自然電位曲線呈正異常，自然伽馬曲線表現(xiàn)為中高值，呈齒形。

2.2 測(cè)井相類(lèi)型及特征

分析各種測(cè)井類(lèi)型的地質(zhì)響應(yīng)特征，篩選出自然電位、自然伽馬、深側(cè)向電阻曲線和淺側(cè)向電阻曲線4種曲線類(lèi)型作為測(cè)井相分析的主要依據(jù)。首先，從取心井單井綜合劃相入手，確定巖電關(guān)系，進(jìn)行測(cè)井相分析，建立測(cè)井曲線相模式。然后對(duì)研究區(qū)內(nèi)單井分小層進(jìn)行測(cè)井微相劃分。最后，根據(jù)劃相結(jié)果，結(jié)合優(yōu)勢(shì)相分析，定性和定量相結(jié)合，勾繪出小層平面沉積微相展布圖。

圖2 張臺(tái)區(qū)三角洲沉積垂向剖面

(1)箱形。自然電位曲線的外形為箱形，頂、底界為突變接觸關(guān)系，曲線光滑或微齒，中—高幅負(fù)異常。電阻率曲線呈高阻塊狀。反映沉積過(guò)程中物源豐富和水動(dòng)力條件穩(wěn)定，往往為多期河道塊狀疊加砂巖沉積(圖4(a))。

(2)鐘形。自然電位曲線外形呈鐘狀，曲線光滑或自然電位曲線幅值包絡(luò)線形態(tài)為鐘形。為較高能量、分選較好的粉砂巖沉積的反映。自然電位曲線中—低幅負(fù)異常。電阻率曲線為底高頂?shù)偷奶菪位螨X化的直角三角形，底部突變、頂部漸變接觸關(guān)系。反映水流能量逐漸減弱以及物源供應(yīng)不斷減少，具正粒序結(jié)構(gòu)特征，韻律特征為正韻律或正韻律疊加，代表三角洲平原或者前緣的分流河道沉積(圖4(a))。

圖3 延長(zhǎng)組野外露頭剖面特征(延長(zhǎng)縣七里村鎮(zhèn))

圖4 張臺(tái)區(qū)典型測(cè)井相(鄭067井)

(3)漏斗形。自然電位曲線呈漏斗狀，中─低幅負(fù)異常。電阻率曲線為頂高底低，頂部突變、底部漸變接觸關(guān)系。具有反韻律結(jié)構(gòu)特征，反映沉積能量自下而上由低到高的變化過(guò)程，分選性逐漸變好，代表三角洲前緣水下分流淺灘或前緣砂沉積，研究區(qū)較少見(jiàn)。

(4)指形。自然電位曲線為指狀或一組指狀組合，有單指、雙指或多指型。自然電位曲線呈中—低幅負(fù)異常，電阻曲線呈高阻梳狀。其巖性為粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖。中幅對(duì)稱(chēng)指形指示強(qiáng)能量作用下的均勻沉積，一般為三角洲前緣水下分流河道或席狀砂沉積。低幅不對(duì)稱(chēng)指形是能量較弱的三角洲前緣水下分流淺灘沉積的反映。雙指形或多指形為高能量粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖沉積的反映，其間為低能量的泥巖沉積(圖4(b))。

2.3 沉積微相展布特征

2.3.1 長(zhǎng)61小層沉積微相分布規(guī)律 在張臺(tái)區(qū)，長(zhǎng)61小層屬于三角洲平原水上分流河道與河道間沉積。水下分流河道向水上分流河道過(guò)渡，主河道發(fā)生明顯遷移，中部—西北部地區(qū)河道較寬，延伸距離也遠(yuǎn)，而東南部區(qū)域河道較窄，延伸距離也較短。河道寬度300～1 500 m不等。整體上砂體發(fā)育在西北部地區(qū)，厚度大，延伸遠(yuǎn)，連續(xù)性好(圖5)。

2.3.2 長(zhǎng)62小層沉積微相分布規(guī)律 本層水下分流河道大范圍發(fā)育，整個(gè)長(zhǎng)6時(shí)期范圍最大，河道寬，延伸距離遠(yuǎn)。整個(gè)中部區(qū)域被河道沉積覆蓋，河道最寬處在3 km以上，砂體發(fā)育變好，連續(xù)性好，延伸距離遠(yuǎn)，大面積發(fā)育15 m以上厚度的砂體(圖6)。

圖5 張臺(tái)區(qū)長(zhǎng)61小層沉積微相與油井產(chǎn)量疊合圖

圖6 張臺(tái)區(qū)長(zhǎng)62小層沉積微相與油井產(chǎn)量疊合圖

3 控油因素分析

由長(zhǎng)61小層沉積微相與油井產(chǎn)量的關(guān)系(圖5，表1)可以看出，大部分產(chǎn)油井位于水上河道微相內(nèi)，產(chǎn)油量高，試油產(chǎn)量0.78 t/d；河道側(cè)翼范圍油井分布少，占工業(yè)油流井總數(shù)的9%左右，產(chǎn)油量較低，試油產(chǎn)量0.65 t/d。而分流河道間的井在本層未見(jiàn)工業(yè)油流。可見(jiàn)河道砂體整體上對(duì)含油性的控制程度高，含油性好。

由長(zhǎng)62小層沉積微相與油井產(chǎn)量的關(guān)系(圖6，表1)可以看出，所有工業(yè)油流井均位于水下分流河道微相內(nèi)，試油產(chǎn)量0.92 t/d。而在水下分流河道側(cè)翼和分流間灣中沒(méi)有工業(yè)油流井。在河道砂體占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的小層中，河道側(cè)翼將不易發(fā)揮作用。

表1 張臺(tái)區(qū)小層沉積微相與試油產(chǎn)量

4 結(jié) 論

(1)張臺(tái)區(qū)長(zhǎng)6油層組儲(chǔ)層為湖泊三角洲沉積的產(chǎn)物，巖性以長(zhǎng)石砂巖為主，儲(chǔ)層為典型的低孔、低滲儲(chǔ)層。

(2)張臺(tái)區(qū)油層分布主要受沉積特征控制，三角洲水上、水下分流河道沉積控制了砂體的展布，進(jìn)一步控制了油層的分布。油井主要分布于河道沉積范圍大、連續(xù)性好的河道砂體中，試油產(chǎn)量較高的井多分布于分流河道沉積微相。

(3)除了沉積特征控制油層分布外，局部地區(qū)油層的分布也會(huì)受物性差異等其他因素的影響。

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責(zé)任編輯：王 輝

2014-09-13

國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào)：41102083)

孟選剛(1981-)，男，博士研究生，工程師，主要從事油田勘探、開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。E-mail：xuangang0072@163.com

1673-064X(2015)03-0012-06

TE122

A