劉　威，張春生，方　金，馬雪娟

(1.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·長(zhǎng)江大學(xué)，湖北武漢 430100;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院;3.中國(guó)石化華北油氣分公司采油三廠)

鄂爾多斯盆地綏靖地區(qū)長(zhǎng)7油層組沉積相特征研究

劉威1,2，張春生1,2，方金2，馬雪娟3

(1.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·長(zhǎng)江大學(xué)，湖北武漢 430100;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院;3.中國(guó)石化華北油氣分公司采油三廠)

摘要：在前人研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)鄂爾多斯盆地綏靖地區(qū)15口取心井巖心、測(cè)井、沉積構(gòu)造以及野外露頭等資料進(jìn)行綜合研究，并采用沉積學(xué)原理和方法對(duì)綏靖地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油層組的沉積環(huán)境進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明，長(zhǎng)7油層組為三角洲沉積體系，主要發(fā)育三角洲平原亞相，并進(jìn)一步劃分出了三種沉積微相：分流河道、天然堤和分流間洼地微相；分流河道和天然堤微相為儲(chǔ)集層骨架砂體。同時(shí)對(duì)長(zhǎng)7油層組各小層(長(zhǎng)71、長(zhǎng)72、長(zhǎng)73)沉積微相的空間展布特征進(jìn)行了分析，認(rèn)為油氣聚集受有利沉積相帶的控制，三角洲平原上的分流河道微相和天然堤微相是油氣聚集的主要場(chǎng)所，也是下一步油氣勘探開(kāi)發(fā)的方向。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地；綏靖地區(qū)；長(zhǎng)7油層組；三角洲平原；沉積相特征

1區(qū)域地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地是一個(gè)大向斜構(gòu)造盆地，整體表現(xiàn)為向斜東西兩翼極不對(duì)稱(chēng)——東翼寬緩、西翼陡窄，南北兩端均向盆內(nèi)傾斜靠攏，構(gòu)成了一個(gè)南北向矩形盆地。鄂爾多斯盆地現(xiàn)今的構(gòu)造格局可劃分為：北部伊盟隆起、南部渭北隆起、東部晉西撓褶帶、中部伊陜斜坡、西部天環(huán)坳陷及西緣逆沖斷裂構(gòu)造帶，盆地邊緣褶皺發(fā)育，盆地內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層平緩，傾斜度小于1°[1-2]。在盆地西南緣可見(jiàn)到少量斷裂構(gòu)造現(xiàn)象，內(nèi)部地勢(shì)平緩，幾乎無(wú)構(gòu)造作用，表現(xiàn)為地層平穩(wěn)，起伏小，地層連續(xù)性好的特點(diǎn)。由于沉積速率快壓實(shí)不均，使得盆地內(nèi)的鼻狀隆起較多見(jiàn)，但其規(guī)模小、隆起低。研究區(qū)綏靖油田位于陜北斜坡的中北部，工區(qū)面積約13 000 km2，平均坡降為6～8 m/km[2]。

延長(zhǎng)組自下而上可劃分為五個(gè)巖性段和10個(gè)油層組(長(zhǎng)10-長(zhǎng)1)，各油層組之間呈連續(xù)的整合接觸[3]。研究區(qū)長(zhǎng)7油層組位于延長(zhǎng)組第三段，厚度為100～120 m。鄂爾多斯盆地在整個(gè)晚三疊世屢次發(fā)生湖進(jìn)湖退，長(zhǎng)10段最早沉積，發(fā)育許多組合在一起的環(huán)帶狀三角洲群，長(zhǎng)9～長(zhǎng)4+5期主要發(fā)育近岸扇三角洲和濁積扇沉積體系，而長(zhǎng)3～長(zhǎng)1期由于多種作用共同影響，湖盆慢慢萎縮消失。研究層段長(zhǎng)7油層組處于湖盆發(fā)育的鼎盛時(shí)期，發(fā)育一套深灰色、灰黑色泥巖，有機(jī)質(zhì)豐富，類(lèi)型好成熟度高，是三疊系延長(zhǎng)組油氣藏的主要生油巖層[4-5]。根據(jù)長(zhǎng)7油層組巖性、電性和沉積旋回等特征，可將其細(xì)分為長(zhǎng)71、長(zhǎng)72、長(zhǎng)73三個(gè)小層。研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)7主要發(fā)育巖性油氣藏，而巖性油氣藏主要受有利沉積相帶的控制，故對(duì)該區(qū)進(jìn)行沉積相的研究有著重大的意義。

2沉積相類(lèi)型及特征

鄂爾多斯盆地晚三疊世延長(zhǎng)期為一套湖泊-三角洲沉積體系[6-7]。依據(jù)研究區(qū)野外露頭、鉆井巖心資料、測(cè)井資料、沉積構(gòu)造及實(shí)驗(yàn)等資料系統(tǒng)分析，認(rèn)為綏靖地區(qū)長(zhǎng)7油層組為三角洲沉積環(huán)境，主要是三角洲平原沉積環(huán)境。

三角洲平原是三角洲發(fā)育在陸上的部分，分流河道是三角洲平原的骨架砂體，主要以中-細(xì)砂巖沉積為主，也是三角洲平原亞相中儲(chǔ)層砂體較集中的微相。在沉積過(guò)程中，水勢(shì)很強(qiáng)，砂質(zhì)供應(yīng)量大，厚度較大的砂體與厚度較大的分流間洼地泥巖相互疊置。結(jié)合巖石學(xué)、電測(cè)曲線(xiàn)特征，可將研究區(qū)三角洲平原亞相細(xì)分為3個(gè)沉積微相：分流河道、天然堤和分流間洼地微相。

2.1分流河道微相

分流河道位于河床的主體部位，巖性組合在垂向上呈正旋回，在沉積過(guò)程中，為單向水流，水動(dòng)力很強(qiáng)且砂質(zhì)供應(yīng)充足，一般以細(xì)砂巖沉積為主，沉積砂層厚度較大，自然伽馬和自然電位曲線(xiàn)呈典型的箱型，泥質(zhì)含量低且相對(duì)穩(wěn)定，在底部為突變接觸，反映河道對(duì)下覆早期沉積物有一定下切削蝕作用。研究區(qū)長(zhǎng)7油層組分流河道微相沉積以細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖為主，單砂體厚度2～10 m，發(fā)育的沉積構(gòu)造有槽狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層、底沖刷構(gòu)造和平行層理。通過(guò)對(duì)綏靖地區(qū)300余口井的測(cè)井曲線(xiàn)觀察看來(lái)，如楊58井的測(cè)井曲線(xiàn)，河道發(fā)育層位的測(cè)井響應(yīng)特征明顯，自然電位曲線(xiàn)在電性特征上呈箱型，但是自然電位曲線(xiàn)絕大部分表現(xiàn)的比較平滑，呈現(xiàn)明顯負(fù)異常，自然伽馬曲線(xiàn)卻會(huì)表現(xiàn)出鋸齒狀。

2.2天然堤微相

區(qū)內(nèi)天然堤微相巖性主要為細(xì)砂巖和粉砂巖，砂巖成熟度較高，其中長(zhǎng)73小層石英含量達(dá)到41.3%，分選、磨圓較好，距河床越遠(yuǎn)沉積物越細(xì)，泥質(zhì)也變多[8]。粒度概率累積曲線(xiàn)以低懸浮躍移總體發(fā)育為特征的二段式為主，可見(jiàn)多種波狀層理和流水波痕，少見(jiàn)植物碎片。巖性剖面上表現(xiàn)為下細(xì)上粗的逆粒序?qū)永?，砂泥巖互層。自然電位曲線(xiàn)表現(xiàn)為指形或齒化漏斗形，幅度自下而上由低幅變?yōu)橹蟹c粒度變化保持一致。

2.3分流間洼地微相

分流間洼地微相位于三角洲平原分流河道間的低洼地區(qū)，巖性主要以粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為主[9]。研究區(qū)長(zhǎng)7油層組分流間洼地微相幾乎占總區(qū)塊的三分之一，巖性由下部的細(xì)砂巖逐漸向上變?yōu)樯罨疑噘|(zhì)粉砂巖及泥巖，沉積構(gòu)造以水平層理為主，富含動(dòng)植物碎片和化石。其自然電位曲線(xiàn)和自然伽馬曲線(xiàn)的電性特征都表現(xiàn)為靠近泥巖基線(xiàn)，自然伽馬為偏高幅的微齒化，自然電位呈現(xiàn)微起伏的高值。

3沉積相平面展布特征

在精細(xì)編制了長(zhǎng)71、長(zhǎng)72和長(zhǎng)73亞油層組砂體等厚圖、砂地比等值線(xiàn)圖和沉積相單井圖以及聯(lián)井剖面圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合該區(qū)沉積相背景和構(gòu)造背景，并根據(jù)長(zhǎng)7各油井的地層巖性、電性組合以及沉積構(gòu)造、構(gòu)造等特征，繪制了長(zhǎng)71、長(zhǎng)72、長(zhǎng)73三個(gè)亞油層組沉積微相平面展布圖。

3.1長(zhǎng)73沉積相展布特征

研究區(qū)長(zhǎng)73期為三角洲平原沉積演化的早期階段，沉積微相以分流河道，天然堤沉積為主(圖1)，此時(shí)粉砂巖和泥巖分布局限。區(qū)內(nèi)發(fā)育7條分流河道，大致方向?yàn)橛杀睎|至南西向，河道寬度約10 km，砂體厚度約13 m；中部天然堤沉積為主，砂體厚度4～8 m。東南方向的砂體較厚，研究區(qū)南部的高值砂厚區(qū)較多。這7條河流流向穩(wěn)定，在中部交匯形成超級(jí)河道，且上游河道略寬于下游河道，局部方向有所偏移。

3.2長(zhǎng)72沉積相展布特征

研究區(qū)長(zhǎng)72期沉積相平面展布在一定程度上繼承了長(zhǎng)73的沉積相展布特征，主體部分由分流河道、天然堤沉積和分流間洼地組成(圖2)。區(qū)內(nèi)分流河道的總流向?yàn)楸睎|-南西向，兩側(cè)河道較寬大約15 km，中部河流較窄約6 km。其中北西向的兩條河流向南西方向匯聚成一條，南西方向砂體厚度逐漸變大。由于河道側(cè)向遷移的結(jié)果，分流間洼地在南部有所變大，7條分流河道在工區(qū)中部匯聚后又繼續(xù)向南部分叉成6條，整體流向穩(wěn)定。

3.3長(zhǎng)71沉積相展布特征

研究區(qū)長(zhǎng)71期沉積在三角洲平原上發(fā)育多條河流。河道的展布主要受北東物源的影響，與研究區(qū)自北而南發(fā)育7條分流河道，河道在整個(gè)研究區(qū)域橫向連片發(fā)育，有成網(wǎng)狀的趨勢(shì)。分流河道由北東向及北部進(jìn)入，并繼續(xù)沿南部及南西向流出，河道寬度5～14 km，總體走向近于北東-南西。研究區(qū)長(zhǎng)71小層微相以分流河道，天然堤沉積為主(圖3)。研究區(qū)主要沉積了灰色中砂巖和灰色細(xì)砂巖。長(zhǎng)71小層砂體厚度較薄，大部分砂體厚10 m左右，分布范圍較小，連續(xù)性較強(qiáng)。從平面上看，左側(cè)河道較窄，右側(cè)中部河道發(fā)育，因?yàn)楹觽?cè)向遷移迅速的緣故有連片的趨勢(shì)。

圖2　綏靖地區(qū)長(zhǎng)72期沉積微相平面展布

圖3　綏靖地區(qū)長(zhǎng)71期沉積微相平面展布

4沉積相對(duì)油氣成藏的控制

沉積相對(duì)油氣的聚集成藏起著至關(guān)重要的作用，特別是有利的沉積相更是油氣運(yùn)移聚集不可或缺的載體[10-11]。綏靖地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油層組主要發(fā)育巖性油氣藏，巖性油氣藏的分布受河道砂體展布的控制，而砂體的展布特征又受到沉積相帶的影響[12-13]。長(zhǎng)7油層組三角洲平原上發(fā)育的分流河道微相、天然堤微相砂體連片且厚度大、儲(chǔ)層物性好，是油氣運(yùn)移聚集的有利場(chǎng)所；分流間洼地微相中厚層黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖既是很好的生油巖又是垂向上油氣運(yùn)移的主要遮擋蓋層，三者在時(shí)間和空間上的有利配置，使研究區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7形成較大規(guī)模的油氣藏成為可能。根據(jù)沉積相含油氣井疊合圖可以看出，研究區(qū)的大部分油藏都沿著分流河道分布且具有一定規(guī)律性(圖1)，這為下一步油氣勘探開(kāi)發(fā)提供了地質(zhì)依據(jù)。

5結(jié)論

(1)鄂爾多斯盆地綏靖地區(qū)長(zhǎng)7油層組為三角洲沉積，主要發(fā)育三角洲平原亞相，微相類(lèi)型有分流河道、天然堤和分流間洼地。

(2)從長(zhǎng)73-長(zhǎng)71沉積期，沉積微相在平面上的分布特征各有不用，但從整體可以看出分流河道的發(fā)育具有繼承性且總流向都是北東-南西向；沿著河流入湖方向，三角洲平原沉積逐漸向三角洲前緣沉積過(guò)渡，沉積物以砂質(zhì)沉積為主，顆粒分選、磨圓較好。

(3)研究區(qū)內(nèi)三角洲的沉積特征及油氣分布特征表明，分流河道和天然堤微相是油氣聚集的主要場(chǎng)所，也是下一步勘探開(kāi)發(fā)的方向。

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編輯：吳官生

文章編號(hào)：1673-8217(2016)01-0037-04

收稿日期：2015-10-21

作者簡(jiǎn)介：劉威,1990年生，2012年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)資源勘查工程專(zhuān)業(yè)，在讀碩士研究生，現(xiàn)在主要從事油藏地質(zhì)方面的研究。

基金項(xiàng)目：“十二五”國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)子課題(2011ZX05001-002-007)。

中圖分類(lèi)號(hào)：TE111.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A