鄂爾多斯盆地旦八地區長4+5油層組三角洲沉積研究

代振龍，馬二平 李 旦，葛芷淵，趙進義

(大陸動力學國家重點實驗室，西北大學地質系，陜西 西安 710069) (陜西延長石油(集團)有限責任公司西區采油廠，陜西 志丹 717500)

鄂爾多斯盆地旦八地區長4+5油層組三角洲沉積研究

代振龍，馬二平 李 旦，葛芷淵，趙進義

(大陸動力學國家重點實驗室，西北大學地質系，陜西 西安 710069) (陜西延長石油(集團)有限責任公司西區采油廠，陜西 志丹 717500)

延長組長4+5油層組是鄂爾多斯盆地旦八地區的重要的勘探開發目的層。通過對巖心和測井資料綜合分析及300m井距密井網砂地比等值線圖的繪制，探討了該區長4+5油層組的沉積微相特征、砂體展布及其主控因素。依據沉積旋回特征和泥頁巖標志層，將長4+5油層組分為長4+5下、長4+5上2個次級單元進行綜合研究。結果表明,長4+5下為三角洲前緣亞相，水下分流河道、席狀砂和分流間灣微相呈北北東向較寬條帶狀交互排列，長寬比較小，規模較大，反映了砂體受平行于湖岸波浪和河道的共同影響；長4+5上為三角洲平原亞相，分流河道砂巖和漫灘泥巖呈較窄的北東向條帶狀交互排列，砂體長寬比較大，反映了北東向河流的主控作用。長4+5下的儲集性和含油性優于4+5上。

鄂爾多斯盆地; 旦八地區; 長4+5;沉積微相;砂體展布;主控因素

旦八地區位于鄂爾多斯盆地構造單元，陜北斜坡中南部,該斜坡為一緩緩向西傾斜的單斜構造，構造活動微弱，產狀平緩，在斜坡背景上多發育平緩起伏鼻狀構造,地層傾角小于1°［1］。鄂爾多斯盆地延長組由上而下可分為長1～長10油層組［1］，志丹地區的延長組主要受北東向物源控制，發育曲流河三角洲和湖泊相沉積［2-3］。長4+5油層組沉積時期是鄂爾多斯湖盆繼長7油層組后的一次較大的湖侵期［3］，一般代表湖進期的淺湖相砂泥巖，即所謂的“細脖子段”沉積［4-5］，但研究區的“細脖子”特征不明顯。衛平生研究認為，湖岸線附近是巖性地層油氣藏發育的有利相帶，是勘探開發的重點［6］。長4+5油層組沉積時期盆地東北部湖岸線已向南移至定邊-安塞一線，東北部三角洲前緣已達吳起-志丹一線［4］。在長4+5油層組沉積時期志丹縣旦八區正處于湖岸線的位置，易于形成巖性地層油氣藏［6］。但是旦八地區的長4+5儲層究竟屬于什么微相的砂體，砂體的展布規律與主控因素是什么尚不清楚。經過多年的滾動勘探開發，旦八地區已達到了平均井距300m井網密度，積累了大量的測井和取心資料。筆者選取旦八油藏中部一片約20km2內約200口鉆井資料，通過小層和砂體對比，巖心觀察、砂厚統計和寬厚比分析等對以上幾個問題進行了探討。

1 長4+5下砂層組三角洲前緣

長4+5下砂層組的三角洲前緣亞相是三角洲沉積的主體部分，發育于湖水面至波基面之間，系三角洲平原分流河道進入湖盆內的水下沉積區，河湖共同作用地帶，是三角積體系中砂質沉積物集中地區，含砂量可高達40%～50%，且為油氣富集的主要相帶，由河口壩、席狀砂、水下分流河道、分流間灣等微相組成［7］，剖面上總體向上變粗，砂巖中發育大-中型交錯層理和平行層理及同生期塑性變形層理等(見圖1(a))。研究區的三角洲沉積為淺水臺地型，河口壩普遍不發育［1，8］，但水下分流河道作為其骨架相十分發育(見圖2和圖3)。

1)水下分流河道 水下分流河道主要由灰色厚層狀細砂巖組成，可夾少量泥質砂巖和粉砂質泥巖，其為三角洲平原分流河道在水下的延伸部分，單一水下分流河道砂體呈明顯的下粗上細結構，具有明顯正沉積旋回特征［9］。研究區由于水下分流河道的遷移，致使水下分流河道與分流間灣上下疊置，重復出現。砂巖中發育平行層理、槽狀交錯層理、板狀交錯層理等，砂巖底部發育沖刷面、河床滯留沉積、泥礫(見圖1(b)、圖1(c))。以長石砂巖為主，分選中等-好，磨圓度較高，呈次棱角、次圓狀，以孔隙式膠結為主，少量接觸式和再生式膠結(見圖1(d)、圖1(e))。

2)分流間灣 分流間灣常分布于三角洲前緣水下分流河道與河口壩之間的低洼區，在研究區內巖性組合以泥質粉砂巖、暗色泥巖為主，垂向上常表現出粉砂巖與泥巖薄互層組合特點，具沙紋層理及波狀層理。自然電位呈低幅度起伏，自然伽馬呈中、高值齒狀(見圖3)。泥巖、粉砂質泥巖中發育垂直蟲孔和碳屑、植物碎片(見圖1(f))。

(a)正298井1631.88m(長4+5下)，細砂巖中的變形層理;(b)正369井1438.24m(長4+5下),砂泥巖突變面；(c)正372井1620.5m(長4+5下)，沖刷面及滯留泥礫；(d)3011井1550.3m(長4+5下),長石砂巖，孔隙式膠結；(e)正354井1572.7m(長4+5下),長石砂巖，孔隙式膠結；(f)正335井1582.7m(長4+5下),炭屑；(g)正363井1487.5m(長4+5上),薄煤線;(h)正303井1509.5m(長4+5上),中砂巖底部突變面；(i)正303井1508m(長4+5上),不對稱小型波痕；(j)正363井1473.7m(長4+5上),水流沖刷成因炭質泥巖夾砂質條帶；(k)正363井1475.2m(長4+5上),炭質泥巖；(l)正363井1485.3m(長4+5上),炭質泥巖與粉砂巖互層的紗紋層理；(m)正303井1510m(長4+5上),泥質粉砂巖，含有植物碎片。

3)席狀砂 由河口壩砂巖經湖浪的改造作用而成，剖面上具向上變粗的旋回特點，平面上砂體往往成平行岸線的片狀或席狀廣泛分布。研究區的席狀砂多為粉、細砂巖，間夾薄層泥巖；自然電位和自然伽馬表現為中、高幅漏斗形或下陡上緩的齒形負異常。砂巖發育交錯層理、平行層理。當波浪作用強烈、河口壩與水下分流河道砂巖被完全改造后形成淺湖、淺灘相，形成薄互層沙紋層理粉砂巖、小型交錯層理極細砂巖。

2 長4+5上三角洲平原

長4+5上砂層組的三角洲平原為三角洲的水上部分，研究區以發育分流河道、河漫灘、決口扇沉積微相為主。分流河道底界具沖刷面，底部砂巖含零星分布的泥礫，向上為中-細砂巖，發育槽狀交錯層理、平行層理、板狀交錯層、沙紋層理等。局部見沼澤煤層或煤線，研究區的正363井、正178井都有薄煤層出現(見圖1(g))。

1)分流河道 研究區分流河道相帶中下部以淺灰色細砂巖為主，構成分流河道主體，巖性為細砂巖，底部突變(見圖1(h))、發育板狀、槽狀交錯層理，具不對稱波痕(見圖1(i))、及沖刷-充填構造(見圖1(j))，向上變為粉砂巖、泥質粉砂巖及泥巖。研究區分流河道與河漫灘重復疊置出現，表現為砂泥巖互層。分流河道砂體自然電位曲線以中、高幅箱狀、鐘狀負異常為主，自然伽馬低值且曲線形態與自然電位曲線形態較相似。粒度概率累計曲線基本反映為二段式(見圖2)，跳躍總體粒級分布范圍較大,反映了水動力比較強。

2)河漫灘 河漫灘位于水上分流河道之間的地區，巖性組合主要以泥巖、炭質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖為主，在研究區多口井中見有薄煤層、煤線、炭質泥巖，如正363井(見圖1(g)、圖1(k))。

在泥質粉砂巖中發育沙紋層理(見圖1(l))，含有植物根系、植物碎片等(見圖1(m))。自然電位(SP)曲線無負異常，接近于泥巖基線部位，自然伽馬(GR)曲線常為細齒狀高值(見圖3)。

圖2 長4+5上砂層組分流河道粒度概率累積曲線 圖3 正303井長4+5油層組沉積相剖面圖

3)決口扇 決口扇是由洪水漫溢河床，沖破天然堤形成的，可形成較大面積的席狀砂層，但比河床沉積細，主要由細砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖組成。粉砂巖具塊狀層理和小型交錯層理。自然電位中、低幅度尖峰狀、齒狀異常，自然伽馬細齒狀中、高值，具有下細上粗的反旋回特征。

3 沉積微相的砂體展布及主控因素

在剖面相分析、小井距井網控制下及砂巖厚度圖、砂巖百分含量圖基礎上，結合優勢相作圖法，通過制作長4+5下、長4+5上砂層組的沉積微相圖(見圖4、5)，可以看出長4+5下砂層組三角洲前緣亞相和長4+5上砂層組三角洲平原亞相的砂體展布均具沿北東向物源［2-3］伸長的特點，但也有一定的差異。長4+5油層組中部的細碎屑巖(K5標志層)為最大湖泛面時期的沉積［5］，也是退積(或加積)與進積的轉折點，長4+5上與長4+5下砂層組沉積的主控因素也不同。

1)長4+5下砂層組三角洲前緣砂體展布與主控因素 旦八地區長4+5下砂層組砂體以北北東-南南西向展布為主，3條500～1000m寬的水下分流河道和分流間灣呈條帶狀交互排列(見圖4)，前者砂/地值介于30%～50%之間，后者砂/地值小于30%。砂體長寬比為2∶1～3∶2，砂體厚度較大，沿湖岸線方向分布寬度較大，與間灣的寬度相當，反映了平行于岸線波浪改造的結果，砂巖具有連片性較好、規模較大的特征。長4+5下砂層組前緣砂體距前三角洲泥巖烴源較近，易于形成原生油藏［4］，這可能是長4+5下含油性好的原因。

2)長4+5上砂層組三角洲平原砂體展布與主控因素 長4+5上砂層組砂體也以北東-南西走向為主，發育2條1000m寬的分流河道，比長4+5下砂層組的少了一條河道，似乎河道變寬，但實際上河道砂地比等值線呈更窄的條帶狀展布(見圖5)。分流河道和決口扇砂/地值20%～40%，河漫灘的砂/地值介于10%～20%，砂體長寬比3∶1～4∶1，三角洲平原沿北東走向的古流向方向砂巖連片性較好，反映該區長4+5上砂層組受河道控制明顯。與長4+5下砂層組三角洲前緣砂體相比，長4+5上砂層組具厚度較小、小層累加砂巖的河道帶變寬但砂地比等值線變窄長的特點(相當于單砂層變窄長)。兩者河道帶與非河道帶均呈略等寬分叉-近平行交替排列。

圖4 旦八地區南部長4+5下砂層組沉積微相平面展布圖 圖5 旦八區南部長4+5上砂層組沉積微相平面展布圖

4 結 論

1)旦八地區長4+5下砂層組主要發育三角洲前緣沉積，包括水下分流河道、前緣席狀砂、分流間灣等微相，砂體呈北北東-南南西向展布為主，砂巖厚度較大，砂地比大，長寬比小，連通性好。

2)長4+5上砂層組主要發育三角洲平原沉積，包括分流河道、河漫灘、決口扇等微相，砂體呈北東-南西向展布為主；相比之下，砂體較薄，砂地比較小，長寬比大，連通性較差。

3)旦八區三角洲前緣砂體的沉積與該區的湖岸線的位置密切相關。盡管受北東向河流控制長4+5上和長4+5下砂層組砂體均呈近北東向延伸，但長4+5下砂層組的三角洲前緣砂體還較多的受到了平行于岸線的北西向湖浪的控制。

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10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.07.011

P618.13

A

1673-1409(2012)07-N031-04

2012-03-23

代振龍(1986-)，男，2010年大學畢業，碩士生，現主要從事沉積學和地震儲層預測方面的研究工作。

［編輯］ 洪云飛