延川南區塊山一段沉積相研究

羅薇，馬波，趙景輝，吳偉

（1.中國石化華東分公司勘探開發研究院，江蘇南京210011；2.中國石化華東分公司非常規油氣資源勘探開發指揮部，江蘇南京210019）

延川南區塊山一段沉積相研究

羅薇1，馬波2，趙景輝1，吳偉1

（1.中國石化華東分公司勘探開發研究院，江蘇南京210011；2.中國石化華東分公司非常規油氣資源勘探開發指揮部，江蘇南京210019）

沉積相研究是儲層研究的基礎。通過巖心觀察、分析化驗及測井解釋等技術對延川南區塊山一段的沉積相標志進行了詳細的辨別，對沉積相類型進行了系統的劃分，認為研究區山一段發育三角洲平原沉積，主要包括分流河道微相與沼澤微相。分流河道沉積在平面上沿南東—北西向展布，砂體的展布對沉積相的發育有明顯的控制作用。

沉積相；三角洲平原；山一段；延川南

延川南區塊位于鄂爾多斯盆地東緣南段，是我國重要的煤層氣聚集區塊之一。中國石化華東分公司自2008年在該區塊開展工作以來，煤層氣勘探開發都取得了重大突破，引起國內外廣泛關注。前人主要在煤層氣地質特征、儲層特征及排采壓裂工藝等方面做了大量研究[1-3]，但對該區沉積相的認識卻不夠詳盡和準確，在海相、陸相環境認識上存在較大爭議[4]或僅將山一段籠統的劃分為三角洲相，未進一步細分[5]，為下一步致密砂巖儲層的勘探和開發造成了困難。鑒于此，本文在分析研究區地質資料的基礎上，對山一段沉積相進行了精細劃分，對擴展和深入研究區致密砂巖氣的勘探具有指導意義。

1 區域地質背景

延川南區塊位于山西省與陜西省的交界處，構造上位于鄂爾多斯盆地東緣南段，地質構造較為簡單，總體地形為東高西低[1]。二疊紀作為延川南區塊致密砂巖氣的重要發育期，發育的地層主要有下二疊統山西組、下石盒子組，及上二疊統上石盒子組、石千峰組（表1）。本次研究的目的層段為山西組山一段。

表1 延川南區塊二疊系地層發育特征Table 1 Permian formation development characteristics of South Yanchuan block

圖1 延川南區塊山一段巖性巖心及薄片照片Fig.1 Lithology and cores wafer pictures of granularity of Shan-1 member in South Yanchuan block

2 相標志

2.1 巖性標志

研究區山一段巖性主要為細砂巖與泥巖的互層，細砂巖顏色以淺灰色、灰白色為主，泥巖顏色以灰色為主，代表了水體相對較淺的弱氧化—弱還原環境。

通過對15口井的巖心及51片砂巖普通薄片（圖1a，圖1b）進行觀察鑒定得出，砂巖中碎屑顆粒含量為53%～89%，平均74.5%，其中石英含量為65%～98%，平均為88.9%；長石含量為0%～8%，平均為1.7%，巖屑含量為1%～34%，平均為9.3%，主要為燧石、泥巖巖屑，局部含少量絹云母及千枚巖巖屑。碎屑顆粒大小0.05～0.8 mm，一般0.14～0.4 mm，次棱—次圓狀，磨圓較好；填隙物含量為11%～47%，平均25.5%，其中雜基含量約占5%～15%，以泥質為主，膠結物含量約占6%～ 18%，以方解石為主，常發育黃鐵礦、菱鐵礦，顆粒支撐，孔隙式膠結為主，主要屬中細粒石英砂巖、巖屑質石英砂巖（圖2）。反映出研究區距物源區較遠，沉積物在較強的水動力條件下經過較長時間的搬運，沉積速率緩慢。

圖2 延川南區塊山一段砂巖分類Fig.2 Sandstone classification of granularity of Kuaishan1 member in South Yanchuan block

圖3 延川南區塊山一段粒度概率Fig.3 Probability of granularity of Kuaishan1 member in South Yanchuan block

粒度概率曲線一般呈兩段式，由跳躍總體與懸浮總體組成，二者之間常具過渡段，其中跳躍總體含量為80%～85%，分選較好，懸浮總體含量15%～20%，兩總體間的交截點在2.75～3.5φ，反映三角洲平原分流河道沉積特征[6]（圖3）。

泥巖在研究區常與砂巖互層出現，以灰色、灰黑色黏土為主，常含有機質，含有豐富的黃鐵礦、菱鐵礦等自生礦物，反映停滯的還原環境[6-7]。

2.2 古生物標志

泥巖中植物繁茂，常見植物根莖及葉片化石（圖1c），黏土中不含有機質時，偶見介形蟲、腹足等化石，反映溫暖潮濕的沼澤環境[6-7]。

2.3 地球化學標志

圖4 Sr/Ba含量關系Fig.4 Content relationship of Sr/Ba

C.M.卡特欽科夫提出：在淡水沉積物中Sr/Ba＜1，海相沉積物中Sr/Ba＞1，并為人們所接受[8-9]。但在不同地區、不同時代，Sr/Ba值具體大小不一，只能反映沉積環境的相對意義和變化趨勢。本文通過對泥巖樣品的微量元素、稀土元素等分析測試，結合研究區實際情況，將延川南區塊泥巖樣品的Sr/Ba＜0.3定義為陸相環境，0.3＜Sr/Ba＜0.6為過渡相環境，Sr/Ba＞0.6為海相環境。研究區Sr/Ba含量關系圖顯示（圖4），山一段數據投點主要位于海陸過渡區與陸相區，說明山一段沉積期主要為受海水影響較小的三角洲平原環境。

2.4 沉積構造標志

研究區砂巖發育板狀交錯層理（圖5a）、槽狀交錯層理，在砂巖與下伏泥巖的接觸面上常具底沖刷構造（圖5b）等沉積構造。板狀交錯層理是在較強水動力作用下，由沙浪遷移形成的，槽狀交錯層理是由沙丘遷移形成的，它們都是三角洲平原分流河道沉積中典型的沉積構造[6-7]。

3 沉積微相特征

綜合巖心、薄片觀察結果及分析化驗、測井等資料，將研究區山一段劃分為三角洲相中的三角洲平原沉積，主要發育分流河道和沼澤微相。

3.1 分流河道微相

圖5 延川南區塊山一段沉積構造Fig.5 Sedimentary tectonics of Kuaishan1 member in South Yanchuan block

分流河道微相沉積是三角洲平原亞相沉積的骨架。研究區山一段分流河道沉積的巖性主要為灰色、灰白色中—細粒石英砂巖、巖屑質石英砂巖，垂向上逐漸變為粉砂巖或泥質粉砂巖，具下粗上細的正韻律。常見板狀、槽狀交錯層理及底沖刷構造。測井曲線呈寬緩的箱形或顯正韻律的鐘形（圖6）。

3.2 沼澤微相

沼澤微相沉積是三角洲平原亞相沉積的主要組成部分。研究區山一段沼澤沉積的巖性主要為灰色、灰黑色泥巖、黏土巖，富含有機質及完整的植物根莖、葉片化石，常見黃鐵礦、菱鐵礦等自生礦物，反映溫暖潮濕的還原環境。測井曲線呈平直的活微齒狀的基線（圖6）。

4 沉積相展布

圖6 Y14井單井相Fig.6 Single well facies of well Y14

圖7 延川南區塊山一段砂體厚度與沉積相展布Fig.7 Sand body thickness and distribution of sedimentary facies of Kuaishan1 member in South Yanchuan block

研究區山一段砂體厚度為0～20.7 m，一般厚5.9 m，研究區北部Y6-40-36井—Y6-26-42井—Y6-20-34井一帶，中西部Y3-26-30井—Y3-24-32井一帶以及西北部Y29井一帶砂巖厚度較大，達18 m以上。砂體的變化趨勢是研究區中部、北部、西北部最厚，砂體沿南東—北西向展布（圖7），說明研究區中部、北部、西北部可能為三角洲分流河道沉積的主體，或為分流河道末端等沉積速率大的區域。

在單井相分析的基礎上，結合砂體厚度圖及區域地質資料，編繪了研究區山一段沉積相平面展布圖（圖7）。山一段沉積時期，研究區屬于氧化、還原環境交替的，受海水影響較小的淺水三角洲沉積環境，受東南部物源影響，主要發育分流河道、沼澤微相。其中沼澤微相在研究區大面積分布，分流河道微相也較發育，主河道展布面積廣，大致沿南東—北西向展布。砂體的展布對沉積相的發育有明顯的控制作用。

5 結論

1）延川南區塊山一段劃分為三角洲相中的三角洲平原沉積，主要發育分流河道和沼澤微相。

2）研究區山一段沉積相在平面上大致沿南東—北西向展布，沉積相的發育受砂體展布的控制。

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（編輯：尹淑容）

Research of sedimentary facies of Shan-1 member in South Yanchuan block

Luo Wei1,Ma Bo2,Zhao Jinghui1and Wu Wei1
(1.Exploration and Development Research Institution,East China Company,SINOPEC,Nanjing,Jiangsu 210011,China; 2.Unconventional Oil and Gas Exploration and Development Headquarters,East China Company,SINOPEC,Nanjing,Jiangsu 210019,China)

∶Sedimentary facies research is the foundation for the reservoir study.Based on core observation,and combining with date of analysis assay and well logging,facies marks of Shan-1 member in South Yanchuan block have been distinguished exhaustively, facies types have been analysed systematically.It is considered that Shan-1 member of study area developed delta plain facies, which can be further divided into microfacies of distributary channel and swamp.The sediment of distributary channel spreaded along ES-WN direction.The development of sedimentary facies are obviously controlled by the spread of sand body.

∶sedimentary facies,distributary channel,Shan-1 member,South Yanchuan block

P618.13

A

2015-01-08。

羅薇（1986—），女，助理工程師，非常規油氣勘探研究。