坳陷湖盆斜坡带三角洲沉积微相与砂体分布研究——以陕北绥靖地区延长组长61油组为例

黄文俊 (中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙41 0083)

旷理雄 中南大学地球科学与信息物理学院 有色金属成矿预测教育部重点实验室 (中南大学),湖南长沙41 0083

史德锋 (中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙41 0083)

高攀峰 (中石油长庆油田公司采油四厂,宁夏银川750005)

中生代大型内陆坳陷盆地——鄂尔多斯盆地是我国第二大含油气盆地,油气资源丰富。该盆地纵向上具有多层系含油气特点,其中三叠系延长组长6段是盆地中生界主要产油层位之一[1-3]。近年来,陕北绥靖地区三叠系石油勘探已进入成熟阶段,石油地质储量逐年递增,但现有的认识程度仍很难满足勘探与开发工作的需要。目前对陕北斜坡延长组沉积体系的发育特征和砂体的分布规律等缺乏整体统一的认识,严重制约了下一步油气勘探与开发。下面,笔者在已有众多研究成果的基础上,整理分析研究区480余口探井、评价井,结合岩心、测井、录井和生产等资料,充分发挥测井资料易采集、纵向连续和分辨率高的优势,采用区域地质资料与单井地质资料相结合、地质研究与测井技术相结合的综合研究方法,对沉积相、沉积特征等进行研究,弄清楚砂体展布特征,为油田开发方案的制定提供方向和思路。

1 区域地质概况

鄂尔多斯盆地延长组为构造不发育的内陆拗陷湖盆,其油气资源受沉积相及沉积体系的控制。长10至长1,盆地经历了一个湖盆扩张-收缩的过程[4-5]。盆地内部主要发育平缓单斜构造,比较稳定,倾角一般不到1°,可划分出6个一级构造单元[6-7]。

研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西北部,为靖边县以南地区,面积约4900km2(见图1)。该区长6段可划分为长61、长62和长633个油组。长61油组见不同程度的油气显示,其中S155井、DP11井、T157井等获高产工业油气流,表明该油组为较好的含油气区块。

2 沉积相

根据区域沉积背景,研究区长61油组为三角洲平原和三角洲前缘沉积[8]。下面,笔者依据岩石学、沉积学和测井曲线所反映的地层结构特征,分析沉积相和测井相标志,研究了长61油组的沉积微相。

2.1 沉积相标志

通过对区内取心井段岩心的观察,长61油组以浅灰色中、细砂岩为主,粉砂岩、泥岩多为灰黑色,砂岩颗粒磨圆度和分选均较好,可见平行层理、水平层理、波状层理、大型交错层理、沙纹层理、板状交错层理、槽状交错层理和冲刷面等沉积构造。沉积砂岩中可见植物碎片和植物茎干,泥岩中常可见植物碎屑和植物叶片,部分井中可见薄的煤线。

图1 分流河道、分流间湾测井相模式(Y12井)

2.2 测井相标志

研究选择自然伽马和自然电位曲线,结合声波、声感应来进行沉积微相的研究。首先根据取心段的岩心分析确定测井相,建立岩-电响应模式,然后利用测井相分析未取心井段的沉积微相。

图2 水下分流河道、水下分流间湾测井相模式(T215井)

2.3 沉积微相类型和特征

1)三角洲平原沉积特征 研究区延长组长61油组广泛发育三角洲平原亚相,主要可识别出分流河道和分流间湾等微相类型。①分流河道。主要为细、粉砂岩,可见少量中砂岩,砂地比普遍大于0.3。砂岩中岩屑含量较高,成分成熟度较低,分选中等-好,多为次棱角状,结构成熟度中等。发育大型槽状、板状交错层理、平行层理和底冲刷构造。自然伽玛曲线为中-高幅值,总体向上变低,呈微齿状;自然电位曲线多呈中幅箱形-钟形,底部突变,顶部为加速渐变,齿中线内收敛,光滑或齿化 (见图1)。②分流间湾。主要为灰黑色泥岩、碳质泥岩和粉砂质泥岩,含植物碎片化石,砂地比普遍小于0.3。因经常处于半水淹状态,沼泽发育,多可形成煤。自然伽马曲线为中-高幅值,呈齿形;自然电位曲线呈低幅微齿形或平直形,反映水体较平静的沉积环境 (见图1)。

2)三角洲前缘沉积特征 三角洲前缘为河流入湖口至湖坡间的滨浅湖缓坡地带,研究区延长组长61油组主要可识别出水下分流河道和水下分流间湾等微相类型。①水下分流河道。主要为砂、粉砂,泥质极少,砂地比普遍大于0.3。分选中等-好,磨圆度中等,呈次圆-次棱角状。下部发育大-中型板状交错层理,在下伏的粉砂岩中见有滑塌变形构造,底部有冲刷面;上部为黄色中细粒岩屑长石砂岩,具板状交错层理,顶部为平行层理,整体上具有向上变细的正粒序结构。自然伽马曲线呈低幅值,齿化较少;自然电位曲线为中-高幅箱形或近似钟形,底部突变成加速渐变,顶部减速渐变,内收敛 (见图2)。②水下分流间湾。沉积物主要为泥岩,含少量粉砂岩,砂地比普遍小于0.3。自然伽马曲线为中-高幅值,呈齿形或为光滑曲线;自然电位曲线为低幅微齿或近平直 (见图2)。

2.4 沉积微相平面展布特征

沉积微相的平面展布规律是沉积微相研究的核心。在地层划分对比的基础上,依据区域沉积背景、钻井岩心及测井相,绘制了长61油组的沉积微相平面展布图 (见图3)。

图3 绥靖地区长61油组沉积微相平面展布图

由图3可以看出,该区长61油组主要为三角洲平原沉积,其次为三角洲前缘沉积,发育 (水下)分流河道和 (水下)分流间湾。由于水流自北东向南西流动,该区有8条河道呈北东-南西向展布,(水下)分流间湾分布于 (水下)分流河道之间,自西向东依次为:Y47井一线、东坑-X61井一线、J1井-Y38井一线、杨桥畔-J5井一线、S60-T200井一线、Q106-ZJ35井一线、龙腰湾-王家湾一线、H106-S115井一线。

3 储层特征与砂体展布

3.1 储层特征

通过砂岩薄片分析,长61油组主要为含岩屑细粒长石砂岩;杂基主要为泥质,含量常低于5%;以方解石胶结为主,胶结类型以孔隙-薄膜型为主。

分析Y20井长61油组储层铸体薄片,样品平均孔隙直径为 36.48～104.94μ m,平均66.70μ m,说明样品间差异很大。通过压汞分析,最大孔喉半径为 0.7730～ 1.9740μ m,平均 1.2948μ m;平均孔喉半径为0.2439～ 0.6925μ m,平均 0.4173μ m;排驱压力以及中值压力分别为 0.380～0.944MPa和1.096～4.548MPa,平均分别为0.664MPa和2.728MPa,说明长 6储层属于中孔微细喉储层。

图4 绥靖地区长61油组砂岩厚度等值线图

3.2 砂体展布特征

该区长61油组的物源为东北方向,根据测井解释砂岩厚度数据,绘制了长61油组砂岩厚度等值线图 (见图4)。从图4可以看出,长61砂体展布与沉积微相平面展布基本一致,呈北东-南西向条带状,交织分叉现象明显。储层砂体主要为河道砂体,纵向上连续性好,而在横向上连续性相对较差,被河道间的泥质沉积所分割。砂体窄而长,横剖面形态为近于对称的透镜体,周围多为泥岩包围。砂体厚度最大可达40m,平均17m,(水下)分流河道砂岩厚度大,一般8～20m,以细、粉砂为主,成分结构成熟度均较高,分选和磨圆均较好;(水下)分流间湾砂厚一般低于8m。由此可见,(水下)分流河道砂体发育的区域是有利目标区,特别是河道交汇处,砂体厚度增大,物性相对较好,是今后勘探的重点。

4 结 论

陕北绥靖地区长61油组发育三角洲前缘和平原沉积,主要为 (水下)分流河道和 (水下)分流间湾微相。砂体展布和沉积微相展布基本一致,为北东-南西向条带状展布,交织分叉现象明显。(水下)分流河道砂体为主要储集体,属中孔微细喉储层,厚度大,物性相对较好,是油气集中分布的有利区带。

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