鄂尔多斯盆地环县－马岭地区长4＋5油层组沉积微相及油气富集规律研究

李丹江，文志刚 （油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学）长江大学地球环境与水资源学院，湖北 武汉430100）

柯友爱 （中石油长城钻探工程有限公司压裂公司压裂一分公司，辽宁 盘锦124000）

鄂尔多斯盆地位于中国大陆中部，面积约37×104km2，是中国第2大沉积盆地，也是我国重要的含油气盆地之一［1－2］。晚三叠世，受印支运动影响，盆地演化进入了大型内陆差异沉积盆地的形成和发展时期，堆积了一套以河流－三角洲－湖泊相为特征的陆源碎屑岩系。根据岩性和湖盆的演化特征，自下而上划分为长10到长1共9个油层组［3］，纵向上形成了一个完整的湖进湖退沉积演化旋回。

延长组沉积后，受构造运动的影响，发生了多次沉降和抬升剥蚀，其中早白垩世末期的构造运动对鄂尔多斯盆地影响最大，不仅奠定了现今盆地西倾大单斜的构造格局［4］，而且对油气成藏具有重要的作用。

环县－马岭地区位于鄂尔多斯盆地西南部，面积约2780km2。在盆地区域构造上横跨陕北斜坡和天环拗陷两大构造单元［4－5］。近年来，在环县－马岭地区长4＋5油层组层位钻探的大部分井获得了工业油气流或油气显示，进一步预示了该区有着巨大的勘探潜力。前人对环县－马岭地区的研究主要集中在侏罗系［6－11］，以及延长组长6～长8油层组［12－13］，更多的是对包括该研究区在内的盆地南部延长组沉积、成藏及油气富集规律的研究［14－19］。而专题针对该区长4＋5油层组开展研究的相对较少。鉴于长4＋5油层组砂体规模变化较大，建产存在较高的风险，因此需要对研究区长4＋5油层组开展沉积相类型及特征等研究，研究其与油气富集规律的关系，为研究区下一步的滚动勘探、开发井网及技术研究提供支撑。

1 沉积物源特征

根据前人研究成果［20］，鄂尔多斯盆地延长组长4＋5油层组物源方向来自盆地周边东北部、西北部、西部、西南部和南部5个方向。根据区内80多块样品统计，长4＋5油层组砂岩碎屑成分石英含量51.13%，长石含量18.62%，岩屑含量30.25%，沉积物源主要来自西南缘北秦岭褶皱带元古界浅粒岩、片麻岩和碳酸盐岩类等。

2 沉积相类型及特征

在岩心观察基础上，结合综合测井资料信息，选取沉积岩颜色、沉积构造特征、古生物标志、粒度分析、伴生沉积构造作为沉积相划分的标志，通过对不同井之间的沉积相进行综合对比，进而揭示了长4＋5油层组沉积微相特征，认为研究区沉积相类型主要包括：三角洲前缘亚相和深湖－半深湖亚相，并进一步划分出水下分流河道、分流间湾、河口坝、前缘席状砂、浊积岩和深湖泥6种微相。

2.1 半深湖－深湖亚相

1）浊积岩 浊积岩是长4＋5油层组的主要储集体。岩性以黑色泥岩、灰黑色粉砂质泥岩及泥质粉砂岩为主。粉细砂岩或细砂岩中发育粒序层理或平行层理，底部具槽模，可见水下滑塌构造。粉砂岩具水平层理、变形层理、火焰构造 （见图1（a））及包卷构造 （见图1（b））；泥岩中水平层理发育，含植物碎片化石和鱼鳞化石。浊积岩主要为薄－中厚层粉－细砂岩夹灰黑、深灰色泥岩、粉砂质泥岩，具有正粒序和多期韵律性旋回 （见图1（c））。研究区的浊积岩SP（自然电位）、GR （自然伽马）曲线一般表现为低幅－中幅锯齿状的近箱形或钟形的频繁叠加，电阻率曲线为中、低阻的反复叠置。

2）深湖泥 半深湖－深湖主要为灰黑色、黑色泥页岩沉积，夹有薄层灰黑色泥质粉砂岩，含鱼化石（见图1（d）），GR曲线呈低幅齿状，SP曲线近于直线。

图1 研究区长4＋5油层组浊积岩中沉积构造

2.2 三角洲前缘亚相

1）水下分流河道 研究区该微相岩性主要由浅灰色、灰色细砂岩组成，砂岩厚度较大，发育沉积构造多样，具沙纹交错层理 （见 图2 （a））、平 行 层 理（见图2（b））和板状层理 （见图2（c））等，底部冲刷面较为常见，其上含有磨圆度较好的泥砾。水下分流河道砂体上覆分流间湾泥质沉积物，总体呈向上变细的沉积序列。SP与GR曲线呈中高幅度齿化钟形及箱形。

图2 研究区长4＋5油层组水下分流河道中沉积构造

2）河口坝 区内河口坝主要为灰色，深灰色细砂岩，夹薄层粉砂岩，泥岩和少量泥砾；常发育波状层理、水平层理；整体呈反粒序，SP和GR曲线通常表现为漏斗形特征；多期河口坝砂体可叠置形成进积或退积的沉积序列。

3）前缘席状砂 主要为灰色细砂岩，分选好，具低角度交错层理；SP曲线呈指状或齿状，上下均为高阻泥岩隔开。

4）分流间湾 研究区该微相岩性主要为灰色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，发育块状层理以及水平层理，植物茎干、碎片化石发育 （见图3），虫孔较为多见。SP和GR曲线位于泥岩基线附近，具齿化特征。

图3 研究区长4＋5油层组分流间湾中鱼化石

3 沉积微相平面展布特征

3.1 长4＋52油层沉积微相平面展布特征

研究区长4＋52油层物源主要为西南部物源体系供给，供给较充足，呈片状、条带状展布，三角洲前缘的水下分流河道砂体发育。在研究区的东北部和东部地区属于半深湖－深湖环境，浊积岩成条带状展布，在研究区西南部的水下分流河道砂体分布面积大，呈条带状和片状展布，砂体厚度1.0～39.5m。

3.2 长4＋51油层沉积微相平面展布特征

长4＋51油层沉积期物源主要受西南部物源体系控制，水下分流河道砂体呈片状展布，在研究区的东北部和东部浊积砂体较长4＋52油层发育，呈条带状和片状展布 （见图4），砂体厚度1.1～30.3m。

总体而言，长4＋5油层组中三角洲前缘水下分流河道砂体较为发育，且在水下分流河道的前方或河道分叉处沉积河口坝微相砂体。平面上多条水下分流河道交汇发育，横向摆动频繁，垂向上叠置形成大面积分布的复合连片砂体。这种大面积分布的复合连片叠合砂体为长4＋5油层组油气的富集成藏提供了良好的储集空间。

4 油气富集规律与沉积微相的关系

研究区长4＋5油层组各小层沉积微相展布特征表明，三角洲前缘亚相的水下分流河道空间展布范围广，砂体厚度大，且水下分流河道砂体由于沉积时水动力条件较强，砂岩粒度较粗，云母矿物及泥质含量相对较低，原始粒间孔隙较发育，储集性能较好，利于油气聚集。

从研究区储层类型与油藏配置关系图 （见图5）来看，研究区油藏的分布和高渗透的优质储层较为吻合，油藏多分布在Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层物性较好的区域。

图4 研究区长4＋51油层沉积微相图

图5 长4＋51油层储层类型与油藏配置关系

在半深湖－深湖亚相中，三角洲砂体滑塌形成浊积砂体，与半深湖－深湖泥彼此叠置，在普遍低孔低渗砂体中存在储集性能相对较好的储层，原始粒间孔隙较发育，有利于油气优先聚集成藏。研究区内纵向上长4＋5油层组下部为长6、长7油层组的深湖亚相泥岩和油页岩，具有厚度大、分布广、有机质丰富、有机质类型好和成熟度高的特点，是优质的生油层，加之长4＋5油层组内部的分流间湾泥岩既可作为具有一定生油能力的油源，也可作为局部性盖层，这样使长4＋5油层组具备了良好的生储盖组合，有利于油气的聚集而成藏，可以作为研究区下一步油气开发的主要方向。

5 结论

根据对研究区岩性、粒度、沉积构造及测井相综合分析，认为环县－马岭地区长4＋5油层组处于半深湖－深湖和三角洲前缘亚相沉积环境，主要包括水下分流河道、河口砂坝、前缘席状砂、分流间湾以及浊积岩和深湖泥6个微相。分流河道砂体和浊积砂体为主要的油气储集体。三角洲水下分流河道砂体，主河道沉积区砂体厚度大，物性好，是研究区主要的油气勘探开发目标。

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