高振东
(延长油田股份有限公司,陕西延安 716000)
延长油田坪桥油区长6油层沉积相研究
高振东
(延长油田股份有限公司,陕西延安 716000)
结合鄂尔多斯盆地延长期区域沉积背景,应用坪桥油区钻井岩心、岩石薄片、粒度、扫描电镜和测井资料,对研究区目的砂层组的沉积相进行了划分,分析了沉积微相平面展布特征。结果表明,坪桥油区长6油层组属于三角洲前缘亚相沉积体系,以发育水下分流河道和河口砂坝微相为主,前者顺着物源方向发育条带状砂体,在垂直物源方向上发育上平下凸的透镜状砂体,后者顺着物源方向发育上凸下平的透镜状不对称砂体,在垂直物源方向上发育上凸下平的透镜状对称砂体。纵向上不同层位沉积相及砂体展布既有相似性也存在差异。长61沉积时期,研究区沉积相总体自北东向南西和南部延伸,平面上砂体分布稳定、连通性好;长62、长63沉积时期,相平面分布、延伸方向和平面上砂体特征与长61时期相同。长62砂体厚度在5 m~28 m,长63砂体厚度在8 m~30 m,二者都是中部较厚,边部较薄,含油砂体砂地比范围在0.3~0.6。
坪桥油区;长6油层;沉积相;三角洲前缘;水下分流河道
研究区位于鄂尔多斯盆地中东部。上三叠系延长组长6段为该区的主力油层,发育一套砂、泥岩呈旋回性韵律互层的组合,储层主要为灰绿色、灰褐色、灰色细砂岩[1,2]。研究区油藏类型以岩性油藏为主,前人研究表明沉积相的展布对于这类油藏的分布具有明显的控制作用[3-5]。本文旨在通过对坪桥油区长6储层的沉积相特征的系统研究,为该区的油气勘探和开发提供一定的指导意义。
图1 p270井长61-2小层灰色细砂岩岩心照片
图2 p81井长63层浅灰色细砂岩岩心照片
图3 研究区长6砂岩成分分类
全面分析了研究区长6油层沉积岩的颜色、成分和粒度等特征,并对岩心描述、岩石类型和测井资料进行综合研究,初步总结了目的砂层组的沉积相标志,获得沉积相分析及岩相古地理研究的基础资料。
1.1 岩石学标志
图4 p255井长6砂层组长石砂岩SEM照片
1.1 1 钻井岩心特征 钻井岩心精细观察结果表明:泥岩在该区长6砂层组分布较少,厚度较薄,主要为灰色和深灰色,表示为三角洲前缘水下分流间湾及湖泥沉积[6,7];砂岩在长6砂层组分布广泛,一般为细砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩,颜色主要是灰色(见图1)、浅灰色(见图2)和灰绿色,反映为三角洲前缘水下分流河道、河口坝、席状砂沉积。
1.1.2 储层微观岩石学特征 采取四组分三端元分类体系对目的层砂岩类型进行分析,结果表明:研究区长6层砂岩的杂基含量小于15%,属于净砂岩。
坪桥油区长6砂岩碎屑颗粒分类情况(见图3),结果表明:碎屑颗粒主要有长石,石英,岩屑三种。其中,长石碎屑含量为47.39%~70.95%,平均为62.05%,以斜长石为主,次为钾长石,少量微斜长石,长石砂岩SEM照片(见图4);石英含量为19.01%~37.48%,平均为25.89%,主要是单晶石英,其次是少量燧石;岩屑含量为6.01%~21.15%,平均为10.84%,主要是火山岩屑和变质岩屑,其次是少量沉积岩屑和绿泥石碎屑。
碎屑颗粒分选较好,主要是次棱角形,大部分是线状接触,少量是凹凸状接触。岩石结构表现为结构成熟度高而成分成熟度低。坪桥油区长6油层砂岩的填隙物含量主要分布在6%~20%,部分薄片样品可达25%。填隙物所含自生矿物以浊沸石和方解石为主,所含黏土矿物主要是绿泥石和伊利石,其次含少量的硅质胶结物。
此外,在扫描电镜下填隙物中可见到大量的浊沸石(见图5),最大含量达31%,大部分不均匀的充填于粒度分选较好的砂岩中。浊沸石是较早期的成岩胶结物,从扫描电镜照片中可观察到浊沸石胶结物有溶蚀现象(见图6)。
1.2 粒度标志
沉积岩粒度分布是反映研究区原始沉积状况的标志,它严格受沉积水动力条件和搬运方式的控制[8-10]。绘制了研究区目的层段概率累积曲线,其中两段式粒度概率累积曲线(见图7),三段式粒度概率累积曲线(见图8)。
图5 p128-1井长6层浊沸石胶结SEM照片
图6 p290长6层浊沸石胶结物部分溶蚀SEM照片
图7 两段式粒度概率累积曲线
图8 三段式粒度概率累积曲线
图9 长6目的砂层组沉积构造特征
由图7可见,两段式以跳跃式为主,一般占80%~90%。悬浮总体含量较少,一般低于10%,反映了水动力条件较稳定,且相对较强,悬浮组分不易沉积下来,一般出现在水下分流河道中部。三段式曲线由两段跳跃部分组成,体现出跳跃到悬浮的过渡特征,一般出现在河口坝沉积微相[11,12]。
1.3 沉积构造标志
沉积构造是沉积环境的重要标志,也是沉积环境分析的主要依据[13,14]。研究区长6砂层组沉积构造包括块状层理、板状交错层理、平行层理和沙纹交错层理(见图9)。
块状层理表明砂岩连续、稳定的沉积过程,泥岩受到生物扰动而出现不明显层理;板状交错层理可以看出细层平行并与层面平行,主要发育在砂岩中,表明沉积发生高能环境中;平行层理主要发育在砂岩中,外貌上与水平层理极相似,一般出现在急流及能量高的环境中,是高流态中迁移的床砂面上连续滚动的砂粒产生粗细分离而显出的水平层理。这三种层理表明研究区主要属于水下分流河道沉积。沙纹交错层理可以看出倾斜的细层与层面或层系界面相交,细层规模小,呈毫米级,表明研究区部分区域属于水下天然堤、河口坝沉积。
从区域地质概况和目的砂层组相标志可知,研究区长6砂层组主要发育三角洲前缘亚相,它是砂层发育集中的地带,是三角洲最主要的骨架部分[15]。
该单井相可划分为水下分流河道、水下分流间湾,河口坝等五种微相类型,其中水下分流河道沉积、水下分流间湾沉积和河口坝沉积较为常见。
p270井单井相图水下分流河道沉积8处,砂岩中主要发育块状、平行和交错层理,底部冲刷面附近含大量泥砾;水下分流间湾沉积6处,位于三角洲前缘水下分流河道砂体之间的区域,以细粒沉积为主,多由泥岩、粉砂质泥岩组成;河口坝沉积3处,它位于分支河道河口处,具有明显的反韵律结构,下部砂岩粒度细、厚度薄,泥岩夹层厚,向上砂岩粒度变粗、厚度增大,泥岩夹层薄;水下决口扇沉积1处,由细砂岩、粉砂岩组成,它的形成过程河床随沉积物增厚而升高,洪水期水下天然堤决口,部分水流流向河漫滩,砂、泥物质在决口处堆积成扇形沉积体;席状砂沉积1处,由细砂岩或粉砂岩组成砂体分布面积广,厚度薄。
本研究选取了顺物源方向连井相剖面和垂直物源方向连井相剖面进行对比,分析研究区内不同层段沉积序列及特征。
目的层以发育水下分流河道和河口砂坝微相为主,水下决口扇等微相发育比较局限。前者顺着物源方向发育条带状砂体,在垂直物源方向上发育上平下凸的透镜状砂体,后者顺着物源方向发育上凸下平的透镜状不对称砂体,在垂直物源方向上发育上凸下平的透镜状对称砂体。整体上,长6砂层组水下分流河道发育好于长4+5砂层组。
4.1 砂体平面分布特征
研究区主要含油砂体为长61、长62、长63,其中长61砂体细分为长61-1和长61-2。
长61-1砂体厚度在5 m~28 m,研究区北部p240等井区厚度较厚,超过20 m,南部厚度较薄,仅局部井区厚度超过10 m。砂地比等值线图平均为0.45,研究区北部比值较高,中部比值较低。长62砂体厚度在5 m~28 m,中部p180等井区厚度较厚,在20 m以上,边部p50等井区厚度较薄,在10 m以下,砂地比比值范围大部分在0.3~0.6;长63砂体厚度范围在8 m~30 m,中部p255等井区厚度超过20 m,边部p285等井区厚度低于10 m,砂地比范围一般在0.3~0.6。
4.2 沉积相平面分布
在研究单井相、连井相及平面砂体分布基础上,编制了长6油层各小层的沉积相平面分布图。该分布图实际反映了优势微相的平面分布特征。
长61-1和长61-2沉积时期,研究区均以水下分流河道发育为主,总体自北东向南西和南部延伸,平面上砂体分布稳定、连通性好,研究区西部、南部地区发育水下分流间湾。其中长61-1期主分流河道是沿p275-1、p290、p59井区向南西及南部延伸,而长 61-2期沿p287、p221-4、p65井区向南西方向延伸,两期主河道都形成多个朵体。
长62、长63沉积时期,研究区沉积相平面分布、延伸方向和平面上砂体特征与长61时期相同,其中长62期主分流河道沿p275-1、p250、p181井区延伸,长63期主分流河道p275-2、p290、p181井区延伸。
(1)研究区域长6储层沉积相标志包括岩石学、沉积构造、粒度三种。砂岩在该层组分布广泛,一般为细砂岩、粉砂岩,颜色主要是灰色、浅灰色;块状层理、板状交错层理、平行层理、沙纹交错层理均有出现,在研究区主要反映的是水下分流河道沉积;两段式粒度概率累积曲线以跳跃式为主,反映了水动力条件较稳定,且相对较强,悬浮组分不易沉积下来;三段式曲线由两段跳跃部分组成,体现出跳跃到悬浮的过渡特征,一般出现在河口坝沉积微相。
(2)研究区长6油层组粒度标志、砂层组相标志和连井相分析均表明,长6油层组主要发育水下分流河道微相和河口砂坝微相,前者顺着物源方向发育条带状砂体,在垂直物源方向上发育上平下凸的透镜状砂体,后者顺着物源方向发育上凸下平的透镜状不对称砂体,在垂直物源方向上发育上凸下平的透镜状对称砂体。
(3)长61沉积时期,研究区均以水下分流河道发育为主,总体自北东向南西和南部延伸,平面上砂体分布稳定、连通性好,砂体厚度在5 m~28 m,北部较厚,南部较薄,砂地比等值线图平均为0.45;长62、长63沉积时期,研究区沉积相平面分布、延伸方向和平面上砂体特征与长61时期相同,其中长62期主分流河道沿p275-1、p250、p181井区延伸,长63期主分流河道p275-2、p290、p181井区延伸,长62砂体厚度在5 m~28 m,长63砂体厚度在8 m~30 m,二者都是中部较厚,边部较薄,含油砂体砂地比范围在0.3~0.6。
[1] 谢正温,谢渊,王剑,等.鄂尔多斯盆地富县地区延长组主要油层组储层特征[J].石油实验地质,2005,27(12):575-582.
[2] 李凤杰,王多云,徐旭辉.鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组储层特征及影响因素分析[J].石油实验地质,2005,27(4):365-370.
[3] 李士祥,楚美娟,黄锦秀,等.鄂尔多斯盆地延长组长8油层组砂体结构特征及成因机理[J].石油学报,2013,34(3): 435-444.
[4] 魏钦廉,郑荣才,肖玲,等.鄂尔多斯盆地吴旗地区长6储层特征及影响因素分析[J].岩性油气藏,2007,19(4):45-50.
[5] 何自新.鄂尔多斯盆地演化与油气[M].北京:石油工业出版社,2003:90-105.
[6] 郑荣才,耿威,周刚,等.鄂尔多斯盆地白豹地区长6砂岩成岩作用与成岩相研究[J].岩性油气藏,2007,19(2):1-8.
[7] 李斌,孟自芳,李相博,等.靖安油田上三叠统长6储层成岩作用研究[J].沉积学报,2005,23(4):574-583.
[8] 王琪,禚喜准,陈国俊,等.鄂尔多斯西部长6砂岩成岩演化与优质储层[J].石油学报,2005,26(5):17-23.
[9] 李道轩.薄互层低渗透油藏开发技术[M].东营:中国石油大学出版社,2007.
[10] T.L Blanton Propagation of Hydraulically and Dynamically Induced Fractures in Naturally Fractured Reservoirs[J]. SPE 00015261.
[11] 郭洋,杨胜来.我国火山岩油气藏压裂技术研究进展[J].天然气与石油,2012,30(2):49-51.
[12] John W,Michael A and Jose J.Old/New Techniques Translate into big Savings Enhanced Stimulation in the Brown Dolomite/Hugoton Fields of Texas and Kansas[J]. SPE00080913.
[13] 李春玉,谢渊,刘绍光,等.陕北富县延长组特低孔渗砂岩储层控制因素分析[J].成都理工大学学报(自然科学版),2002,29(3):285-289.
[14] 杨俊杰.鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律[M].北京:石油工业出版社,2002:50-57.
[15] 武富礼,李文厚,李玉宏,等.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组三角洲沉积及演化[J].古地理学报,2004,6(3):307-315.
Study on sedimentary facies of Chang 6 reservoir in Pingqiao oil region
GAO Zhendong
(Yanchang Oilfield Co.,Ltd.,Yan'an Shanxi 716000,China)
Based on regional sedimentary background of Yanchang formation in Ordos basin and application of core,rock slice,grain size,SEM and logging data in Pingqiao area,the sedimentary facies of sand groups were divided and the distribution characteristics of sedimentary microfacies were analyzed in the area.The results show that Chang 6 formation is mainly delta front subfacies,in which tie Micro-phase are mainly underwater distributary channel and mouth bar.The sand body is mainly present bands along provenance direction in underwater distributary channel,while lenticular with flat top and bottom heave vertical provenance direction.What's more,the sand body is asymmetric lenticular with top convex and bottom flat along provenance direction in underwater distributary,while symmetric lenticular with top convex and bottom flat vertical provenance direction.There are similarities and differences in the sedimentary facies and sand body distribution in different vertical layers.At Chang 61andChang 61-2sedimentary period,the sedimentary facies of the study area is mainly from north east to south west and south extension,and the distribution of sand body is stable and the connectivity is good.At Chang 62and Chang 63sedimentary period,the distribution of the phase plane,the direction of extension and the characteristics of sand body on the plane are the same as those of the Chang 61periods.The thickness of the Chang 62sand body is 5 m~28 m,while the Chang 63is 8 m~30 m.They are thick in the middle and thin at the edge,and the sand ratio of oil sand body is in the range of 0.3~0.6.
Pingqiao oil region;Chang 6 oil reservoir;sedimentary facies;delta front;underwater distributary channel
TE122.22
A
1673-5285(2017)05-0116-06
10.3969/j.issn.1673-5285.2017.05.028
2017-03-19
高振东,男(1970-),陕西省甘泉县人,高级工程师,目前为西南石油大学在读博士研究生,主要从事低渗透油田开发方面的研究工作。