鄂尔多斯盆地什社地区长3油层组沉积相研究

喻雅敏，文志刚

油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100

刘军锋，刘美荣

(中石油长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745000)

段银鹿

(中国石油集团测井有限公司生产测井中心，陕西 西安 710201)

鄂尔多斯盆地什社地区长3油层组沉积相研究

喻雅敏，文志刚

油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100

刘军锋，刘美荣

(中石油长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745000)

段银鹿

(中国石油集团测井有限公司生产测井中心，陕西 西安 710201)

鄂尔多斯盆地西南部为重要的石油产出区域，盆地西南部什社地区长3油层组是重要含油气勘探目标层位之一。目前，对研究区长3油层组沉积环境的研究成果较少，沉积相的划分一直存在争议。基于对露头剖面和岩心的观察描述，结合测井、钻井等资料，运用沉积学、古生物学及地球物理测井等理论知识，通过岩心相与测井相的综合对比分析来确定什社地区长3油层组沉积微相类型与特征，探讨沉积演化过程。结果表明，鄂尔多斯盆地什社地区长3油层组为三角洲平原和三角洲前缘沉积，主要发育分流河道、水下分流河道、分流间湾、沼泽等沉积微相。多期河道砂体相互叠置构成研究区储层的主体骨架。

鄂尔多斯盆地；什社地区；长3油层组；沉积相

1 区域地质概况

1.1 构造特征

什社地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西南部，北至白马，西至西峰，面积约1000km2。研究区处在伊陕斜坡大的构造单元上，在该背景下，形成一系列宽缓、低幅的鼻状构造，在平面上成排发育，轴向大体相同，以东西向为主，具有明显的规律性(图1)[1～3]。单个构造的宽度在3～6km左右，幅度多在15m左右。

1.2 剥蚀区分布

鄂尔多斯盆地侏罗纪早中期沉积前经过印支运动强烈的构造抬升，使上三叠统延长组遭受到了不同程度的剥蚀以及河谷下切作用，从而形成了起伏不平的古地形[4～6]。在侏罗纪早期发育了甘陕、宁陕、庆西、蒙陕、晋陕共5大古河，其中甘陕古河为主河道。研究区受庆西古河下切作用的影响，延长组遭受剥蚀，长3油层组遭受到不同程度的河道侵蚀，地层保存不全[7，8]。

2 岩石类型

岩石类型是最为重要的反映盆地物源特征、水动力条件、沉积介质以及沉积物堆积方式的判断标志之一。根据岩心观察结果，什社地区长3油层组岩石结构类型包括中细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、炭质泥岩等，且局部可见煤线(图2)。砂岩厚度因位置不同而异，一般在主河道可以达到几十米。岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩。

图2 什社地区长3油层组岩石类型

3 沉积微相类型及特征

对于鄂尔多斯盆地陇东地区延长组,有的学者[9，10]认为可划分为2大沉积体系，一个是南、西南方向发育的扇三角洲沉积体系、辫状河三角洲沉积体系和浊积扇沉积体系，另一个是北东方向发育的三角洲沉积体系；也有学者[11]认为可按鄂尔多斯盆地东西部坡度的不同来划分，在盆地西部的陡坡带主要发育的是浊积扇、河流沉积和三角洲沉积，东部的缓坡则主要为三角洲沉积体系。

该次研究以小层为单元，基于岩心观察结果与测井响应特征，参考前人研究成果[12]，建立了岩心相、单井相、剖面相，并从长33油层至长31油层逐层分析、解剖沉积相的平面展布特征。综合研究认为，什社地区沉积相为三角洲相，发育有三角洲平原、三角洲前缘2种亚相，三角洲平原亚相发育的沉积微相主要为分流河道、分支河道间洼地(沼泽)，三角洲前缘亚相发育的沉积微相主要为水下分流河道、分流间湾和河口坝。

3.1 水下分流河道

水下分流河道测井响应特征十分明显，自然伽马和自然电位常呈现钟形、多体钟形和箱形。沉积物粒度在垂向上呈现逐渐变细的正韵律；而箱形尤其是厚层箱形多反映多期河道砂体的叠置[13](图3)。

3.2 分流间湾

分流间湾沉积发育于三角洲前缘亚相中，岩性通常为泥质和粉砂质沉积，沉积物颜色一般较浅。分流间湾的前端常常与湖盆相连，其岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。同时，一些漫溢成因的孤立砂体常常会夹在水下分流河道的泥岩中，厚度都小于2m，主要为细粉砂岩。分流间湾中常见的沉积构造有水平层理、小型波状层理等，自然伽马曲线幅度较高，多为平滑状或齿状[12](图3)。

3.3 河口坝

河口坝在研究区较为常见，其岩石粒度总体上要比河道砂细，多为粉砂岩和细砂岩，发育块状层理、平行层理和小型波纹交错层理等沉积构造。自然电位和自然伽马曲线通常呈光滑或齿化漏斗形[13]，与河道较易区别(图4)。

图3 西63井长33油层岩心相分析

图4 西89井长33油层岩心相分析

3.4 分流河道

由于沉积水动力强弱的不同以及沉积过程的差异，使得分流河道发育的正韵律类型与水下分流河道有所差异。分流河道中主要发育“无泥”间断正韵律，岩性主要为中粗砂岩，可见大型交错层理。自下而上的两个正韵律之间通常不会有泥岩隔层发育。自然电位和自然伽马曲线主要表现为低幅光滑箱形或齿化、指化箱形的特征[14](图5)。

3.5 沼泽

研究区长3油层组沉积时期由于盆地强烈的整体抬升，遭到剥蚀作用明显，盆地内大面积出现沼泽化。沼泽中植物广泛发育、水体停滞，整体为一还原环境。其中沉积物多为深色富含有机质的黏土、泥炭和褐煤[15]。常见较为完整的植物碎片，局部地区发育有煤线。自然电位曲线一般为低幅似直线或锯齿状，反映出沉积物的粒度较细，粉砂岩与泥岩互层的特征[16](图5)。

4 沉积微相平面展布

4.1 长33油层沉积相展布特征

长33油层沉积时期是在长4+5油层组沉积期湖盆范围较大的基础上，三角洲沉积作用进一步加强且向湖推进的过程，区内为三角洲前缘亚相沉积，发育水下分流河道、分流间湾、河口坝等微相。该沉积期主要有2支水下分流河道沉积，呈西南-东北方向延伸，河道砂体厚度大于10m，最大厚度可达26m，砂地比大于0.5，其两侧为分流间湾，泥质含量较多，砂体厚度在5～10m，最厚达9.5m(图6(a))。

图5 西46井长31油层岩心相分析

4.2 长32油层沉积相展布特征

长32油层沉积时期，三角洲进积作用加强，湖岸线向湖盆中心推进，研究区西部的三角洲平原亚相在该时期开始缓慢发育，出现“东部前缘、西部平原”的沉积格局，分流河道和水下分流河道砂体构成研究区长3油层组储层。该沉积期主要发育3支水下分流河道沉积，呈西南-东北方向延伸，且河道砂体厚度大于10m，最大厚度达到了26.5m，砂地比大于0.5，其两侧为分流间湾，泥质含量较多，砂体厚度在5～10m，最厚达9.7m(图6(b))。

4.3 长31油层沉积相展布特征

长31油层沉积时期，三角洲进积作用达到顶峰，研究区西部发育的三角洲平原范围向东进一步推进。长32油层沉积期发育的3支水下分流河道在研究区中部相互叠置成片状，河道砂体厚度大于10m，最大厚度达到了29.4m，砂地比大于0.5，其两侧分流间湾砂厚在5～10m，最厚达9.9m(图6(c))。

图6 什社地区长3油层组沉积相平面演化图

5 结论

1)什社地区长3油层组砂岩主要是以细中粒河道砂为主，分流间湾中泥质含量较高，以泥质粉砂岩和泥岩为主，区内局部还可见煤线发育。

2)什社地区长3油层组主要为三角洲沉积，发育有三角洲平原和三角洲前缘2个沉积亚相。其中分流河道、分支河道间洼地(沼泽)、水下分流河道、分流间湾、河口坝等沉积微相最为发育。

3)研究区长33油层为三角洲前缘亚相沉积，三角洲平原亚相从长32油层沉积期开始发育，形成“西平原、东前缘”的沉积格局。至长31油层沉积期平原范围逐渐扩大，前期发育的分流河道与水下分流河道自西南向东北方向呈条带状延伸，在研究区中部相互叠置成片状。

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[编辑] 邓磊

2016-08-12

国家科技重大专项( 2011ZX05033-004)；中国地质调查局地质调查项目(1212011120965,1212011220762)。

喻雅敏(1992-)，女，硕士生，主要从事油气地质综合研究；通信作者：文志刚，wzg728@sina.com。

TE121.3

A

1673-1409(2017)15-0019-05

[引著格式]喻雅敏，文志刚，刘军锋，等.鄂尔多斯盆地什社地区长3油层组沉积相研究[J].长江大学学报(自科版), 2017,14(15):19～23.