樊平天,孙 敏,吉朝辉,王冬艳,何月平
(延长油田股份有限公司南泥湾采油厂,陕西 延安 716000)
鄂尔多斯盆地是在古生代地台基础上产生和发展的大型内陆坳陷,盆地的沉积相对长期稳定。现今的构造格局可划分为6 个一级构造单元,分别是:北部的伊盟隆起,南部的渭北隆起,东部的晋西挠褶带,中部的伊陕斜坡,中西部的天环坳陷,以及西部的西缘逆冲带。该盆地三叠系延长组沉积展示了湖盆从形成扩张,然后凹陷萎缩,最终直至消失的阶段。其中,长6油层组为松树林-新窑区主力油层组。经过多年的勘探开发,油区内单井日产水平低,产量递减快。近几年发现一批长63油层(图1、表1),存在沉积相特征与砂体展布特征不清楚的的问题,所以需要对其有一个非常透彻的了解和认识,对研究区长63开展沉积相研究[1]。
表1 研究工区地层划分标准
图1 研究工区位置图
岩石颜色和岩石类型是判断沉积物形成时物、化情况重要依据之一。通过研究区测井资料,岩心观察,古生物标志等对研究区沉积微相进行划分[2]。
图2 研究区长6油层组砂岩岩石类型三端元图
由于沉积物的成分、结构和颜色等理化性质的不同而表现出一定的特征。通过沉积时期的的各种沉积信息可以划分沉积相,沉积亚相和沉积微相[3]。
通过岩心观察,研究区长63主要为发育砂岩和泥岩(图3),砂岩主要呈浅灰、灰色,灰褐色,粒度为中、细粒,泥岩颜色普遍为黑色。其中,还发现煤层、植物碎片等。可以表明,长63油层组当时是水下还原环境[4]。
不同的层面构造和层理构造可以反映出水动力的强弱[4]。研究区岩心观察到的层面构造主要发育波痕和冲刷面,受水动力与沉积物类型的影响,是沉积环境识别的重要依据。通过岩心观察,发现研究区长6的层面构造有砂岩中的冲刷面和泥岩中的动植物化石(见图3c)。
a.N419井,646.7 m,长6,浅灰色细砂岩 b.C256井,644 m,长6,灰黑色泥岩 c.N230井,551.6 m,长6,植物根茎图3松树林-新窑区地区长6水下沉积岩心特征
层理是碎屑岩储层沉积构造的标志性特点,在当时的水动力条件条件下,岩石层理的发育可以看出水动力的强弱。块状层理、平行层理和交错层理等在研究区主要发育。综上,这都反映研究区长6储层沉积砂体形成于水下还原环境中[5]。
结合研究区岩性特征、沉积旋回、沉积构造特征,以及测井曲线幅度、形态、旋回、齿化程度等方面进行分析研究区长6测井相特征(表2),得出研究区主要测井相有钟型、箱型、漏斗型、锯齿状等,其中漏斗型是河口坝的标志性特征[6]。
表2 长63油层组测井相标志特征
测井曲线有很多种类,反映不同的性质特征,再结合岩石颜色、岩石类型与沉积构造,对研究区沉积微相类型进行分析,得到研究区长6油层组为发育三角洲前缘亚相,沉积微相主要发育水下分流河道微相、河口坝微相、天然堤微相和分流间湾微相[3]。
研究区长6油层组沉积微相类型主要发育水下分流河道,分布广泛,具有明显的河流沉积特征,受到河流冲击后发生水流改道。测井响应特征表现为自然伽马与自然电位,呈中高幅的钟箱型和高幅的锯齿状箱型,反应沉积过程中水动力条件逐渐变弱,且物源供给变少和较强水动力条件下的砂体快速堆积的过程。在纵向上,砂体由下向上变为,具有正韵律沉积序列,粒度逐渐变细,底部有明显的冲刷面。砂岩颜色以浅灰、深灰色为主,主要发育交错层理、板状层理以及平行层理,与下伏的岩层接触常以岩性突变或粒度突变为主[4]。
沉积物由上游来,沉淀于河口,从而形成河口坝,是湖水流速较慢沉积下的微相,剖面具有较强的分布规律,大部分具有反粒序。岩性自下而上主要为深灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩。测井响应特征一般是以顶部突变的中高幅漏斗型形态来识别。常见的层理构造有平行层理、波状层理、水平层理等[6]。
天然堤位于河道两旁,向河道方向一侧较抖,向外一侧较缓。该沉积微相的沉积物以极细的砂和粉砂为主,常见的砂岩类型以深灰色粉砂岩和黑灰色泥质砂岩为主,层理构造受流水控制较明显,主要发育砂纹层理、波状层理和交错层理,并且可以看到少量的植物化石碎片[7]。
岩性以黑灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩为主,常见到水平层理和砂纹层理,水动力环境适合生物生存,水体平静,在观察中见到大量的生物遗迹,植物叶片化石、虫孔和生物扰动构造,测井响应特征形态呈低幅度齿状[8]。
沉积剖面相是明确沉积展布及纵向演化的重要依据。通过对研究区的连井剖面分析,论述了沉积系统的水平方向展布特征以及演化特征,将地层和沉积微相类型的空间展布表现出来。研究区长63油层组主要沉积作用类型为水下分流河道[9]。如图4所示。
图4 长63油层沉积相剖面图
长63时期,鄂尔多斯盆地沉降减缓,湖盆开始收缩,进入三角洲建设期。从长63沉积微相平面展布看出,主要有2~3支水下分流的河道砂体,沿着物源方向呈北东向西南展布。绘制的过程中,结合测井相解释的成果,将砂地比高于0.3的划分为水下分流河道,砂地比低于0.3的划分为分流间湾。研究区油区长63油层组砂体受湖盆变化影响,砂岩厚度一般在1~10 m,砂体连通性较好[10]。
1)研究区长63主要发育三角洲前缘相,沉积微相类型为水下分流河道微相、河口坝微相、天然堤微相和分流间湾微相。
2)研究区长63砂体发育较好,呈北东向西南展布,河道较宽,发育2~3条三角洲的前缘河道砂体,自下而上砂体逐渐增加且连通性好,具有良好的发展前景。