李功權(quán),肖宇航 (長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北武漢430100)
鎮(zhèn)涇油田紅河55井區(qū)位于鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷南端,西南部與西緣斷褶帶相鄰,南隔渭北隆起,構(gòu)造較簡單,目前正在處于滾動開發(fā)期。為提高開發(fā)效率,實現(xiàn)勘探開發(fā)的目的,務(wù)必在開展各項工作前,對目的層長91油層進行儲層砂體研究。下面,筆者以區(qū)域沉積相帶劃分基礎(chǔ)為前提,在等時對比的地層格架下進行沉積微相研究,為預(yù)測其屬性、砂體規(guī)模及展布,為研究油水運動特點和剩余油分布提供地質(zhì)依據(jù)。
三疊系延長組地層形成于內(nèi)陸坳陷湖盆的一個完整演化旋回期內(nèi),是鄂爾多斯盆地在中三疊世秦嶺海槽最終關(guān)閉后沉積的第一套生儲油巖系,代表了一次湖泊沉積發(fā)生、發(fā)展和消亡的完整過程[1-2]。根據(jù)巖性、電性、旋回組合及含油性等特征,將其自下而上劃分為5段10個油層組:長一段 (長10油層組)、長二段 (長9、長8油層組)、長三段 (長7、長6、長5、長4油層組)、長四段 (長3、長2油層組)、長五段 (長1油層組)。其中長五段和長四段缺失,長三段中的長4、長5油層組為殘留厚度,長6油層組以下地層發(fā)育完整,地層厚度基本穩(wěn)定[3]。
鎮(zhèn)涇區(qū)塊延長組地層總體上呈東南高、西北低的單斜構(gòu)造形態(tài),構(gòu)造簡單幅度較小,局部發(fā)育小型低幅度鼻狀隆起,區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形主要受控于盆地西南緣的逆沖推覆作用[4]。進入長9油層組期后,由于盆地西、南部邊緣斷裂及與其斜交的鋸齒狀次級斷裂活動加劇,沉積速度加大,形成西南陡、東北緩不對稱湖盆,湖岸線迅速向外推移,在盆地西南部較陡的斜坡帶上,主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積體系[4]。總體處于強烈下陷期,沉降速度加快,可容納空間的增加明顯大于沉積補給通量,且持續(xù)占主導(dǎo)地位[5-6]。
1)巖石特征 長9油層組砂巖顏色多為淺灰色或褐灰色,泥巖為灰色-深灰色,并沉積巖中可見植物碎片,體現(xiàn)其水下暗色還原特征。該儲層碎屑巖以巖屑長石砂巖為主,長石巖屑砂巖次之;砂巖粒度以細粒為主,中粒砂次之;磨圓度次棱狀為主,分選中等至好,顆粒支撐結(jié)構(gòu)。其巖屑平均含量為39.3%,石英、長石次之,石英平均含量為26.8%,長石平均含量為28.2%。長91油層砂巖的成分成熟度偏低,結(jié)構(gòu)成熟度中等。
2)沉積構(gòu)造特征 沉積構(gòu)造特征是沉積占優(yōu)勢的沉積介質(zhì)和能量條件的綜合響應(yīng),是沉積相的重要標志[6]。通過對長91油層14口取心井的巖心觀察,主要識別出槽狀交錯層理、板狀交錯層理、塊狀層理、平行層理、水平層理、波狀層理、透鏡狀層理、變形層理等9種沉積構(gòu)造。在砂巖中可見交錯層理、平行層理、沖刷面等沉積構(gòu)造,其顆粒較細的粉砂巖中發(fā)育波狀層理。砂體正韻律較多,底部可見反韻律。泥巖中常見蟲孔、透鏡構(gòu)造、炭屑、植物碎屑。
在長91油層底部透鏡狀層理、波狀層理、水平層理、變形層理多見,并伴有沙紋層理及生物擾動構(gòu)造,巖性以為粉砂巖、泥巖主,反應(yīng)了水動力條件不強,水流和波浪作用影響較弱,水體相對靜止。中部以交錯層理和平行層理為主,巖性多為砂巖及粉砂巖,可見沖刷面,沉積單元由侵蝕面、無沉積面或特征突出面與相鄰單元分開,表明水流的運動方向頻繁發(fā)生變化,水動力條件較強,沉積物快速堆積。頂部再現(xiàn)透鏡狀層理、波狀層理、水平層理、變形層理,并見生物擾動構(gòu)造及韻律層理,巖性變?yōu)榉凵皫r、泥巖。
圖1 長91儲層55-2井粒度概率累積曲線
3)概率累積曲線特征 不同性質(zhì)的沉積物在概率累積曲線上有不同的顯示,利用其差異可直觀地比較沉積物之間的差別和識別沉積環(huán)境。砂體的搬運方式可分為滾動搬運、跳躍搬運和懸浮搬運3類,它們在概率累積曲線上分別各自成段[7]。長91油層的砂巖粒度概率累積曲線多為兩段式,以跳躍總體和懸浮總體為主,頻率曲線為不對稱正偏態(tài)曲線,多為河道沉積 (見圖1)。
圖2 沉積微相與測井相關(guān)系
1)水下分流河道 水下分流河道是辮狀河三角洲前緣亞相中的分流河道入湖后在水下的延伸部分。水動力相對水上河道較弱,故沉積物粒度以細砂巖為主,少量的粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖,砂巖中常發(fā)育炭屑層,順層分布。分流河道底部常見巖性突變面和沖刷面,可見泥礫,反映水下分流水道對下部河口壩砂體、分流間灣沉積或沼澤地層的侵蝕沖刷。由于辮狀河河道的擺動性強,以及多期旋回的疊加,內(nèi)部往往由多個下粗上細的砂巖透鏡體相互疊加而成。交錯層理、沖刷面構(gòu)造、平行層理為其主要的構(gòu)造類型。自然電位曲線呈中-至高幅度的箱形,由于水下分流河道多期疊加的特征以及水道波浪改造的特點,導(dǎo)致自然伽馬曲線呈齒化箱形或鐘形,同時突起的幅度越大也反應(yīng)了砂體分選越好 (見圖2(a))。
2)分流河道間 其巖性較細主要以泥巖為主,或夾粉砂質(zhì)泥巖,有時夾厚度小于1m的薄砂層。因水下分流河道特別活躍,遷移頻繁,河道間沉積物往往遭受侵蝕破壞,常以大小不等的透鏡狀形式出現(xiàn),沉積構(gòu)造中可見小型水平層理、交錯層理及波狀層理。自然電位曲線一般平直,幅度很小,有時呈低幅的指狀特征,自然伽馬曲線齒化明顯 (見圖2(b))。
3)河口砂壩 常位于水下分流河道的前緣及側(cè)緣。由下向上為明顯的反旋回沉積。下部常為具有波狀層理的泥質(zhì)粉砂巖和泥質(zhì)細砂巖薄互層沉積為主,砂巖中常含炭屑,向上逐漸變粗,主要為板狀交錯層理細砂巖、平行層理細砂巖或中砂巖。底部常與分流間灣泥巖突變接觸,位于頂部的砂體受侵蝕沖刷作用的改造,泥質(zhì)成分被帶走,粗粒物質(zhì)保留下來,從而形成厚度大、分選好、無細粒沉積物夾層的孤立河口壩砂體。也可形成多期疊加的疊加式河口壩砂體或與水下分流河道砂體多期疊置。自然電位曲線呈漏斗型,或者上部漏斗下部鐘形的上粗下細的反韻律組合,自然伽馬齒化。由于水流介質(zhì)能量較強、河水攜帶的沉積物被流水改造形成分布廣泛的席狀砂,因此工區(qū)河口砂壩砂體不發(fā)育 (見圖2(c))。
4)席狀砂 由于湖水的岸流作用,先期沉積的河口砂壩被不停沖刷淘洗改造,大量的粉沙和泥質(zhì)物質(zhì)被帶走,在沿岸與主砂體周圍形成由粉砂與細砂組成的范圍寬厚度薄的砂體沉積,內(nèi)部可見沙紋層理。由于在辮狀河三角洲前緣的最前部河道水動力較弱,常與泥質(zhì)物質(zhì)交互沉積,多表現(xiàn)為頂、底突變的交錯層理的薄層砂體,自然電位異常幅度較小,自然伽馬齒化明顯 (見圖2(d))。
圖3 沉積微相平面展布
(1)HH55井區(qū)長91油層儲集體成分成熟度偏低,結(jié)構(gòu)成熟度中等,其顏色表現(xiàn)為水下暗色還原環(huán)境。其中槽狀交錯層理、板狀交錯層理、塊狀層理、平行層理、水平層理、波狀層理、透鏡狀層理、變形層理等均有發(fā)育。
(2)長91油層屬于辮狀河三角洲前緣沉積,主要發(fā)育的沉積微相有水下分流河道、分流河道間、河口沙壩、席狀砂。