（中石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院 ）低滲透油氣田勘探開發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710018

吳堡地區(qū)南梁油田長(zhǎng)4＋5油層組沉積微相研究

何右安，郭路，高文冰

（中石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院 ）低滲透油氣田勘探開發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710018

通過巖石學(xué)、巖石相及其組合特征分析，確定了吳堡地區(qū)南梁油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)4＋5油層組主要發(fā)育三角洲前緣亞相沉積，進(jìn)一步可細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道側(cè)翼以及淺湖泥3種微相，并建立了不同微相的巖電響應(yīng)關(guān)系。通過剖面相和平面相研究表明，長(zhǎng)4＋5油層組發(fā)育北東和南西2個(gè)方向的物源，于區(qū)內(nèi)中部匯合，其中北東向物源規(guī)模較大。

巖石相；沉積微相；沉積相模式；長(zhǎng)4＋5油層組；吳堡地區(qū)

吳堡地區(qū)南梁油田位于甘肅省華池縣紙坊鄉(xiāng)～陜西省志丹縣義正鄉(xiāng)內(nèi)，區(qū)域構(gòu)造位于陜北斜坡南部一西傾單斜，主要含油層系為延長(zhǎng)組長(zhǎng)9、長(zhǎng)8、長(zhǎng)7、長(zhǎng)6、長(zhǎng)4＋5、長(zhǎng)3油層組和侏羅系［1］。

2011年，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)4＋5油層組新鉆井320口，試油日產(chǎn)油21.85m3，日產(chǎn)水12.1m3，建產(chǎn)效果良好。隨著鉆井資料的豐富，亟需對(duì)該區(qū)地質(zhì)特征開展系統(tǒng)研究，確定長(zhǎng)4＋5油層組的沉積微相類型及其砂體展布特征，為建產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)及開發(fā)策略制定奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 巖石學(xué)特征

1.1 巖石成分

巖心分析表明，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)4＋5油層組主要為巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖，其次為長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖 （圖1）。碎屑顆粒主要為長(zhǎng)石、石英、巖屑及云母等［2，3］，其中長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)（φ（F））介 于40%～60%之 間，平 均 為49.3%，石英體積分?jǐn)?shù) （φ（Q））介于18%～31%之間，平均為27.2%，巖屑體積分?jǐn)?shù)（φ（R））介于16%～33%之間，平均為23.5%。巖屑成分以變質(zhì)巖為主，其次為巖漿巖，沉積巖含量較少。填隙物中，水云母和鐵方解石分別占到4.2%和5%，其次為綠泥石 （2.1%）及高嶺石 （2%），網(wǎng)狀黏土（0.78%）、硅質(zhì) （1.58%）、長(zhǎng)石質(zhì) （0.1%）較少。綜上，研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)4＋5油層組巖石成分成熟度較低。

1.2 粒度特征

圖1 研究區(qū)長(zhǎng)4＋5油層組砂巖分類三角圖

吳堡地區(qū)南梁油田長(zhǎng)4＋5油層組碎屑巖顆粒粒徑主要分布于0.1～0.3mm之間，其中最大粒徑介于0.15～0.3mm之 間，平 均 為0.25mm。巖石分選性中等-好，磨圓度多為次棱角狀，膠結(jié)方式主要為薄膜式、孔隙－薄膜式及次生加大－孔隙式膠結(jié) （表1）。由此可見，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)4＋5油層組巖石結(jié)構(gòu)成熟度中等。

表1 研究區(qū)長(zhǎng)4＋5油層組巖石結(jié)構(gòu)特征統(tǒng)計(jì)表

2 巖石相

巖石相是指具有一定結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的巖石類型總和，它是反映特定水動(dòng)力條件及其沉積作用的產(chǎn)物。一種或多種巖石相組合構(gòu)成了特定的沉積微相類型。因此，巖石相研究對(duì)于揭示水動(dòng)力特征及其沉積環(huán)境具有十分重要意義［4］。通過取心井觀察，長(zhǎng)4＋5油層組巖石中可見豐富的牽引流沉積結(jié)構(gòu)，與不同巖石類型構(gòu)成了區(qū)內(nèi)常見的6種巖石相［5～7］（圖2）。

圖2 研究區(qū)巖石相類型

1）平行層理細(xì)砂巖相 巖石以細(xì)砂巖為主，粉砂巖次之，顏色多為灰色、灰褐色，含油。沉積紋層呈水平狀，反映其形成于較強(qiáng)水動(dòng)力環(huán)境下，一般發(fā)育于三角洲前緣的水下分流河道中。

2）交錯(cuò)層理粉細(xì)砂巖相 巖石顏色多為灰色、灰褐色，含油。紋層呈斷續(xù)狀，反映其為較弱水動(dòng)力條件下沉積形成，一般發(fā)育于河道側(cè)翼。

3）塊狀層理粉砂巖相 塊狀層理反映了快速堆積的沉積特點(diǎn)，與研究區(qū)物源供給充分，沉積物快速向湖心推進(jìn)的判斷一致。底部往往與泥質(zhì)沉積呈突變接觸，為較強(qiáng)水動(dòng)力條件下的河道沉積。

4）變形層理粉砂巖相 變形層理是三角洲前緣沉積較為典型的、常見的標(biāo)志，反映了因沉積物快速堆積而導(dǎo)致的層理構(gòu)造變形，一般發(fā)育于粉砂巖中。

5）小型槽狀交錯(cuò)層理粉砂巖相 為三角洲前緣分流河道及河道側(cè)翼中常見的沉積構(gòu)造，紋層厚度不足1mm，反映一種低流態(tài)沉積。

6）塊狀泥巖相 顏色多為深灰色和黑色，為弱水動(dòng)力條件下淺湖泥質(zhì)沉積。

3 沉積微相

在巖石相劃分的基礎(chǔ)上，通過對(duì)典型巖石相組合特征的分析認(rèn)為，研究區(qū)屬于三角洲前緣亞相沉積，進(jìn)一步可細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道側(cè)翼及淺湖泥3種微相［8，9］。

圖3 研究區(qū)不同類型微相電測(cè)曲線響應(yīng)特征

1）水下分流河道微相 水下分流河道是研究區(qū)強(qiáng)水動(dòng)力條件下形成的沉積區(qū)域，沉積物以中－細(xì)砂巖、粉砂巖為主，多具正韻律特征。河道保存較為完整，底部可見沖刷面，沖刷面之上有泥礫，向上逐漸過渡為具平行層理的細(xì)砂巖和具砂紋層理的粉砂巖。砂巖厚度一般大于6m，部分地區(qū)由于多期河道疊置可以形成超過15m厚的砂巖。自然電位、自然伽馬曲線呈現(xiàn)較為明顯的箱形－鐘形特征 （圖3）。

2）水下分流河道側(cè)翼微相 水下分流河道側(cè)翼主要是洪水期河道漫溢形成的細(xì)粒砂體沉積，其次還包括受湖浪改造后在河道邊部所形成的類似席狀砂沉積。巖性多為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，厚度較小，一般不超過2m，沉積結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，以砂紋層理為主，見變形構(gòu)造。自然電位曲線多為指狀、漏斗狀，齒化嚴(yán)重，振幅較小 （圖3）。

3）淺湖泥微相 淺湖泥沉積物主要由河流帶來的懸浮質(zhì)淤泥、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等組成，粒度較細(xì)，分選中等，多見水平層理、塊狀層理。自然電位曲線多靠近基線 （圖3）。

從17口取心井巖心觀察來看，研究區(qū)長(zhǎng)4＋5油層組主要以水下分流河道砂體沉積為主，水下分流河道側(cè)翼整體發(fā)育程度低。反映了研究區(qū)在低坡度、物源充足的條件下，分流河道不斷向湖心推進(jìn)并形成疊置和連片水下分流河道沉積的特點(diǎn)。

4 沉積微相分布特征

1）剖面相展布特征 在巖電響應(yīng)關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)內(nèi)長(zhǎng)4＋5油層組單井相進(jìn)行了劃分，進(jìn)而系統(tǒng)研究了剖面相的展布規(guī)律。從北東－南西方向連井剖面 （圖4）可以看出，研究區(qū)內(nèi)砂體主要為水下分流河道沉積，其間偶有水下分流河道側(cè)翼沉積。水下分流河道垂向上多疊置在一起，這與區(qū)內(nèi)地形坡度較緩，湖泊較淺，物源供給較充足，河道侵蝕能量較強(qiáng)有關(guān)。

圖4 研究區(qū)沉積相剖面展布特征

2）平面相展布特征 在平面砂體等厚圖 （圖5（a））的基礎(chǔ)上，結(jié)合單井相、剖面相分析，對(duì)區(qū)內(nèi)沉積微相平面展布特征進(jìn)行了深入研究。從圖5（b）中可以看出，研究區(qū)主要發(fā)育水下分流河道沉積，河道多呈條帶狀分布，連片砂體為多期次河道疊合或側(cè)向拼合形成。

圖5 研究區(qū)長(zhǎng) （4＋5）22砂體厚度圖 （a）和沉積相圖 （b）

在河道規(guī)模上，由東北部物源形成的河道占有優(yōu)勢(shì)地位，而西南部物源形成的河道規(guī)模稍小。水下分流河道側(cè)翼微相主要沿河道側(cè)緣分布，規(guī)模較小，亦呈帶狀分布。

圖6 研究區(qū)沉積模式圖

5 沉積相模式

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景［10～12］及沉積微相剖面與平面展布特征，總結(jié)了研究區(qū)的沉積相模式 （圖6）。研究區(qū)主要為淺水三角洲沉積，位于三角洲前緣，靠近湖心位置。區(qū)內(nèi)物源主要來自于東北方向和西南方向，其中東北方向規(guī)模較大。不同方向上的水下分流河道在研究區(qū)中部匯合，形成整體上連續(xù)分布的條帶狀砂體沉積。由于水體較淺，地形較為平緩，河道沖刷沉積作用占主要地位，形成多期次河道砂體的疊置，河口砂壩不發(fā)育，為后期河道沖刷所侵蝕。在水下分流河道邊部，發(fā)育少量的水下分流河道側(cè)翼沉積。

6 結(jié)論

1）吳堡地區(qū)南梁油田長(zhǎng)4＋5油層組屬于三角洲前緣沉積，進(jìn)一步可細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道側(cè)翼及淺湖泥3種微相。

2）對(duì)長(zhǎng)4＋5油層組剖面相和平面相分析表明，區(qū)內(nèi)發(fā)育北東和南西2個(gè)方向物源，并于中部匯合。

3）研究區(qū)水下分流河道能量較強(qiáng)，河口壩不發(fā)育，向湖心方向，水下分流河道砂體變寬且疊置連片分布。

［1］孫肇才，謝秋元 .疊合盆地的發(fā)展特征及其含油氣性——以鄂爾多斯盆地為例 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，1980，2（1）：13～21.

［2］白玉彬，羅靜蘭，張?zhí)旖?，?.鄂爾多斯盆地吳堡地區(qū)延長(zhǎng)組烴源巖特征及評(píng)價(jià) ［J］.蘭州大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2012，48（5）：22～28.

［3］白玉彬，羅靜蘭，劉新菊，等 .鄂爾多斯盆地吳堡地區(qū)上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組原油地球化學(xué)特征及油源對(duì)比 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，2013，31（2）：374～383.

［4］劉爽 .儲(chǔ)層巖相的分形識(shí)別 ［D］.大慶：大慶石油學(xué)院，2005.

［5］夏長(zhǎng)淮 .沉積模擬技術(shù)在油氣田勘探開發(fā)中的應(yīng)用 ［D］.廣州：中國(guó)科學(xué)院研究生院 （廣州地球化學(xué)研究所），2003.

［6］吳少波 .鄂爾多斯盆地東部延長(zhǎng)油區(qū)上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組高分辨率層序地層與儲(chǔ)層研究 ［D］.西安：西北大學(xué)，2007.

［7］李偉才 .三角洲外前緣砂體結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律研究 ［D］.武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢），2012.

［8］王居峰，郭彥如，張延玲，等 .鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組層序地層格架與沉積相構(gòu)成 ［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2009，23（5）：803～808.

［9］廖志偉 .鄂爾多斯盆地富縣地區(qū)山西組－下石盒子組沉積相及儲(chǔ)層特征研究 ［D］.成都：成都理工大學(xué)，2012.

［10］付金華，高振中，牛小兵，等 .鄂爾多斯盆地環(huán)縣地區(qū)上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6-3砂層組沉積微相特征及新認(rèn)識(shí) ［J］.古地理學(xué)報(bào)，2012，14（6）：695～706.

［11］陳全紅 .鄂爾多斯盆地南部三疊系延長(zhǎng)組沉積體系與層序地層學(xué)研究 ［D］.西安：西北大學(xué)，2004.

［12］雷露 .鄂爾多斯盆地樊學(xué)油區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)4＋5油層組沉積微相及儲(chǔ)層特征 ［D］.西安：西北大學(xué)，2010.

［編輯］ 鄧?yán)?/p>

Sedim entary M icrofacies of Chang 4+5 Reservoir of Nan liang Oilfield in W ubu Area

HE You'an，GUO Lu，GAO Wenbing (First Author's Address:Research Instituteof Petroleum Exploration and Development，Changqing Oilfield Company;National Engineering Laboratory of Exploration and Developmentof Low-permeability Oil and GasFields，Xi'an 710018，Shaanxi，China)

Through the petrologic，lithofacies and its combination analysis，it was determined that delta front subfacies was mainly developed in Chang 4+5 reservoir ofWubu Area，it could be further divided into 3 subfacies，such as underwater distributary channel，underwater distributary channel flank and shallow lacustrine mud，a rock-electrical response relationship was established for differentmicrofacies.By studying the section and plain sedimentary facies，the result shows that provenances are developed in the northeast and southwestof Chang4+5 reservoir，they meet in themiddle of the area，in which the source from the northeast is larger in size.

lithofacies;sedimentarymicrofacies;sedimentary faciesmode;Chang 4+5 reservoir;Wubu Area

TE121.3

A

1000-9752（2014）05-0015-05

2013-12-20

何右安 （1979-），男，2001年大學(xué)畢業(yè)，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)方面的工作。