瓦窯堡油田中山川區(qū)延長組長４＋５油層沉積特征

葉　玉　李旭芬　王　凱　李元元　孫　磊

摘要：瓦窯堡油田長4+5儲層巖性主要為淺灰白色細(xì)粒長石砂巖、粉砂巖為主，粒度概率曲線以兩段式為主，在觀察的基礎(chǔ)上，研究長4+5油層的巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，結(jié)合該區(qū)十幾口井的測井資料及粒度參數(shù)圖件分析，長4+5儲層沉積為湖泊三角洲平原沉積，分流河道砂體形成本區(qū)的主要儲集層，儲層分布主要受沉積特征控制。

關(guān)鍵詞：沉積特征；延長組；瓦窯堡油田；鄂爾多斯盆地；沉積微相

中圖分類號：TE112 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）15-0047-03

鄂爾多斯盆地中生界上三疊統(tǒng)延長組是在一個大型坳陷型內(nèi)陸盆地中沉積的一套以河流和湖泊相為主的陸源碎屑巖。在大約12Ma的持續(xù)時間里，歷經(jīng)了湖進—相持—湖退的“三段式”演化階段，相應(yīng)地保存了一套湖盆發(fā)生—發(fā)展—消亡全過程的沉積物，構(gòu)成了陸相湖盆最典型的向上變細(xì)，再變粗的復(fù)合韻律型地層結(jié)構(gòu)。

瓦窯堡油田中山川區(qū)位于陜西省子長縣境內(nèi)，其大地構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡東部。研究區(qū)上三疊統(tǒng)延長組長4+5油層為一由東向西傾斜的大型平緩單斜構(gòu)造，傾角一般不到1°，構(gòu)造幅度極小，平均坡降7～10m/km左右，斷層與局部構(gòu)造均不發(fā)育，局部因差異壓實作用而產(chǎn)生鼻狀構(gòu)造。長4+5油層在油田內(nèi)分布范圍及沉積特征，決定了油田分布范圍及產(chǎn)能的高低，而長4+5油層的分布范圍及儲集性能主要受沉積特征的控制。因此，對該區(qū)長4+5油層進行巖石學(xué)特征及沉積相帶的詳細(xì)研究，對油田的進一步勘探、開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

根據(jù)巖石學(xué)特征、對比標(biāo)志層和沉積旋回特征， 將長4＋5油層組可進一步劃分為長4＋51、長4＋521、長4＋522和長4＋523四個油層亞組，研究得出主力油層長4+52為特低滲儲層為主；儲層的沉積厚度大，物性好。在地層劃分時，中部砂巖含量高的部分劃分為長6含油層系，泥巖比較發(fā)育的下段劃分為長7含油層系，泥巖比較發(fā)育的上段劃分為長4+5含油層系。長4+5中部有一層凝灰質(zhì)泥巖，具有高聲波時差、高電位、高電阻、大井徑值，此標(biāo)志層及其上為長4+51，其下為長4+52后者較前者砂巖發(fā)育。

一、巖石學(xué)特征

根據(jù)巖芯觀察及室內(nèi)巖石薄片鑒定結(jié)果分析，中山川區(qū)長4+5儲層巖性主要長4+5油層巖主要為灰色、灰綠色、灰褐色巖屑長石砂巖和長石砂巖，砂巖碎屑組分主要由長石、石英和巖屑構(gòu)成，以長石含量為最高，如圖1所示：

根據(jù)19口井210個巖石薄片鑒定結(jié)果，長4+5砂巖組分中，石英平均含量21.0%。云母含量平均4.4%，巖屑含量平均11.1%，由泥質(zhì)巖巖屑及巖漿巖、變質(zhì)巖巖屑組成。按砂巖的分類，長4+5儲層砂巖屬典型的長石砂巖。砂巖中重礦物含量較少，含量為0.8%，主要有穩(wěn)定組分鋯石、石榴子石，穩(wěn)定性較差的組分磷灰石、黃鐵礦、綠簾石和較穩(wěn)定的榍石等。雜基含量一般平均2.23%，主要為泥鐵質(zhì)及細(xì)粉砂質(zhì)雜基，膠結(jié)物膠結(jié)物主要為綠泥石、濁沸石、方解石、高嶺土、石英及長石的次生加大所形成的硅質(zhì)組成，長石質(zhì)和石英質(zhì)為長4+5油層組中主要為膠結(jié)物，平均2.60%。

填隙物包括雜基和膠結(jié)物。膠結(jié)物的含量較高，平均為6.9%。由方解石（平均為1.7%）、石英質(zhì)（平均為2.6%）和長石質(zhì)（平均為2.6%）組成。其中雜基的含量平均為9.1%。雜基包括粘土礦物（平均為1.0%）、伊利石（平均為1.0%）、綠泥石（平均為2.7%）和云母（平均為4.4%）。上述填隙物中，綠泥石多以葉片狀垂直于碎屑顆粒表面分布，呈櫛殼狀結(jié)構(gòu)。方解石等多為孔隙充填產(chǎn)狀，硅質(zhì)和長石質(zhì)以顆粒的加大邊產(chǎn)狀為主，部分以晶粒狀充填于孔隙中。粘土礦物絕對含量12.98%，以綠泥石為主，相對含量達(dá)64%，次為高嶺土，相對含量27.25%，伊利石4.5%，伊／蒙混層相對含量4%，混層比為5%。

結(jié)構(gòu)特征為：長4+5油層碎屑顆粒多呈次棱角狀，粒徑0.2～0.75mm，平均0.44mm；分選系數(shù)為0.63～0.80，平均0.72，分選較好－好；膠結(jié)類型主要為薄膜－孔隙－鑲嵌式復(fù)合膠結(jié)，部分為孔隙－接觸式。顆粒間多呈點－線接觸支撐，以線接觸為主。總體來看長4+5油層組礦物成熟度較低，結(jié)構(gòu)成熟度中等—較好，成巖作用十分強烈，長4+5油層組為低孔隙度、特低滲透率的致密砂巖儲層。

二、長4+5油層組微相劃分及特征

沉積相是沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖（物）特征的綜合，故研究沉積環(huán)境和分析在該環(huán)境下形成的沉積巖特征是區(qū)分沉積相類型的基礎(chǔ)。前人研究認(rèn)為，陜北地區(qū)，從長7期至長4+5期，形成了連續(xù)的湖泊—三角洲—河流沉積體系，參照前人的研究分析成果，在地層對比及沉積體系研究基礎(chǔ)上，通過對本區(qū)長4+5巖芯沉積標(biāo)志分析、測井沉積微相特征分析及單井相綜合分析，系統(tǒng)研究該區(qū)延長組長4+5的沉積相類型及其平面展布特征，進而分析研究區(qū)砂體展布特征，筆者認(rèn)為長4+5油層為湖泊三角洲相，其砂體主要為三角洲平原的分流河道砂體，河口沙壩不發(fā)育。

根據(jù)研究區(qū)巖石相、測井相的分析，結(jié)合野外剖面觀察綜合分析，認(rèn)為研究區(qū)上三疊統(tǒng)延長組長2油層主要為河流相、長4+5、長6油層主要為三角洲相沉積，并可細(xì)分為3個亞相、7個微相（見表1）。其具體特征分述如下：

（一）長4+5、長6油層組沉積微相特征

綜合研究表明，瓦窯堡油田中山川區(qū)長4+5、長6油層組為鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)延長期安塞－子長淺水臺地型曲流河三角洲沉積體系組成部分，河口壩不發(fā)育，從下到上表現(xiàn)為一個三角洲進積的全過程，即從長63前三角洲至長62三角洲前緣，再到長61、長4+5期三角洲平原演化。

（二）主要發(fā)育的幾類微相

1．分流河道。分流河道是三角洲前緣及三角洲平原主要微相組成之一，也是研究區(qū)主要砂體成因類型?？煞譃樗霞八聝刹糠?。巖性為灰色細(xì)粒長石砂巖。砂體具有正粒序結(jié)構(gòu)，下部以細(xì)砂巖為主，向上變細(xì)為粉砂巖、泥質(zhì)砂巖及泥巖。單層砂體厚約4～8 m，河道底部見有沖刷構(gòu)造，沖刷面上分布有泥礫，砂體發(fā)育板狀和槽狀交錯層理、平行層理、塊狀層理。

粒度概率曲線以兩段式為主（如圖2所示），跳躍總體含量一般＞80%，斜率一般55～65度，懸浮總體一般＜20%，細(xì)截點為φ3.5～φ4之間。在CM圖解中表現(xiàn)出強牽引流特征。

分流河道砂體自然電位曲線以中-高幅箱形或鐘形為主，其形態(tài)差異明顯，主要取決于水下分流河道所處的位置。位于河道主體，則河道砂體巨厚，天然堤不發(fā)育，電測曲線為箱形；位于河道側(cè)緣，分流河道沉積減薄，天然堤沉積較厚，電測曲線為鐘形。在遠(yuǎn)岸帶，不穩(wěn)定水道因水流能量減弱，砂層變薄而成寬指狀。其次，水道頻繁進退形成不同形狀的疊加，例如，因水道進積形成漏斗形上疊箱形的復(fù)合型，或因水道退縮則形成鐘形疊加在箱形之上的復(fù)合型。

2．分流間洼。位于水上分流河道之間，沉積物多為洪泛懸浮的泥質(zhì)沉積，垂向加積作用為主，巖性主要為泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等，顏色以深灰、灰、灰綠色為主，水體滯留、能量低，植物脈片豐富且保存好?？梢娏魉凹y層理、水平層理及蟲跡化石。因為經(jīng)常處于半水淹的狀態(tài)，沼澤發(fā)育，多可形成煤。分流間洼細(xì)粒沉積自然伽馬曲線常為指狀高值，自然電位曲線無負(fù)異常，接近于泥巖基線。

三、長4+5油層組沉積相平面分布規(guī)律

從圖4中可以看出來，長4+52油層段發(fā)育6支砂體。其中兩條由北向南展布，一支沿6-39井—6-19井展布，另一支沿6-30井展布，這兩支砂體在6-31井處交叉后又在6-37井處分叉，最終交叉為一支沿2-20井—2-35井展布的砂體；其余四條都是由北東到西南方向展布。主要發(fā)育分流河道砂體。地層厚度28～75m，砂層厚度4～35m，砂體寬度約為10～20km。

從圖4中可以看出，長4+51油層段發(fā)育6支砂體，其中一支砂體沿6-18井展布，一支呈指狀的砂體沿6-33—2-35井展布并與上支砂體交叉于6－16井附近，另一支呈指狀的砂體沿2—70井展布，在2278井附近分叉，并與上支砂體交叉于2336井附近；其余2支砂體由北東到西南方向展布。主要發(fā)育分流河道砂體。地層厚度15～58m，砂層厚度5～42m，砂體寬度10～25km。

根據(jù)沉積體系研究成果，結(jié)合沉積巖巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及測井電性等相標(biāo)志特征進行的沉積微相識別和劃分結(jié)果，最后綜合砂厚圖及沉積微相圖分析，長4+5為主要單元分析平面微相及砂體展布特征：

1．長4+52期。長4+52期是長61三角洲建設(shè)鼎盛期后繼長7后的又一次小型湖侵三角洲退積沉積作用，仍以三角洲平原亞相沉積環(huán)境為主，主要微相類型為分流河道及分流間洼兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育六條分流河道，呈北東向條帶狀展布，但規(guī)?？傮w已不如長61期。

2．長4+51期。長4+51期本次小型湖侵作用達(dá)到頂峰，以三角洲平原亞相沉積環(huán)境為主，主要微相類型為分流河道及河間洼地兩種。研究區(qū)內(nèi)從東至西依次發(fā)育六條分流河道，呈北東向條帶狀展布，總體規(guī)模較小。

四、結(jié)論

1．研究區(qū)長4+5儲層巖性主要為淺灰白色細(xì)粒長石砂巖、粉砂巖為主。礦物成分成熟度較低、結(jié)構(gòu)成熟度中等-較好，粒度分選性較好。

2．長4+5沉積時期為三角洲平原，水下分流河道砂體形成本區(qū)的主要儲集層.由于河流的側(cè)向遷移，多叉道的網(wǎng)狀水下分流河道分布范圍大，水下分流河道彼此相連，可構(gòu)成較大面積的片狀分布。

3．長6-長4+5經(jīng)歷了長6初期湖盆收縮、至長6末湖盆收縮停止再到長4+5期湖盆短暫再擴展的這樣一個由湖退—湖進序列構(gòu)成的完整沉積旋回。

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作者簡介：葉玉（1982－），女，陜西延安人，西安醫(yī)學(xué)院助理工程師，研究方向：強度理論、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。