鐮刀灣探區(qū)延長組長2油層組沉積體系特征分析

徐 嬌， 嚴(yán)衛(wèi)宏， 陳全紅， 劉昊偉

(1.延安大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院， 陜西 延安 716000；2.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系, 陜西 西安 710069; 3.中國海洋石油總公司北京研究總院, 北京 100027；4.中國石油勘探開發(fā)研究院， 北京 100083)

0 引 言

鄂爾多斯盆地鐮刀灣探區(qū)長2期整體水體較淺，基底穩(wěn)定，主要為河流沉積、河道砂壩發(fā)育、河漫灘沉積不發(fā)育或者以廢棄相保存部分[1-3].通過對鐮刀灣探區(qū)100余口井的巖心觀察及對鐮106井、化3井、化45-28井等的重點(diǎn)分析，結(jié)合巖電特征、沉積模式等圖譜資料的對比研究，對鐮刀灣探區(qū)延長組長2油層組河流沉積體系的特征進(jìn)行了研究.根據(jù)沉積相劃分的主要標(biāo)志，綜合研究了鐮刀灣地區(qū)延長組長2油層組的沉積特征，認(rèn)為該區(qū)可劃分為河流相和辮狀河、曲流河、交織河3類亞相沉積(表1).

表1 鐮刀灣地區(qū)長2沉積體系劃分表

從平面上看，各個單獨(dú)的河段從低彎度到高彎度都有，它們構(gòu)成了一個連續(xù)系列.河流作用是大陸環(huán)境中很重要的地質(zhì)營力之一，河流沉積主要為垂向加積.在適宜的構(gòu)造條件下，有時甚至可發(fā)育上千米厚的河流沉積[4，5].依據(jù)砂體的幾何形態(tài)、相序特征和相變關(guān)系以及河道的平面形態(tài)，可以分為辮狀河、曲河流及交織河3個亞相，其突出特征與主要的沉積場所是河道.鐮刀灣地區(qū)長2油層組主要為河流相沉積，其中長23以辮狀河沉積為主，長22以曲流河沉積為主，長21大部分為交織河.

1 辮狀河

辮狀河通常發(fā)育在地形梯度相對較大的地區(qū)，其河水往往攜沙量大，以推移質(zhì)為主，河道寬而淺，流量變化大，垂向加積快，在河道中常常形成一系列河道砂壩.辮狀河的“二元結(jié)構(gòu)”不明顯，下部粗碎屑組分占的比例大，上部細(xì)碎屑組分不發(fā)育[6].本區(qū)的辮狀河沉積主要發(fā)育于長23油層組，由砂巖構(gòu)成了巨厚的層系，缺乏河道間細(xì)粒沉積夾層.砂巖段的厚度較大，而泥質(zhì)巖段小于10 m.砂巖一般由一系列不完整的沉積旋回反復(fù)切割疊置而成，由此造成了垂向剖面上粒序性不明顯，自然電位曲線呈頂?shù)淄蛔兊南錉钬?fù)異常，自然伽瑪曲線形態(tài)大體上與自然電位曲線一致，2.5 m視電阻率曲線為中、低阻，砂巖以中細(xì)粒為主(圖1、圖2).通過與鄰井對比，發(fā)現(xiàn)河道復(fù)合砂體形態(tài)在剖面上呈上平下凸的透鏡體，充填于大型河谷中，谷底強(qiáng)烈起伏，從垂向上看，砂體由多個旋回反復(fù)疊置而成，每個旋回都具有由下而上由粗變細(xì)的正旋回層序，并依次發(fā)育粒序?qū)踊虿蹱罱诲e層、板狀交錯層以及一些沙紋交錯層理.

(1)辯狀河河道沙壩.以灰、灰白色中砂巖或中細(xì)長石砂巖為主，含礫粗砂巖、粗砂巖，砂泥比值較大，砂體厚度大，反映了河道橫向遷移頻繁，河道順直，連續(xù)性好，多期河道縱向疊置，造成了巨厚的塊狀砂體和較高的砂泥比.垂向上表現(xiàn)為旋回不完整且彼此疊置的巨厚砂層，河道沉積的下部為大型槽狀交錯層理的粗砂巖，位于河道基底沖刷面之上，常含滯留沉積，上部為具大型板狀交錯層理的河道砂沉積，自下而上顯示了由粗變細(xì)的正旋回層序.自然電位為光滑的箱狀曲線，頂、底界面多為突變型，少數(shù)呈鐘形，底部突變型和頂部漸變型.

圖1 鐮106井長2辮狀河巖電關(guān)系特征 圖2 延河剖面辮狀河沉積序列特征

(2)泛濫平原.由于辯狀河河道遷移迅速，穩(wěn)定性差，所以泛濫平原沉積不發(fā)育.主要由粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、薄層狀粉砂巖和中厚層狀粉-細(xì)砂巖組成，粉砂巖具豐富的沙紋交錯層，泥質(zhì)巖富含粉砂質(zhì)紋層或植物根跡，二者常組成透鏡狀-波狀復(fù)合層理并呈頻繁互層產(chǎn)出，有時還可見到各種變形層理.

2 曲流河

曲流河河道一般呈明顯的彎曲狀，凹岸侵蝕，凸岸堆積，形成特征的曲流砂壩，其特征往往是河道砂質(zhì)沉積與河漫細(xì)粒沉積之比相近[7，8].本區(qū)的曲流河沉積主要發(fā)育在長22油層組.沉積層序中正粒序明顯，具二元結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為河道砂壩沉積，以側(cè)向加積為主；上部結(jié)構(gòu)為河漫灘沉積，以垂向加積為主[9]，二者沉積之比接近于1.上述這些特點(diǎn)顯然是曲流河沉積所特有.河道砂巖一般為細(xì)粒狀，砂體厚8～ 15 m，最厚達(dá)30 m.正粒序發(fā)育，自然電位曲線呈鐘狀或箱狀負(fù)常，自然伽瑪曲線形態(tài)與自然電位曲線基本一致，2.5 m視電阻率曲線呈齒狀中低阻，局部高阻.根據(jù)相鄰井的對比，砂體在橫剖面上呈上平下凸的透鏡體，側(cè)向延伸在數(shù)千米以內(nèi)，四周均為泥質(zhì)巖所包圍.砂體基底具明顯的沖刷面，沖刷面起伏強(qiáng)烈(圖3、圖4).河漫灘沉積主要為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾粉砂巖及細(xì)砂巖.

(1)曲流河河道沙壩.由于曲流河河床中水流對沉積物的搬運(yùn)以底負(fù)載搬運(yùn)為主，故邊灘沉積的巖性以砂巖為主，其礦物成分復(fù)雜，成熟度低，不穩(wěn)定組分多，不穩(wěn)定礦物含量也比心灘有所減小，長石含量高.垂向上，自下而上長出現(xiàn)由粗至細(xì)的粒度或巖性正韻律.以發(fā)育大型槽狀交錯層理為其主要特征,也可形成平行層理及板狀交錯層理.基底沖刷面起伏較大，砂體在剖面上可分為一系列完整或不完整的旋回反復(fù)疊置.序列頂部常有廢棄河道成因的泥質(zhì)沉積物.

(2)河漫灘.河漫灘沉積以粘土巖沉積為主，并有粉砂巖出現(xiàn)，是河流相中最細(xì)的沉積類型，層理一般發(fā)育不好，有時見薄的水平層理.泥巖中泥裂、干裂縫常見，生物繁茂，可形成豐富的有機(jī)質(zhì)沉積，并可保存較完整的動植物化石.漫灘沼澤沉積的垂向?qū)有蚺c天然堤類似，但沉積物更細(xì)，為細(xì)一粉砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖，也具正粒序、小型波狀交錯層理以及上攀沙紋層理和水平層理發(fā)育，富含碳屑及植物莖干.

(3)決口扇.決口扇沉積為中厚層狀粉-細(xì)砂巖，發(fā)育各種小型交錯層理波狀層理及平行層理，常見小型沖刷-充填構(gòu)造、植物碎片及其他化石遺體.砂體形態(tài)往往呈舌狀，底界截然，向河漫平原方向變薄、尖滅，剖面上呈透鏡狀.

研究區(qū)曲流河分布范圍更廣，而且大部分分布在辮狀河的前緣，其沉積物往往是河道砂質(zhì)沉積與河漫灘細(xì)粒沉積之比接近于1，沉積層序正粒序性明顯，具二元結(jié)構(gòu).下部結(jié)構(gòu)為河道砂壩沉積，以側(cè)向加積為主；上部結(jié)構(gòu)為河漫灘沉積，以垂向加積為主.這些特點(diǎn)顯然是曲流河沉積所特有.

圖3 塞313井長2曲流河巖電關(guān)系特征 圖4 清澗河剖面曲流河沉積序列

3 交織河

交織河是指其河道分枝成若干條次級河道，流經(jīng)一般數(shù)倍于河道寬的距離后又重新匯合的河流.它的一個重要特征是河道一旦形成便極為固定，當(dāng)河岸發(fā)生沖裂作用時河道才發(fā)生遷移.交織河出現(xiàn)地段地勢十分平坦，常常被泛濫盆地沉積分為若干彼此分隔而又匯合的持久性河道系統(tǒng)，其單河道既可能是順直的低彎度型，也可以是高彎度的曲流型，其突出特征是泛濫盆地十分發(fā)育.天然堤之外往往發(fā)育大片漫灘沼澤、河漫湖及決口扇等沉積，它們與河道砂體沉積之比大多在2～4之間[10].本區(qū)交織河主要發(fā)育，在上三疊統(tǒng)延長組長21期.常有沼澤與其共生，河岸十分固定，植被繁茂，無論河道或是洪泛平原碎屑均以垂向加積為主(圖5、圖6).

交織河河道砂體主要為灰色細(xì)砂巖或灰色粉-細(xì)砂巖.在縱向上常常呈不完整旋回的反復(fù)疊置，厚度一般在3 m左右，厚者可達(dá)10 m.砂體基底具沖刷面和滯留沉積，內(nèi)部常見槽狀交錯層理.在露頭區(qū)砂體一般呈近于對稱的下凸透鏡體，橫向延伸僅數(shù)百米，側(cè)向上往往被河漫等河道間細(xì)粒沉積物所包圍.

(1)交織河河道砂壩.主要為細(xì)砂和粉砂組成的深而狹窄的條帶狀沉積體.底部具有明顯的侵蝕面，周圍被濕地環(huán)境的細(xì)粒沉積物所包圍.河道充填的砂巖具槽狀交錯層理，底部出現(xiàn)躒巖沉積，為多層向上變細(xì)的層序.厚而狹窄的帶狀砂體反映了交織河道的穩(wěn)定性和垂向加積為主的型式.在露頭區(qū)砂體一般呈近于對稱的下凸透鏡體，橫向延伸僅數(shù)百米，側(cè)向上往往被河道間細(xì)粒沉積物所包圍.河道沉積在平面上呈鞋帶狀，剖面上呈相互疊置的透鏡狀.

4.城鄉(xiāng)居民基本醫(yī)療保險。參保個人繳費(fèi)采取銀行托收方式，社保機(jī)構(gòu)與各類商業(yè)銀行簽訂托收城鄉(xiāng)居民基本醫(yī)療保險費(fèi)協(xié)議，簽約銀行從參保人員銀行賬戶中按戶托收個人應(yīng)繳納的基本醫(yī)療保險費(fèi)，并轉(zhuǎn)存到社保機(jī)構(gòu)指定的專用戶頭。在校學(xué)生以學(xué)校為單位統(tǒng)一組織繳費(fèi)，由所在學(xué)校托收代繳；或通過與銀行簽約從在校學(xué)生銀行賬戶中托收個人應(yīng)繳納的基本醫(yī)療保險費(fèi)。

圖5 鐮127井長2交織河巖電關(guān)系特征 圖6 無定河交織河沉積序列圖

(2)河漫灘.交織河的河道間大量發(fā)育著河漫灘沉積，其特征與曲流河的河漫灘相類似.沉積物質(zhì)主要為富含泥巖的粉砂和粘土，側(cè)向上可相變?yōu)楹拥莱练e，垂向上可與因洪水漫溢作用形成的決口扇沉積交互成層.

本區(qū)的河道間沉積包括河漫灘、決口扇、天然堤和漫灘沼澤等，主要為粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖夾粉砂巖、碳質(zhì)泥巖及薄層細(xì)砂巖，常含植物莖葉和根跡，粉細(xì)砂巖中常見沙紋層理、包卷層理及水平紋層.長22處于曲流河河道,河灣部位面積較大，在洪水期更容易發(fā)生決口，因此洪泛沉積較為發(fā)育.長222期河流水流進(jìn)一步變強(qiáng)，早期沿長3期河道高速推進(jìn)的長23期的河道在高速水流的沖刷作用下，不斷地決口改道，河道的規(guī)模也明顯變大，河道寬度逐漸加大.沉積剖面上多為河道砂體疊置的厚層砂體，河流沉積逐漸達(dá)到鼎盛.到長221期，河道逐漸趨直，曲流河開始進(jìn)入穩(wěn)定沉積期，在高速水流的侵蝕下，河道變寬，形成寬廣的砂體沉積區(qū).由于此時期河道決口的機(jī)會大大減小，河道開始穩(wěn)定，河道間漫灘沉積明顯向南移動，面積擴(kuò)大.在垂向剖面中，此段沉積多表現(xiàn)為大段的厚層砂巖沉積，物性較好，也是此段油氣顯示最好的原因.在長221期，由于長222期形成了寬廣的河道，加之地勢逐漸平坦，水流流速減小，動能降低，水流繼續(xù)沿長222期沖刷的河道流動，河道寬度變小，局部地區(qū)早期的河道逐漸廢棄.到長221后期，隨著地勢越來越平坦，曲流河逐漸網(wǎng)狀交織化.到長212期，網(wǎng)狀交織河沉積已經(jīng)開始在全區(qū)發(fā)育，主要表現(xiàn)為河水動力較弱，河流側(cè)向侵蝕能力減小，河道相對穩(wěn)定，規(guī)模變小，交織河道縱橫交叉，彼此連通構(gòu)成網(wǎng)格狀，河道間沉積范圍擴(kuò)大.到長211期，隨著交織河的充填淤積，加之供給水流減少，部分河道廢棄，交織河河道主要沿南北向的一些主河道發(fā)育，河漫灘沉積范圍擴(kuò)大.

4 結(jié) 論

鐮刀灣地區(qū)在進(jìn)入長2期，隨著構(gòu)造的緩慢抬升，曲流河沉積在繼承長3期河流沉積格局之上，從長23期開始高速推進(jìn)，河道局限地沿長3期河谷推進(jìn)，水流湍急，沉積物粒度較粗，巖石成分成熟度較低，長石含量高，以長石石英砂巖為主.研究區(qū)長23期辮狀河主要為河谷充填型辮狀河，它沿晉陜古河谷的支流自北東向南西方向流經(jīng)研究區(qū)北區(qū).在隨后的河流發(fā)展中，河谷充填型辮狀河發(fā)生決口，并隨之形成了一條新的河流-決口改道型辮狀河，主要分布在研究區(qū)中部一帶.長22期以曲流河沉積為主，層序中正粒序明顯，具二元結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為河道砂壩沉積，以側(cè)向加積為主；上部結(jié)構(gòu)為河漫灘沉積，以垂向加積為主.長21期發(fā)育交織河沉積，常與沼澤共生，河岸十分固定，植被繁茂，無論河道或是洪泛平原碎屑均以垂向加積為主.

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