鄂爾多斯盆地志丹地區(qū)三疊系延長組長7油層組沉積相研究

李添淵，王建民

（1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710065；2.延長油田股份有限公司，陜西延安716000）

DOI：10.3969／J.ISSN.1004－602X.2014.02.046

鄂爾多斯盆地志丹地區(qū)三疊系延長組長7油層組沉積相研究

李添淵1，2，王建民1

（1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710065；2.延長油田股份有限公司，陜西延安716000）

鄂爾多斯盆地志丹地區(qū)近年在三疊系延長組長7層不斷獲得新發(fā)現(xiàn)，該層位已成為志丹地區(qū)后期增儲上產(chǎn)的重要接替層位之一。根據(jù)巖石類型、巖石結(jié)構(gòu)、測井資料等綜合判識沉積環(huán)境，劃分沉積相類型并研究其空間展布。通過上述研究分析，可對后期勘探具有一定的指導(dǎo)意義。

鄂爾多斯盆地；志丹地區(qū)；長7油層組；三角洲相

志丹探區(qū)位于鄂爾多斯盆地一級構(gòu)造單元－伊陜斜坡的中南部，面積約2440 km2（圖1），區(qū)內(nèi)延長組地層發(fā)育齊全，構(gòu)造簡單，為一西傾大單斜，其上發(fā)育向西傾覆的鼻狀構(gòu)造。

圖1 志丹地區(qū)地理位置圖

近年來志丹地區(qū)的石油勘探不斷發(fā)現(xiàn)新的含油層系，于2008年在金順區(qū)永金624井長7地層中見8.9 m致密油層顯示，油層平均電阻率80.75Ωm，聲波時差220.55μm／s，泥質(zhì)含量57.5％，滲透率1.2×10－3μm2，孔隙度8％，含油飽和度34.2％，試油后初周月累積產(chǎn)油45.9 t，平均日產(chǎn)油1.53 t，取得長7層試油的突破。之后，在多口深層探井中長7層鉆遇良好油氣顯示，截止2013年底，鉆穿長7層探井共有二百余口，其中獲工業(yè)油流井二十多口，旦八區(qū)計算石油地質(zhì)儲量9520 kt，已形成年產(chǎn)油量近萬噸的規(guī)模。這展示出該層位具有良好的勘探和開發(fā)前景。但是目前該區(qū)域未針對長7油層組開展地質(zhì)研究，這嚴重制約著油田的規(guī)模發(fā)現(xiàn)。作者根據(jù)巖石類型、巖石結(jié)構(gòu)、測井資料等綜合判識沉積環(huán)境，劃分沉積相類型并研究其空間展布，這對該層位的后期勘探具有一定的指導(dǎo)意義。

1 地層特征

志丹地區(qū)位于鄂爾多斯盆地延長期湖盆發(fā)育的中心位置，長7地層厚度約90余米，由黑色泥巖、油頁巖、薄層粉細砂巖夾凝灰?guī)r組成。自上而下劃分為長71、長72和長73三個小層，其巖性特征描述如下：

長71厚25～28 m。由灰褐色粉細砂巖夾暗色泥巖、凝灰?guī)r組成。砂巖顆粒偏細、分選好、致密、常見含油顯示呈褐色，是長7地層中主要含油層段之一。

長72厚25～28 m。由灰褐色粉細砂巖與黑色泥巖、油頁巖呈不等厚互層，夾少量凝灰?guī)r組成。砂巖顆粒偏細、分選好、致密，偶見含油顯示呈褐色，是長7地層中又一含油層段。

長73厚34～38 m。由黑色泥巖、油頁巖、夾粉細砂巖、凝灰?guī)r組成。暗色泥巖、油頁巖俗稱“張家灘”頁巖，是盆地最主要的烴源巖。

縱觀長7地層巖性具有下部長73黑色油巖、油頁巖發(fā)育，向上呈減薄趨勢；向上（長71）砂巖段（粉細砂）相對發(fā)育，向下（長73）呈減弱趨勢。

2 沉積相劃分依據(jù)及類型

2.1 沉積相劃分依據(jù)

主要通過沉積巖巖石學(xué)特征、沉積構(gòu)造特征及電測曲線特征等開展沉積相的識別與劃分。

2.1.1 巖石學(xué)特征

本區(qū)巖石類型包括砂巖、粉砂巖、泥巖及其他類型。

砂巖以長石砂巖、巖屑長石砂巖為主要巖石類型，通常沉積于三角洲前緣、三角洲平原分流河道微相中。粉砂巖以巖屑長石砂巖、長石砂巖為主，通常沉積于三角洲前緣河道間、三角洲平原河間洼地、河漫灘、泛濫平原環(huán)境中，以薄－中層狀產(chǎn)出。泥巖沉積于水動力條件相對較弱的（如河道間、河間洼地）各類環(huán)境中。其他巖類主要以油頁巖為主，呈黑色，風化呈黃褐色，是半深湖－深湖厭氧環(huán)境的沉積物，具有較好指相意義（圖2）。

圖2 志丹地區(qū)高*井長7油頁巖

2.1.2 沉積構(gòu)造特征

主要發(fā)育塊狀層理、水平層理和平行層理。

塊狀層理主要發(fā)育在泥巖、粉砂巖及砂礫巖中，常發(fā)育于河道砂體的中下部或是在靜水環(huán)境中由單一成分的沉積物組成，如半深湖－深湖環(huán)境（圖3）。水平層理常見于頁巖、粉砂質(zhì)泥巖中，其紋理細薄清晰且彼此平行，反映是低能環(huán)境的低流態(tài)中由懸浮物質(zhì)沉積而形成。半深湖、前三角洲及河道間環(huán)境發(fā)育水平層理（圖4）。平行層理主要發(fā)育于細砂巖以上粒級的砂巖中，細層（細層在有些地方是清楚的，但多數(shù)較為模糊）厚度一般在1 mm以上，常見于分流河道砂巖中。（圖5）

圖3 志丹地區(qū)長7塊狀層理

圖4 志丹地區(qū)長7水平層理圖

圖5 志丹地區(qū)長7平行層理

2.2 沉積相類型

通過巖性、沉積構(gòu)造、沉積序列、電性組合特征等多種分析方法，結(jié)合區(qū)域沉積背景、垂向沉積序列和沉積相共生組合關(guān)系，從巖心觀察入手，建立單井沉積微相綜合柱狀圖，進行井間相剖面對比，最終在平面上劃分相區(qū)。志丹地區(qū)延長組長7油層組主要由湖泊相和三角洲相組成，進一步分為4種亞相，6種微相（表1）。

表1 志丹地區(qū)延長組長7油組沉積相類型

①三角洲相沉積

盆地坡度較緩的東北部主要發(fā)育曲流河（或網(wǎng)狀河）三角洲沉積，而位于陡坡帶的西南部主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積。

②湖泊相沉積

延長組長7沉積期，由于盆地不均衡強烈拉張下陷，為湖盆最大擴張階段，湖盆面積達到最大，志丹地區(qū)半深湖－深湖亞相沉積最為發(fā)育，長71末期，局部地區(qū)出現(xiàn)淺湖相沉積。

3 沉積相展布

3.1 長73沉積相展布

長73沉積期，志丹地區(qū)主要由三角洲前緣亞相、半深湖－深湖亞相組成（圖6）。

圖6 志丹地區(qū)長73沉積相展布

三角洲前緣亞相主要分布在北部的方226－永金622井區(qū)和東北部雙288－雙新270井區(qū)（圖7），面積小、水下分流河道砂體欠發(fā)育是長73期三角洲前緣沉積的主要特征。

圖7 雙新270井長73沉積微相

半深湖－深湖亞相是志丹地區(qū)主要的沉積相類型。分布面積廣，約占研究區(qū)面積85％以上，是長73期志丹地區(qū)最典型的沉積特征。半深湖－深湖亞相環(huán)境中，西南正300－正210井區(qū)、正175－正350井區(qū)、正273井區(qū)、永金260井區(qū)、雙621井區(qū)、雙242井區(qū)砂體發(fā)育濁積砂砂體，其中西南正300－正210井區(qū)表現(xiàn)為厚度較大，分布范圍也較大的特征，其余表現(xiàn)為厚度較大，分布范圍小的特征。

3.2 長72沉積相展布

長72沉積期，志丹地區(qū)沉積格局基本上是長73期的繼承，由三角洲前緣亞相、半深湖－深湖亞相組成（圖8），所不同的是各沉積亞相在平面上的展布范圍有了明顯的變化。

圖8 志丹地區(qū)長72沉積相展布

三角洲前緣亞相仍然出現(xiàn)在北部的方226－永金622井區(qū)和東北部雙新270－雙1090井區(qū)。北部的方226－永金622井區(qū)三角洲前緣范圍變化相對較小（比長73期略大一點）；東北部雙新270－雙1090井區(qū)三角洲前緣范圍較長73期呈明顯增大趨勢，尤其是雙1090井區(qū)分流河道微相規(guī)模增大十分明顯。

半深湖－深湖亞相仍是主要沉積相類型。分布面積廣，約占研究區(qū)面積65％以上，呈北西－南東方向展布。半深湖－深湖亞相中的濁積砂體明顯較長73期增多、范圍增大。西南正300－正210井區(qū)濁積砂范圍明顯增大，正440井區(qū)的濁積砂可能受研究區(qū)北部、東北部三角洲影響更明顯。

此外，正128－正350井區(qū)、永金314井區(qū)、正270井區(qū)、正290井區(qū)、永新160井區(qū)、永271井區(qū)、永247井區(qū)也發(fā)育有濁積砂體。（圖9）

圖9 正303井長72沉積微相

3.3 長71沉積相展布

長71沉積期，志丹地區(qū)沉積相展布特征是長73、長72期沉積格局的繼承與發(fā)展，沉積相類型由三角洲前緣亞相與淺湖－半深湖亞相組成（圖10）。

圖10 志丹地區(qū)長71沉積相展布

三角洲前緣亞相在研究區(qū)的東北部由長73、長72時期北部的方226井區(qū)三角洲前緣沉積和東北部雙新270井區(qū)三角洲前緣沉積發(fā)展演化成統(tǒng)一的三角洲沉積體。西起永金88井，東南至永275井附近，三角洲前緣面積明顯較長73、長72時擴大。

淺湖－半深湖亞相出現(xiàn)在研究區(qū)中部、西北部和東南部，呈西北－東南條帶狀分布，其面積約占研究區(qū)面積50％左右。淺湖－半深湖亞相中，灘（壩）砂微相相對發(fā)育，具連片性相對較好、厚度較大特征。在研究區(qū)西南部，濁積砂體沉積范圍進一步擴大，向東北方向延伸明顯，已達永金73－正209－永新160井附近。

縱觀志丹地區(qū)長7油層組長73、長72、長71各層段沉積相圖，可以看出，研究區(qū)自下而上經(jīng)歷了由深湖、半深湖直至淺湖的沉積演化過程，深湖范圍由大變小，湖水深度由深變淺。與此同時，研究區(qū)在東北發(fā)育的三角洲前緣亞相范圍則由小變大；半深湖－深湖軸向與盆地長7期沉積坳陷軸向保持一致，南部無三角洲存在；西南部發(fā)育的濁積砂體由小變大。

4 結(jié)論

志丹地區(qū)長7油層組是鄂爾多斯盆地延長期湖盆發(fā)育鼎盛時期的沉積物。其巖性由黑色泥巖、油頁巖、薄層粉細砂巖夾凝灰?guī)r組成。長7油層組自上而下劃分為長71、長72、長73三個小層，其中長73小層黑色泥巖、油頁巖最為發(fā)育。

志丹地區(qū)長7油層組發(fā)育湖泊相和三角洲相。湖泊相由淺湖、半深湖－深湖亞相組成；三角洲相由三角洲前緣和前三角洲相組成。

志丹地區(qū)長7油層組自下而上經(jīng)歷了由深湖－半深湖至淺湖的沉積變化。深湖沉積范圍長73最大，向上逐漸變小，直至長71出現(xiàn)淺湖相沉積；三角洲前緣亞相展布規(guī)模則由長73最小，向上逐漸增大。

［1］柴改建.鄂爾多斯盆地志丹探區(qū)三疊系延長組沉積體系研究［D］.西北大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.

［2］牟澤輝，朱宏權(quán)，張克銀，等.鄂爾多斯盆地南部中生界成油體系［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001.

［3］楊華.鄂爾多斯盆地三疊系延長組沉積體系及含油性研究［D］.博士學(xué)位論文，2004.

［4］姚涇利，陳世加，路俊剛，等.鄂爾多斯盆地胡尖山地區(qū)長7儲層特征及影響因素［J］.石油實驗地質(zhì)，2013，（2）；162－166.

［5］時保宏，張艷.鄂爾多斯盆地長7濁積巖特征及成藏條件分析［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2013，32（1）；45－48.

［6］李威.鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)上三疊統(tǒng)長7油層組油氣富集規(guī)律［J］.巖性油氣藏，2012，24（6）；101－105.

［7］李兆揚，范萌萌.鄂爾多斯盆地東南部長7油層組沉積相研究［J］.陜西科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，30（1）；106－110.

［8］楊華，竇偉坦.鄂爾多斯盆地三疊系延長組長7沉積相分析［J］.沉積學(xué)報，2010，（2）；254－263.

［責任編輯 李曉霞］

TE122.2

A

1004－602X（2014）02－0046－04

2014 04 15

李添淵（1983—），男，陜西橫山人，延長油田工程師，西安石油大學(xué)在讀碩士研究生。