鄂爾多斯盆地延安氣田延長地區(qū)石盒子組八段沉積微相及其控氣性

肖鐵全，田川川

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司油氣勘探公司，陜西 延安 716001)

任海姣

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065)

鄂爾多斯盆地延安氣田延長地區(qū)石盒子組八段沉積微相及其控氣性

肖鐵全，田川川

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司油氣勘探公司，陜西 延安 716001)

任海姣

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065)

鄂爾多斯盆地延安氣田延長地區(qū)石盒子組八段(P2sh8)沉積相類型劃分一直備受爭議。綜合巖心觀察、薄片鑒定以及測井資料分析等識別方法，利用巖石的巖性及顏色、沉積構(gòu)造、典型測井相等標(biāo)志，結(jié)合前人的研究成果，對延安氣田延長地區(qū)P2sh8沉積微相進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)P2sh8主要發(fā)育三角洲沉積體系的三角洲前緣亞相，進(jìn)一步可細(xì)分為水下分流河道以及水下分流間灣微相。其中，水下分流河道微相主要分布于研究區(qū)中、東部地區(qū)由北向南展布，縱向上多期次河道疊加較好，砂體累計(jì)厚度較大，且連續(xù)性好，是有利的儲(chǔ)層發(fā)育部位。水下分流間灣微相主要分布于研究區(qū)西部地區(qū)以及中、東部水下分流河道之間的部分區(qū)域。水下分流河道不僅是研究區(qū)有利的儲(chǔ)集體，且被水下分流間灣所切割、封閉，形成了良好的巖性圈閉，是研究區(qū)天然氣聚集的有利場所。

控氣性；沉積微相；石盒子組八段；延安氣田；鄂爾多斯盆地

圖1 研究區(qū)位置及鄂爾多斯盆氣田分布圖

研究區(qū)位于陜西省延川、延長縣和寶塔區(qū)境內(nèi)，西距延安市約30km，大地構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東南部(圖1)。鄂爾多斯盆地為一大型疊合克拉通盆地，構(gòu)造形態(tài)總體呈東翼寬緩、西翼陡窄的南北向不對稱[1～4]。盆地內(nèi)部劃分為西緣沖斷帶、天環(huán)坳陷、伊陜斜坡、晉西撓褶帶、伊盟隆起和渭北隆起6個(gè)二級構(gòu)造單元，面積25×104km2。作為盆地主體，同時(shí)也是研究區(qū)所在區(qū)域的伊陜斜坡構(gòu)造簡單，區(qū)內(nèi)斷層、褶皺不發(fā)育，為一向西傾斜的平緩單斜，坡降一般約為7～10m/km，傾角不到1°[5～8]。

1 沉積相劃分標(biāo)志

鄂爾多斯盆地上古生界從晚石炭世本溪期開始下降接受沉積，上石炭統(tǒng)和下二疊統(tǒng)為濱淺海海陸交互相含煤沉積，中、上二疊統(tǒng)為陸相碎屑巖沉積。本溪組(C2b)發(fā)育障壁海岸沉積體系，區(qū)域上主要發(fā)育3個(gè)相帶：潮坪、潟湖及障壁島，障壁島-潟湖沉積大致平行海岸線呈南北向展布。山西組(P1s)發(fā)育曲流河三角洲沉積體系，下石盒子組(P2shL)發(fā)育辮狀河三角洲沉積體系，氣候干旱。P1s和P2shL在研究區(qū)位于三角洲前緣亞相內(nèi)，水下分流河道砂體總體呈南北向展布。

1.1 巖性和顏色

根據(jù)巖心觀察并結(jié)合粒度分析結(jié)果，延安氣田延長地區(qū)P2sh8巖性主要包括泥巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖和含礫粗砂巖。取心資料顯示，砂巖或礫巖顏色以灰白色、灰色和灰黑色為主，也存在少量灰綠色和褐灰色砂巖；泥巖顏色主要為深灰色(圖2)。顏色特征總體反映了巖石主要形成于弱氧化-還原的水下沉積環(huán)境。

圖2 延安氣田延川延長地區(qū)P2sh8巖心照片

1.2 沉積構(gòu)造

延長地區(qū)沉積構(gòu)造按成因類型可分為物理成因、化學(xué)成因和生物成因3種。其中，物理成因構(gòu)造按照成因機(jī)制的不同又可細(xì)分為流動(dòng)成因構(gòu)造和同沉積變形構(gòu)造2類[4]。P2sh8主要發(fā)育流動(dòng)成因構(gòu)造，包括塊狀層理、平行層理、交錯(cuò)層理、水平層理、沙紋層理、透鏡狀層理、沖刷面、泥巖撕裂屑以及與古生物相關(guān)的構(gòu)造等(圖2)。

1.3 測井相標(biāo)志

以自然伽馬曲線為基準(zhǔn)(針對煤層和碳酸鹽巖，還要結(jié)合電阻率、聲波時(shí)差、密度等資料)，結(jié)合巖心資料，建立了測井-沉積微相劃分標(biāo)準(zhǔn)。其中，延長地區(qū)P2sh8測井相形態(tài)主要有低幅平直段、箱形、鐘形、復(fù)合形、齒化箱形和指狀(表1)，不同的測井曲線形態(tài)也對應(yīng)了不同的沉積微相。

表1 延安氣田延川延長地區(qū)P2sh8測井相類型劃分

2 沉積微相類型及特征

在調(diào)研前人研究成果[9～14]的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)各類相標(biāo)志特征，綜合分析認(rèn)為，研究區(qū)P2sh8主要發(fā)育三角洲沉積體系，沉積亞相以三角洲前緣亞相為主，并進(jìn)一步劃分為水下分流河道和水下分流間灣2類。

2.1 水下分流河道

水下分流河道微相巖性主要為巖屑砂巖，其次為巖屑石英砂巖。分選中等-好，磨圓為次棱-次圓狀。沉積構(gòu)造主要有底部沖刷面、板狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理、平行層理及波狀層理等。砂體厚度一般大于2m，單一砂層由下至上略顯正粒序(圖3)。

2.2 水下分流間灣

水下分流間灣微相巖性主要由一套細(xì)粒懸浮成因的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖所組成(圖3)，沉積構(gòu)造主要包括塊狀層理、水平層理、沙紋層理、透鏡狀層理以及與古生物相關(guān)的構(gòu)造。

圖3 Y387井P2sh8單井沉積微相特征

3 沉積微相平面展布特征

利用100余口鉆井資料，在單井相及連井相分析的基礎(chǔ)上，并結(jié)合測井相和前人地震儲(chǔ)層預(yù)測成果，采用優(yōu)勢相編圖法編制了延長地區(qū)P2sh8的沉積微相平面圖(圖4)。

P2sh8沉積時(shí)期，延長地區(qū)主要發(fā)育三角洲沉積體系，沉積亞相為三角洲前緣亞相，且沉積微相以水下分流河道和水下分流間灣微相為主。其中，水下分流河道主要發(fā)育在研究區(qū)中、東部地區(qū)，自北向南展布，北部共有2支主河道，一支為延川-劉家河-延長水下分流河道，多期次砂體連片疊置，測井曲線形態(tài)多表現(xiàn)為指狀，主河道累計(jì)寬度介于5～12km，自北向南砂體厚度變化范圍相對較大，介于12～26m，厚砂體連通性好；另一支為Y145井-吳家堡-延長水下分流河道，砂體疊置較好，主河道累計(jì)寬度與第1支相當(dāng)，砂體累計(jì)厚度介于12～24m，但厚砂體多呈孤立片狀分布，連通性相對較差。2支水下分流河道在延長地區(qū)交匯，沿近西南方向遷移至麻洞川地區(qū)，在該區(qū)發(fā)生分流，形成2支規(guī)模較小的水下分流河道，其中一支為西南側(cè)麻洞川-南泥灣水下分流河道，累計(jì)河道稍寬但砂體厚度相對較小，另外一支為偏東側(cè)的S252-1井-S47-1井-S56-1井水下分流河道，累計(jì)河道寬度相對較小，但其砂體厚度相對較大，厚砂體連通性也較好。

研究區(qū)中東部發(fā)育一條水下分流主河道，即張家灘-Y219井-Y150井水下分流河道，該河道自張家灘地區(qū)向西南方向延伸，至Y150井區(qū)南部，河流改道，轉(zhuǎn)為東南方向。該河道累計(jì)寬度介于5～8km，砂體厚度一般介于12～20m，最厚可高達(dá)30m左右，且沿河道厚砂體連通性較好。

水下分流間灣微相主要分布于研究區(qū)西部的大部分地區(qū)，在研究區(qū)中、東部地區(qū)水下分流主河道或分支河道之間也發(fā)育部分水下分流間灣，但總體面積相對較小。

4 沉積微相對天然氣分布的控制

沉積相與已開發(fā)或未開發(fā)的天然氣井分布疊合圖(圖5)顯示，工業(yè)氣流井主要分布于水下分流河道微相中砂體較厚區(qū)域，由于該區(qū)域內(nèi)多期砂體相互疊置，厚度一般介于12～21m之間，且連通性較好，是天然氣分布的優(yōu)勢區(qū)域。低產(chǎn)氣井以及具氣流顯示的井多分布于水下分流河道微相中砂體相對較薄的區(qū)域或砂體連通性較差的區(qū)域，該區(qū)域單砂體在縱向上的疊置性相對較差，難以形成多期疊加的厚砂體，因而儲(chǔ)集條件相對較差，形成工業(yè)性氣流相對較困難。同時(shí)，水下分流河道與水下分流間灣在縱向上的相互疊置、切割為巖性圈閉的形成提供了有利條件。

圖4 延川延長地區(qū)P2sh8沉積微相平面分布圖 圖5 延川延長地區(qū)P2sh8儲(chǔ)層厚度與試氣成果疊合圖

5 結(jié)論

1)綜合延安氣田延長地區(qū)P2sh8屬于三角洲沉積體系，沉積亞相為三角洲前緣亞相，可進(jìn)一步劃分為水下分流河道和水下分流間灣等微相類型。

2)區(qū)內(nèi)水下分流河道微相縱向上主要分布于P2sh8中、下部，砂體縱向疊置較好，累積厚度相對較大，平面上主要位于研究區(qū)中、東部地區(qū)，自北向南砂體連通性較好。水下分流間灣微相多分布于研究區(qū)西部地區(qū)以及中、東部地區(qū)水下分流河道之間的區(qū)域。

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[編輯] 鄧?yán)?/p>

2016-05-08

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41502132)。

肖鐵全(1979-)，男，工程師，現(xiàn)從事石油天然氣油氣藏研究工作，924374439@qq.com。

TE121.3

A

1673-1409(2017)7-0020-05

[引著格式]肖鐵全，田川川，任海姣.鄂爾多斯盆地延安氣田延長地區(qū)石盒子組八段沉積微相及其控氣性[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2017,14(7):20～24.