鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組沉積古環(huán)境分析

張新印，楊榮國(guó)

(延長(zhǎng)油田股份有限公司七里村采油廠，陜西延安 717100)

鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組沉積古環(huán)境分析

張新印，楊榮國(guó)

(延長(zhǎng)油田股份有限公司七里村采油廠，陜西延安 717100)

對(duì)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組沉積相進(jìn)行分析，明確其沉積微相特征，利于明確其沉積古環(huán)境。本文利用薄片鑒定、巖心觀察、野外露頭及測(cè)井相分析，對(duì)延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組巖石類型、沉積構(gòu)造、沉積微相類型進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組發(fā)育灰綠色、灰白色長(zhǎng)石砂巖，具有“低石英，高長(zhǎng)石”特點(diǎn)；長(zhǎng)6油層組砂巖發(fā)育水平層理、平行層理、砂紋交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理、透鏡狀層理、變形層理等，測(cè)井相為鐘形、箱形、鐘形+箱形以及漏斗形；長(zhǎng)6油層組沉積微相為三角洲前緣水下分流河道、分流間灣、席狀砂、河口壩、水下天然堤等。由此可見(jiàn)，鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組發(fā)育淺水三角洲前緣沉積，其中水下分流河道砂體特征反映油層組為淺水型三角洲。

沉積相；三角洲前緣；延長(zhǎng)地區(qū)

鄂爾多斯盆地位于華北克拉通西部，是一個(gè)多旋回沉積疊合盆地，由伊盟隆起、渭北隆起、晉西撓褶帶、陜北斜坡、天環(huán)坳陷及西緣逆沖構(gòu)造帶等6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元構(gòu)成[1-3]。延長(zhǎng)地區(qū)位于陜北斜坡中東部平緩的西傾構(gòu)造單斜上，面積為293 km2，地層傾角小于1°，千米坡降為7～10 m[3]。局部發(fā)育差異壓實(shí)形成的低幅度鼻狀隆起，埋深300～800 m。長(zhǎng)6油層組組平均厚度約120～130 m，發(fā)育灰綠色、灰黑色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，以及淺灰、淺灰綠色細(xì)砂巖及粉砂巖互層。

延長(zhǎng)地區(qū)是中國(guó)石油勘探與開(kāi)發(fā)最早的地區(qū)之一，受到了的專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。其主要產(chǎn)層為長(zhǎng)6油層組。林貴超等對(duì)長(zhǎng)6油層組組儲(chǔ)層特征及孔隙演化、沉積相特征及沉積模式進(jìn)行了詳細(xì)研究[2-3]。席天德對(duì)鄭莊區(qū)長(zhǎng)6沉積微相做了分析研究[4]。雖然前人對(duì)延長(zhǎng)地區(qū)做了較多研究，但只是對(duì)其某一區(qū)塊的沉積發(fā)育特征進(jìn)行研究，或者是對(duì)其沉積相類型進(jìn)行分析但不夠翔實(shí)，也沒(méi)有綜合分析長(zhǎng)6油層組的沉積微相及沉積環(huán)境[5-7]。筆者利用鉆井、測(cè)井及巖心觀察等資料，結(jié)合薄片、掃描電鏡等分析手段，對(duì)延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組的巖石類型、沉積構(gòu)造、沉積微相類型等進(jìn)行了研究，以明確其沉積古環(huán)境及沉積微相類型特征。

1 巖石學(xué)特征

通過(guò)鉆井巖心觀察，延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組巖性以灰綠色、灰白色砂巖、細(xì)砂巖為主，含少量灰黑色、深灰色或黑色的泥巖。根據(jù)大量顯微薄片資料，巖石主要類型為長(zhǎng)石砂巖(圖1)，石英含量在10%～24%左右，長(zhǎng)石含量在41%～76%左右，巖屑含量在1%～14%左右，以變質(zhì)巖巖屑較為發(fā)育，其次為火成巖，以及少量黑云母。膠結(jié)類型以孔隙為主，其次為薄膜型、可見(jiàn)少量薄膜-孔隙型等。膠結(jié)物主要為方解石、綠泥石、硅質(zhì)、水云母等?？傮w上看，研究區(qū)長(zhǎng)6油層組砂巖具有“低石英、高長(zhǎng)石”的特點(diǎn)。研究區(qū)內(nèi)砂巖分選性較差，圓度中等，碎屑顆粒呈次棱角狀，結(jié)構(gòu)成熟度、成分成熟度均較低，體現(xiàn)了長(zhǎng)6油層組水下分流河道砂體的基本特點(diǎn)。

圖1 長(zhǎng)6油層組砂巖成分分布圖Fig.1 Distribution of sandstone compositions in Chang-6 memberⅠ：石英砂巖；Ⅱ：長(zhǎng)石石英砂巖；Ⅲ：巖屑石英砂巖；Ⅳ：長(zhǎng)石砂巖；Ⅴ：巖屑長(zhǎng)石砂巖；Ⅵ：長(zhǎng)石巖屑砂巖；Ⅶ：巖屑砂巖；Ⅷ：長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖

2 沉積古環(huán)境識(shí)別標(biāo)志

2.1 沉積構(gòu)造特征

2.1.1 層理構(gòu)造

通過(guò)野外露頭和鉆井巖心資料，延長(zhǎng)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組組普遍發(fā)育的沉積構(gòu)造為層理構(gòu)造、同生變形構(gòu)造和生物成因構(gòu)造。

水平層理多發(fā)育于粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖中。水平層理紋理細(xì)薄清晰且彼此平行，為低能環(huán)境的懸浮物質(zhì)沉積而成。平行層理為較強(qiáng)的水動(dòng)力條件沉積構(gòu)造特征，由層理相互平行且與層系界面平行的平直紋層組成，層面常發(fā)育剝離線理(圖2a)。交錯(cuò)層理的紋層與層系界面有一定角度相交，常見(jiàn)砂紋交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理等(圖2b～2d)，也是水動(dòng)力較強(qiáng)的結(jié)果。透鏡狀層理多見(jiàn)被包圍在泥巖之中透鏡狀砂巖中的砂泥呈互層段，為較活躍的水動(dòng)力條件與停滯水動(dòng)力條件相互交替的結(jié)果。

圖2 砂巖層理結(jié)構(gòu)特征Fig.2 Sandstone bedding structure characteristicsa.平行層理(郭015井，530.3 m)；b.砂紋交錯(cuò)層理(郭015井，530.1 m)；c.變形層理(郭015井，548.8 m) ；d.板狀交錯(cuò)層理(郭015井，650 m)

2.1.2 同生變形構(gòu)造

變形層理是同生變形構(gòu)造的重要組成部分，常見(jiàn)于研究區(qū)。發(fā)育變形層理巖性主要是泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)細(xì)砂巖(圖2c)，表現(xiàn)為開(kāi)闊“向斜”和緊密“背斜”連續(xù)出現(xiàn)，主要原因是粉砂巖內(nèi)的流體在液化層內(nèi)的橫向流動(dòng)造成細(xì)層扭曲，或是由于粉砂巖內(nèi)泄水作用造成的[8]。

2.1.3 生物成因構(gòu)造

研究區(qū)延長(zhǎng)組中生物化石發(fā)育，可見(jiàn)到植物莖、葉碎片化石，植物根系、遺跡化石，湖生雙殼類、葉肢介和脊椎動(dòng)物骨骼化石等。遺跡化石指的是動(dòng)物的爬行痕跡，最多見(jiàn)的是水平和垂直蟲(chóng)孔、植物葉片與碎片以及動(dòng)物遺跡化石，表明漫灘沼澤弱氧化、弱還原沉積環(huán)境；動(dòng)物遺體化石則指示淺水富氧環(huán)境。研究區(qū)生物成因構(gòu)造主要有植物碎片及垂直蟲(chóng)孔等(圖3)，為三角洲前緣分流間灣沉積的有力佐證。

圖3 延長(zhǎng)地區(qū)生物構(gòu)造特征Fig.3 Biological structure in Yanchang regiona.植物化石(郭015井， 536.7 m)；b.植物碎片(郭014井，574.46 m)；c.垂直蟲(chóng)孔(郭014井，536.7 m)

2.2 測(cè)井相分析

測(cè)井曲線及其組合特征可以反映沉積環(huán)境與沉積特征。通過(guò)自然電位曲線的曲線形態(tài)、彎曲幅度以及頂?shù)捉佑|關(guān)系、鋸齒發(fā)育程度等，可以判斷巖性變化及其垂向的非均質(zhì)性特征[9-12]。延長(zhǎng)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組發(fā)育三角洲前緣沉積，主要沉積微相可以具體分為水下分流河道、分流間灣、河口壩、遠(yuǎn)砂壩和席狀砂等，測(cè)井曲線主要為鐘形、箱形、

鐘形+箱形以及漏斗形(圖4)。

3 沉積微相類型及沉積古環(huán)境

延長(zhǎng)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組在鄂爾多斯盆地中東部沉降幅度大，沿湖盆周邊河流入湖，發(fā)育三角洲前緣沉積[10-11](圖5)。

3.1 水下分流河道

水下分流河道砂體是三角洲平原分支河道向湖的繼續(xù)延伸部分，發(fā)育灰色、淺灰色中細(xì)砂巖[13-14]。碎屑顆粒為巖屑、石英，長(zhǎng)石很少。垂向上自下向上見(jiàn)沖刷面、槽狀交錯(cuò)層、板狀交錯(cuò)層及平行層理的沉積序列，具有向上變細(xì)的正旋回特征，自下向上泥質(zhì)含量增高。平面上三角洲前緣水下分流河道砂體連片，剖面上多層樓式正韻律砂體疊合，自然伽瑪曲線多為頂?shù)淄蛔兊南湫味啻委B加，且在每個(gè)箱形曲線中多見(jiàn)齒狀箱形。

3.2 分流間灣

分流間灣是水下分流河道間的低洼地區(qū)，水動(dòng)力相對(duì)較弱、相對(duì)閉塞的弱還原環(huán)境，發(fā)育深灰色、灰黑色的泥質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，常見(jiàn)水平層理、沙紋層理及波狀層理。見(jiàn)植物葉片及植物莖干，多見(jiàn)蟲(chóng)孔及生物擾動(dòng)構(gòu)造。在單井剖面上，分流間灣沉積常與水下分流河道砂體共生，反復(fù)疊置，自然伽瑪曲線表現(xiàn)為低幅值、鋸齒狀、小的尖峰狀(圖6)。

3.3 席狀砂

三角洲前緣席狀砂發(fā)育在三角洲前緣的河口壩兩側(cè)，向湖厚度逐漸變薄，易于發(fā)育平行層理和浪成沙紋交錯(cuò)層理，化石稀少。三角洲前緣席狀砂朵葉體發(fā)育時(shí)，三角洲向海推進(jìn)，砂覆蓋在薄的泥層之上，湖水的頂托作用形成席狀砂。當(dāng)海水作用較強(qiáng)時(shí)，可使席狀砂與河口壩連片；當(dāng)海水破壞作用非常強(qiáng)時(shí)，河口壩可以完全消失，在三角洲前緣形成大面積的席狀砂。在風(fēng)暴較為頻繁的季節(jié)，各種沙壩和灘砂在風(fēng)的作用下，在沙壩的周圍形成席狀砂，故也稱風(fēng)暴席狀砂(圖7)。

圖4 延長(zhǎng)地區(qū)測(cè)井曲線特征Fig.4 Characteristics of logging curve shapes in Yanchang region

圖5 長(zhǎng)6油層組巖相古地理圖Fig.5 Lithofacies paleogeographic of Chang-6 member

圖6 長(zhǎng)6油層組三角洲前緣特征(郭015井)Fig.6 Delta front characteristics of Chang-6 member

3.4 河口壩

河口壩多發(fā)育在三角洲沿湖盆方向加寬部位，且不斷向湖心延伸，使得河口壩不斷向湖盆方向遷移。先期的河口壩被后期的水下分流河道截切，頂部的細(xì)粒薄層泥質(zhì)沉積易被完全或部分殘留成廢棄相，呈下為河口壩上為水下分流河道的反粒序特征，在垂向剖面上發(fā)育一個(gè)或幾個(gè)河口壩與水下分流河道疊置的復(fù)合砂體，頂部被向湖盆方向延伸的水下分流河道沖刷或者沖蝕[15]。

河口壩巖性為灰色細(xì)砂巖、粉砂巖夾灰黑色泥巖薄層，單砂體向上粒度變粗和泥質(zhì)含量減少，發(fā)育中板狀交錯(cuò)層理、波狀層理、變形層理等，常見(jiàn)黃鐵礦結(jié)核，為弱還原環(huán)境的佐證。測(cè)井曲線以漏斗狀為主，與上覆水下分流河道砂體呈反韻律的鏡像對(duì)應(yīng)[16]，偶見(jiàn)測(cè)井曲線的跳波現(xiàn)象，反映河口壩與水下分流河道存在截切沖刷面，為強(qiáng)進(jìn)積的結(jié)果(圖7)。

3.5 水下天然堤

水下天然堤是陸上天然堤的水下延伸部分，退潮時(shí)可部分出露水面成為砂坪，發(fā)育極細(xì)砂和粉砂，常見(jiàn)少量的黏土夾層。可見(jiàn)波狀層理、爬升交錯(cuò)層理、包卷層理、蟲(chóng)孔及少量植物碎片。常為下伏的水下河道砂體共生，為向上連續(xù)變細(xì)的鐘形曲線上部的細(xì)粒部分(圖7)。

圖7 長(zhǎng)6油層組巖電特征(郭848井)Fig.7 Rock-electrical characteristics of Chang-6 member

4 結(jié)論

(1)延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組砂巖以長(zhǎng)石砂巖為主，具有“低石英，高長(zhǎng)石”特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)砂巖分選較差，圓度相當(dāng) 為次棱角狀，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低。

(2)延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組三角洲前緣發(fā)育水下分流河道、分流間灣、席狀砂、河口壩、水下天然堤等沉積微相，測(cè)井曲線主要為鐘形、箱形、鐘形+箱形以及漏斗形，可作為劃分沉積微相的相標(biāo)志。

(3)延長(zhǎng)地區(qū)長(zhǎng)6油層組發(fā)育淺水三角洲前緣沉積，其中水下分流河道砂體特征反映該區(qū)為淺水型三角洲。

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AnalysisofDepositionalAncientEnvironmentofChang-6MemberinYanchangRegion,OrdosBasin

Zhang Xinyin, Yang Rongguo

(QilicunOilProductionPlant,YanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Yan＇an,Shaanxi717100,China)

Based on the analysis of the sedimentary facies of Chang-6 member in Ordos basin, then clarify the sedimentary microfacies characteristics, we will clear and definite the sedimentary paleoenvironment of Chang-6 member. In this paper, the sedimentary types of this member have been studied by using the logging facies, field geological investigation and laboratory analysis experiments. The results showed that Chang-6 member mainly develop green and grey feldspar sandstone, which was characterized by “l(fā)ow quartz and high feldspar”. Chang-6 member develop horizontal bedding, parallel bedding, the sand grain cross-bedding, tabular cross-bedding, trough cross-bedding, lenticular bedding, deformation bedding, etc., log facies for the bell, box, bell+box and funnel-shaped. The sedimentary microfacies consist of the subaqueous distributary channel, crevasse spray, sheet sand, mouth bar and subsea natural barrier etc. Thus it can be seen that the subaqueous distributary channel was the skeleton sand bodies of the delta front and favorable reservoir sandstone Yanchang region.

sedimentary facies; delta front;Yanchang region

張新印(1984—)，陜西商洛人，本科學(xué)歷，工程師，從事油田勘探開(kāi)發(fā)工作。郵箱：xzz0914@sina.com.

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