楊忠亮，田景春，張翔

（1．成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2．成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川 成都 610059）

鄂爾多斯盆地大牛地氣田盒3段沉積微相研究

楊忠亮1，2，田景春1，2，張翔1，2

（1．成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2．成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川 成都 610059）

通過(guò)對(duì)鄂爾多斯盆地大牛地氣田眾多鉆井巖心的詳細(xì)觀察，進(jìn)行了巖相劃分、沉積構(gòu)造、剖面結(jié)構(gòu)及測(cè)井相分析，進(jìn)而將研究區(qū)下石盒子組盒3段劃分為辮狀河和曲流河沉積相，并進(jìn)一步細(xì)分出河床滯留、心灘、邊灘等微相。根據(jù)研究區(qū)700余口井各小層砂體厚度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果及井間沉積微相的對(duì)比研究，系統(tǒng)編制了大牛地氣田盒3段不同時(shí)期的沉積微相平面分布圖。研究認(rèn)為：受物源和古地貌控制，不同時(shí)期、不同位置的沉積微相存在差異，H3-1小層在西南區(qū)為辮狀河至曲流河過(guò)渡帶，具辮狀河沉積特征；H3-1大部分、H3-2和H3-3為曲流河沉積。此研究成果為地層圈閉評(píng)價(jià)及進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。

沉積微相；盒3段；大牛地氣田

大牛地氣田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍旗、烏審旗和陜西省榆林市交界處，構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部東段，面積約2 004.8 km2。該氣田是我國(guó)“西氣東輸”的重要供氣基地之一。自1998年提出大牛地大型巖性圈閉的地質(zhì)概念［1-2］，至今基本上認(rèn)為大牛地氣田是一個(gè)致密低滲透的大型砂巖巖性氣藏，太原組、山1段、山2段、盒1段、盒2段和盒3段均為主要勘探層段。盒3段氣藏位于該氣田6個(gè)疊合氣藏的頂部，是研究區(qū)最重要的勘探層段，屬他生型巖性氣藏，其烴源主要來(lái)自下部，橫向上儲(chǔ)層非均質(zhì)性明顯，主要受沉積相帶控制［3-6］。因此，詳細(xì)研究大牛地氣田盒3段沉積微相平面展布和垂向演化，對(duì)氣田的勘探和開(kāi)發(fā)具有重要意義。

眾多學(xué)者對(duì)大牛地氣田盒3段沉積相作了深入研究，但存在不同的認(rèn)識(shí)，表現(xiàn)在辮狀河沉積、辮狀河三角洲—淺湖沉積、湖泊沉積和曲流河沉積［7-15］。針對(duì)上述沉積相認(rèn)識(shí)的差異及大牛地氣田的開(kāi)發(fā)應(yīng)用需要，進(jìn)行了精細(xì)刻畫(huà)砂體的平面展布。文中以研究區(qū)700余口勘探及開(kāi)發(fā)井為研究對(duì)象，在單井及井間沉積微相研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)砂體統(tǒng)計(jì)及優(yōu)勢(shì)相研究，系統(tǒng)編制了盒3段不同小層H3-1，H3-2，H3-3的沉積微相分布圖，研究了沉積微相的平面展布及垂向演化特征。

1 沉積微相類(lèi)型及特征

大牛地氣田下石盒子組盒3段巖石以灰白色、灰色為主，也可見(jiàn)灰綠色、紅褐色和紫紅色，反映了盒3段在地質(zhì)歷史時(shí)期處于弱還原至氧化的沉積環(huán)境。儲(chǔ)集砂體巖性以中—粗粒巖屑砂巖為主，少量細(xì)礫巖，個(gè)別井區(qū)中夾有中—粗粒富巖屑石英砂巖，以及含長(zhǎng)石的中—粗粒長(zhǎng)石巖屑砂巖及巖屑長(zhǎng)石砂巖，說(shuō)明砂巖的成分和結(jié)構(gòu)成熟度較低，反映了盒3段離物源區(qū)比較近。根據(jù)巖心觀察，盒3段主要發(fā)育有沖刷面、板狀交錯(cuò)層理、平行層理、楔形層理等流動(dòng)成因沉積構(gòu)造。根據(jù)上述認(rèn)識(shí)，盒3段為河流相沉積。

根據(jù)沉積構(gòu)造、巖性組合、電性特征、砂巖厚度等資料，再結(jié)合垂向沉積層序和沉積相共生組合分析認(rèn)為：盒3段具有典型的“二元結(jié)構(gòu)”，屬曲流河相，主要包括河道亞相和堤泛亞相，進(jìn)一步可分河床滯留、邊灘、天然堤、決口扇、泛濫平原等沉積微相；H3-1期研究區(qū)西南部為辮狀河至曲流河的過(guò)渡，具辮狀河相特征，主要包括河道亞相和河漫灘亞相，河道亞相包括河床滯留和心灘，河漫灘亞相發(fā)育不明顯，常被上覆河道亞相沉積所侵蝕。

1.1 曲流河

1.1.1 河道

1.1.1.1 河床滯留

河床滯留主要由細(xì)礫巖、含礫粗砂巖組成，礫石成分主要為石英巖礫、砂巖礫、泥巖礫，礫石定向排列，底部為高幅沖刷面。河床滯留沉積往往和邊灘沉積共生，并在邊灘沉積下部，測(cè)井曲線為箱形或鐘形的底部，如大50井H3-2小層底部2 554～2 555 m井段，由含礫粗砂巖組成。

1.1.1.2 邊灘

邊灘是曲流河側(cè)向遷移作用的產(chǎn)物，位于曲流河的凸岸，由成分和結(jié)構(gòu)成熟度較低的中—粗粒巖屑砂巖組成。砂巖中常發(fā)育大型板狀交錯(cuò)層理、楔狀層理、槽狀層理、平行層理等，由于機(jī)械分異作用，下部沉積物較粗，向上逐漸變細(xì)。粒度分布特征在概率累積曲線上主要由跳躍總體和懸浮總體組成。測(cè)井曲線呈高幅箱形、鐘形。

1.1.2 堤泛

1.1.2.1 天然堤

天然堤是指在高洪水期河水漫越河岸，湍流河水水位降低時(shí)，河水?dāng)y帶來(lái)的大量懸浮物很快以片流方式沉積下來(lái)形成的，由河道向外側(cè)傾斜的長(zhǎng)帶形的脊形沉積物區(qū)。剖面上呈楔狀，遠(yuǎn)離河床方向厚度變薄，粒度變細(xì)，過(guò)渡為河漫灘沉積，主要為薄層粉砂質(zhì)細(xì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖、泥巖互層，常見(jiàn)水平層理、沙紋層理等。在自然電位曲線上呈指形或齒化鐘形，微電極曲線幅度差較小，砂體厚度0.5～4.0 m。

1.1.2.2 決口扇

決口扇是在高水位的洪水期，過(guò)量洪水沖決天然堤后，在靠平原一側(cè)的斜坡區(qū)形成的小規(guī)模扇狀堆積物。主要由薄層細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖組成，發(fā)育小型單向流水沙紋層理，剖面結(jié)構(gòu)具有逆粒序特征。自然電位曲線表現(xiàn)為齒化漏斗形，幅度差小。

1.1.2.3 泛濫平原

泛濫平原沉積平面上廣泛分布于河道兩側(cè)，垂向剖面上與天然堤、決口扇和河道沉積密切共生，巖性主要為紫紅色、灰綠色和雜色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，具水平和沙紋層理。自然電位曲線、微電極曲線均無(wú)幅度。

1.2 辮狀河

1.2.1 河道

河道是河流經(jīng)常充水的部位，包括接受粗屑物質(zhì)沉積的河床空間，位于河床內(nèi)主水流線內(nèi)，水動(dòng)力能量強(qiáng)。其沉積主要包括河床滯留沉積和心灘（或稱為縱向沙壩）沉積。其中河床滯留沉積為一套細(xì)礫—含礫粗砂巖，底面具明顯的沖刷面。向上為河道心灘沉積的含礫粗砂巖、粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖，槽狀交錯(cuò)層理極為發(fā)育，并見(jiàn)板狀交錯(cuò)層理、平行層理等，總體顯示向上變細(xì)的特征，自然伽馬曲線呈帶鋸齒的箱狀、且反復(fù)疊加。砂巖粒度分布曲線呈正態(tài)分布，多為雙峰或多峰不對(duì)稱曲線，微偏粗歪度，峰值較低，分選差—中等。粒度概率累積曲線顯示，跳躍總體發(fā)育，沖刷間斷和沖刷-回流分界點(diǎn)較多，表明水動(dòng)力較強(qiáng)，河道受到多次沖刷，沉積物以懸浮+滾動(dòng)搬運(yùn)為主。

研究區(qū)西南區(qū)H3-1期為辮狀河至曲流河的過(guò)渡時(shí)期，辮狀河道的特征明顯。

1.2.2 河漫灘

由于辮狀河中河床不固定，所以河漫灘亞相在辮狀河沉積體系中極不發(fā)育。河漫灘厚度薄，主要為一套灰褐色砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖，見(jiàn)水平層理。河漫灘沉積常被上覆河道亞相沉積所侵蝕。

總之，在流河相中，河床滯留和邊灘或者心灘通常共生，河床滯留處在下部，剖面結(jié)構(gòu)具有向上變細(xì)的正粒序特征。經(jīng)研究，本區(qū)的河床滯留和邊灘或者心灘的疊置砂體為良好的儲(chǔ)集體。

2 微相橫向及垂向?qū)Ρ?/h2>

通過(guò)單井沉積微相識(shí)別、劃分與東西向、南北向沉積微相對(duì)比研究，建立了研究區(qū)2組沉積格架。

H3-1小層砂體規(guī)模和厚度都較大，H3-2與H3-3小層相對(duì)要小得多，反映了在H3-1期河道較為發(fā)育。垂向上，受沉積相控制，疊置砂體的連通性較好，非疊置砂體受泛濫平原泥巖沉積的分隔，砂體連通性差；橫向上，受沉積相控制，主河道砂體連通性好，分支河道受泛濫平原泥巖沉積分隔，分支河道間的連通性較差（見(jiàn)圖1）。

圖1 盒3段沉積微相對(duì)比

3 沉積微相分布及垂向演化特征

3.1 H3-1期沉積相平面展布

H3-1期為辮狀河向曲流河發(fā)育的一個(gè)過(guò)渡期，沉積相帶的展布格局基本延續(xù)了前期沉積特征（見(jiàn)圖2）。平面上，辮狀河只在研究區(qū)西南部發(fā)育。

圖2 H3-1期沉積微相平面展布

與前期相比，河道發(fā)育的規(guī)模更大，河道向東側(cè)單擺式遷移，越向南遷移距離越大。主河道在鄂5井處分為東、西2支河道，東支河道在D9井處進(jìn)一步分為2支河道，在研究區(qū)內(nèi)河道呈樹(shù)杈狀展布。

穿越D9井—D20井—D26井的一支河道規(guī)模最小；其次為D9井—D18井—D64井的一支，砂體稍厚；另外在D40井—Dk9井—D4井的一支發(fā)育較復(fù)雜，多處發(fā)育小型決口扇和邊灘。除了研究區(qū)東北角發(fā)育一個(gè)決口扇（其河道在研究區(qū)外），其他地方都為較大面積連片發(fā)育的泛濫平原沉積區(qū)，因此，對(duì)河道砂體的連片疊置發(fā)育非常不利。

3.2 H3-2期沉積相平面展布

受湖水水位上升、湖侵?jǐn)U大、陸源物質(zhì)供給量有所減少和地形變平緩等多種因素影響，H3-2的相帶展布格局相對(duì)前期有一些變化，與前期相比，河道砂體明顯發(fā)育要差，2支分支河道分別從北部的D32井和D28井進(jìn)入研究區(qū)，在D34井處短暫匯合后，隨之在鄂8井分流，最后又在研究區(qū)南部匯合，河道以邊灘沉積為主，但規(guī)模不大。河道在D75井—D32井—D90井、D36井—D43井、D35井、D18井、D31井等廣泛發(fā)育決口扇沉積，且規(guī)模較大；河道周邊其他地方都為較大面積連片發(fā)育的泛濫平原沉積區(qū)。因此，上述各帶狀展布的河道砂體無(wú)論側(cè)向上，還是縱向上，都有很強(qiáng)的分隔作用，各砂體之間的連通性很差（見(jiàn)圖3）。

圖3 H3-2期沉積微相平面展布

3.3 H3-3期沉積相平面展布

H3-3時(shí)期為下石盒子組最后一期沉積，基本延續(xù)了前期的巖相古地理面貌和基本特征（見(jiàn)圖4）。

圖4 H3-3期沉積微相平面展布

與前期相比，河道砂體規(guī)模明顯要小，2支分支河道向西側(cè)遷移，分別從北部的D75井和D45井進(jìn)入研究區(qū)，在D34井—D76井、Dk1井—D11井—Dk21井、D61井—D49井幾處短暫匯合后，隨之分流。河道以邊灘沉積為主，但規(guī)模不大。區(qū)域上，被多級(jí)次匯合-分離形成的網(wǎng)狀水系分隔的地方，廣泛發(fā)育泛濫平原和決口扇沉積，河道砂體呈非常孤立的帶狀產(chǎn)出，連通性差（見(jiàn)圖4）。

因此，根據(jù)沉積相平面圖及對(duì)比圖（圖1—圖4），研究區(qū)盒3段在H3-1期時(shí)河道最為發(fā)育，說(shuō)明H3-1段砂體最為發(fā)育，連通性最好，也就是說(shuō)H3-1段為最有利的儲(chǔ)集段。

4 結(jié)論

1）充分利用大牛地氣田700余口井資料，結(jié)合研究區(qū)盒3段的巖心資料，通過(guò)各類(lèi)沉積相識(shí)別標(biāo)志研究，將其劃分為辮狀河和曲流河，其中河床滯留、邊灘和心灘砂體為主要儲(chǔ)集砂體。

2）盒3段不同時(shí)期、不同區(qū)域沉積微相的平面展布存在差異：H3-1小層在西南區(qū)為辮狀河至曲流河過(guò)渡帶，可劃分出河道及河漫灘亞相；H3-1小層大部分區(qū)域、H3-2小層和H3-3小層為曲流河沉積，可劃分出河道及堤泛亞相。

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（編輯楊會(huì)朋）

Sedimentary microfacies of He 3 member in Daniudi Gas Field of Ordos Basin

Yang Zhongliang1，2,Tian Jingchun1，2,Zhang Xiang1，2
(1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China; 2.Institute of Sedimentary Geology,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China)

This paper conducts the analysis of sedimentary structure,section structure and log facies and lithofacies classification after a detailed observation and description of rock cores in Daniudi Gas Field of Ordos Basin.He 3 member of Shihezi Formation in the study area can be divided into the sedimentary facies of braided river and meandering river,and further can be subdivided into channel lag,channel bar and point bar microfacies.With the statistic data of sandbody thickness of every layer collected from over 700 wells and the comparison of sedimentary microfacies of these wells,this paper makes the plane distribution chart of sedimentary microfacies of He 3 member in Daniudi Gas Field at different geologic periods.It is believed that there are the differences for sedimentary microfacies at different geologic periods and in different areas because of the effect of provenance and paleogeomorphology.H3-1 is a transitional area from braided river to meandering river,with the characteristics of braided river sediment.The majority of H3-1,H3-2 and H3-3 are meandering river deposition.The results can provide the important geological references for stratigraphic trap evaluation and further development evaluation.

sedimentary microfacies;He 3 member;Daniudi Gas Field

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大牛地致密低滲氣田巖相古地理演化與巖相工業(yè)制圖”（2008ZX05045-001）

TE121.3

：A

1005-8907（2012）02-0149-05

2011-09-01；改回日期：2012-01-11。

楊忠亮，男，1985年生，碩士研究生，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。E-mail：409316529@qq.com。

楊忠亮，田景春，張翔.鄂爾多斯盆地大牛地氣田盒3段沉積微相研究［J］.斷塊油氣田，2012，19（2）：149-153. Yang Zhongliang，Tian Jingchun，Zhang Xiang.Sedimentary microfacies of He 3 member in Daniudi Gas Field of Ordos Basin［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（2）：149-153.