呂 苗，王文洲

(1.西北大學 地質(zhì)系，陜西 西安 710069;2.中電投寧夏青銅峽能源鋁業(yè)集團有限公司紅一煤礦，寧夏 750002)

吳起油田吳倉堡東區(qū)延安組延9與延10沉積相研究

呂 苗1，王文洲2

(1.西北大學 地質(zhì)系，陜西 西安 710069;2.中電投寧夏青銅峽能源鋁業(yè)集團有限公司紅一煤礦，寧夏 750002)

鄂爾多斯盆地油氣資源豐富，吳起油田吳倉堡東區(qū)位于鄂爾多斯盆地最為寬廣的伊陜斜坡中段，是盆地石油勘探開發(fā)的主要地區(qū)之一。在對研究區(qū)的野外剖面、露頭進行觀察的基礎上，從測井資料的詳細分析入手，綜合利用吳起油田吳倉堡東區(qū)巖心觀察、描述以及區(qū)域地質(zhì)資料，運用沉積學、地層學、儲層沉積學、石油地質(zhì)學等方法和理論對該地區(qū)進行了沉積相的判識與標定，確定研究區(qū)延9、延10期主要為河流相沉積。分析沉積體系類型及特征、恢復沉積相帶及砂體展布規(guī)律，以此為基礎致在對儲層物性進行研究以及總結(jié)吳起油田吳倉堡東區(qū)的油氣富集規(guī)律。

吳倉堡;沉積微相;砂體展布;延9;延10

吳起油田吳倉堡東區(qū)位于鄂爾多斯盆地最為寬廣的伊陜斜坡中段，整體表現(xiàn)為西傾單斜，坡度僅1°左右，平均坡降6～8 m/km。該區(qū)北面與定邊采油廠新安邊區(qū)毗鄰，東、西兩面被長慶油田作業(yè)區(qū)環(huán)繞，目前吳起采油廠實際控制面積約252 km2，主要位于亂石頭川以東。該區(qū)是盆地石油勘探開發(fā)的主要地區(qū)之一，自下而上發(fā)育元古界、古生界、中生界和新生界地層，沉積巖厚度6 000 m左右。中生界三疊系延長期是鄂爾多斯湖盆發(fā)育的鼎盛時期，經(jīng)歷了兩次大的湖侵期，在盆地本部沉積了巨厚的深湖相暗色泥巖，構(gòu)成了該區(qū)油源的基礎。其后，隨著基底的抬升，深湖相范圍縮小并南移以至消失。該區(qū)侏羅系延安期位于蒙陜古河支流河谷所夾持的河間殘丘上，條帶狀物性較好，河流相砂巖與局部鼻狀構(gòu)造的有機配置，是形成侏羅系小而肥的古地貌巖性—構(gòu)造油藏有利條件。［1］

1 地層巖、電特征

根據(jù)鉆井、測井及試油試采等資料證實，研究區(qū)油層在延9油組是主要含油層段，延10油組為次要含油層段。延9油組、延10油組的巖、電特征如下:

1.1 延9油組

延9油組厚度約50 m，上部為砂巖夾泥巖段，且夾2～3層煤巖地層，煤層單層厚度2～4 m。砂巖夾層處，自然電位呈塊狀或箱狀負異常，自然伽瑪及聲波曲線呈塊狀低值(圖1)。

下部為泥巖夾砂巖段，自然電位負異常不太明顯，自然伽瑪呈現(xiàn)三組高值，聲波曲線呈現(xiàn)鋸齒狀高值(350～400 μm/s)。

該油組地層在全區(qū)分布穩(wěn)定，曲線特征明顯，易于對比追蹤，是地層劃分的主要標志層之一。

1.2 延10油組

延10厚度大約50～60 m，主要為砂巖夾泥巖段。自然電位呈大段箱狀負異常，自然伽瑪呈大段低值，聲波曲線呈現(xiàn)小波狀低值起伏。見圖1。

2 沉積特征

2.1 沉積物特征

吳起油田吳倉堡東區(qū)儲層巖性主要為淺灰色、灰色細砂巖、粉砂巖、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖與深灰、灰黑色泥巖、碳質(zhì)泥巖呈不等厚互層。巖石成分有石英、長石和暗色巖屑，巖石成分成熟度低、結(jié)構(gòu)成熟度高;膠結(jié)類型有薄膜—孔隙式、孔隙—再生式等，巖石顆粒為次圓—次棱角狀，磨圓度差，分選中等—好，雜基含量低，粒度較細(0.25～0.1 mm)。

圖1 延9、延10油組電性特征(吳14)

沉積構(gòu)造是指在沉積物形成過程中固結(jié)成巖前形成的構(gòu)造。物理成因的原生沉積構(gòu)造，最能反映沉積物形成過程中的水動力條件，兼之它們在成巖階段受影響又較小，所以一直被視為分析和判斷沉積環(huán)境的重要標志。［2］研究區(qū)延安期油層組中發(fā)育豐富的沉積構(gòu)造，包括層理構(gòu)造、沖刷 ～充填構(gòu)造、生物構(gòu)造等。其中砂巖中可見塊狀層理、交錯層理、平行層理、變形層理等，砂體底部發(fā)育各種規(guī)模的沖刷面，沖刷面上充填大量下伏地層形成的泥礫，粒徑一般為0.5～3 cm。細砂巖、粉砂巖與泥巖薄互層中常發(fā)育水平層理、砂泥韻律

2.2 沉積構(gòu)造特征

層理、透鏡狀層理、脈狀層理、波狀交錯層理、變形層理等。泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖中主要見水平層理及塊狀層理。生物構(gòu)造主要見垂直生物鉆孔構(gòu)造和生物擾動構(gòu)造。

2.3 古生物化石特征

研究區(qū)的地層中所見生物化石種類不多，主要含豐富碳化植物碎屑，可見完整的新蘆木葉片、莖桿。

3 沉積相研究

3.1 主要沉積微相類型及特征

通過巖心觀察，結(jié)合巖性、電性及測井相的綜合反映，綜合分析認為本區(qū)延安組延9、延10為曲流河相，主要沉積微相為河道、河漫灘、天然堤、河間洼地及泛濫平原。

3.1.1 河道微相

河道微相SP主要為箱狀，GR主要為齒化箱型見圖4;研究區(qū)河道沉積主要為塊狀中砂巖和細砂巖。砂體厚度一般在10～30 m左右。砂體內(nèi)部具有典型的曲流河砂壩序列，底部為滯留河床沉積，是砂體粒度最粗的部分，與下伏層位沖刷接觸，向上粒度逐漸變細，依次發(fā)育槽狀交錯層理、平行層理、砂紋層理等，形成正韻律。巖心觀察見斜層理，沖刷面見圖3。

3.1.2 河漫灘微相

河漫灘是河床外側(cè)河谷底部較為平坦的部分，由于洪水期水溢出河床，淹沒平坦的谷底，因而形成河漫灘沉積。［3］研究區(qū)的河漫灘主要為灰色、灰黑色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖。發(fā)育砂紋層理、水平層理，生物擾動作用強烈，常見垂直蟲孔構(gòu)造，富含炭屑及植物莖干，反映該微相主要處于相對寧靜的低能環(huán)境。SP主要為波狀，GR為低幅齒狀見圖2。巖心觀察見微波狀層理和水平層理見圖3。

圖2 吳32井延9河流相巖電特征圖

3.1.3 天然堤微相

天然堤是位于河道兩側(cè)的楔狀沉積物堆積?？拷拥酪粋?cè)較陡，向泛濫平原方向呈平緩傾斜狀。天然堤是洪水期洪水漫出河床時，由懸浮負載中的較粗部分的粉砂和細砂在河道兩岸沉積而成。研究區(qū)的天然堤以粉砂巖，泥質(zhì)砂巖及泥巖為主，不等厚薄互層，具有水平層理構(gòu)造，沿河道淺岸呈不規(guī)則條狀分布。自然伽馬曲線為中—低幅度齒狀起伏，其頂為漸變型。見圖2。

3.1.4 河間洼地微相

河間洼地為分流河道的中間的凹陷地區(qū)，主要以泥質(zhì)為主，次為粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)泥巖，自然伽馬曲線為高幅度齒狀平直型，底為突變型。

3.1.5 泛濫平原微相

泛濫平原沉積位于天然堤外側(cè)，地勢低洼，排水性差。洪水泛濫期間，水流漫過天然堤，流速降低，在天然堤及決口扇沉積了較粗顆粒后，細粒懸浮物被輸入泛濫平原并大量堆積。在潮濕氣候條件下，泛濫平原常常發(fā)育有河漫沼澤。其中水體接近停滯，植物繁茂，沉積物中有機質(zhì)豐富，顏色較暗，有時可形成煤層及炭質(zhì)頁巖。研究區(qū)泛濫平原沉積主要表現(xiàn)為薄層狀細砂巖。粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖互層，可見波狀層理、水平層理、直立蟲孔，常見植物根跡。

圖3 延10油組河道+河漫灘巖心特征圖

圖4 吳32井延10河流相巖電特征圖

本區(qū)延安組沉積為河流相沉積，延9主要發(fā)育3條河道，由北部和北東方向的兩條河道在研究區(qū)相互拼接，主體位于研究區(qū)中部，分別是吳 25—吳 26—吳 22、吳 9—吳 28—吳17—吳33，河道兩側(cè)為河漫 +天然堤，如吳 4—吳 17—吳20井區(qū)，由東南方向發(fā)育規(guī)模較小的分流河道，如吳2—吳34—吳39—吳40，隨著水動力的減弱，逐漸過渡為泛濫平原。見圖5。

4.2.2 延 10油組

延10沉積期，研究區(qū)分流河道廣泛分布，砂體較厚，形成縱向上疊置，橫向上拼接的復合砂體，發(fā)育三條河道，如吳16—吳 19—吳 10—吳 29、吳 27—吳 9—吳 28及吳 36—吳33—吳34—吳39—吳40，在研究東北、東南方向的主河道逐

4.2 沉積微相的平面展布

4.2.1 延9油組漸過渡為河漫+天然堤。見圖6。

圖5 延9沉積微相平面分布圖

圖6 延10沉積微相平面分布圖

4.3 砂體形態(tài)及平面分布

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)研究成果，以及區(qū)內(nèi)、外完鉆的探井資料證實:研究區(qū)延安組延9油組主要發(fā)育近南北向的河流沉積;延安組延10油組主要發(fā)育近東西向的河流沉積;具體

各油組砂體分布情況如下:

4.3.1 延 9 油組

吳起油田吳倉堡東區(qū)位于寧陜古河的斜坡位置，延9油層砂巖的平面分布呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，主要受沉積相帶的控制，砂巖總體上是北東－東南方向展布，有兩條帶狀砂體拼接，總體上砂體向兩側(cè)變薄，砂巖厚度高值主要分布在吳25—吳26—吳30、吳1—吳33—吳5—吳39井區(qū)，累計厚度在15 m以上，最高厚度可達30 m以上，低值區(qū)主要分布在吳2—吳37—吳40—吳41、吳 21—吳 4—吳 9—吳 27及吳 18—吳 12—吳 8井區(qū)，其砂體厚度一般不超過10 m。見圖7。

4.3.2 延 10 油組

延10砂體的展布，平面上砂體為復合砂體的拼接，垂向上為單個砂層的疊加，總體上為自東向西方向展布，在工區(qū)內(nèi)有兩條帶狀砂體拼接，北部砂體的寬度大于南部砂體，平面上砂巖高值區(qū)主要分布在吳 16—吳 29—吳 28—吳 9、吳37—吳11—吳33井區(qū)，最高值可達60 m以上。低值區(qū)主要分布在吳30—吳 24—吳39、吳 1—吳 35—吳 2，砂體厚度最高不超過35 m。見圖8。

總體上本研究區(qū)油層砂巖呈北東—南西條帶狀展布，只是隨著時間的演化，砂巖厚度的高值區(qū)和低值區(qū)在相互的擺動。

圖7 延9砂巖厚度圖

圖8 延10砂巖厚度圖

5 結(jié)語

本文主要研究了吳起油田吳倉堡東區(qū)的沉積體系發(fā)育特征，沉積微相展布和砂體分布規(guī)律。

1)本區(qū)延安組延9、延10均為曲流河相沉積。延安組延9油組主要發(fā)育近南北向的河流沉積，延10油組主要發(fā)育東北—西南向的河流沉積。主要的沉積微相為河道、泛濫平原、天然堤、河漫灘及河間洼地。

2)延9油層砂巖的平面分布呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，主要受沉積相帶的控制，砂巖總體上是北東—東南方向展布，有兩條帶狀砂體拼接，總體上砂體向兩側(cè)變薄。延10砂體的展布，平面上砂體為復合砂體的拼接，垂向上為單個砂層的疊加，總體上為自東向西方向展布，在研究區(qū)內(nèi)有兩條帶狀砂體拼接，北部砂體的寬度大于南部砂體。

3)沉積相對油氣聚集的控制有非常重要的作用，在明確沉積微相后，沿河道沉積砂體走向進行勘探開發(fā)工作將是今后工作的重點。

［1］長慶油田石油地質(zhì)志編寫組.中國石油地質(zhì)志(卷十二)·長慶油田［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1992.

［2］陳杰.川口油田延長組沉積古地理研究及其數(shù)字化方法的實現(xiàn)［J］.西北大學.2003.

［3］何幼斌，王文廣.沉積巖與沉積相［M］.北京:石油工業(yè)出版社.2007.

P618.130.2

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1004－1184(2012)05－0126－03

2012－05－14

呂苗(1989－)，女，陜西榆林人，在讀碩士研究生，主攻方向:油、氣、盆地分析。