溫 波，吳少波，李代杰 李星澎，郝 磊

（西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安71006

直羅油田位于陜西省富縣境內(nèi)葫蘆河上游直羅鎮(zhèn)以西，大地構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的東南部，現(xiàn)今三疊系頂面構(gòu)造為東隆西坳的格局，延長(zhǎng)組的展布為西傾單斜 （傾角小于1°），屬印支旋回構(gòu)造層序，巖性為三角洲分流河道及濱淺湖環(huán)境沉積的一套砂巖及泥巖組成的多旋回韻律層。直羅油田的主要含油層系為三疊系延長(zhǎng)組和侏羅系延安組，目前已經(jīng)在延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組發(fā)現(xiàn)較好的油氣顯示。直羅油田大東溝區(qū)中生界延長(zhǎng)組油藏以巖性油藏為主，分布范圍、儲(chǔ)集性能及產(chǎn)能的大小，均受沉積相帶與成巖后生作用所控制。因此，對(duì)該區(qū)長(zhǎng)8油層組進(jìn)行巖石學(xué)特征及沉積相帶進(jìn)行詳細(xì)研究，對(duì)認(rèn)識(shí)該區(qū)油氣富集規(guī)律具有重要的指導(dǎo)意義。

1 巖石學(xué)特征

直羅油田大東溝區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組巖性主要為塊狀～厚層狀灰色細(xì)砂巖，約占砂巖總量的85%，其次為粉－細(xì)砂巖、粉砂巖，占15%。大東溝區(qū)長(zhǎng)8油層組砂巖主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖，其次為長(zhǎng)石巖屑砂巖及少量的長(zhǎng)石砂巖。巖石組分如下：石英 （30%～52%，平均40.9%），長(zhǎng)石 （20%～46%，平均30.8%，表面常具有高嶺石化現(xiàn)象），巖屑 （6%～36%，以巖漿巖巖屑為主，其次為變質(zhì)巖巖屑，偶見沉積巖巖屑）和云母 （含量一般為6%左右，主要為白云母）；填隙物主要為雜基 （3.2%～22%，平均9.3%）和膠結(jié)物 （4.1%～26%，平均9.5%）；雜基主要為泥質(zhì)，其次是泥微晶碳酸鹽；膠結(jié)物主要為白云石、方解石及自生粘土礦物 （綠泥石、伊利石、伊／蒙混層等），其次為長(zhǎng)英質(zhì)、石英、長(zhǎng)石的次生加大、菱鐵礦等。碎屑顆粒平均粒度為0.05～0.12 mm，多呈次棱角－次圓狀，分選性中等－較好，顆粒支撐，線接觸或點(diǎn)－線接觸，局部見凹凸接觸，長(zhǎng)軸略呈定向排列。膠結(jié)類型主要為孔隙式，薄膜－孔隙式，其次為薄膜式及孔隙－再生式，可見連晶式膠結(jié)。具有砂巖粒度細(xì)、成分成熟度較低、結(jié)構(gòu)成熟度較高的巖石學(xué)特征，表明該區(qū)砂巖經(jīng)過了中等水流、中等距離的搬運(yùn)河沉積。

2 沉積相類型及特征

2.1 前三角洲亞相

前三角洲沉積分布于長(zhǎng)81油層的底部，巖性為深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖，主要發(fā)育水平層理。電性特征表現(xiàn)為自然伽馬、電阻率及聲波時(shí)差呈高值，形態(tài)多為直線狀或微齒狀。

2.2 三角洲前緣亞相

三角洲前緣沉積廣泛分布于長(zhǎng)82、長(zhǎng)81油層，下部為粉細(xì)砂巖與粉砂質(zhì)泥巖組成，上部為厚層塊狀細(xì)砂巖，自然伽馬和自然電位曲線形態(tài)多為倒三角形，由水下分流河道、水下分流間灣及河口壩等沉積微相構(gòu)成。

1）水下分流河道沉積 水下分流河道是三角洲平原分流河道在湖盆水下的延伸，是三角洲前緣亞相中最為發(fā)育的骨架砂巖相，也是三角洲前緣沉積中粒度最粗的部分［2］。該研究區(qū)內(nèi)水下分流河道的巖性主要由細(xì)砂巖、粉－細(xì)砂巖組成，砂體常呈粒度向上變細(xì)的正韻律旋回。單砂層厚度2～3 m，縱向上常由多個(gè)砂層疊加，形成疊合砂體，疊合厚度可達(dá)20 m以上。砂體與下伏地層多呈侵蝕接觸，底部常具沖刷面。砂體中下部發(fā)育平行層理、板狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理，砂體上部見浪成波紋層理，顯示水下分流河道沉積雖然以較強(qiáng)的單向底流作用為主，但同時(shí)疊加有湖浪改造的水下沉積環(huán)境特征。砂體在平面上呈條帶狀、網(wǎng)狀分布，向湖盆方向逐漸延伸，剖面上大致呈頂平底凸的透鏡狀。在剖面結(jié)構(gòu)上，由于砂體底部常與河口壩沉積呈截切超覆關(guān)系，或與分流間灣沉積呈沖刷接觸關(guān)系，頂部與水下天然堤沉積呈漸變關(guān)系，構(gòu)成連續(xù)向上變細(xì)的正韻律，砂體或呈被泥巖、泥質(zhì)粉砂巖分割的孤立狀產(chǎn)出，或因幾個(gè)期次的分流河道依次截切超覆，造成下伏砂體上部的堤泛沉積被侵蝕、沖刷而構(gòu)成多個(gè)河道砂體依次連續(xù)疊置，從而形成疊置水下分流河道［3］。

圖1 水下分流河道沉積砂巖粒度概率累積曲線圖（蘆72井，長(zhǎng)8 2油層）

該研究區(qū)砂巖成分成熟度較低而結(jié)構(gòu)成熟度高。砂巖粒度概率累積曲線多呈兩段式，其中跳躍次總體多由斜率大和交角很小的兩段組成，含量高 （一般大于90%），分選較好，懸浮次總體含量一般小于10%，滾動(dòng)次總體一般不發(fā)育。細(xì)截點(diǎn)相對(duì)較細(xì)，一般為4.0?左右 （見圖1）。砂巖中所含生物化石稀少，主要為順層面分布的碳化植物碎片。在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為自然伽馬表現(xiàn)為低值，一般小于100API，呈中－高幅箱形、齒化箱形、鐘形，與底部呈突變接觸，井徑縮徑好，聲波時(shí)差常小于250μs／m。

2）水下分流間灣沉積 水下分流間灣沉積為三角洲前緣最細(xì)粒的部分，常形成一系列小面積的尖端指向上游的泥質(zhì)楔狀體［4－5］。該區(qū)巖性為灰－灰黑色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖的薄互層，沉積構(gòu)造以水平層理、砂泥韻律層理為主，可見沙紋層理和浪成沙紋層理，表明該微相形成于較寧靜的低能環(huán)境，但受間歇性底流和湖浪的改造，厚度變化較大，為1～8 m。含生物化石較豐富，多為破碎的炭化植物莖干及葉片，植物碎片常沿層面富集分布，局部形成煤線，顯示植物碎片的富集大部分是由外部搬運(yùn)而來，而非原地環(huán)境沼澤化的產(chǎn)物。平面上，水下分流間灣沉積位于水下分流河道沉積之間；剖面上，往往位于水下天然堤之上、水下分流河道沉積之下，頂部或連續(xù)過渡為湖灣或前三角洲黑色頁巖沉積，或被河口砂壩、分流河道截切超覆。測(cè)井曲線表現(xiàn)為自然電位、自然伽馬、電阻率曲線呈平直或近于平直的變化，間或出現(xiàn)由薄層粉、細(xì)砂巖引起的齒峰，井徑具明顯的擴(kuò)徑現(xiàn)象。

3）河口壩沉積 研究區(qū)河口壩沉積的巖性為灰－深灰色粉砂巖、粉－細(xì)砂巖、細(xì)砂巖，單個(gè)砂體常呈向上粒度變粗、泥質(zhì)含量減少的反韻律層序，含油性向上變好。砂巖成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度均較低，粒度概率累積曲線多呈三段式，其中跳躍次總體由交角較大和斜率較高的兩段組成，含量變化較大（80%～90%），懸浮次總體斜率較平緩，含量10%～20%，顯示改造不徹底的快速堆積特征。其下部主要發(fā)育水平層理、波紋層理，向上出現(xiàn)浪成波紋層理、板狀交錯(cuò)層理、平行層理、塊狀層理，可見滑塌變形構(gòu)造、包卷層理等沉積構(gòu)造，顯示該沉積單元具有如下特征：早期處于具間歇湖浪作用的弱動(dòng)蕩環(huán)境，后期水深變淺，水動(dòng)力強(qiáng)度增高，并接受湖浪和河流的雙向水流簸選作用；沉積速度快；堆積坡度隨三角洲進(jìn)積作用加強(qiáng)而快速變陡易發(fā)生滑塌作用。

該研究區(qū)砂巖中所含生物化石較少，主要為炭化植物碎片，可見垂直生物鉆孔。平面上，河口壩沉積位于水下分流河道的末端，多呈向湖方向加寬的扇形堆積體。垂向上，河口壩沉積位于三角洲旋回的下部，往往由一個(gè)或多個(gè)河口壩與遠(yuǎn)砂壩疊置組成向前三角洲下超的進(jìn)積復(fù)合體，頂部則被向湖盆方向延伸的水下分流河道截切超覆。在電測(cè)曲線上自然伽馬曲線顯示為漏斗形，底部漸變，頂部突變，微電極、視電阻率曲線也呈向上測(cè)值增大的漏斗形曲線。

3 沉積微相分布規(guī)律

3.1 長(zhǎng)8 2油層沉積相帶展布規(guī)律

長(zhǎng)82油層沉積時(shí)期研究區(qū)位于三角洲前緣環(huán)境，水下分流河道規(guī)模較大。從長(zhǎng)82油層砂巖等厚圖（見圖2）、沉積微相平面分布圖 （見圖3）可以看出，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有4條水下分流主河道，其中南部一支呈南東～北西向展布，規(guī)模最大，主河道沿蘆101～蘆64～蘆60井一線展布，寬約5～6k m，砂體累計(jì)厚度一般在40 m以上，局部可達(dá)50 m以上，砂地比大于0.7。東部一支呈北東向展布，沿蘆82～蘆85～蘆評(píng)23井一線延伸，主河道寬約1.5～1.8k m，砂體累計(jì)厚度一般大于35 m，局部可達(dá)50 m以上。該河道在蘆評(píng)23井附近與南部分支河道發(fā)生匯合。中部一支河道北北東向展布，沿蘆29～蘆評(píng)24井一線延伸，主河道寬約4k m，與東部分流河道在蘆80井附近發(fā)生匯合，與南部分流河道在蘆評(píng)24井一帶發(fā)生匯合。砂體累計(jì)厚度一般大于35 m，砂地比在0.7以上。西部一支分流河道呈北東向展布，沿蘆38～蘆34～蘆41井一線延伸，主河道寬約2～2.5k m，與南部分流河道大致在蘆50井一帶發(fā)生匯合，砂體累計(jì)厚度一般大于35 m，局部可達(dá)50 m以上，砂地比在0.7以上。綜上所述，在長(zhǎng)82油層期，該研究區(qū)受北東向及南部雙重物源的影響，主要物源來自南部，因此，南部的分流河道無論寬度還是砂體累計(jì)厚度較北部3支分流河道大。

圖2 直羅油田大東溝區(qū)長(zhǎng)82油層砂體厚度平面等值圖

圖3 直羅油田大東溝區(qū)長(zhǎng)82油層沉積微相平面分布圖

3.2 長(zhǎng)8 1油層沉積相帶展布規(guī)律

長(zhǎng)81油層沉積早期，研究區(qū)發(fā)生較大規(guī)模的湖平面上升，在長(zhǎng)81油層下部沉積了一套厚10 m左右的前三角洲泥巖，構(gòu)成長(zhǎng)82油藏的區(qū)域性蓋層。至長(zhǎng)81油層沉積中期，由于湖平面的逐漸下降，河流進(jìn)積作用逐漸增強(qiáng)，研究區(qū)轉(zhuǎn)為三角洲前緣沉積，主要發(fā)育河口壩、水下分流河道及水下分流間灣沉積。由長(zhǎng)81油層砂巖等厚圖 （見圖4）、沉積微相平面分布圖 （見圖5）可以看出，長(zhǎng)81油層沉積中后期，南部物源的影響逐漸減弱，研究區(qū)主要受北部物源的影響。區(qū)內(nèi)自東向西發(fā)育發(fā)育3條呈網(wǎng)狀分布的水下分流河道，河道之間被分流間灣沉積所分隔。河道主體寬度2～4k m左右，累計(jì)砂體厚度15～20 m，砂地比0.4～0.5，局部可達(dá)0.6以上。3條分流河道在研究區(qū)中部發(fā)生匯合，在匯合部位河道寬度明顯加大，之后分流河道再次分岔，并向南及西南方向流出該區(qū)。

圖4 直羅油田大東溝區(qū)長(zhǎng)81油層砂體厚度平面等值圖

圖5 直羅油田大東溝區(qū)長(zhǎng)81油層沉積微相平面分布圖

4 結(jié) 論

1）直羅油田大東溝區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組巖性主要為塊狀～厚層狀灰色細(xì)砂巖，其次為粉－細(xì)砂巖、粉砂巖；砂巖粒度細(xì)、成分成熟度較低、結(jié)構(gòu)成熟度較高。

2）直羅油田大東溝區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組可劃分出三角洲前緣和前三角洲2種沉積亞相，儲(chǔ)集層主要為三角洲前緣亞相沉積，包括水下分流河道、河口壩和分流間灣3種微相類型。

3）該研究區(qū)長(zhǎng)82油層沉積時(shí)期處于三角洲前緣環(huán)境，水下分流河道規(guī)模較大，區(qū)內(nèi)以疊置的水下分流河道沉積為主，直接覆蓋在較深湖 （前三角洲）泥巖之上，河口壩沉積發(fā)育較差。長(zhǎng)81油層沉積早期，該區(qū)發(fā)生較大規(guī)模的湖平面上升，在長(zhǎng)81油層下部沉積了一套厚10 m左右的前三角洲泥巖，構(gòu)成長(zhǎng)82油藏的區(qū)域性蓋層；長(zhǎng)81油層沉積中期，由于湖平面的逐漸下降，河流進(jìn)積作用逐漸增強(qiáng)，研究區(qū)轉(zhuǎn)為三角洲前緣沉積，主要發(fā)育河口壩、水下分流河道及水下分流間灣沉積。

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