張 銳，任來義，賀永紅，馬芳俠，孟旺才，張洪美，陳義國，白曉寅

(陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司研究院，陜西西安710075)

鄂爾多斯盆地樊學(xué)地區(qū)三角洲前緣沉積微相組合特征及油氣意義

張 銳，任來義，賀永紅，馬芳俠，孟旺才，張洪美，陳義國，白曉寅

(陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司研究院，陜西西安710075)

運用沉積學(xué)基本理論，對鄂爾多斯盆地樊學(xué)地區(qū)晚三疊世長4+5油層組沉積微相組合樣式與油氣意義進行了系統(tǒng)研究。依據(jù)密集井網(wǎng)、露頭剖面等資料，將研究區(qū)沉積微相組合類型劃分為：切疊式水下分流河道組合、分離式水下分流河道組合、疊加式河口壩組合、以河為主的壩上河組合、以壩為主的壩上河組合以及對稱式壩上河組合等6種類型。通過密集井網(wǎng)區(qū)解剖揭示了河口區(qū)不同類型沉積微相的時空分布規(guī)律。研究認為，工區(qū)內(nèi)主要發(fā)育分流砂壩型三角洲前緣，其中水下分流河道通常為過水通道，砂體聚集少；晚期水下分流河道疊加在早期河口壩沉積之上，形成三種類型的“壩上河”組合；河口壩及其周邊的壩上河復(fù)合砂體是河口區(qū)主要的優(yōu)勢儲層。

鄂爾多斯盆地；河口區(qū)；河口壩；水下分流河道；沉積微相組合

目前對鄂爾多斯盆地延長組沉積期三角洲前緣的沉積模式存在不同的觀點。有學(xué)者認為長8油層組為典型的淺水三角洲沉積，其河口壩微相不發(fā)育，整體不具備吉爾伯特型三角洲的頂積、前積和底積三元結(jié)構(gòu)[1，2]；也有學(xué)者指出在長6和長4+5沉積期，鄂爾多斯盆地局部地區(qū)存在坡折帶，在坡折帶下部可發(fā)育巨厚的河口壩砂體[3，4]。此外，也有學(xué)者從古水深的背景上考慮鄂爾多斯湖盆三角洲在延長組時期是否可以界定為淺水三角洲[5，6]。

筆者認為將鄂爾多斯盆地延長組三角洲沉積模式劃分為分流河道型和分流砂壩型[5]兩類是相對合理的，這樣可以幫助科研工作者們從沉積相的本質(zhì)入手，更加有針對性的預(yù)測儲層分布。本文在現(xiàn)代沉積觀察、密井網(wǎng)砂體解剖的基礎(chǔ)上，對三角洲河口區(qū)砂體的分布模式進行了研究，以期為未來的勘探工作提供指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

樊學(xué)油區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶的西部邊緣。研究區(qū)長4+5油層組厚度為80～120 m，埋深在1800～2300 m。自下而上可劃分為長4+511、長4+512、長4+521和長4+522共4個小層。研究區(qū)總體構(gòu)造平緩，在東高西低的地形背景上發(fā)育多個低幅度隆起。長4+5沉積期，受北部和北東部物源的影響較大，發(fā)育大規(guī)模的三角洲前緣沉積。鄂爾多斯盆地在長4+5期發(fā)生了一次短暫的湖侵，研究區(qū)湖泊水域范圍比長6期有所擴大，砂體橫向彼此疊覆，側(cè)向連片性好。

2 沉積微相組合樣式及特征

在詳細分析研究區(qū)內(nèi)鉆井資料的基礎(chǔ)上，在研究區(qū)4+5油層組識別出3種沉積微相：水下分流河道、河口壩和分流間灣。在三角洲河口區(qū)，由于湖水與入湖水流的相互作用，再加上古地形、古氣候等因素的影響，沉積微相間可構(gòu)成多種組合形式，在本研究區(qū)表現(xiàn)為以下幾種組合樣式。

2.1 水下分流河道之間的組合

根據(jù)測井曲線特征將水下分流河道的組合樣式進一步細分為疊加式和分離式。

a 切疊式D266-1井 b 分離式D4315-1井

(1)切疊式

該類型組合主要由多期河道的側(cè)向遷移作用疊加形成。后一期河道通常會侵蝕掉前一期河道的頂部細粒沉積，形成河道砂巖主體相互疊加的狀態(tài)，整體上表現(xiàn)為下粗上細的正粒序。河道砂體可見板狀交錯層理、槽狀交錯層理和砂紋交錯層理，底部常發(fā)育沖刷面，與下伏地層呈突變接觸，向上粒度逐漸變細。多期河道之間不發(fā)育厚層的細粒隔夾層。厚度在20～25 m，自然伽馬和視電位曲線總體呈鐘形或圣誕樹形(圖1a)。

(2)分離式

該類型主要有兩個或多個單期河道砂體組成，在自然伽馬和視電位曲線呈指狀，單砂層厚度在5～10 m。河道砂體之間發(fā)育厚度2 m左右的泥巖或泥質(zhì)粉砂巖隔層(圖1b)。該類型組合主要是由水下分流河道頻繁遷移、改道而形成。

2.2 河口壩之間的組合

河口壩是由于河流帶來的砂泥物質(zhì)在河口處因流速降低堆積而成的，其形態(tài)受水流強度、古地形、湖水密度及沉積物供給量等多種因素的影響。根據(jù)測井曲線特征，識別出研究區(qū)河口壩組合樣式主要為疊加式。在河口區(qū)物源供應(yīng)較為充足的條件下，河水入湖形成的多期透鏡狀河口壩砂體在同一個地形低洼的區(qū)域不斷疊加，連續(xù)發(fā)育，進而形成疊加式河口壩組合。在本研究區(qū)多期河口壩砂體的累計厚度可達30 m，多期砂體之間常發(fā)育泥質(zhì)夾層。垂向上表現(xiàn)為下細上粗的反粒序結(jié)構(gòu)(圖2)，自然電位和自然伽馬曲線呈漏斗形。

2.3 水下分流河道砂體與河口壩的組合

此類組合也被稱為“壩上河”，由晚期水下分流河道沉積疊加在早期河口壩沉積之上而形成。延安郊區(qū)的裴莊剖面為該類型組合的典型代表。該剖面屬延6油層組三角洲前緣沉積，剖面下部河口壩巖性以粉砂巖為主，整體形態(tài)為底平頂凸的透鏡狀，可見平行層理，也可見大型的包卷層理、泄水構(gòu)造等同生變形構(gòu)造[7]。剖面上部發(fā)育水下分流河道沉積，巖性以細砂巖為主，可見多種類型的交錯層理，以及河道底部的滯留沉積。垂向上表現(xiàn)出下部反粒序上部正粒序的結(jié)構(gòu)特點，總體反映了向上水體變淺的演化序列(圖3)。

連續(xù)式D4239-3井

圖3 延安市裴莊剖面中延6油層組垂向序列

在露頭剖面觀察的基礎(chǔ)上，綜合測井、錄井和取心資料，認為研究區(qū)也發(fā)育壩上河砂體，并分別根據(jù)水下分流河道與河口壩的相對厚度將此類組合樣式進一步細分為以下三種類型：

(1)以壩為主的壩上河

此類型中下部河口壩砂體厚度大(圖4a)，上部水下分流河道砂體厚度小，測井曲線上河口壩呈反旋回，上部水下分流河道沉積為較薄的正旋回。

(2)以河為主的壩上河

此類型中下部河口壩砂體厚度小，上部水下分流河道砂體厚度大，反應(yīng)水下分流河道對早期河口壩沉積的侵蝕作用較強，僅能從測井曲線上識別出河道砂巖底部的不完整的反旋回沉積(圖4b)。

(3)對稱式壩上河

此類組合中，水下分流河道對下部河口壩的侵蝕作用較弱，二者均衡發(fā)育。從測井曲線上可以識別出近似對稱的一正一反兩個旋回(圖4c)。

a以壩為主D4134-1井 b以河為主D4253-4井 c對稱式D4256井

圖4 水下分流河道與河口壩的組合樣式

3 沉積微相分布模式研究

利用密集井網(wǎng)對研究區(qū)沉積微相的骨架砂體空間形態(tài)進行刻畫，發(fā)現(xiàn)不同類型微相砂體在空間上的分布具有一定的規(guī)律性，從而揭示了研究區(qū)河口區(qū)沉積微相展布的模式。

3.1 密集井網(wǎng)砂體形態(tài)解剖

研究區(qū)砂體整體上連片分布，但在局部也發(fā)育多個厚度中心。在對樊學(xué)油區(qū)長4+512小層砂體進行詳細解剖時發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)中部、南部的部分井區(qū)砂巖厚度值達到20 m以上，而其周邊的砂巖厚度則明顯小于10 m，同時這些高值區(qū)之間也并不連續(xù)。在砂巖厚度低值區(qū)主要發(fā)育分離式水下分流河道組合；在砂巖厚度高值區(qū)主要發(fā)育連續(xù)式河口壩、三種類型的壩上河，以及非常少數(shù)的切疊式水下分流河道。進一步對研究區(qū)內(nèi)多個砂厚高值區(qū)的砂體組合形態(tài)進行詳細刻畫，結(jié)果表明：在主流向上主要發(fā)育完整式壩上河和以河為主的壩上河，在主流向兩側(cè)發(fā)育以壩為主的壩上河(圖5)。

3.2 模式的建立

河口區(qū)是陸上水流與湖水相互作用的場所，水下分流河道與河口壩則可分別看做是這兩種作用力的產(chǎn)物。河口區(qū)沉積微相分布模式的構(gòu)建也必須綜合考慮這兩種因素[8-10]?；诂F(xiàn)代沉積觀察和井下砂體空間形態(tài)追蹤的結(jié)果，依據(jù)沉積學(xué)原理可對樊學(xué)地區(qū)河口區(qū)砂體組合的成因進行分析，認為研究區(qū)主要發(fā)育分流砂壩型三角洲前緣，并將其沉積模式概述如下：

(1)河口區(qū)廣泛發(fā)育的水下分流河道通常為過水通道，沉積砂體厚度較薄；砂厚中心多分布在河口壩與周邊水下分流河道沉積區(qū)。

從沉積背景上看，鄂爾多斯盆地在長4+5沉積期發(fā)生了短暫的湖侵，湖泊水體加深，湖水的頂托作用增強，為厚層河口壩的形成提供了有利條件。在后期湖水退去后，又疊加了水下分流河道微相，形成了巨厚的復(fù)合砂體。另外，樊學(xué)地區(qū)的河流流域面積大，河口區(qū)較為寬闊，分流河道進入湖盆水體中之后很難保持固定的流向，而容易形成連片分布的河道帶，這就造成了研究區(qū)內(nèi)許多井點的砂厚數(shù)值并不高的現(xiàn)象，在這些低值區(qū)分離式水下分流河道分布范圍廣；而只有在一些地形低洼的區(qū)域，由于可容空間增大，才能夠形成具有傳統(tǒng)河流正粒序的水下分流河道，因此本研究區(qū)內(nèi)切疊式的正旋回水下分流河道比較少見。

(2)“壩上河”三種組合樣式的差異性主要受控于古地形的變化。

圖6 河口區(qū)砂體分布模式圖

依據(jù)沉積學(xué)原理對壩上河微相組合的沉積過程重建如下：水下分流河道中的沉積物在河口區(qū)不斷卸載，就形成了早期河口壩砂體。早期河口壩砂體由于處在原始沉積的高部位，主體部分出露水面。晚期水下分流河道主要沿著河口壩側(cè)翼的地形洼地發(fā)育，只有少部分河道砂體能夠覆蓋在高部位的河口壩之上。如圖5所示，T4125和D4134-1井河口壩砂體厚度大，處于原始沉積的高部位，晚期水下分流河道砂體疊加在其上的厚度小，所以形成了以壩為主的壩上河砂體組合。而D4137-1、D4137-2井，早期河口壩砂體厚度小，處于原始沉積的低部位，因此晚期水下分流河道較為發(fā)育，形成完整式壩上河和以河為主的壩上河(圖6)。

4 油氣意義

依據(jù)巖心、測井?dāng)?shù)據(jù)綜合分析，河口壩和“壩上河”的儲層物性、含油性和產(chǎn)量明顯由于其他類型的儲層。如圖7所示，T4125井“壩上河”砂體的含油厚度達到15 m，同時該井該層位的初產(chǎn)也在10噸左右。因此，河口壩及其周邊的壩上河砂體是非常重要的優(yōu)勢儲層，是油田增儲上產(chǎn)的重要的領(lǐng)域。

圖7 T4125井長4+5油層組測井及沉積柱狀圖

5 結(jié)論

(1)沉積運用沉積相分析理論，依據(jù)豐富的鉆井、測井、露頭剖面等資料，將鄂爾多斯盆地樊學(xué)地區(qū)晚三疊世長4+5油層組砂體組合類型劃分為：切疊式水下分流河道組合、分離式水下分流河道組合、疊加式河口壩組合、以河為主的壩上河組合、以壩為主的壩上河組合以及對稱式壩上河組合等6種。

(2)通過密集井網(wǎng)區(qū)解剖確定了三角洲前緣河口區(qū)砂體組合的時空分布規(guī)律：在砂巖厚度低值區(qū)主要發(fā)育分離式水下分流河道組合；在砂巖厚度高值區(qū)主要發(fā)育連續(xù)式河口壩、三種類型的壩上河，以及非常少數(shù)的切疊式水下分流河道。

(3)在河口區(qū)分流河道通常為過水通道，砂體聚集少，而河口壩及其周邊的壩上河砂體才是主要的優(yōu)勢儲層。

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[責(zé)任編輯 李曉霞]

2015-03-20

張 銳(1983—)，男，湖北襄陽人，陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司工程師，博士。

P512.2

A

1004-602X(2015)02-0024-04