白云云

(榆林學(xué)院 化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 榆林 719000)

沉積相帶框架是儲(chǔ)層特征的內(nèi)在決定因素，控制著儲(chǔ)層的屬性與發(fā)育狀況，進(jìn)而構(gòu)建油水的儲(chǔ)集空間及分布特征[1-2]。因此，研究各種類型的沉積相特征，建立相應(yīng)的相模式和相序列，不僅具有重要的理論意義，而且也能更好地為下一步勘探開發(fā)工作指明方向[3-4]。

1 研究區(qū)儲(chǔ)層地質(zhì)特征

馬嶺油田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡構(gòu)造單元的南西部，由差異壓實(shí)作用形成于一個(gè)向西傾斜的平緩鼻狀隆起帶上。北三區(qū)位于該區(qū)域環(huán)縣木缽鄉(xiāng)境內(nèi)，屬于古河谷西部的木缽河間殘丘古地貌單元，北與姬塬南坡的樊家川油田隔河相望，南鄰演武古高地北坡系，位置如圖1所示。油藏類型為巖性—構(gòu)造復(fù)合油藏，主要含油層位是侏羅系延安組的延9及延10小層，油藏深度1 520～1 770 m[5]。研究區(qū)探明地質(zhì)儲(chǔ)量259.12×104t，平均油層厚度5.9 m，含油面積為6.5 km2。

2 研究區(qū)沉積相劃分標(biāo)志

2.1 巖石相標(biāo)志

2.1.1 巖石類型和組分

研究區(qū)延10油層組以中砂巖為主，粗砂巖、細(xì)砂巖次之，泥巖、泥質(zhì)粉砂巖含量少，局部發(fā)育。延10儲(chǔ)層砂巖粒級(jí)所占百分含量為：粗砂16%、中砂78%、細(xì)砂6%。

圖1 研究區(qū)所在區(qū)域

研究區(qū)延10儲(chǔ)層巖石成分以長石石英砂巖為主，巖屑長石砂巖次之，顆粒主要為中粒，分選好、磨圓度差、以孔隙—加大膠結(jié)為主。碎屑成分中石英、巖屑、長石含量分別為74.1、9.6%和8.1%。膠結(jié)物主要有伊利石(2%)，高嶺石(1.5%)鐵方解石(1.5%)，鐵白云石(0.1%)，此外還有少量硅質(zhì)、水云母[6]，巖石組分如圖2所示。

2.1.2 顏色

碎屑巖的顏色是碎屑巖最醒目的標(biāo)志，是鑒別巖石、劃分和對(duì)比地層、分析判斷古地理?xiàng)l件的重要依據(jù)之一。研究區(qū)砂巖以深灰、灰白(圖3a)為主，泥巖則表現(xiàn)為灰黑色(圖3b)。

2.1.3 沉積構(gòu)造特征

沉積構(gòu)造特征是沉積時(shí)占優(yōu)勢(shì)的沉積介質(zhì)和能量條件的綜合響應(yīng)，是判斷儲(chǔ)層古流向、沉積介質(zhì)、水動(dòng)力狀況、沉積環(huán)境以及沉積物所經(jīng)歷的物理、化學(xué)和生物作用的重要標(biāo)志，并且對(duì)油氣儲(chǔ)層的非均質(zhì)性有重要影響。

圖2 研究區(qū)砂巖三角分類圖

研究區(qū)從下到上粒度先變粗后變細(xì)，下部以交錯(cuò)層理(圖3c、d)、擾動(dòng)構(gòu)造為主，上部以平行層理(圖3e)、塊狀層理為主，中部粗砂巖含油性強(qiáng)(圖3f)。沉積構(gòu)造反映研究區(qū)延10油層組為牽引流沉積[7]。

(a)灰白色中砂巖，木檢H5-3井；(b)灰黑色粉砂巖，木檢15-10井；(c)交錯(cuò)層理，木103井；(d)交錯(cuò)層理，木檢15-10井；(e)平行層理，木檢13-8井；(f)塊狀層理，木檢15-10井

圖3研究區(qū)沉積構(gòu)造特征圖

2.2 粒度特征

粒度特征是沉積水動(dòng)力條件的沉積響應(yīng)，不同沉積環(huán)境具有不同的沉積水動(dòng)力特征，從而具有不同的粒度特征。

根據(jù)研究區(qū)35個(gè)樣品統(tǒng)計(jì)得到(如下表1)：薩胡判別函數(shù)公式Y(jié)值介于7.371 8～13.759 7，平均為10.335 2，其值大于9.843 3，說明研究區(qū)延10油層沉積環(huán)境為河流沉積。

表1 利用薩胡公式計(jì)算馬嶺北三區(qū)延10儲(chǔ)層沉積環(huán)境數(shù)據(jù)

研究區(qū)砂巖粒度概率累積曲線主要呈三段式(如下圖3)，主要由跳躍組分和懸浮組分組成，其中懸浮含量可達(dá)30%以上，而且懸浮總體與跳躍總體之間的細(xì)截點(diǎn)較細(xì)，大部分位于(2.75～3.5)Φ之間，跳躍組分傾斜度也在65(°)上下，說明研究區(qū)以河道為主。滾動(dòng)組分含量較少，斜度在45(°)～65(°)之間，分選中等—好，三段式結(jié)構(gòu)說明沉積時(shí)有較強(qiáng)水動(dòng)力[8]。

2.3 測(cè)井相特征

通過對(duì)取心井進(jìn)行系統(tǒng)的微相解釋，由圖4可以分析出研究區(qū)延10組油層測(cè)井曲線在河流相的形態(tài)特征為[9]：

分流河道由于所處位置不同，在測(cè)井曲線上形態(tài)差異明顯，主河道測(cè)井曲線表現(xiàn)為箱形；河道側(cè)緣測(cè)井曲線常表現(xiàn)為鐘形。

心灘自然電位曲線主要分為箱形、齒化箱形、箱形—鐘形疊加3種形式；其中齒化箱形是心灘疊加或砂體前積的反映，常出現(xiàn)在心灘的邊緣。

泛濫平原也稱為“河漫灘”，測(cè)井曲線通常表現(xiàn)為反箱形或齒化箱形，曲線主體部分在基線附近。

3 研究區(qū)沉積相類型及特征

通過上述對(duì)巖性、沉積構(gòu)造、粒度特征的分析，配合測(cè)井、錄井等資料研究總結(jié)出研究區(qū)延10組儲(chǔ)層屬于河流相沉積，亞相以辮狀河為主，局部存在曲流河的特征，如較少泥炭的出現(xiàn)、“泥包砂”正旋回沉積的存在，沉積微相則以河道、心灘、泛濫平原3種形式為主。

河道：主河道砂體厚，底部具沖刷面，剖面上常呈透鏡狀，具有不太明顯的正韻律結(jié)構(gòu)，中、上部常發(fā)育大型槽狀、板狀交錯(cuò)層理，以粗礫巖和含礫粗砂巖為主；河道側(cè)緣砂體變薄，天然堤發(fā)育，剖面上為板狀砂體，典型的正韻律結(jié)構(gòu)，中、上部為小型槽狀交錯(cuò)層理或爬升波痕紋理。疊積型砂體發(fā)育厚度大、范圍廣、物性好，為研究區(qū)主要的油氣儲(chǔ)集層。

心灘：也稱為活動(dòng)性河道沙壩，粒度較粗、粒度變化范圍寬，概率曲線通常由3個(gè)次總體構(gòu)成；成分和成熟度低。由于對(duì)稱的螺旋形橫向環(huán)流作用導(dǎo)致心灘發(fā)生側(cè)向加積作用，使得大(巨)波痕等各種底形經(jīng)過不斷遷移，常形成各種類型的交錯(cuò)層理。由于主體砂體物性好、厚度大、含油飽和度高，亦為研究區(qū)良好的油氣儲(chǔ)集層。

泛濫平原：也稱為河漫灘，是河床外側(cè)河谷底部較平坦的地方，其發(fā)育與河谷的發(fā)育有關(guān)。沉積物來源于洪水?dāng)y帶懸浮載荷中的粉砂巖，以及少量的粘土巖。沉積構(gòu)造以(斜)波狀層理為主。它通常位于沉積剖面二元結(jié)構(gòu)的最上部，加之以粉砂巖為主，可作為良好的蓋層[10]。

4 研究區(qū)沉積微相平面展布特征

整體上延10砂體呈東北—西南向展布，物源主要為南、南西向，厚度小、分布不穩(wěn)定。

從延10初期主流河道為兩條河道，砂體較發(fā)育；之后河道變寬，河道變少，砂體逐漸發(fā)育，說明辮狀河逐漸在發(fā)育至最大化；隨之辮狀河河道變窄，進(jìn)入晚期，最后辮狀河逐漸演化為曲流河，在混合相中砂河道最窄、砂體也不發(fā)育，說明河道在其他區(qū)為主流區(qū)，之后的砂層變化取決于曲流河的發(fā)育與變遷[11]。

5 結(jié) 論

1)研究區(qū)主要為辮狀河亞相沉積，微相類型為水下分流河道及其側(cè)緣，心灘以及泛濫平原3種形式。其中河道和心灘是良好的油氣儲(chǔ)集層，是下一步重點(diǎn)勘探區(qū)域，而泛濫平原則可作為良好的蓋層。

2)研究區(qū)砂體呈東北—西南向展布河道平面上連片性較好，砂體縱向上相互疊加，延1012-2砂體發(fā)育最好，厚度最大，其次為延1012-1砂體。生產(chǎn)動(dòng)態(tài)受沉積作用、構(gòu)造作用雙重控制，大部分高產(chǎn)井位于厚度大的河道、心灘處以及構(gòu)造高點(diǎn)，注水生產(chǎn)時(shí)見效快，容易引發(fā)水竄，應(yīng)當(dāng)引起重視。