邢麗娟,張正強,顧 超,侯 娟,趙瑩彬,張高源
(1.中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院,河南鄭州 450048; 2.中國石化華北石油工程有限公司錄井分公司,河南鄭州 450048)
旬-宜區(qū)塊跨陜西省旬邑、宜君、黃陵等縣,區(qū)域構造處于鄂爾多斯盆地南部,橫跨伊陜斜坡及渭北隆起兩個一級構造單元(圖1)?,F今構造為北西向平緩單斜,地層傾角1°~2°。區(qū)內鉆遇地層由下到上分別為寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系等,主要含油層系為三疊系延長組[1]。
鄂爾多斯盆地晚三疊世湖盆的沉積演化經歷了早期的初始沉降,中期加速擴張和最大擴張,再到 萎縮,最后湖盆消亡,完成了湖盆從發(fā)生、發(fā)展以至消亡的沉積演化過程。延長組沉積經歷了4 個演化階段:長10 段-長9 段沉積期為沖斷坳陷盆地初始沉降-沉積充填階段;長8 段-長7 段沉積期為沖斷坳陷盆地快速-最大沉降-沉積充填階段;長6段-長4+5 段沉積期為沖斷坳陷盆地緩慢萎縮-沉積充填階段;長3 段、長2 段、長1 段沉積期為沖斷坳陷盆地快速萎縮-沉積充填階段。研究區(qū)距物源較近,沉積物供給充足,沉積了規(guī)模較大的長6 段三角洲前緣亞相;長4+5 段沉積時期,湖盆又發(fā)生短暫小幅度的湖進,沉積了具次級湖泛特征的深灰色、黑色泥巖。在此之后,湖泊大面積退縮,三角洲前緣強烈進積,沉積了主要產油層之一的長3 段[2]。
圖1 研究區(qū)構造位置
研究區(qū)長3 段地層厚度為105.0~153.0 m,上部地層巖性致密,下部地層巖性以淺灰色細砂巖為主,砂體發(fā)育但一般含泥質薄夾層,低自然伽馬、低電阻率、低聲波時差,測井曲線相對長4+5 段地層齒狀更嚴重,但是相對上覆地層齒狀較輕,與上下地層容易區(qū)分。巖石類型以巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖為主,石英含量為42.0%,長石含量為27.6%,巖屑含量為24.1%。巖石粒度以中、細粒為主,磨圓呈次棱、次圓-次棱,分選中等-好,接觸關系以點-線接觸為主,成分成熟度與結構成熟度中等[3-6]。
長3 段巖石顏色以灰色和淺灰色為主,不存在氧化條件下的紅色沉積和湖岸線過渡帶的雜色泥巖,整體表現為還原條件的暗色沉積特征,表明碎屑物沉積時整體處于水下環(huán)境。細砂巖中常見到植物的枝干,在粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖中常見到較多的由河流帶來的植物莖葉、碎片和垂直蟲孔,這些均表明長3 段處于一個淺水沉積環(huán)境。結合區(qū)域沉積認識,長3 段沉積時期,由于湖水迅速退縮變淺,盆地邊緣碎屑物大量加積和進積充填,在盆緣及盆內大部分地區(qū)形成進積式辮狀河三角洲,順物源方向地震剖面前積現象明顯(圖2),主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河口壩、分流間灣等沉積微相,三角洲平原、前三角洲亞相不發(fā)育。
圖2 過渭北51 井順物源方向地震剖面
水下分流河道是三角洲平原分流河道的水下延伸部分,在向水下的延伸過程中,河道加寬、深度減小、分支增多、流速減緩、沉積速度增大,沉積物以細砂巖、粉砂巖為主,砂體厚度大。研究區(qū)長3 段水下分流河道單砂體厚度為8.0~18.0 m,平均厚度為12.0 m,孔隙度為8.0%~14.0%,平均為11.3%;滲透率為0.3×10-3~3.0×10-3μm2,平均為0.7×10-3μm2。以渭北79 井為例,縱向剖面具有下粗上細的正旋回特點,砂巖中發(fā)育塊狀層理、槽狀交錯層理,底部為沖刷面,見滯留礫,部分泥礫具有一定的分選和磨圓,呈撕裂狀懸浮在砂巖中,指示辮狀分流河道受季節(jié)性洪泛影響的底負載牽引流的控制。垂直流向地震剖面上砂體呈透鏡狀,側向漸變?yōu)榧毩3练e物。自然電位(SP)及自然伽馬(GR)呈較高值,自然伽馬曲線呈鐘形或箱形(圖3)。
河口壩微相巖性以細砂巖為主,研究區(qū)河口壩砂體厚度較大,單砂體厚度為4.0~10.0 m,平均為6.3 m??紫抖葹?.0%~12.0%,平均為7.6%;滲透率為0.3×10-3~0.7×10-3μm2,平均為0.5×10-3μm2,是較好的儲集巖類型。以渭北51 井為例,439.0~443.0 m 井段為河口壩沉積,發(fā)育塊狀層理、波紋交錯層理,分選好,具多個沖刷面,總體上呈向上變粗的反旋回,是由多個次級的向上變細段疊置而形成進積型河口壩微相組合,GR 曲線上表現為“漏斗狀”的特征(圖4)。在海湖作用較強的河口區(qū),河口壩受波浪和岸流的沖刷和淘洗,并發(fā)生側向遷移,使砂體呈席狀或帶狀廣泛分布于三角洲前緣,形成三角洲前緣席狀砂。席狀砂的砂質純、分選好,廣泛發(fā)育小型交錯層理;砂體向岸方向增厚,向湖方向減薄。
圖3 渭北79 井長3 段水下分流河道沉積垂向組合
圖4 渭北51 井長3 段河口壩沉積垂向組合
分流間灣為水下分流河道之間相對凹陷的區(qū)域,主要由細粒沉積物組成,研究區(qū)分流間灣巖性為灰色、深灰色泥巖、砂質泥巖和泥質粉砂巖,砂體厚度薄,物性差,主要作為蓋層。建1 井、渭北63 井巖心可見植物碎片、植物化石,保存較完好;泥質粉砂巖具波狀層理,并發(fā)育大量傾斜的生物潛穴。渭北32 井鉆井取心為灰黑色泥巖,發(fā)育塊狀層理,GR 曲線呈微幅齒狀(圖5)。
圖5 渭北32 井長3 段分流間灣沉積垂向組合
結合前人研究成果,旬-宜區(qū)塊延長組長3 段沉積時期,物源主要來自南部北秦嶺造山帶的渭北古隆起[7],沉積體系自南東向北西展布。本次研究在區(qū)域沉積體系分析的基礎上,根據研究區(qū)95 口鉆井、測井及巖心資料,編制了長3 段沉積相平面展布圖。該時期區(qū)塊內水體較淺,主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣濱淺湖沉積。以水下分流河道沉積微相為主,只在局部井區(qū)識別出河口壩微相。在研究區(qū)南部由東向西依次發(fā)育四條水下分流河道,全部由南東向北西推進,分流河道寬度較大,物源供給充足,在中北部地區(qū)相互交匯,隨之又分為四條水下分流河道繼續(xù)向北西方向推進(圖6)。砂體發(fā)育受沉積微相控制作用明顯,水下分流河道發(fā)育區(qū)及河道交匯處砂體較厚,渭北7、渭北69、渭北89、渭北32 等井區(qū)砂體厚度大于40.0 m,渭北27、渭北46、渭北49 等井區(qū)砂體厚度大于30.0 m。
圖6 長3 段沉積相平面分布
旬-宜區(qū)塊延長組目前油氣勘探主要在長3 段發(fā)現規(guī)模儲量,油藏類型為巖性油藏,均集中在水下分流河道分布區(qū)域。沉積特征在一定程度上控制油氣的生成和儲集規(guī)律[8]。通過分析渭北11 井、渭北13 井、渭北49 井三口典型井壓汞數據,明確了沉積微相控制儲集結構,從而控制砂體的含油氣情況[9]。渭北49 井位于水下分流河道主體部位,砂體厚度30.0 m,最大孔喉半徑14.80 μm,平均孔喉半徑1.80 μm,排驅壓力0.1 MPa,累計產油744.0 t;渭北11 井位于水下分流河道側緣,砂體厚度9.0 m,最大孔喉半徑2.20 μm,平均孔喉半徑0.30 μm,排驅壓力0.3 MPa,累計產油363.0 t;渭北13 井位于分流間灣發(fā)育區(qū),砂體厚度6.0 m,最大孔喉半徑0.20 μm,平均孔喉半徑0.03 μm,排驅壓力4.8 MPa,未出油。由此可見,低孔低滲油田有利儲層分布主要受沉積相帶的控制[10-11],下一步在沉積微相研究的基礎上,結合儲層微觀分析數據進一步明確有利儲層發(fā)育區(qū),是進一步擴大長3 段勘探成果的關鍵。
旬-宜區(qū)塊長3 段物源主要來自南部北秦嶺造山帶的渭北古隆起,主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣沉積亞相,發(fā)育水下分流河道、河口壩、分流間灣等沉積微相。其中,水下分流河道微相分布范圍廣、砂體厚度大、儲層物性好,含油氣性最好,是有利的勘探相帶。在沉積微相研究的基礎上,結合儲層微觀分析數據進一步明確有利儲層發(fā)育區(qū),是擴大長3 段勘探成果的關鍵。