王 曼， 李元昊

(1.西安石油大學地球科院與工程學院,陜西 西安 710065；2.西安石油大學陜西省油氣成藏地質(zhì)學重點實驗室，陜西 西安 710065)

0 引 言

國外學者Gilbert最早研究三角洲，于1954年Fick首次提出淺水三角洲的概念[1-2]。隨后越來越多的學者關(guān)注研究三角洲的發(fā)育類型、砂體結(jié)構(gòu)和沉積模式等方面，在不同區(qū)域盆地發(fā)現(xiàn)淺水三角洲砂體作為儲集層有豐富資源潛力，逐漸成為學者們關(guān)注的焦點。

不同的區(qū)域盆地地質(zhì)條件和沉積環(huán)境不同，砂體類型及沉積模式的建立有所差異。由于研究區(qū)鉆井和地質(zhì)認識不同，造成沉積相認識尚不統(tǒng)一，不同的沉積相砂體特征不同，進而影響了砂體預(yù)測的精度，增加了井位部署風險[3-4]。針對此問題，在大量巖心、測井及野外露頭資料基礎(chǔ)上，對工區(qū)沉積特征進行了系統(tǒng)研究。研究成果豐富了淺水三角洲沉積理論認識，對進一步指導(dǎo)工區(qū)砂體刻畫及有利區(qū)預(yù)測提供了理論指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)

鄂爾多斯盆地已成為國內(nèi)油氣供應(yīng)的絕對主力[5]，彬縣-長武區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地西南緣(如圖1),區(qū)塊面積3000km2，構(gòu)造相對簡單，主要發(fā)育低幅鼻狀構(gòu)造[6-7]，年均原有儲層增幅也在全國前列，勘探開發(fā)潛力巨大。

圖1 研究區(qū)位置

三疊系延長組作為最早的研究巖層，是鄂爾多斯盆地中生代研究的重要地層。依據(jù)研究區(qū)沉積特征、沉積層序及旋回性、湖盆演化階段的沉積差異特征等，劃分10個油層[8-9]。其中延長組長81亞油層組保存完整，作為儲集層與上覆烴源巖構(gòu)成良好的儲蓋組合，是彬長地區(qū)主要勘探目的層位。

2 淺水三角洲的相標志

沉積相標志包括沉積構(gòu)造、生物成因構(gòu)造[10]、測井相等作為工區(qū)特征研究的鑒別標志，根據(jù)這些相標志中從而推斷所處的沉積環(huán)境。通過彬長地區(qū)50余口取芯井長81油層組的觀察、拍攝的1200余張巖心照片、及200多口測井曲線資料的分析，對取心井進行了詳細描述，重新認識了研究區(qū)沉積特征，從而判斷出該地區(qū)是淺水沉積環(huán)境，具體來看：

2.1 沉積構(gòu)造

(1)波狀層理

波狀層理(圖2a-2c)主要出現(xiàn)于細砂巖中，形態(tài)上紋層呈對稱狀和不對稱狀的波紋狀，前者是單向水流作用于沉積物表面形成，后者則受波浪的控制，沉積環(huán)境作用的不同則會導(dǎo)致紋層的差異性。在水流與波浪交替的沉積環(huán)境下，沙紋邊遷移邊生長形成波狀層理，是指示淺水環(huán)境的重要標志，以細粒沉積為主。

(2)沙紋層理

沙紋層理：(圖2d-2e)常見于細砂巖和粉砂巖中，形態(tài)上呈不規(guī)則波狀起伏，形成的規(guī)模較小。峰脊尖銳，谷底圓滑，近似對稱，。沙紋層理構(gòu)造形成的水動力條件較弱，水介質(zhì)一般較淺，是淺水三角洲沉積重要的相標志。

(3)沖刷面構(gòu)造

沖刷面構(gòu)造和泥巖撕裂屑(圖2f-2g)，底部不平整的沖刷面表現(xiàn)為上下巖性發(fā)生突變，沖刷面構(gòu)造、泥質(zhì)撕裂屑等在較強河流沖刷侵蝕下形成的。J26井(圖2f)，1201.4m，上部發(fā)育沙紋層理，底部可見明顯的沖刷構(gòu)造，表明區(qū)內(nèi)沉積受河湖共同影響，推斷沉積時水體較淺，水動力較強。

a.J68井,1304.9m,波狀交錯層理;b.J12井,1368.4m,波狀層理;c.J32井,1109.9m,波狀層理;d.J37井,1359.9m，沙波紋層理;e.J26井,1201m,沙波紋層理;f.J26井,1201.4m,沖刷面構(gòu)造;g.J9井,1053.2m,沖刷泥礫;h.J12井,1366.4泥巖撕裂屑;i.J9井,1080.5m平行層理.

(4)平行層理

平行層理反映能量高的的環(huán)境，砂巖巖性中可見，物源供應(yīng)充足時形成的，反映水動力條件較強，研究區(qū)多見于分流河道砂體中(圖2i)。

2.2 生物成因構(gòu)造

(1)煤線及炭質(zhì)泥巖

研究區(qū)廣泛發(fā)育深色有機質(zhì)煤線(圖3a-3b)和炭質(zhì)泥巖(圖3c)，煤線是碳化后形成的，厚度薄小于5cm，手感較輕，易污手；炭質(zhì)泥巖泥質(zhì)含量高，呈黑色，油亮有光澤，標志著淺水沉積環(huán)境或短期暴露于地表。

(2)植物化石標志

通過研究植物化石的保存形態(tài)和類型來判斷所處的沉積環(huán)境特征[11]。工區(qū)經(jīng)巖心觀察，植物化石豐富發(fā)育植物葉片、植物根系、碳化植物莖稈化石(圖3d-3f)。研究區(qū)主要發(fā)育陸上環(huán)境的水平狀根跡和須狀根跡。大量的植物化石表明處于平緩的淺水環(huán)境。

a.J20井,1417.3m,煤線;b.J72井,1682.7m,煤線;c.J23井,1458.6m,炭質(zhì)泥巖;d.J23井,1455.7m,植物碎片化石;e.J41井,1136.4m,植物化石;f.J20井,1417.9m,植物須根化石;g.J20井,1419.4m,垂直孔;h.J11井,1400m,斜蟲孔;i.J22井,1491.2m,垂直-斜蟲孔.

(3)蟲孔標志

研究區(qū)全區(qū)都有發(fā)育，多見于泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖。遺跡的分布及沉積環(huán)境依據(jù)是化石的性質(zhì)劃分，研究區(qū)廣泛發(fā)育斜蟲孔和垂直蟲孔(圖3g-3i)，指示水體動蕩的淺水環(huán)境。

2.3 測井相標志

研究區(qū)測井曲線反映分流河道測井曲線主要是中高幅箱型、鐘型和復(fù)合型，局部小型分支水道為指型，反映灘壩的指型和復(fù)合指型，而漏斗型較為少見，河口壩相對不發(fā)育。

以上識別標志顯示研究區(qū)長81發(fā)育豐富的沉積構(gòu)造，工區(qū)處于構(gòu)造穩(wěn)定，地層平緩，坡度小，水體淺，氣候溫暖濕潤，距離物源近的淺水三角洲沉積環(huán)境中。

3 淺水三角洲沉積分析

3.1 剖面相特征

順物源的西南-北東向剖面相顯示(圖4)，長81為淺水三角洲平原與前緣交互區(qū)域，沉積區(qū)域內(nèi)陸上的砂體寬厚比大于水下砂體，且河道砂體連續(xù)性好，可以作為較好的儲集體，三角洲前緣湖浪改造的灘壩砂體厚度薄，連續(xù)性差。河道砂體主要發(fā)育在長811和長812時期，灘壩砂體主要發(fā)育于長813時期。

圖4 彬長地區(qū)順物源剖面相圖

3.2 沉積相平面展布特征

砂體北東向展布，發(fā)育5條砂帶，厚度10-16m，局部超過20m。中間砂帶砂體最為發(fā)育。反映了湖岸線以南物源區(qū)以河流為主。從南到北由于河流的分叉與交匯作用明顯，砂地比高值區(qū)域主要在研究區(qū)中部和北部。

4 沉積模式

研究區(qū)淺水三角洲發(fā)育砂體類型有分流河道砂體和灘壩砂體；砂體疊置方式具有水下分流河道-灘壩，灘壩-水下分流河道的特點，且該區(qū)河口壩相對不發(fā)育。根據(jù)工區(qū)的這些特征，建立了沉積模式。

因此建立了彬長地區(qū)長8淺水三角洲沉積體系，根據(jù)沉積構(gòu)造、古生物化石、測井曲線及湖平面的變化，將淺水三角洲劃分為三角洲平原和淺水三角洲前緣。淺水三角洲平原區(qū)域分布在湖岸線之上，距離物源近供應(yīng)相對充足，以河流為主控作用，發(fā)育陸上分流河道；而湖岸線至最大浪基面之間發(fā)育淺水三角洲前緣，三角洲前緣區(qū)域受河湖交互作用。由于南部秦嶺古陸的物源供給相對不充沛，且水下分流河道具有一定的側(cè)向侵蝕的特點，沖刷侵蝕河口壩，岸線升降頻繁波浪改造較強，在淺水三角洲前緣砂體改造為灘壩砂體，雖較發(fā)育但其規(guī)模小厚度薄，河口壩相對不發(fā)育。氣候溫暖濕潤，生物繁盛，動植物遺跡豐富(圖5)。

圖5 彬長地區(qū)長81沉積模式圖

5 結(jié) 論

(1)鄂爾多斯盆地長8沉積時期，形成淺水三角洲沉積的地質(zhì)條件，且淺水沉積標志豐富，綜合認為彬長長8段發(fā)育淺水三角洲沉積特征。

(2)在淺水三角洲沉積體系下，根據(jù)湖岸線的位置，岸線之上的三角洲平原發(fā)育陸上分流河道，岸線之下的前緣發(fā)育水下分流河道和灘壩，河口壩相對不發(fā)育。順物源方向物性變化平緩，砂體厚連續(xù)性好。

(3)沉積過程中，研究區(qū)來自南部的秦嶺古陸物源供給相對不足，又因為地勢平緩，湖岸線升降頻繁波浪改造較強，在淺水三角洲體系的前緣地區(qū)，河道砂體、河口壩易被改造為灘壩，沿湖岸線分布，分布規(guī)模小。