鄂尔多斯盆地延长组长7沉积特征及油气富集规律研究

2022-09-11

鄂尔多斯盆地面积约37×104km2, 是我国重要的含油气盆地之一。研究区范围北起横山, 南至旬邑, 西抵平凉, 东达延安, 横跨陕北斜坡, 天环坳陷和西缘掩冲带, 面积约为10×104km2 (图1) 。晚三叠世, 受印支运动影响, 盆地演化进入了大型内陆差异沉积盆地的形成和发展时期, 堆积了一套以河流-湖泊相为特征的陆源碎屑岩系。近年来, 在中生界石油预探评价生产过程中, 虽然长7油层不断获得新发现, 但是对长7层沉积类型、砂体展布形态、油藏分布规律的认识不很清楚, 因此有必要开展系统研究, 明确长7油层的地质特征, 为下一步勘探生产提供地质理论依据。

一、岩石学特征

鄂尔多斯盆地延长组岩性主要为陆源碎屑岩, 由于沉积体系不同, 形成了多种多样的岩石类型和组合特征。岩心观察和薄片鉴定资料表明, 研究区长7层岩石类型主要以岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩为主, 少量为长石砂岩和岩屑砂岩 (图2) ;粒度细, 填隙物含量较高, 均大于16%。其中, 主要填隙物成分为水云母、碳酸盐, 含有少量高岭石、硅质等。孔隙类型以次生溶孔为主, 原生粒间孔隙较低;次生孔隙中长石溶孔最为发育, 储层砂岩粒度较细, 以细砂岩、粉砂岩为主。孔隙度主要分布在6~12%, 渗透率0.03~1.00×10-3μm2, 其中渗透率大于0.3×10-3μm2的样品占总样品数的19.5%, 属低孔特低渗透储层。孔隙结构主要为微孔微喉型和细孔微细喉型, 门槛压力较高 (大于0.8Mpa) , 孔喉分选好。

二、沉积微相类型及特征

根据野外剖面观察、岩心描述、测井电性特征及单井相特征进行沉积相综合分析, 确定研究区长7主要为三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相和半深湖—深湖亚相组成, 其中三角洲平原亚相主要由分流河道、分流间湾等微相构成, 三角洲前缘亚相主要由水下分流河道、水下分流间湾、河口坝等微相构成, 半深湖—深湖亚相主要由浊积岩、碎屑流等微相构成。各沉积微相特征如下:

1. 三角洲平原亚相

分流河道是三角洲平原亚相的重要组成部分。以中粗粒砂岩为主, 厚度较大, 在分流河道底部常见冲刷构造, 可见向上变细的正韵律序列。底部砂岩中含有零星分布的泥砾。发育平行层理和斜层理。自然电位曲线呈钟形和箱形。下部多为泥岩基线。粒度概率累计曲线多为两段式或三段式, 其中滚动搬运组分所占比例相对较大。

分流间湾是三角洲平原上分流河道之间的一种低洼地带, 多为泥沼环境, 以泥质沉积为主, 常见植物根茎化石或煤层发育。

2. 三角洲前缘亚相

水下分流河道是平原分流河道的水下延伸部分, 分布面积广, 为三角洲前缘骨架。岩性以浅灰色、灰绿色中细粒砂岩, 粉细砂岩为主, 夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩, 垂向上呈多层砂体叠加向上变细的正粒序剖面结构。沉积构造以大型平行层理、交错层理为主, 砂岩底部见冲刷面构造, 显示出较强的水动力条件 (图3) 。

河口坝是三角洲前缘亚相中最具特色的沉积体, 岩性以粉细砂岩或泥质粉砂岩为主, 颗粒分选较好, 砂岩中常见平行层理、交错层理和搅动构造, 生物遗迹较丰富。平面上呈椭圆形与河流方向平行, 纵向上呈上粗下细的反旋回序列。河口坝的中上部一般孔渗条件好, 为理想的储层。

3. 半深湖—深湖亚相

浊积岩是延长组长7沉积期的主要沉积体, 以块状为主, 多见变形层理, 鱼化石发育 (图4.且有丰富的槽模、沟模、印模等底层面构造。

三、沉积微相及砂体展布特征

根据区域沉积体系分析, 结合岩性、构造及测井电性特征进行沉积相综合分析结果表明研究区长7主要为三角洲前缘沉积环境, 依据优势相原则对单井剖面进行简化、整合, 编制了以优势相为主的沉积相平面分布图。

1. 长73沉积相展布特征

长73沉积时期, 湖盆面积最大, 半深湖-深湖中心位于马家滩、姬塬、乔川、华池、塔儿湾、黄陵一带, 三角洲平原和三角洲前缘砂体发育, 而半深湖-深湖相浊积砂体不发育, 在平面上零星分布。

2. 长72沉积相展布特征

长72沉积时期, 半深湖-深湖沉积面积较长73明显减少, 半深湖-深湖中心位于姬塬、乔川、华池、塔儿湾、黄陵一带, 三角洲平原、前缘分流河道砂体较长73发育, 半深湖-深湖沉积浊积砂体发育, 主要分布贺旗、庆城、合水、正宁一带 (图5) 。

3. 长71沉积相展布特征

长71沉积时期, 湖盆面积继续缩小, 半深湖-深湖中心位置缩小至乔川、华池、塔儿湾、宜君一带, 呈北西-南东向的狭窄区域。长71期三角洲砂体发育, 半深湖-深湖浊积砂体最为发育, 分布面积大, 平行于湖岸线展布, 长71浊积砂体也是长7油藏的主力储层, 目前已发现的长7油藏主要集中分布在长71浊积砂体储层中 (图6) 。

4. 油气富集规律与沉积微相关系

有利的沉积相带不仅是油气运移的重要载体, 更是油气富集成藏的地质基础。长7油层组各小层沉积微相展布特征表明, 浊积砂体为油气聚集的主要储集体, 延长组长7出油井点绝大部分位于半深湖-深湖相浊积砂体, 主要分布在合水、玄马和上里塬地区, 浊积砂体厚度较大, 多期浊积砂体复合平行湖岸线分布。因此从现实考虑, 应首先在上述地区进行勘探, 寻找有利含油富集区;为石油预探寻找新发现提供依据。

摘要：依据野外露头、岩心、测井及相关测试资料, 对鄂尔多斯盆地延长组长7沉积类型及特征进行了研究, 探讨了其与油气富集规律的关系。研究表明, 鄂尔多斯盆地长7属于三角洲相、深湖相两种类型。进一步可分为三角洲平原、三角洲前缘、半深湖-深湖等沉积亚相。并对各亚相及其相关微相与砂体的时空展布特征进行了分析。

关键词：沉积特征,长7,鄂尔多斯盆地