張 偉，劉建朝，高志亮，孫少波

（1.長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西西安 710054；2.長(zhǎng)安大學(xué)數(shù)字油田研究所，陜西西安 710054）

0 引 言

吳堡地區(qū)位于陜北斜坡西南部的鄂爾多斯盆地有利烴源巖發(fā)育區(qū)內(nèi)。受印支運(yùn)動(dòng)的影響，吳堡地區(qū)在晚三疊世發(fā)育大型湖泊，鄂爾多斯盆地的沉降中心與沉積中心正好發(fā)育在吳堡地區(qū)，沉積多套沉積體系（圖1），其中中生界三疊系延長(zhǎng)組是一套在內(nèi)陸湖泊三角洲沉積體系上發(fā)育的重要油氣儲(chǔ)集層［1－3］。延長(zhǎng)組長(zhǎng)6段是該區(qū)重要的勘探目標(biāo)層位和產(chǎn)油層位。

圖1 鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組沉積 構(gòu)造格局Fig.1 Sedimengtary－tectonic Framework of Yanchang Formation in Ordos Basin

對(duì)于鄂爾多斯盆地南部及西南部延長(zhǎng)組沉積體系發(fā)育特征問(wèn)題以及儲(chǔ)層物性特征已有不少學(xué)者進(jìn)行了研究［5－13］，但對(duì)盆地西南部濁流沉積始終沒(méi)有得出一致認(rèn)識(shí)，并且對(duì)某一區(qū)塊的精細(xì)研究也較少。筆者從儲(chǔ)層物性特征和沉積巖相巖性等角度出發(fā)，介紹了鄂爾多斯盆地吳堡地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6段沉積特征，并就該油層組儲(chǔ)層物性特征、濁積巖特征及濁積巖分布規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)，探討了儲(chǔ)層物性特征、濁積巖巖性特征對(duì)油藏的影響，明確了濁流沉積的石油地質(zhì)意義，為該區(qū)油氣勘探提供理論依據(jù)。

1 長(zhǎng)6段沉積特征

1.1 濁積巖沉積特征

吳堡地區(qū)濁積巖主要由薄—中層細(xì)砂巖夾灰黑、深灰色泥巖組成，一般具有正粒序性和多期韻律性旋回，濁積巖分選好，粒度細(xì)，在剖面上多夾于深灰色、灰黑色泥頁(yè)巖及油頁(yè)巖中，?？梢?jiàn)到介形蟲及魚類等湖相沉積動(dòng)物化石（圖2），缺少底棲動(dòng)物化石。

研究區(qū)濁積巖一般厚0.05～1m，砂巖段厚度為8～15m。鮑馬序列組合類型有ABCDE、ABC、ABE、ACD、BCD、BC、CDE、DE段等。鮑馬序列中，A段厚1～28cm，B段2～16cm，C段1～8cm，D段1～5 cm，E段1～18cm（圖3）。在鮑馬序列層段組合中，常見(jiàn)確定濁流沉積重要標(biāo)志的沉積構(gòu)造是沖刷痕、重荷模、沉積同生變形構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造、泥巖撕裂屑及撕裂團(tuán)塊等泥底構(gòu)，這些泥底構(gòu)造形成于槽模、溝模、錐模等泥底之上（圖2）；具底部沖刷面的泥底凹坑充填物的粒序遞變層；由牽引作用形成的平行層理、沙紋交錯(cuò)層理及包卷層理以及構(gòu)造細(xì)粒沉積層E段［6，8］。

1.2 濁積扇巖相特征

濁積扇根據(jù)有無(wú)固定水道可以劃分為坡移濁積扇和滑塌濁積扇。許多學(xué)者依據(jù)坡移濁積扇沉積微相在湖底的發(fā)育位置及特征，將其劃分為上部扇、中部扇和下部扇［8，14－17］。

圖2 吳堡地區(qū)長(zhǎng)6段濁積巖特征Fig.2 Turbidity Characteristics of Chang－6 Section in Wubu Area

圖3 吳堡地區(qū)長(zhǎng)6段濁積巖鮑馬序列Fig.3 Bouma Sequences of Turbidites of Chang－6Section in Wubu Area

坡移濁積扇是在坳陷湖盆相對(duì)穩(wěn)定沉降階段，由三角洲前緣沉積的碎屑流、濁流、顆粒流等重力流攜帶的碎屑沉積物沿湖底補(bǔ)給水道在緩坡和湖盆低洼處形成濁積扇。上部扇靠近物源區(qū)，是濁積扇的補(bǔ)給主水道發(fā)育區(qū)［6－8］，常與中部扇辮狀水道微相共生，底部可見(jiàn)泥礫、沖刷面，粒序?qū)永戆l(fā)育。中部扇辮狀水道與上部扇補(bǔ)給水道相接，向湖盆發(fā)育多條辮狀分流水道，砂體多呈透鏡狀，垂向上具正韻律性，濁積巖鮑馬序列AB段構(gòu)成疊合砂巖體，下部扇分布在凹陷最深的部位，水動(dòng)力條件較小，沉積作用緩慢，由于不受補(bǔ)給水道限制，薄層砂巖與深湖沉積的暗色泥巖交互沉積，巖相組合類型為薄層遠(yuǎn)基濁積巖和深湖相泥巖（圖3）［18－19］。

滑塌濁積扇是三角洲前緣松散沉積物在陡坡因某種突發(fā)機(jī)制快速沉積并發(fā)生滑塌而形成的［20］?；鷿岱e扇沒(méi)有固定補(bǔ)給水道，濁積砂體常呈分散狀小面積透鏡體，可明顯區(qū)分出中心微相和邊緣微相兩個(gè)沉積微相帶。滑塌濁積扇中心微相以細(xì)砂巖、粉砂巖與暗色泥巖呈砂泥互層，見(jiàn)植物葉片與植物莖干碎片。碎屑顆粒呈棱角狀、次棱角狀，分選、磨圓較差，砂巖中見(jiàn)平行層理、沙紋交錯(cuò)層理、變形層理及液化構(gòu)造等，研究區(qū)多發(fā)育ABC、BCD、ABE、CDCD段鮑馬序列組合［6］。

2 儲(chǔ)層基本特征

2.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

圖4 吳堡地區(qū)長(zhǎng)6段砂巖類型分布Fig.4 Distribution of Sandstone Types of Chang－6Section in Wubu Area

鄂爾多斯盆地吳堡地區(qū)長(zhǎng)6油層組以長(zhǎng)石為主，石英次之，暗色礦物少量，分選好，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松。根據(jù)長(zhǎng)6砂巖類型，該砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖（圖4），以淺灰色、灰白色、灰褐色細(xì)砂巖和粉砂巖為主，也有少量中砂巖，碎屑成分以長(zhǎng)石為主，石英次之，暗色礦物少量，分選好，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松。其中，長(zhǎng)石含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為22%～64%，平均50.2%，礦物顆粒表面風(fēng)化程度高，普遍絹云母化，可見(jiàn)少量綠泥石化；石英含量13%～30%，平均21.8%，以單晶石英為主；巖屑含量2%～11%，平均4%，常見(jiàn)有泥質(zhì)巖屑、千枚巖屑、花崗巖屑、中酸性噴出巖屑和高級(jí)變質(zhì)巖屑等；云母含量變化范圍較大，為1%～17%，平均7.9%，主要為黑云母，少量白云母。

2.2 膠結(jié)物成分

長(zhǎng)6段填隙物成分主要有方解石、綠泥石、白云母，少量的石英加大、長(zhǎng)石加大組分（表1）。其中，方解石含量3.8%，綠泥石約3.8%，白云母8.3%，泥質(zhì)7%，石英加大1.9%，長(zhǎng)石加大1.2%。石英加大、長(zhǎng)石加大的存在增強(qiáng)了顆?？箟簩?shí)作用的能力，在壓實(shí)作用早期階段利于粒間孔的保存，綠泥石常沿礦物顆粒周邊呈櫛狀排列，方解石膠結(jié)物充填粒間，對(duì)儲(chǔ)層物性影響較大，使儲(chǔ)層呈低孔低滲、物性差的特征，而在成巖作用階段產(chǎn)生的長(zhǎng)石溶孔、方解石溶孔等次生孔隙為油藏形成提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)［21－24］。

表1 吳堡地區(qū)長(zhǎng)6段膠結(jié)物成分統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of Cement Compositions of Chang－6Section in Wubu Area

2.3 儲(chǔ)層孔喉特征

運(yùn)用能直接反映砂巖孔隙結(jié)構(gòu)的門檻壓力Pcd、中值壓力P50、中值半徑Rm、最大進(jìn)汞飽和度SHg等毛管壓力參數(shù)來(lái)分析儲(chǔ)層孔喉物性特征。通過(guò)對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)6段80個(gè)樣品孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)63段儲(chǔ)層砂巖的平均排驅(qū)壓力為2.420MPa，中值壓力為13.086MPa，孔隙度和滲透率分別為10.885%和0.279×10－3μm2，最大孔喉半徑為0.835μm；長(zhǎng)62段儲(chǔ)層砂巖的平均排驅(qū)壓力為3.058MPa，中值壓力為14.632MPa，孔隙度和滲透率分別為10.952%和0.272×10－3μm2，最大孔喉半徑為0.548μm；長(zhǎng)61段儲(chǔ)層砂巖的平均排驅(qū)壓力為1.979MPa，中值壓力為6.141MPa，孔隙度和滲透率分別為8.75%和0.11×10－3μm2，中值半徑為0.172μm，孔喉分選中等—較差，偏細(xì)歪度（表2）。

表2 吳堡地區(qū)長(zhǎng)6段砂巖物性及特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of Characteristic Parameters and Physical Properties of Sandstones in Chang－6Section of Wubu Area

從表2可以看出，研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)普遍具有小孔喉、分選差、排驅(qū)壓力較高、連續(xù)相飽和度偏低和主貢獻(xiàn)喉道小的特點(diǎn)，說(shuō)明孔喉連通性較差。整體上，毛管壓力參數(shù)變化較大，顯示了砂巖儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性。

3 分布規(guī)律

鄂爾多斯盆地吳堡地區(qū)長(zhǎng)6期是湖盆鼎盛向萎縮轉(zhuǎn)換的發(fā)育時(shí)期，濁積巖沉積比較發(fā)育；長(zhǎng)7期湖盆強(qiáng)烈沉降，導(dǎo)致北東向物源沿坳陷軸向注入湖盆。長(zhǎng)6期湖盆沉降趨于穩(wěn)定，是三角洲的高建設(shè)時(shí)期，多水系、多物源的三角洲前緣沉積為深湖濁積扇沉積提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.1 長(zhǎng)63期

長(zhǎng)63期鄂爾多斯盆地半深湖—深湖沉積呈北西—南東向帶狀展布，濁流沉積發(fā)育，且濁積扇分布受巖相古地理格局的影響［7］。吳堡地區(qū)東北物源供給逐漸變?nèi)?，三角洲發(fā)育速率漸緩，為非補(bǔ)償性沉積，深湖線位于正17井以南—吳堡、雙廟以北—山053－44、白232井以西一線，研究區(qū)北部地區(qū)在長(zhǎng)63期沿著4120井—山074－61井—白232井一線以及正17井以西地區(qū)發(fā)育2支三角洲前緣水下分流河道沉積砂體，河道寬2～4km，砂地比（質(zhì)量比）為30%～40%，砂厚5～10m；濁積砂體零星分布在深湖線南部湖盆基底的低洼處，主要為滑塌濁積砂體，展布面積為2.2～11.2km2，砂體厚度為0.5～1m。在平面分布形態(tài)上，濁積扇以一定的方向性展布，主要沿三角洲前緣水下分流河道向前推進(jìn)方向延伸，距離可達(dá)12km（圖5）。在三角洲前緣水下分流河道前方，如午107井—午105井—正5井一帶，因濁流流速驟減，攜帶的粗粒物質(zhì)快速卸載，多形成粗粒濁積巖；隨著搬運(yùn)距離漸遠(yuǎn)，細(xì)粒碎屑沿盆地軸向低洼地形逐漸沉積形成伸長(zhǎng)狀外扇濁積巖砂體。

圖5 吳堡地區(qū)長(zhǎng)63段有利沉積相帶Fig.5 Favorable Sedimentary Facies of Chang－63 Section in Wubu Area

3.2 長(zhǎng)62期

長(zhǎng)62期湖盆已經(jīng)抬升，深湖線分布于白232井—4014井—正277井附近，為“湖退砂進(jìn)”的三角洲沉積高建設(shè)期。研究區(qū)北部沿4120井—山074－61井—山053－44井—正19井—午217井—雙廟一線和正88井—山063－48井—正272井—正17井—正576井一線發(fā)育2支三角洲前緣水下分流河道，河道寬2.7～3.8km，砂地比為30%～50%。深湖區(qū)發(fā)育4支濁積扇體，面積為1.5～11.6km2，砂地比范圍集中在30%～50%，其中西部發(fā)育在4089－1井—正176井—正190井一帶，午107井—午55井—午38井一帶以及榆嘴子—5130井一帶的3支濁積扇較發(fā)育，濁積扇砂體面積為3～18 km2，平均砂體厚度為10～20m，最高值可達(dá)33.8 m（圖6）。這些濁積巖砂體分布在三角洲前緣水下分流河道砂體前方，連片性好，可形成儲(chǔ)量可觀的透鏡狀巖性圈閉［1］。

圖6 吳堡地區(qū)長(zhǎng)62段有利沉積相帶Fig.6 Favorable Sedimentary Facies of Chang－62 Section in Wubu Area

3.3 長(zhǎng)61期

圖7 吳堡地區(qū)長(zhǎng)61段有利沉積相帶Fig.7 Favorable Sedimentary Facies of Chang－61 Section in Wubu Area

長(zhǎng)61期深湖面積有所減?。▓D7），深湖線位于吳堡—午107井—午104井附近。研究區(qū)北部發(fā)育3支近南北向的三角洲前緣水下分流河道。研究區(qū)西部2支三角洲前緣水下分流河道分別沿4120井—山074－61井—山053－44井—正19井—午217井—雙廟一線和正88井—山063－68井—正272井—正17井一線展布，河道寬3～4km，砂地比為30%～50%；東部1支三角洲前緣水下分流河道在5130井—榆嘴子—5229井—正233井附近發(fā)育，河道寬3～6.3km，砂地比為40%～60%。深湖區(qū)在正189井—正190井區(qū)、午38井—午102井—午103井區(qū)以及正355井區(qū)發(fā)育3支濁積扇砂體，面積為3～8km2，砂地比為30%～50%，濁積扇砂體平均厚度為10～20m。這些濁積巖體分布在三角洲前緣水下分流河道砂體前方，多期濁積扇砂體疊置在一起，透鏡狀巖性圈閉發(fā)育。

4 濁流沉積的石油地質(zhì)意義

鄂爾多斯盆地?zé)N源巖是長(zhǎng)4＋5期—長(zhǎng)8期的暗色泥巖，其中長(zhǎng)7期是延長(zhǎng)組湖盆的鼎盛發(fā)育期，是盆地主要的烴源巖生成時(shí)期，深湖相泥巖、泥頁(yè)巖沉積厚度達(dá)120m以上，主要沉積厚度為70～80 m，具有分布廣、有機(jī)質(zhì)豐富、有機(jī)質(zhì)類型好、成熟度高等特點(diǎn)，以Ⅰ－Ⅱ1型干酪根為主。通過(guò)油源分析，確定三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7段深湖相泥巖主要分布在定邊—吳起—慶城—甘泉一帶，長(zhǎng)9段烴源巖主要分布在吳起—志丹—甘泉—富縣一帶，平均生烴強(qiáng)度為45×104t·km－2。這兩套烴源巖為吳堡地區(qū)延長(zhǎng)組油層提供了良好的油氣來(lái)源。

長(zhǎng)6段濁積砂體與湖相泥頁(yè)巖相伴生，常形成指狀、透鏡狀尖滅砂體，在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響下，形成了上傾尖滅的透鏡狀巖性圈閉，而且砂體底部發(fā)育厚度較大、成熟度較高的暗色湖相沉積烴源巖，形成下生上儲(chǔ)的有利生儲(chǔ)蓋配置。發(fā)育在深湖區(qū)的長(zhǎng)6段濁積砂體儲(chǔ)層非均質(zhì)性都較強(qiáng)，長(zhǎng)63段油層變異系數(shù)為1.24，極差28.92，突進(jìn)系數(shù)3.94，長(zhǎng)62段油層的變異系數(shù)為1.39，極差43.71，突進(jìn)系數(shù)4.78，長(zhǎng)61段油層的變異系數(shù)為1.30，極差74.5，突進(jìn)系數(shù)4.26，均為強(qiáng)非均質(zhì)性儲(chǔ)層。從平面上看，非均質(zhì)性在側(cè)向上變?nèi)?。深湖相的暗色泥巖含有豐富的烴源巖，而濁積巖砂體是由深湖相的暗色泥巖構(gòu)成，也是距離盆地較近的最優(yōu)烴源巖，孔滲物性好的濁積巖砂體最容易捕獲油氣，形成自生自儲(chǔ)的巖性油藏（圖5～7）。

5 結(jié) 語(yǔ)

（1）鄂爾多斯盆地吳堡地區(qū)長(zhǎng)6段以長(zhǎng)石為主，石英次之，暗色礦物少量，分選好，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松為長(zhǎng)石砂巖，以淺灰色、灰白色、灰褐色細(xì)砂巖和粉砂巖為主，填隙物有方解石、綠泥石、白云母，少量的石英加大、長(zhǎng)石加大等。毛管壓力參數(shù)變化較大，顯示砂巖儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性。

（2）濁積巖為薄—中層細(xì)砂巖夾灰黑、深灰色泥巖，具有正粒序性和多期韻律性旋回，在剖面上多夾于深灰色及灰黑色泥頁(yè)巖及油頁(yè)巖中，常見(jiàn)到介形蟲及魚類等湖相沉積動(dòng)物化石。濁積扇中心微相以細(xì)砂巖、粉砂巖與暗色泥巖呈砂泥互層，見(jiàn)植物葉片與植物莖干碎片。碎屑顆粒呈棱角狀、次棱角狀，分選、磨圓較差，砂巖中見(jiàn)平行層理、沙紋交錯(cuò)層理及變形層理等，發(fā)育ABC、BCD、ABE、CDCD段鮑馬序列組合。

（3）長(zhǎng)6段濁積砂體與湖相泥頁(yè)巖伴生，形成指狀、透鏡狀尖滅砂體，易于形成上傾尖滅的透鏡狀巖性圈閉。從平面上看，非均質(zhì)在側(cè)向上變?nèi)酰詈嗟陌瞪鄮r含有豐富的烴源巖，而濁積巖砂體是由深湖相的暗色泥巖構(gòu)成，孔滲物性好的區(qū)域易于形成良好的巖性圈閉。

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