鄂爾多斯盆地柳坪壩地區(qū)沉積微相與油水分布的關(guān)系

王景麗，劉林玉，李 陽，宋 平，王鴻俊，齊桂民，劉曉峰，王 娜

(1.西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點實驗室/地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安710069;2.勝利油田河口采油廠三礦8隊，山東東營257200)

柳坪壩油區(qū)位于鄂爾多斯盆地東部，其整體為一西傾單斜，與鄂爾多斯的區(qū)域構(gòu)造相吻合，局部有鼻狀隆起及低凹區(qū)。含油層段三疊系延長組T3y3長61，剖面上，沉積成藏隨著鄂爾多斯湖盆的演化而演化，由早期湖相、半深湖泥頁巖提供豐富的烴源巖，后期湖泊穩(wěn)定沉積形成三角洲儲集層，到湖泊衰退形成湖沼相泥巖，從而形成下生上儲式生儲蓋組合的巖性油氣藏［1］，因而縱向上受湖盆演化的沉積旋回影響;平面上，該區(qū)屬于陜北安塞三角洲沉積體系中郝家坪－安塞指狀砂體的根部，受沉積微相控制［2］，儲層砂體在平面的分布特征導(dǎo)致該區(qū)的儲集物性、油水沿著腰莊－金盆灣－老石頭灘一帶分流間灣分割的分流河道砂體展布。

1 沉積特征

1.1 沉積背景

鄂爾多斯盆地從長10期開始發(fā)育，圍繞湖盆中心，形成一系列環(huán)帶狀三角洲裙體，柳坪壩地區(qū)為三角洲裙體之一，根據(jù)古流向測定顯示該區(qū)的物源為北東向。延長組沉積演化是從長9期盆地的快速下沉，到長8期、長7期，湖盆規(guī)模、水深均已加大。長6期湖盆與長8、長7期相比，地處安塞三角洲的柳坪壩已進入到發(fā)育的鼎盛時期，湖盆相對穩(wěn)定，沉積作用大大加強，長4+5時期湖盆處于微陷期，湖侵面積有所擴大，沉積作用與長6相比有顯著的減弱，但仍有一定的繼承性，安塞三角洲北部已大部分平原化，主要以分流河道沉積為主。直至長 3、長 2 到長 1 期，湖盆逐漸消亡［3，4，5］。

1.2 地層特征

長4+5底部為K4標(biāo)志層，用來劃分長4+5與長61，K4標(biāo)志層為黑灰色凝灰質(zhì)泥巖，電性為高 AC、高GR，大井徑，有時有雙峰呈燕尾狀出現(xiàn);柳坪壩油區(qū)長61底部的輔助標(biāo)志層，巖性為黃灰色、灰色、褐灰色凝灰質(zhì)泥巖，呈球形風(fēng)化脫落，巖屑呈薄片狀(稱“肥皂片”)，高 SP，高 GR(最高為260API)，低電阻，高AC，大井徑，長61地層沉積厚度為40 m左右。

由于柳坪壩地區(qū)受沉積作用控制明顯，導(dǎo)致層內(nèi)非均質(zhì)性也較為顯著，縱向砂體較發(fā)育［6］，多為砂泥互層，單個砂體正韻律的旋回特征較為明顯。河道砂體下部，一般粒度較粗，且由于酸性水的滲濾，溶蝕孔也較為發(fā)育，對于長61，當(dāng)其孔隙度大于8.23%，含油巖心占到80.18%，滲透率大于0.31 ×10－3μm2時，含油巖心占到 91.9%，即當(dāng)具有較好的孔隙度滲透率時，巖心基本都含油，這就是油氣水主要富集在砂體中下部的原因。

2 沉積微相

2.1 巖相標(biāo)志

沉積相的確定首先通過巖相標(biāo)志建立地質(zhì)相，①顏色、成分:以灰白色－淺灰色或灰綠色的長石細(xì)砂巖為主，反映了碎屑物沉積處于水上氧化環(huán)境;②結(jié)構(gòu)構(gòu)造標(biāo)志:分選較好，次棱角狀為主，結(jié)構(gòu)成熟度相對較低，孔喉結(jié)構(gòu)較差，研究區(qū)粒度頻率曲線峰值集中于細(xì)粒，以跳躍組分(約80% ～90%)和懸浮組分為主(如圖1所示)，反映了沉積水動力條件較強;沉積構(gòu)造(如圖 2中 a、b、c、d、e所示)以平行層理(代表較強的水動力條件)、交錯層理為主，并會出現(xiàn)沖刷面(常位于河道底部)。③古生物、古生態(tài)特征:區(qū)內(nèi)化石較少，在底部偶爾出現(xiàn)植物碎片，甚至有垂直蟲孔(如圖2中 f所示)，表明沉積環(huán)境為淺水環(huán)境。

圖1 瓦1井粒度曲線，601.22m

圖2 柳坪壩地區(qū)沉積構(gòu)造圖

2.2 確定沉積微相

根據(jù)已建立的地質(zhì)相，來確定測井資料中的曲線特征。然后根據(jù)無取心井的測井曲線特征來判斷沉積相。綜合上述區(qū)域沉積背景及本區(qū)的沉積特征，柳坪壩地區(qū)屬于三角洲平原沉積，即三角洲沉積的水上部分，并發(fā)育有分流河道、分流間灣、天然堤、決口扇等微相，以分流河道砂和分流間灣互層為主，分流河道常表現(xiàn)為富泥的低彎度河［7］，主要為細(xì)粒、中粒、粉—細(xì)粒以及粉粒巖屑質(zhì)長石砂巖，SP曲線頂?shù)淄蛔兊南湫巍㈢娦吻€，且有微齒狀起伏，低GR;而分流間灣的電性特征顯示為SP曲線低平，中夾微幅值負(fù)異常，高GR，且呈齒形。

2.3 沉積相平面展布特征

首先根據(jù)上述沉積相的確定原則，結(jié)合多口井的沉積相、分層數(shù)據(jù)、砂體厚度、油層厚度及砂地比(有效砂厚/旋回厚度)等數(shù)據(jù)繪制出目的層的沉積相平面展布圖，并根據(jù)砂體有效厚度、單井產(chǎn)量的油水柱子圈定了柳坪壩地區(qū)的油藏分布(如圖3所示)。

圖3 柳坪壩地區(qū)長61沉積相圖、含油面積圖

柳坪壩地區(qū)的三角洲沉積體系在長6層段分流河道被腰莊－金盆灣－老石頭灘－的分流間灣分割，呈長寬比介于3:1～20:1的條帶狀展布，長軸方向為NE向，平面上片狀連接，縱向上相互疊置，經(jīng)統(tǒng)計砂體的配位數(shù)為3～5，顯示出油層組的砂體連通性較好。油層的孔滲性在平面上的非均質(zhì)性受控于沉積微相，而該區(qū)分流河道砂屬于單一徑向流沉積，其粒度變化有兩條基本規(guī)律:一是近物源端粗，遠(yuǎn)物源端變細(xì);二是主河道部分粗，側(cè)緣變細(xì)［8］，因此不同的沉積微相具有不同的孔滲性，除此之外同一微相內(nèi)的不同區(qū)塊也具有差異性。

3 沉積相與油水分布的關(guān)系

3.1 儲集性

儲層巖性控制著油氣分布，儲層物性控制油氣富集程度，儲層的儲集性能對油氣成藏及其分布具有較強的控制作用，因此對儲集物性與油水關(guān)系的研究在油氣勘探開發(fā)中有著重要的導(dǎo)向作用［9，10］。

柳坪壩油田屬于低孔低滲儲層，巖性為細(xì)粒、中粒、粉—細(xì)粒以及粉粒巖屑質(zhì)長石砂巖，每一個旋回上部為薄層黑色、黑灰色泥巖，這不僅可以作為劃分層的標(biāo)志，還可以為下伏砂巖提供良好的蓋層。運用經(jīng)驗統(tǒng)計法對該區(qū)內(nèi)的776塊樣品進行分析，儲集性能隨K、Φ升高而變好的，K越高，Φ越高，含油性越好(如圖4)，且當(dāng)Φ＜8%，滲透率小于0.28×10－3μm2，儲能丟失 7.48%，可見儲集物性控制著油氣的儲集能力。

圖4 柳坪壩滲透率、孔隙度分布直方圖與儲能丟失曲線

3.2 油水分布

柳坪壩地區(qū)長61油層是該區(qū)的主力油層，主要接受北東向的物源，并且該區(qū)的斷層與構(gòu)造均不發(fā)育，因而油水分布主要受沉積微相內(nèi)儲層巖性、物性等因素控制，這種沉積環(huán)境控制了柳坪壩地區(qū)的油氣成藏［11］。儲層主要發(fā)育于分流河道砂體中，平面上呈北東－南西向帶狀展布，而分流間灣儲層物性較差，使得分流河道儲集砂體內(nèi)油氣形成好的巖性圈閉(如圖3所示)。

根據(jù)王明健等人(2007)［12］對碳酸鹽儲層做的相關(guān)研究表明，流體之間連通與否、連通程度如何，則取決于不同類別的儲集空間之間的連通程度。柳坪壩油區(qū)長6油層組砂體屬于三角洲平原沉積，平面上片狀連接，剖面上縱向疊置，砂體配位數(shù)通常為3～5，砂體之間連通性較好，這就決定油藏內(nèi)部油水關(guān)系的特征。

5 結(jié)論

(1)從巖相標(biāo)志(巖性、結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造及古生物等)方面著手，建立地質(zhì)相，并結(jié)合區(qū)域沉積背景，確定柳坪壩地區(qū)的沉積相屬于三角洲平原沉積，并發(fā)育有分流河道、分流間灣、天然堤、決口扇等微相。

(2)沉積作用對油水分布的控制作用較明顯，在縱向上儲集物性受沉積旋回控制、平面上砂體展布受沉積微相控制，儲集物性受砂體展布控制，受儲集物性控制的油水則在空間上油一定的分布規(guī)律，油層沿著儲集物性較好、分流河道砂體厚度較大的區(qū)域展布。

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