安塞油田长91油层沉积体系分析

2014-06-13曹纯杨申谷长江大学地球科学学院湖北武汉430100

石油天然气学报 2014年1期

曹纯，杨申谷（长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）

安塞油田位于伊陕斜坡带中段，北起子长李家岔，南至延安永宁－槐树庄，东起李家岔－郝家坪－河庄坪，西至双河－永宁，地跨陕西省安塞县、子长县、志丹等县，勘探面积约3613km2。区域构造上处于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中东偏南，为一西倾单斜，构造单一[1]。

1 物源分析

物源分析是古沉积体系重建的重要方法之一，它可以提供母岩区的位置和性质，判断古陆或侵蚀区的存在，分析古地形起伏，恢复古河流体系，已成为盆地分析和古沉积体系分析中不可缺少的内容和方法。鄂尔多斯盆地为一个多方向物源的沉积盆地，晚三叠世长9油层组沉积时期主要发育有北东、北、北西、西南、南5大物源体系，而盆地北部主要发育北东、北、北西3大物源体系[2]。安塞油田距北东物源体系最近，距北西物源体系最远。前人研究多认为，安塞油田长91油层属北东物源体系[2]，但这一认识常与勘探实践相背离。重矿物在砂岩沉积及成岩过程中比较稳定，其种类和含量可以直接指示物源区母岩的性质。笔者拟通过研究区长91油层重矿物组合特征来解释沉积物源方向。

图1 安塞油田长911小层重矿物组合分布

研究区北西部贺兰山段发育中酸性岩浆岩－接触变质岩；北－北东部内蒙古地区（乌兰格尔古陆）主要发育混合花岗岩等高级变质岩[7]。选取研究区内杨22井、丹42井的长911小层3个重矿物样品进行分析，绘制出重矿物组合分布平面图（图1）。研究发现，区内重矿物表现为2种组合模式：①无色石榴石组合，无色石榴石质量分数大于80%，重矿物组合类型为无色石榴石－锆石－白钛矿，反映母岩类型主要为中高级变质岩，发育于北－北东部物源体系；②锆石组合，锆石质量分数大于50%，重矿物组合类型为锆石－无色石榴石－白钛矿，反映母岩类型主要为中基性岩浆岩或中高级变质岩，主要发育于北－北东部或北西部物源体系。综上所述，安塞油田长911小层沉积物物源主要来自于研究区的北－北东部的乌兰格尔古陆。

2 沉积相标志及类型

2.1 岩心标志

安塞油田长91油层泥岩多为灰黑色－黑色（图2（a）），砂岩多为灰色－深灰色（图2（b）），反映其形成于水下还原沉积环境。变形层理（图2（c）），波状层理发育，反映其物源丰富快速堆积的外前缘环境。岩石中夹杂大量植物碎片（图2（d））及碳屑，反映出水上或水陆过渡带的沉积特征。

2.2 测井相标志

不同沉积环境形成的砂体或沉积层序在粒度、分选性、泥质含量上具有各自的特征，其测井曲线在形态、幅度和组合形式上的表现也各有不同。三角洲前缘水下分流河道以砂岩为主，自然电位曲线（Usp）为顶、底突变的箱形或钟形，具微齿状起伏，自然伽马曲线（qAPI）呈低值；分流间湾主要由泥质粉砂岩夹薄层砂岩组成，Usp低平，中夹微幅负异常，qAPI呈高值，具齿形（图3）。

图2 安塞油田长91油层岩心照片

图3 安塞油田测井曲线特征

2.3 沉积相类型

根据岩心标志和测井相标志分析，综合前人研究成果[8～10]，研究区发育曲流三角洲相，三角洲平原与三角洲前缘亚相，微相类型以水下分流河道微相和河道间微相为主。

3 沉积体系分布

根据沉积背景分析，安塞油田长911小层在安塞－王窑－张渠－盘古梁一线以北为三角洲平原亚相沉积，该线以南为三角洲前缘亚相沉积。北东部物源体系分布于高桥－招安－谭家营－坪桥－李家岔－石家湾－双城一线以东，可分为2个分流河道带，分别为NE1和NE2砂带，由北东向南西延伸；该线以西为北部物源体系，可分为2个分流河道带，分别为N1和N2砂带，由北西向南东延伸（图4（a））。安塞油田长小层在石家湾－白狼城－乔沟湾－杨米涧一线以北为三角洲平原亚相沉积，以南为三角洲前缘亚相沉积。长小层整体处于北东物源体系下，可分为2个分流河道带，分别为NE1和NE2砂带，均由北东向南西延伸（图4 （b））。

图4 安塞油田长911小层（a）、长921小层（b）沉积体系分布图

4 沉积体系与油气分布关系

安塞油田长911小层受北部物源体系影响较大，而长921小层整体处于北东部物源体系。勘探成果表明，长911小层油气显示较丰富（图5（a）），长921小层油气显示多为水层（图5（b））。从沉积相类型分析，油气显示与沉积相类型没有明显的相关性，三角洲平原、三角洲前缘均有油气显示，但油气显示最为丰富的是三角洲平原与前缘分流河道；从物源体系分析，北部物源体系油气显示较好，且多数成藏，而北东物源体系，油气显示差，多为水层。