苏里格气田东区二叠系盒8段上部沉积相研究

2013-01-06单敬福长江大学地球科学学院湖北武汉430100

长江大学学报(自科版) 2013年8期

张凯，单敬福（长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）

杨文龙（中石油西部钻探工程有限公司苏里格气田开发第一项目经理部，内蒙古乌审旗017300）

苏里格气田东区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡北部西带，东距巴汉淖6km，南距乌审召1km，西与苏76区相邻，北抵加不沙以北2km，南北长约43．0km，东西宽约23．6km，面积约1012km2。苏东区块的储层砂体孤立，非均质性异常严重，往往地质认识不能用邻井揭示，由此表明该工区地质背景的复杂性［1-2］。为了弄清含气的有效砂体，笔者对苏里格气田东区二叠系盒8段上部沉积相进行研究，以便为后续的气藏评价提供理论依据。

1 地质特征

研究主要目的层段为苏里格气田东区二叠系盒8段上部，该层段以 “骆驼脖砂岩”之底为底界，该砂岩的顶部有一层 “杂色泥岩”，其自然伽马值高，便于确定石盒子组与山西组的相对位置。根据沉积序列及岩性组合，自下而上分为盒8上部和盒8下部2段［3］。

盒8段上部砂岩颗粒粗，砾石成分主要为石英与燧石，少量为暗色岩块，碎屑分选差，结构成熟度低。进入石盒子组后，砂岩成分中石英含量自上而下逐渐增加，长石含量减少，泥岩，性硬、吸水性及可塑性差。电性上，电阻率曲线呈锯齿状，声波曲线呈锯齿状～尖峰状起伏，自然伽马（GR）曲线呈尖峰状，局部呈箱状。该组地层沉积稳定，厚度变化不大（120～130m），与下伏山西组地层呈整合接触（见图1）。

2 岩石学特征

盒8段上部岩石宏观上主要有灰绿色、浅灰色为主的岩屑中粗砂岩、粗砂岩与含碳质为特色的深灰色、灰黑色的泥岩组合，且个别泥岩中还常见植物枝干碎片，说明该沉积期为洪泛沼泽成因的河流相沉积，经常处于缺氧环境，因此，在该区常见到暗色调还原色为主却少见陆上暖色调的氧化色的泥岩沉积。所以，只参照泥岩颜色，很容易误判为水下沉积环境的相类型（例如三角洲水下部分的前缘亚相）。据岩心观察描述结果，发现盒8段上部岩石类型主要以岩屑中粗砂岩、含砾中粗砂岩、杂色砾岩为主，多见块状、平行、槽状交错层理，为典型的曲流河河床滞留砂砾岩、边滩楔状、斜层理构造特征。

砂岩样品铸体薄片鉴定结果（见图2）表明，盒8段上部的孔隙类型以溶孔、致密孔为主，且与该区岩屑含量高、易遭受溶蚀有直接关系。一般石英颗粒骨架坚硬，不易遭受压实，因此骨架间的粒间填隙物容易被后期成岩溶蚀。岩屑砂岩骨架软，易遭受压实，形成致密成岩相，因而岩屑含量越高，越容易被压实形成致密成岩相。此外，岩屑含量高说明更接近物源，这与三角洲环境石英含量高远离物源为特征的岩石组构有本质区别［4-5］。

3 测井相特征

根据多井测井资料的统计，在曲流河沉积环境中划分出了河床、堤岸和河漫亚相，并在亚相基础上进一步识别出了边滩、河漫滩、溢岸、河漫沼泽等微相类型。其中边滩微相自然伽马曲线呈箱型或钟形，声波时差曲线呈块状高值（见图3（a））；河漫滩微相自然伽马曲线平直，声波时差曲线呈微幅状起伏（见图3（b））；溢岸微相自然伽马曲线主要为圣诞树型，声波时差曲线呈多变指型；河漫沼泽微相自然伽马曲线呈指状、锯齿状，电阻率曲线呈高低多变幅度值（见图3 （c））。

4 砂体平面展布特征

在地质概念模型认识的基础上，利用井点处所揭示的盒8段上部实际钻遇砂体累积厚度。为了提高井间预测的准确度，结合地震反演砂体预测结果，对井间砂体展布进行了修正。盒8上单井砂岩最厚26．6m （召74井），最薄1．4m （召61井），一般为5．9～18．1m，平均7．6m。砂岩平面分布受沉积微相控制，在主河道带微相制约下，砂体呈北北东向展布。苏里格气田东区发育有3条主河道带：

图1 苏东区块召48井单井分析综合柱状图

图2 苏东区块岩石铸体薄片鉴定结果图版

图3 盒8段曲流河不同微相岩电性特征典型模版

1）第1条主河道带该主河道带由北部进入苏里格气田东区，北部处由于河道水体能量大，处于侵蚀搬运流态，而下游河水能量减弱，所携带的碎屑则不断沉积，砂体平面呈北薄南厚的展布特点。

2）第2条主河道带该主河道带发育在苏里格气田东区北部中轴线处，沿着北北东指向向南部伸展，由于水体能量的变化与碎屑物供给的量的变化，砂岩厚度由北部平均21．7m向南减薄至7．9m。

3）第3条主河道带该主河道带发育在苏里格气田东区东部，砂体厚度呈由厚-薄-厚的变化特点：北部河道平均砂厚18．1m，向南延伸至苏里格气田东区中部，砂体平均厚度变为8m，再向南至苏里格气田东区的东南部，砂岩则不发育。

演化至盒8段晚期，盒8段上部内的构造和沉积背景均发生了较大变化。根据砂地比分析及测井约束反演分析，认为盒8段上部物源体系发生很大改变，即由早期的北北东向充沛物源体系转变为目的层段的物源供给欠充分的物源体系，能量的变化引起了物源携带母岩性质的改变，导致砂质碎屑岩成份发生了改变，表现为石英成份逐渐降低和岩屑成份逐渐增加。总体上，盒8上河道进一步萎缩，砂体规模进一步缩小，发育东西2条河道，局部分岔，河道宽度4～8km，河道间及河间洼地分布范围较广（见图4）。