杨志文

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069)

鄂尔多斯盆地代家坪地区延长组长8沉积相分析

杨志文

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069)

[摘要]三叠系延长组长8是鄂尔多斯盆地西南缘镇泾油田代家坪地区的重要勘探开发层位之一。前人根据露头、钻井资料矿物成分和含量统计认为长8段为南西-北东向三角洲前缘分流河道沉积。结合三维地震资料和钻井、地质等资料，得出研究区长8油层组主河道发育方向与前人研究一致，但沉积相研究结果却不同。结合岩石特征、地震反演、测井相以及单井相和连井相分析认为该区长8为三角洲平原亚亚相，主要发育分流河道、河漫滩和决口扇微相。通过相平面展布和前人研究综合分析认为长8古物源来自工区的西南部。

[关键词]鄂尔多斯；长8；沉积相；古物源

代家坪工区地处甘肃省镇原、泾川之间，且位于泾河(Ⅰ)工区正北部，构造位置位于鄂尔多斯盆地西南缘天环坳陷最南端(见图1)。代家坪地区从上世纪七十年代都已经发现了油气构造，直到2003年华北石油分公司才对其加大了勘探力度，发现延长组长8为该区的主力产油层。从45口已完钻探井和水平井的产油情况可看出产油井的日产量都小于5 t，皆属于低产井，通过前人研究，这是由于长8储层特征为低孔低渗，而沉积相往往是储层物性的决定因素。

图1　代家坪地区工区位置图

前人对盆地西南缘长8段沉积相做过大量研究，但都未取得一致观点。吴旭光[1]等认为红河油田镇泾地区长8段沉积相为陆相辫状河-曲流河过渡河流相沉积，物源方向主要为西南方向，其次为北西和南东方向；张哨楠[2]等认为是常规的河流相三角洲沉积，优质储集层砂体主要为水下分流河道砂体和河口坝砂体；王志坤等[3]、郑希民等[4]认为是辫状河三角洲沉积相，而优质储集体为河口坝沉积；付金华等[5]认为是冲积扇—扇三角洲沉积；杨斌虎等[6]认为是发育扇三角洲沉积相，储层砂岩主要为前缘的水下分流河道砂体；邓秀琴[7]、刘化清等[8]认为是浅水湖泊三角洲沉积，储层主要为水下分流河道砂体， 而河口坝、重力流不发育。多数学者认为， 盆地西南部长8段物源主要来自西南方向[6,9-11]。

本次研究基于国内首次用三维地震资料和区域二维地震资料，在三叠系延长组发现了很多现象级的地质现象，尤其在工区附近或工区内的砂体展布研究具有很大意义。综合岩石特征、地震反演、测井相、单井相和连井相综合分析认为，研究区长8段发育三角洲平原亚相，主要发育分流河道、河漫滩和决口扇微相。结合前人研究物源方向可判断该区主要物源方向来自西南方向。

图2　红河油田长8骨架颗粒三角图

1岩性特征

由于该研究区缺乏岩芯资料，所以不能详尽的描绘出其岩性特征，只能通过代家坪区块相邻红河油田的取芯资料加以类比。

目前砂岩分类普遍采用三角形图解，本文依据Folk制作三角图(图2)。根据4口井的176个薄片的统计结果来看，研究区内长8砂岩主要为长石岩屑砂岩，碎屑颗粒以岩屑为主，平均含量为42.4%，石英平均含量为30.8%，长石平均含量为26.4%(图2)。长石主要由斜长石和钾长石组成，其中钾长石含量相对高一些。岩屑成分复杂，骨架颗粒中岩屑类型主要为喷出岩、花岗岩、石英岩、云母，少量千枚岩、片岩，沉积岩岩屑较少，常见岩屑泥化，个别岩屑绿泥石化或铁矿化。

2地震反演预测砂体平面展布

地震反演就是利用把地震、测井、地质资料所反映的消息有机的结合起来，在一定模式的约束下进行反演，信息包括岩性、构造、层位、振幅、波阻抗等。目前地震反演分为叠前反演和叠后反演。常用的反演方式一般为叠后反演，此次研究区对长8的反演也采用Jason测井约束叠后反演。叠后反演包括：测井曲线标准化，数据加载，合成记录制作，建立反演模型，反演计算，效果分析6个方面。

图3　长81密度反演(右)和伽马反演(左)砂的百分含量图

经Jason反演出的体文件，往往由于Jason里的属性提取方法较少，只能提取到普通的振幅属性，实际效果受到影响，须导入到landmark里根据需要的进行参数方法提取。一般取密度反演、声波时差反演、自然伽马反演和孔隙度反演。密度反演和自然伽马反演可以区分砂泥岩，声波时差反演可以区分页岩和煤层，孔隙度反演可以得到有效砂体厚度。

本次地震反演分别提取出了长81的自然伽马反演和密度反演砂的百分含量图，在反演时密度小于2.55 g/cm3，自然伽马小于95API。因为通过钻井资料分析,长82小层主要显示为“泥包砂”，砂体总体不发育.又因为本次地震反演的目的是研究长8的砂体展布,故只对长81小层提取了地震属性。通过对比发现，密度反演属性图在反应砂体上没有伽马反演属性图效果好(图3)。故在此工区分别提取了长812和长813的伽马属性砂的百分含量图(图4)来解释说明。图中暖色调表示砂地比相对较高，即砂体相对发育地区，紫色为泥岩含量高的区域。整个工区地层基本等厚，因此砂岩百分含量也就能够反映了砂岩厚度的变化。

图4　长812(左)和长813(右)伽马反演砂岩百分含量图

从长812伽马反演砂岩百分含量图可知，砂体分布明显高于长813。该反演图井位约束较好，工区的ZP2、ZP3、HH50、HH64、HH76、HH77等井完全符合反演结果，这说明反演效果较好。砂体整体集中于中北部呈条带状北东向分布，平均厚度在10～18 m之间，此处也是整个区域砂体最厚的地带。图上还分布有明显呈近南北向的窄的亮色条带，这可以推测可能是三条分流河道由南往北汇聚于中北部的主河道区域，这也解释了该处厚砂的发育特点。图中的西北角有一块亮色区域但又和中北区块是间断的，所以可以推测在之上还发育一条分流河道。长813反演效果没有长812好，这可能是由于工区环境复杂，子波标准化处理时不太恰当所致。但整体趋势和长812相同，从图中明显可以看出发育南北向的三条支流然后汇聚于中北，然后往北东向流出。暗色区域较多，推测可能为河漫滩沉积。

3测井相分析

所谓的测井相分析就是通过分析取芯井典型沉积微相类型对应的测井曲线响应，建立岩性和电性之间的对应关系，实现根据测井曲线即能判别岩性和沉积相，最终将在取芯井确定的沉积微相类型推广到非取芯井。对比研究区测井曲线发现，自然伽马曲线对岩性识别较为敏感，能够准确反映泥质含量的多少。长8纯砂岩、粉砂岩和泥岩的伽马值逐渐变大，有明显的幅度差。

图5　代家坪地区长8测井相类型

分流河道砂体伽马曲线形态主要有锯齿状钟形、锯齿状箱型(图5A，B，C)，岩性为中—细砂岩，砂体内部常常有“砂包泥”现象，伽马值一般在50～80 API，底部常和泥岩或粉砂质泥岩成突变接触，岩心上观察到的冲刷面构造，往往伴随泥砾的存在。决口扇砂体伽马曲线形态为指状或小型钟状，岩性为粉—细砂岩，单层厚度较薄，一般为3～5 m，伽马值70～95 API，通常顶底为泥岩包围(图5B)。漫滩沼泽沉积伽马曲线常为锯齿状高幅(图5D)，伽马值100～120 API，岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，部分夹有炭质页岩，伽马值大于120 API。

4单井相和连井相分析

图5为红河72井长81单井综合柱状图，分析认为是三角洲平原亚相，主要沉积微相有分流河道、河漫滩和决口扇。2 172.42～2 184 m伽马曲线呈齿化钟形，向上依次为细砂岩、粉砂岩和泥岩，反映向上的正粒序特征，为典型的河道二元结构。2 186～2 189 m为一套深灰色泥岩，水平层理发育，其底部为50 cm厚的炭质页岩，手摸染色变黑，伽马值异常偏高，大于150 API，密度、声波时差变小，电阻升高，为漫滩沼泽沉积。从2 189～2 197 m过渡为河漫滩和决口扇的交互沉积，偏离主河道位置，形成泥岩和粉砂岩叠置堆积，决口扇主要为粉—细砂岩，厚度5 m左右，伽马形态为低平背上的指状。

下图为研究区沿北东向(图6)和北西向(图7)两条连井剖面对比，黑色表示为长7底部“张家滩页岩”。砂体为多期单河道在某个主河道带内纵向切割叠置、横向拼接合并而成，形成下切谷充填透镜体，单期河道砂体一般厚度最大为15 m，厚度在20 m以上砂体系多期复合河道沉积。北西向连井剖面可以看出，研究区西北部长813、长821分流河道砂体发育，呈透镜体；东南部相对砂体较薄，连通性较好；中部有薄层透镜体歼灭，复合叠置河道带发育。北东向连井剖面可以看出，砂体横向连通较好，长812、长813砂体发育。研究区长811砂体整体不发育，多为粉砂质泥岩夹一套3～5 m薄层砂岩，判断为决口扇砂体。

图6　北西向沉积相对比剖面

图7　北东向沉积相对比剖面

图8　长813沉积相平面展布图

图9　长812沉积相平面展布图

5平面展布及物源分析

平面相分析是单井相分析、剖面相分析及测井相分析的基础上，针对每一个时间单元在不同井上的岩性、物性、地震属性及电性特征，确定出每口井上的各个沉积时间单元的相类型，再根据各相砂体形态在空间变化组合特征，确定出各个时间单元的沉积相平面分布图[13-16]。

图8为根据长813砂体百分含量属性图(图3左)和钻井砂厚综合勾绘的沉积相平面图，可以看出砂体沿着河道呈带状分布且在河道边缘呈片状分布。主河道宽度大约3 km，砂厚介于5～20 m，认为它是辫状河-曲流河之间的河道特征。从图中可看出该区总体有两条北东向河道，其中一条由三条分流河道汇聚而成,且分流河道都呈近南北向和北北西向.从河道的平面分布可看出当时长813沉积期物源可能来自工区西南方。沿河道方向砂体连通性较好，与前人研究结果一致[6]。分流河道间主要微相为河漫滩微相，岩性主要为泥岩和粉砂岩，多口钻井发现炭质页岩；也有洪水冲破天然堤，发育决口扇微相，岩性主要为细、粉砂岩和泥岩，在图3(右)的反演图上可以看出砂的含量约占30%左右。

长812沉积相分布和长813略有不同，物源方向一致，也是NE向，分流河道方向发生迁移，为近北北东向(图9)，河道整体也在往西偏移。长812砂厚介于5～20 m，主河道及分流河道宽度都大于长813沉积时期，辫状河河道特征比较突出。在长813废弃的分支河道里，发育向上变细的正粒序沉积，顶部为水平层理的泥岩，为废弃分流河道沉积。在两期河流都发育的地方，发生河道砂体叠置，砂地比较大，如红河50井和红河77井。此外，洪水期河水冲破河堤，水流携带细砂岩、粉砂岩在漫滩发生沉积，形成决口扇砂体，向河漫平原方向逐渐减薄尖灭，砂体一般厚度为几十厘米到十几米。

前人通过前积反射，证明鄂尔多斯盆地西南部延长组湖盆底型具有“南陡北缓、西陡东缓”的特点[12-14]。再结合河道的平面展布方向，可初步判定该区长8古物源方向为工区的西南向[15]。

6结语

通过对镇泾油田代家坪地区的地层、沉积相、砂体展布及古物源分析可得出以下结果：

(1) 根据岩性特征、测井相特征、单井相及连井相特征和地震反演特征可将长8沉积相划分为辫状河三角洲相，其亚相为三角洲平原，主要发育的微相有分流河道、河漫滩和决口扇。

(2) 根据岩性特征和沉积相平面展布图特征综合分析，认为长8的古物源来自工区的西南部，与前人研究一致。

参考文献

[1]吴旭光，蒲仁海，周思斌，等.鄂尔多斯盆地红河地区长8段沉积相与砂体展布[J].石油地球物理勘探.2014,49(6):1213-1221.

[2]张哨楠，胡江柰，沙文武，等. 鄂尔多斯盆地南部镇泾地区延长组的沉积特征[J].矿物岩石.2000,20(4):25-30.

[3]王志坤，王多云，郑希民，等. 陕甘宁盆地陇东地区三叠系延长统长6—长8储层沉积特征及物性分析[J].天然气地球科学.2003,14(5):380-385.

[4]郑希民，宋广寿，王多云，等．陕甘宁盆地陇东地区长8油组厚层非均质砂体的沉积学解剖．沉积学报.2003，21(2)：272-277．

[5]付金华，郭正权，邓秀芹，等.鄂尔多斯盆地西南地区上三叠统延长组沉积相及石油地质意义[J].古地理学报.2005,7(1):34-43.

[6]杨斌虎，白海强，戴亚权，等. 鄂尔多斯盆地庆阳地区晚三叠世延长期长8沉积期物源与沉积体系研究[J].古地理学报.2008,10(3):251-259.

[7]邓秀芹，李文厚，刘新社，等．鄂尔多斯盆地中三叠统与上三叠统地层界线讨论．地质学报.2009，83(8)：1089-1096．

[8]刘化清，李相博，完颜容，等. 鄂尔多斯盆地长 8 油层组古地理环境与沉积特征[J].沉积学报.2011,29(6):1086-1095.

[9]罗静兰，等.鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组长8、长6油层组的沉积体系与物源方向[J].地质通报.2008,27(1):102-111.

[10]罗静兰，史成恩，李博，等．鄂尔多斯盆地周缘及西峰地区延长组长8、长6沉积物源—来自岩石地球化学的证据．中国科学D辑：地球科学.2007，37(增刊Ⅰ)：62-72．

[11]赵宏波．鄂尔多斯盆地天环坳陷中南段长6 -长8物源分析．石油化工应用.2011， 30(7)：59-62．

[12]傅强，等. 鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆浊积岩发育特征及地质意义.沉积学报.2008,26(2):186-192.

[13]吕强, 赵俊兴, 陈洪德. 鄂尔多斯盆地南部中生界延长组物源与盆地底形分析[J]. 成都理工大学学报(自然科学版).2008.35(6): 610-615.

[14]罗媛. 宁县庆阳地区延长组长6段事件沉积研究[D].成都理工大学.2010.

[15]蒲仁海，等.江苏黄桥地区龙潭组沉积相与有利储层预测[J].石油实验地质.2012,34(4):395-399.

[收稿日期]2016-01-08

[作者简介]杨志文(1991-)，男，陕西汉中人，在读硕士研究生，主攻方向：矿产普查与勘探。

[中图分类号]TE121.3

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0230-04