志丹油田小庄科区长6油层沉积特征与油气成藏关系研究

2022-07-31王成龙

云南化工 2022年7期

谭虹，王成龙，孙明

(延长油田股份有限公司志丹采油厂，陕西延安 717500)

小庄科井区长6油层储层非均质性强，平面上连片性差，油层横向上连通性较差，纵向上层间矛盾异常突出。在开发过程中，受平面及层间非均质性影响，储层动用状况差。目前，研究区已进行规模开发，采用水平井和常规井共同开发，但是常规井挖潜难度大，主要是由于地层能量低、油井产量递减较快、含水上升快等问题。在这种开发形势下，本文结合钻井取心、录井、测井等资料进行综合分析，并对沉积环境和沉积微相实施研究分析，研究沉积特征与油气成藏关系，对本区域的高效开发和提高油藏采收率具有重要的现实意义和指导价值。

1 区域地质特征

志丹油田小庄科区域勘探开发面积 43 km2。在构造上，研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部，为一平缓的西倾单斜，地层倾角不大于1°，千米坡降5～7 m。小庄科区长6油层总体表现为一复合式沉积旋回，沉积厚度 120 m 左右。根据沉积旋回及沉积相标志进一步将长6划分为长61、长62、长63和长64四个亚层。其中，主力层长62、长61，油层厚度可达 40 m 左右，为三角洲前缘发育的鼎盛时期；长62沉积微相主要发育水下分流河道和水下分流间湾沉积微相，在水下分流河道两侧及前缘为水下天然堤和河口坝沉积微相；长61储集层为志丹三角洲沉积体系的水下分流河道和水下天然堤、河口坝沉积微相，局部发育水下分流间湾。小庄科区域水动力条件减弱，储集层泥质含量增加，低电阻率油层较为发育。

2 沉积构造

沉积构造可以反映沉积物沉积时的水动力强弱和沉积环境，是一种成因标志。在小庄科区域的岩心中发现，砂岩中多发育水平层理、波状层理，时见脉状层理、透镜状层理等，说明沉积环境受流水、波浪综合作用，也受到潮汐等双向水流影响。砂岩中可见炭屑层、植物碎片，说明离陆地较近。通过沉积构造特征，可以确定为三角洲前缘环境(图1)。

3 垂向沉积序列分析

结合区域沉积背景，并根据岩性、沉积结构与构造、测井曲线特征及沉积环境的成因标志综合分析，认为永宁油田小庄科区域延长组长6油层组主要沉积相类型主要为三角洲前缘亚相。其中，三角洲前缘亚相包括水下分流河道、水下天然堤和水下分流间湾微相。

(b)丹239井(1768.04～1768.16 m，长62，波状层理)

(c)丹212井(1716.76～1716.89 m，长61，脉状层理)

(d)永1080井(1604.77～1604.87m，长61，垂直虫孔)

3.1 水下分流河道

水下分流河道在小庄科区域形成的砂体，通常由分流水体多次搬运和携带的碎屑物冲刷、充填和垂向加积而成，岩性主要为细砂岩、细-粉砂岩、夹少量粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，颜色以灰色为主，偶见棕褐色。砂岩中发育平行层理、板状交错层理、槽状交错层理、楔状交错层理及包卷层理，底部具冲刷面。冲刷面附近含大量泥砾。粉砂岩中发育水平层理、透镜状层理、沙纹层理(图1-a，图1-b，图1-c)，可见植物碎片和垂直虫孔(图1-d)。

水下分流河道的自然电位曲线及自然伽马曲线呈现较高的幅值，自然电位曲线呈钟形或箱形。此外，长6油层组水下分流河道砂体中常见油斑、油迹砂岩，含油性较好(图2、图3)。

3.2 水下分流间湾

水下分流河道间岩性主要为薄层粉细砂岩与深灰色泥岩，主要发育水平层理、波状层理，自然电位曲线表现为低幅度齿状，呈网状分隔水下分流河道(图2、图3)。

3.3 水下天然堤

水下天然堤一般为深灰色、灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层。砂岩中可见沙纹及波状交错层理、包卷纹层、爬升层理和虫孔等，砂体沉积厚度较薄(图2、图3)。

3.4 河口坝

河口坝一般分布在三角洲平原分流河道入湖的河口处，其突出特征是具向上变粗的沉积序列。砂坝中上部主要为厚层-块状的砂质层，分选较好，发育槽状交错层理、板状交错层理、平行层理和波状层理。当水下分流河道延伸较长时，其前端的河口坝往往受河道冲蚀，在小庄科区域河口坝不太发育，只局部可见。

4 沉积微相剖面分布特征

4.1 顺物源方向

对小庄科区域开展连井相分析，为沉积相平面展布特征研究提供依据。连井相剖面揭示，在顺物源南北向的连井剖面上(图4)，在长6沉积时期，永宁油田小庄科区域接受三角洲前缘亚相沉积，小庄科区域水下分流河道砂体在长61、长62和长63油层亚组中均有分布。其中，在长61和长62油层亚组中最为发育，同一砂体在剖面上呈条带状延伸，不同砂体呈叠合连片分布，其单砂体厚度大、连通性较好；在长63油层亚组中水下分流河道微相，在横剖面上，总体以中间厚、两边薄的透镜状砂体居多，砂体厚度有所减薄。水下天然堤砂体沉积厚度较薄，或连续过渡为水下分流间湾微相。河口坝砂体多被河道冲蚀，或仅在局部残余。

图2 小庄科区域永590井长61沉积相综合柱状图

图3 小庄科区域丹239井长62油层亚组沉积相综合柱状图

4.2 垂直物源方向

在垂直物源的东西向剖面上(图5)，长6沉积时期，小庄科区域水下分流河道砂体在长61、长62和长63油层亚组中均有分布，砂体在横剖面上呈条带状、透镜状分布，砂体特征表现为厚度大、连通性较顺物源剖面较差。水下天然堤砂体沉积厚度较薄，而且延伸规模较小；河口坝砂体仅在局部发育。

5 沉积微相平面展布

丹227区域长64地层沉积特征表现为半深湖相，逐渐出现席状砂，且深水期水下分流河道沉积逐渐发育；长63继承了长64的沉积特征，水下分流河道沉积微相趋向成熟。

图4 小庄科区域顺物源方向长6油层组沉积微相剖面图

图5 小庄科区域垂直物源方向长6油层组沉积微相剖面图

长62沉积时期主要发育水下分流河道、水下天然堤、分流间湾微相。西部水系发育壮大，河道宽0.8～5.7 km，砂体厚度10～21.7 m，砂地比在0.6～0.9;河道在永100-1井、永848-8井、永731-2井附近分叉成四支河道；中部水道规模较小，延伸较短；中东部水道规模也不大，在永156-1井附近分支成两支水道，其中分支后的右边一支河道与东部的一支小河道在永592-5井附近又合为一支水道；最东部的一支河道规模相对较大，在永577-1井进入研究区，一支向南延伸，河道宽0.2～1.5 km，砂体厚度10～18 m(图6)。

长61沉积时期，是长6期水系最为发育的时期，主要发育水下分流河道、水下天然堤微相，分流间湾较发育。该时期各条水系均有壮大，砂体连片分布，砂体厚度10～32.8 m。从西到东全区共发育9支河道，在研究区中部合为一支大规模的河道，汇聚后继续向南延伸(图7)。

图6 长62沉积微相平面图

图7 长61沉积微相平面图

6 沉积微相与油气成藏的关系

有利的沉积相带是油气富集成藏、大面积分布的重要地质基础，是油气运移聚集的最有利载体。寻找储层发育的有利沉积相带是评价石油预探区带、预测有利勘探目标的关键。小庄科区域来自北部的物源体系在本区有多个分支，主要发育有水下分流河道和河口坝沉积微相，不同物源的砂体在该区交互叠置，造就了该区复杂的沉积环境。油气聚集成藏过程同时受沉积微相类型的控制，优势相带(分流河道、)砂体岩性、物性相对较好，储集空间大，更有利于大规模储集油气成藏。工区距离油源比较近，位于运移主路线上，从小庄科区域油层厚度和沉积相的叠置图上可以看出高产井主要分布在分流河道微相中(图8、图9)，进一步证实了优势储集相带对油气的控制作用。