富县油田区延长组长81小层沉积相研究论文_杜晨1

富县油田区延长组长81小层沉积相研究论文_杜晨1

1. 长安大学地球科学与资源学院 陕西西安 710001

摘要:经前人研究富县区块三叠系延长组是一套以湖泊-河流相沉积为主的陆源碎屑岩沉积,研究区长8油层组主要受控于盆地东北部三角洲前缘亚相沉积,接近湖盆中心相区,多期次三角洲分流河道砂体的交叠关系和展布方向复杂,单砂层厚度多变、成因类型多样,已有的研究表明,研究区主要受控于富县三角洲前缘沉积古流体系,发育的沉积微相类型包括水下分流河道和水下分流间湾两种类型。本次采用岩心描述及其约束下的测井相解释及相关测试分析资料相结合的研究方法,结合沉积构造、相序分析等沉积学原理,以及沉积岩岩石结构特征等,对研究区内的长81小层沉积微相类型进行分析。

研究区位于陕西富县直罗镇东北部,相应的构造区划主体属于鄂尔多斯盆地陕北斜坡南部,并与天环坳陷南部交叠邻接,总体呈现为倾向西或北西西的平缓单斜构造,倾角在0.5°~ 1°,平均坡降8 ~ 10 m/km。本文从露头分析和岩心观察入手,应用现代沉积学原理结合测井解释,从如下几方面进行详细研究: 颜色标志,沉积构造标志,粒度标志及测井相标志等,以期具体分析研究区长 8 1油层组的沉积相特征。

1 沉积相划分标志

1.1颜色标志

颜色是沉积岩最直观的标识,岩石的原生色对沉积环境具有很好的指示性。经前人研究。研究区长81 以浅灰色细砂岩和泥质细-粉砂岩为主,泥岩均为深灰色、灰黑色或黑色,无水上氧化条件下的红色沉积和湖岸线过渡带内的杂色泥岩,暗色整体表现为还原条件,整体特征表明碎屑物沉积时以处于水下环境为主。

1.2沉积构造标志

沉积岩的构造是指沉积岩的各个组成部分之间的空间分布和排列方式,是沉积物在沉积期间或沉积后固结成岩作用形成的[1],。研究区长 81常见的层理构造有:水平层理、平行层理、砂纹层理等。

1.3古生物标志及特征

延长组生物化石及遗迹较为丰富,植物、鱼类、孢粉、介形虫、瓣鳃类、叶肢介及生物遗迹构造等均有分布,在不同层段发育程度不同。

1.4 粒度标志

研究区砂岩粒度分以跳跃总体发育为特征,砂岩粒度版率图上主要显示为两段式和个别的段式,说明沉积时水动力条件较强,通过相关粒度分析判断为河道沉积。

1.5 测井相标志

不同的沉积环境下,由于物源情况不同、水动力条件不同及水深不同,必然造成沉积物组合形式和层序特征(正旋回、反旋回、块状)的不同,反映在测井曲线上就是不同的测井曲线形态。对研究区内数口井的自然伽玛曲线特征进行分类统计,按照砂体对应的自然伽玛形态特征以及砂泥岩界面处自然伽玛的变化特征,研究区长81主要表现了2种箱型和钟形曲线主要测井相类型。

1)箱型曲线

该类测井曲线光滑或微齿化,自然伽玛值相对低,一般小于 90API,顶、底均与泥岩均呈突变接触,沉积物岩性以细~中粒砂岩为主,含少量粗粒砂岩、含砾粗砂岩,岩性较为单一,无粉砂或泥质夹层。反映沉积过程中物源供给充足、水动力较强且稳定的水动力特征,其对应的沉积微相为三角洲平原的分流河道、三角洲前缘的水下分流河道。

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2)钟形曲线

该类测井曲线像一个钟的形态,下部的自然伽玛值较低,向上逐渐升高,曲线以微齿为主,少量呈圆滑,为一向上变细的正韵律结构,底部与下伏细粒物质呈突变接触,顶部则与上覆沉积物呈渐变接触,反映了水流能量逐渐变弱,物源供给逐渐减少的特征,对应的沉积微相为三角洲平原的分流河道、三角洲前缘的水下分流河道,湖泊浊积扇的浊积水道。但当自然伽玛值在 90~110API 时,当沉积物中具有鲍马序列的完整或部分序列时,如具有平行层理的细砂岩 B 段,具有沙纹层理的粉砂岩 C 段,具有水平层理的粉沙质泥岩 D 段,就可以断定为浊积水道。

2 沉积微相类型及特征

已有的研究表明,研究区主要受控于富县三角洲前缘沉积古流体系[3],发育的主要沉积微相类型包括水下分流河道和水下分流间湾两种类型,其对应测井相特征与岩心剖面描述解释特征如下。

水下分流河道

水下分流河道是三角洲平原上分流河道向水下的继续延伸,河道底部有冲刷。河道充填物为细粉砂沉积物,主要为垂向沉积序列为向上变细,沉积构造自下而上为平行层理、小型交错层理、槽状层理、波状层理和水平层理。岩性为深灰色、灰绿色粉砂岩、细粉砂岩、夹有深灰色粉砂质泥岩、泥岩,砂岩底部发育冲刷面,附近含大量泥砾,泥砾大小根据水动力不同相差悬殊,细粉砂沉积物。在测井曲线上星箱形、钟形及齿化的箱形、钟形其中砂质沉积岩中发育平行层理、沙纹层理等。 水下分流河道砂岩粒度分布以跳跃总体发育为特征,砂岩粒度版率图上主要显示为两段式和个别的段式,由于水下河流受湖水阳滞,能量降低,携带的沉积物粒度较水上分流河道粒级细。水下分流河道沉积的特点多表现为厚层砂体与分流间湾泥岩沉积相互叠置,形成特征性的沉积序列。

分流间湾

分流间湾主要由泥岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩组成,电性特征主要表现为自然电位曲线(SP)表现为低平,中间夹微幅值负异常,自然加马曲线(GR)表现为中高值、呈齿形,电阻率(RT)曲线为低值, 水下分流间湾是水下分流河道沉积之间的凹陷沉积区域,其水体与前三角洲地区的开阔湖水相通。沉积物为河流携带的细粒碎屑受湖水扩散而形成,岩性主要为深灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩、粉砂岩,其次夹有薄层细粉砂岩,主要发育水平层理在泥岩沉积中发育炭化植物碎片、生物遗迹。由于水下分流河道的改道和不同期次沉积的叠加,分流间湾沉积在单井剖面上与水下分流河道密切共生,多旋回叠置。

水下天然堤

水下天然堤为洪水期溢出水下分流河道的泥沙于河道两侧快速堆积形成的堤状沉积。一般为正旋回沉积,粒度整体偏细,由于洪水期作用,往往夹有薄层细砂岩,下部以灰色粉砂岩、深灰色泥质粉砂岩为主,向上粒径逐渐变细,上部则以深灰色粉砂质泥岩、暗色泥岩为主。因沉积厚度薄,电测曲线很少单独出现,常与下伏的河道砂体共同构成向上连续变细的钟形曲线的上部的细粒部分。

3.砂体展布与沉积微相分布特征

结合区域地质背景分析,研究区晚三叠一早侏罗世受北东向物源的影响,经历了曲流河一三角洲一湖泊演化阶段,不同沉积期具有不同的沉积相展布特征。晚三叠世延长期研究区总体上处于鄂尔多斯湖盆中心的东南部,形成延长组完整的内陆三角洲一湖相沉积旋回,据上述分析根据得知沉积微相主要为水下分流河道、分流间湾、水下天然堤。根据测井资料,依据砂地比绘制长8 1时期沉积微相平面展布图,结合测井相连井剖面,主要发育4条水下分流河道。砂地比大于30%,河道宽0.5km~2.5km,平均砂厚13m,研究区砂岩连片性不是很好。可发现研究区长81时期,主要发育4条水下分流河道。砂地比大于30%,河道宽0.5km~2.5km,平均砂厚13m,砂岩连片性不是很好。水下分流河道规模较小,砂体较薄,沿河道方向和垂直河道方向砂体的连通性都比较差,说明河道规模较小,河道间微相较发育。根据实际钻井资料,近北东—西南向的砂体连通性较好,也说明河道是北东—西南向延伸的。

4 结语

(1)从露头分析和岩心观察入手,应用现代沉积学原理结合测井解释,长 8 1时期沉积微相主要为水下分流河道、分流间湾、水下天然堤。

(2)一种沉积环境有它特有的层序组合特征。一种沉积环境在垂向上也有它特有的测井曲线形态组合特征。并结合掌握各种环境的测井曲线形态组合特征,将有助于鉴别沉积环境及在区域上研究相带的分布规律。

参考文献:

[1]赵澄林,朱筱敏.沉积岩石学[M].北京:石油工业出版社,2001.

[2]丁次乾,矿场地球物理测井[M],中国石油大学出版社,2003.203-230

[3]张海林. 鄂尔多斯盆地富县探区三叠系延长组长8致密油层综合研究[D]. 2016.

论文作者:杜晨1

论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期

论文发表时间:2019/3/22

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