鄂尔多斯盆地富县地区上三叠统长6段砂体展布规律研究

发布时间：2020-03-30所属分类：工程师职称论文浏览：1153次

摘 要： 提要：本文以钻井岩心、测井和地震等资料为基础.对鄂尔多斯盆地富县地区延长组长6段进行了高分辨率层序地层研究基准面旋回结构类型分析揭示了从研究区的东北至西南.具有A1型一A2型1型2型c型的分布模式：以中期旋回为等时对比单元，建立了富县地区长6段的高分

　　提要：本文以钻井岩心、测井和地震等资料为基础.对鄂尔多斯盆地富县地区延长组长6段进行了高分辨率层序地层研究基准面旋回结构类型分析揭示了从研究区的东北至西南.具有A1型一A2型—1型—2型—c型的分布模式：以中期旋回为等时对比单元，建立了富县地区长6段的高分辨率层序格架，将长6段划分为一个长期旋回层序、4个中期旋回层序(MSC1、MSC2、MSC3和MSC4)和若干个短期及超短期旋回层序;按中期旋回编制的层序一岩相古地理图揭示出MSC1期和MSC3期为三角洲的高度建设期.发育大型的进积型三角洲水下分流河道砂体(A1型或A2型)和较大规模的湖底扇砂体(A2型)，是研究区最有利的勘探目标。总之，层序格架内的砂体对比及层序岩相古地理揭示的鄂尔多斯盆地陕北斜坡油气富集带东南部的富县探区的砂体展布规律.对该地区的石油勘探部署具有重要的指导意义。

　　关键词：层序一岩相古地理;高分辨率层序地层;基准面旋回;延长组;鄂尔多斯盆地;富县地区

　　鄂尔多斯盆地是中国第二大含油气盆地.在该盆地南部的中生界三叠系延长组发现了安塞、靖安、华池和西峰等大型岩性油藏。富县地区位于陕北斜坡油气富集区的东南缘。毗邻渭北隆起区。遗憾的是.该地区的油气勘探一直未能取得大的突破。鄂尔多斯盆地已有的勘探开发实践表明.三角洲砂体和浊积岩砂体是鄂尔多斯盆地三叠系延长组最有利的油气富集相带[1-5].深入认识等时地层格架内的层序结构特征和沉积体系的时空展布规律是提高延长组岩性油藏勘探开发效益的关键_6_12]。如今.层序地层学尤其是陆相地层的层序地层学的研究对识别等时沉积体提供了理论基础和技术手段.陆相研究应用较广的包括高分辨率层序地层学[13-1q和近几年取得突破性进展的旋回地层学[17-201。本文以钻井岩心、测井和地震资料为基础.对鄂尔多斯盆地富县地区上三叠统延长组6段进行高分辨率层序地层分析.编制层序格架内的岩相古地理图.以揭示有利储集砂体展布规律.为位于陕北斜坡油气富集带东南缘的富县地区的长6段储层发育层位和区带预测提供依据。

　　1高分辨率层序地层分析

　　高分辨率层序地层学是基于基准面旋回过程中可容纳空间变化的原理.揭示沉积充填与地层响应间的关系。及其相对应的沉积相演化序列、保存状况和有利储集砂体的发育位置和产出特征。本文通过对岩心及}贝9井曲线等资料的分析.在研究区识别出3种基准面旋回类型(图1).不同的沉积相带由于水动力形成条件的不同.基准面旋回类型及其组合具有明显的差异.受可容纳空间增长速率与沉积物供给速率比(A/s)的控制。

　　1.1基准面旋回类型

　　1.1.1向上变“深”的非对称型旋回(A型)A型旋回在剖面结构上表现为向上变细的特点。该旋回又可分为低可容空间(A1型)和高可容空间(A2型)两个亚类，即有两种成因类型。A2型为沉积物的过补偿或超补偿环境，即沉积物供给增长率大于可容空间增长率;A1型是由于受到后期冲蚀作用的改造，下降半旋回的沉积遭受侵蚀，或由于S>>A而出现溢出现象，因而仅保留上升半旋回的粗粒沉积物。A型旋回主要发育在富县地区的东北部，反映了河流充填过程中的加积作用和进积作用。

　　A1亚类：该亚类主要由中-粗粒岩屑石英砂岩组成，为下粗上细的剖面结构，旋回底部偶含泥砾，旋回的顶部不发育泥页岩或夹极薄的泥岩。该亚类主要发育在研究区北部的主水下分流河道(图2-A)和南部的湖底扇(图2-B)。反映部分主水下分流河道发育区具有A/S<<1的形成条件，常呈现多个A1型旋回的叠置，即多个水下分流河道的叠置。

　　A2亚类：该亚类的基准面旋回是在A/S<1的条件下形成的，在富县地区的东北部非常发育。由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成，具有向上变细的特点。包括底部的水下分流河道和上部的水下天然堤、水下分流间湾微相(图2-C)。

　　1.1.2向上变浅的非对称旋回(B型)B型旋回在剖面结构上表现为向上变粗的特点。其成因是由于沉积物供给增长率大于可容空间增长率(SB1亚类：形成于A/S≤1→A/S<1的沉积条件，由水进冲刷面与单一向上变粗的薄至中层状细砂岩构成，主要出现在中期基准面旋回晚期沉积速率逐渐增高形成的大型河口坝微相。这一类型在研究区极少发育。

　　B2亚类：形成于A/S>1→A/S≥1的沉积条件，由欠补偿沉积间断面、泥岩、粉砂岩、细砂岩组成的向上变浅序列构成，主要发育研究区中南部沉积速率相对较低的远砂坝和前三角洲环境。

　　1.1.3向上变深复变浅的对称旋回(C型)C型旋回在剖面结构上表现为向上变细复变粗的对称型。该旋回形成于高可容空间条件，即沉积物的供给增长率等于或者略小于可容空间增长率(SsA)。上升半旋回和下降半旋回间为最大洪泛面沉积。该类旋回在研究区主要发育于水下分流间湾(图2-D)、三角洲前缘的外侧(图2-E)和南部的浅湖-

　　半深湖环境(图2-F)。按结构的对称性可进一步分为3种亚类：C1亚类，即以上升半旋回厚度大于下降半旋回的不完全对称型;C2亚类，即上升半旋回厚度近等于下降半旋回的近完全对称型;C3亚类，即下降半旋回厚度大于上升半旋回的不完全对称型。分流间湾环境以发育上升半旋回为主的不完全对称型居多，这是由于下降旋回的顶部常被后期分流河道的侵蚀作用;上升半旋回小于下降半旋回的C3型多发育在三角洲前缘的外侧;C2型主要发育于研究区西南部的浅湖一半深湖环境，主要由泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成。

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　　1.2层序地层格架内的砂体特征

　　层序地层格架系指将同时代形成的岩层有序地纳入相关年代的时间一地层对比格架中，在此基础上进行等时地层对比和描述地层叠置样式，建立层序地层格架，能够更有效地提高区域地层对比精度和沉积相分析结果的可靠性，从而为古地理再造、盆地分析、油气地质演化历史解释，以及有利相带或区块预测及资源评价等精细地质研究提供更为可靠的地质依据-口。本文依据高分辨率层序地层旋回的等时对比法则，以地震剖面和6条联井剖面的高分辨率层序地层分析和对比为基础，选择中期旋回层序的二分时间单元分界线(包括层序界面和洪泛面)，建立了富县地区长6段的高分辨率层序地层格架，将长6段划分为一个长期旋回、4个中期旋回(自下而上分别为MSC1、MSC2、MSC3和MSC4)及若干个短期、超短期旋回，为该地区的沉积相和砂体对比，以及短时间尺度的岩相古地理编图奠定基础(图3～4)。富古4井一中富13井一中富10井一中富14井一中富9井一中富29井-中富12井的联井剖面揭示了层序格架内砂体发育受基准面旋回升降及相带迁移的控制(图4)。

　　MSC1期，砂体侧向联通性较好，厚度较大。富古4井一中富9井一带处于研究区西部分流河道发育区，砂体主要为三角洲前缘分流河道沉积。并且在河道频繁地侧向迁移过程中，砂体间的连通性较好。多河道砂体叠置导致厚度较大，如中富14井和中富10井发育的四期水下分流河道砂体的累积厚度占地层厚度的75%以上中富9井一中富29井区带上主要发育水下分流间湾泥岩，将东西两个水下分流河道发育区分开。中富12井区带处于东部水下分流河道发育区，分流河道砂体厚度大，最厚达9.5m左右。

　　MSC2期，砂体发育较上一时期稍差，由于水下分流间湾较发育，河道砂体横向连通性不好，基本呈透镜状。富古4井所处的地区，砂体最为发育，发育多期水下分流河道叠加砂体，该井剖面上的砂地比可达60%。中富14井为另一个水下分流河道发育区，最厚的分流河道砂体约7m，砂体向两侧尖灭。中富9井为水下分流间湾沉积区，主要为泥岩，偶夹薄层砂岩。中富29井一中富12井处于东部水下分流河道发育区，分流河道砂体厚度较大，中富29井的4个分流河道砂体累积厚度占地层厚度的一半左右。

　　MSC3期，河道砂体再次变好，部分地区的砂体厚度明显增大。富古4井所处的地区，处于西部水下分流河道发育区。其东侧的中富10井为分流间湾泥发育区，将两侧的水下分流河道砂体隔开。中富14井一中富9井处于中部分流河道发育区，该时期水下分流河道极发育，分流河道砂体一般5~10m，砂体累积厚度占85%左右。中富29井处于东部水下分流河道发育区，分流河道砂体厚度大，最厚砂体达15m。该剖面最东部的中富12井以发育前三角洲泥为主，偶夹河口坝砂体。

　　MSC4期，砂体厚度变小，横向连通性变差，常被水下分流间湾分隔，基本呈透镜状产出。富古4井一中富13所处的地区，处于西部水下分流河道发育区东侧，河道砂体一般小于3m，向东尖灭。中富10井一中富14井处于中部水下分流河道发育区，特别是中富10井在上一时期基本处于水下分流间湾环境，该时期由于河道侧向迁移左右，沉积的河道砂体厚度最厚达9m，中富14井的水下分流河道砂体较为发育，砂地比达65%。中富9井的水下分流间湾沉积区，主要为泥岩，偶夹薄层砂岩。其东侧的中富29井一中富12并地区也以水下分流间湾为主，夹小规模的水下分流河道砂体较发育。

　　2岩相古地理及砂体展布规律

　　在前文高分辨率层序地层格架建立的基础上，对研究区内的所有钻井进行了中期基准面旋回划分，并统计了各钻井中期基准面旋回的地层厚度、砂体厚图和砂体厚与地层厚的比值，进而编制了它们的等值线图。然后，根据沉积相分析和沉积相或亚相界限的确定，以砂体等厚图为基础，编制了4个中期旋回的层序一岩相古地理图，精细地揭示了各个时期的古地理面貌和砂体展布规律。总体上，长6段以发育浅水三角洲、浅湖-半深湖和湖底扇为特征。物源从北东方向进人研究区，三角洲朵体呈北东-南西向展布，南部的中富30-中富28井一带有湖底扇发育。

　　2.1MSC1期

　　该期以发育三角洲前缘亚相、浅湖一半深湖相及湖底扇为特征(图5-A)。三角洲前缘环境占据了大部分地区，湖泊与三角洲前缘的界限大致在中富30一中富28井一带。以东北部为三角洲前缘相带。以南西为浅湖一半深湖相带由于来自北东方向的物源供给较充分.三角洲前缘水下分流河道规模较大.呈北东南西向带状展布，被水下分流间湾分隔，发育3个大的朵体西北部的水下分流河道朵体在研究区的分布面积相对较小.为一来自东北方向的水下分流河道朵体的前端部分：中部水下分流河道朵体的流域面积最大，延伸距离较长.该朵体大部分地区的水下分流河道砂体累积厚度大于10111.富古3井一带的水下分流河道砂体累积厚度达28m：东部地区的水下分流河道朵体位于中富7井一中富44井一中富12井一带.水下分流河道流域面积较中部小.水下分流河道砂体的累积厚度亦常大于10m。研究区南部为浅湖一半深湖环境.并且在中富32井附近发育湖底扇，水下分支水道的累积砂厚达2211.。

　　2.2MSC2期

　　该时期继承了MSC1期的沉积格局.三角洲前缘较MSC1期略向北退缩.界限北迁至中富25井一中富26一红4井一中富12井一带.该界线以北为三角洲前缘环境.以南为浅湖至半深湖环境(图5一B)。MSC2期继承了上一时期的沉积格局，依旧发育三个三角洲朵体.由于受基准面上升和沉积物供给减少的影响，朵体规模小于前一时期。西北部的水下分流河道朵体在研究区内延伸距离短.分布面积小：中部朵体的水下分流河道分布面积较大.水下分流河道砂体累积厚度较大，中富20井达17m：东部朵体与中部朵体以发育在富古5井一中富9井一吉1井一带的水下分流间湾分隔.其水下分流河道明显向北退缩.但厚砂体的分布面积仍然较大.中富43井的砂体累积厚度可达24m这一带的显著特点是湖泊的分布面积明显增大.反映基准面上升形成湖扩.中富32井附近发育的湖底扇规模亦有所减小。

　　2.3MSC3期

　　MSC3期的三角洲与湖泊的界线大致处于中富12井一中富25井一线.水下分流河道朵体规模较上一时期大(图5一C)。该时期的西部朵体流域面积明显增大：中部朵体和东部朵体已连成一片.中部水下分流河道朵体主要分布在中富29井一中富14井一牛东3井一带.东部朵体的水下分流河道主要分布在富古6井一中富43井一带.水下分流河道砂体累积厚度大于15m的面积明显比前两个时期大得多。如中富14井的砂厚累积厚度达22m：南部地区半深湖内发育的湖底扇的规模和分布范围亦明显增大，富古3井的分支水道砂体累积厚度达18.5m。这一时期的显著特点是三角洲朵体间经常相互联通.形成连片厚砂体.湖底扇规模大.反映研究区重新进入一个强物源供给期。

　　2.4MSC4期

　　MSC4期的三角洲前缘与湖泊的分界线较前一时期变化不大.但水下分流河道规模明显变小.南部湖泊内不再发育湖底扇沉积(图5一D)。物源来自北东方向的水下分流河道仍呈北东一南西向带状展.仍然可分为西部、中部和东部三个三角洲朵体发育区：西部三角洲朵体在研究区的分布面积明显减小;中部朵体分布在吉1井一中富14井一牛东5井一带.累积厚度大于15m的水下分流河道砂体分布面积仍然较大.如中富14井的累积砂体厚度达30m：东部三角洲水下分流河道朵体分布在中富12井一富古6井一中富43井一带.规模较上一时期有所减小：南部为湖泊环境，富古3井和中富30井附近有远砂坝沉积，累积砂体厚度约5m。

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