鄂尔多斯盆地庄36区块长8油层组沉积特征

张 楠，胡晨林，田继军，张文文

（新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐 830047）

西峰油田位于鄂尔多斯盆地西南缘[1]，其中合水区块位于西峰油田的东南部[2]，是西峰油田下一步开发的重点区块，其三叠系延长组长8油层组是主力含油层，具有一定的勘探潜力。因此进一步认识长8 油层组的沉积微相特征有助于对西峰油田合水区块下一步勘探目标的确定[3]。前人对合水地区的油气勘探主要针对层序地层划分、沉积相特征以及储层特征等的研究。李志鹏[4]等认为该区长8 油层组总体属于辫状河三角洲前缘亚相沉积；钟大康[5]等认为该地区长8油层组主要发育的岩石为岩屑砂岩和长石砂岩，整体上成分成熟度较低；陈世加[6]等分析认为该地区延长组长8段油气成藏主要受到砂体的横向以及纵向展布、砂体连通性、烃源岩厚度与排烃强度、储层非均质性以及沥青的充填规模等因素的共同影响。

本文对前人研究成果进行了充分的调研，结合钻井、测井、录井、岩芯资料，以沉积学理论为指导，通过详细的岩芯观察及测井曲线分析，在地层对比研究的基础上，根据“单因素分析多因素综合作图法”[7]，选取了地层厚度、砂岩厚度、沉积构造特征等一系列单因素，系统编制了庄36区块长821、长822和长811、长812、长813五个沉积期的沉积微相图，对合水地区庄36区块长8 油层的小层沉积微相特征以及沉积演化规律进行了精细研究，并建立了相应的沉积微相模式，以期为合水地区庄36区块长8油层组油气勘探提供进一步的勘探开发指导。

1 区域地质概况

鄂尔多斯盆地属于一个多旋回的叠合型盆地，发育在华北克拉通之上[7-8]，是我国形成历史最早、演化时间最长的沉积盆地[9]。据前人勘探开发的结果表明，鄂尔多斯盆地属于我国重要的能源基地之一[10]，该盆地含有丰富的矿产资源，例如石油、天然气和煤炭等，具有较多的含油气层位、油气大面积分布、厚度大、低孔、低渗等特点[11]。合水地区庄36区块位于鄂尔多斯盆地的西南部（图1），勘探范围南起正宁，北到庆城，东自合水罗山府，西到西峰。东西长72km，南北宽约83km，面积约6000km2，平均地面海拔1220m[12]。

本文在前期工作中结合油田开发动态资料，以区域标志层为依据，然后根据短期旋回及标志曲线进行新井小层划分和老井小层修正工作，最终将长81、长82划分为5 个小层，其中长82划分为长821、长822两个小层，长81层划分为长811、长812、长813三个小层。总体来看，庄36区块长8油层组沉积时期垂向上是一个水退—水进—水退沉积旋回。

2 沉积构造特征

研究区长8油层组层理构造发育。通过对庄36区块取芯井岩芯观察和描述，发现沉积构造多样，包括波状层理[图2（e）]、水平层理[图2（b）、（f）]，可见泥岩撕裂屑[图2（a）、（c）]，断面可见白云母[图2（a）]，可见冲刷状构造[图2（d）]，这些沉积构造标志为判断庄36 区块沉积微相提供了重要依据。

庄36 区块在长81期岩性主要为灰色、浅灰色中—细砂岩及细砂岩，发育平行层理及波状层理，说明该区可能水体活动能量较强，更可能发育水下分流河道或河口坝等微相。在长82期岩性主要为暗色粉砂质泥岩，可见泥岩撕裂屑，断面可见白云母、块状泥岩、浅色块状粉砂岩，发育近水平层理、交错层理及微波状层理，说明该区可能水体活动能量较弱，容易发育分流间湾等微相。常见沉积构造包括冲刷面和平行层理等，是三角洲前缘的重要标志。

3 沉积微相及特征

3.1 水下分流河道沉积微相

根据取芯井资料分析，研究区长8油层水下分流河道分布范围广，呈西南方向展布，岩性主要为灰色、浅灰色中砂岩及细砂岩，分选较好。岩芯中常见波状层理、平行层理以及冲刷面等沉积构造。垂向上多层砂层叠加，表现为下粗上细的正旋回，单个砂体也具有韵律特征，也表现为正旋回性，单个水下分流河道砂体的电测曲线表现为中-高幅的钟形或者箱形。

3.2 河口坝沉积微相

由于水下分流河道迁移性比较强，河口不是很稳定，河口坝通常很难保存下来。所以，研究区长8油层组河口坝一般规模小，通常呈孤立砂体，很难形成如正常三角洲前缘一样的大型河口坝，为次要砂体。主要岩性为浅色粉砂岩。根据取芯井资料分析，该区河口坝主要发育块状层理、平行层理和波状层理等沉积构造。垂向上表现为砂、泥频繁互层，下细上粗的反旋回。

3.3 分流间湾沉积微相

研究区分流间湾水动力较弱，处于安静的低能环境中，主要发育泥岩。同时，河道间泥岩中常夹一些孤立的砂体，砂体厚度分布在1～5m之间，岩性由细砂岩到粉砂岩。通过研究区取芯井岩芯观察，岩芯中常见水平层理、平行层理及微波状层理等沉积构造。分流间湾在垂向上通常与前三角洲泥岩渐变。

4 沉积微相平面展布特征

4.1 单因素分析

根据研究区内钻穿长8 地层的300 余口钻井剖面的砂体厚度等资料，编制了长822、长821、长813、长812、长811各小层砂岩厚度等值线图（图3）。庄36 区块长8 油层组砂体的总体展布趋势是由西南向东北方向。长822层西北部地区砂体发育较好，砂体呈片状分布，砂体厚度主要分布在10～20m 之间，反映出该层西北地区主河道发育，距离物源近，沉积速率大，相反，该层的其他地区砂体发育程度较差，砂厚主要分布在5～15m 之间，反映该部分远离物源（图3e）；长821层砂体的连续性很差（图3d），砂厚主要分布在6～10m之间。

长813层西北部砂体发育程度及连续性相比东南部较好，西北部砂体厚度主要分布在6～8m之间，东南部砂体厚度更小，主要分布在0～4m之间（图3c），长812层西北部砂体相比长813层砂体厚度变大，主要分布在8～10m 之间，东南部砂体连片发育，但厚度相对较薄，主要分布在4～6m之间（图3b）。长811层的砂体在全区呈片状发育，砂体厚度主要分布在15～30m之间，反映该小层沉积物供给充足（图3a）。

庄36区块长8沉积期的沉积速率和沉降幅度控制着该研究区的地层厚度，地层厚度等值线图可以用来直观地反映研究区在长8层段的分布范围和几何形态[13]。根据区块内钻穿长8 地层的300 余口钻井剖面的地层厚度资料，编制了长822、长821、长813、长812、长811各小层地层厚度等值线图（图4）。长822小层地层厚度介于5～30m之间，距离物源较近的西北部，地层厚度大（图4e），长821（图4d）、长813（图4c）、长812（图4b）小层地层厚度均介于5～15m 之间，地层厚度变化范围不大，长811小层地层厚度变化范围最大，介于5～35m 之间，整体厚度较大，反映该时期陆源碎屑供应很充分、沉积速率高、并且沉降幅度大（图4a）。

4.2 多因素综合作图

长822层砂体发育较薄，以细砂岩为主，夹杂少量的粉砂岩薄层，自然电位、自然伽马曲线呈中-高幅钟形或箱形，可见明显的岩性变化。主要发育为水下分流河道微相，河道中穿插分流间湾（图5e）。

长821层（图5d）到长813层（图5c）多发育砂泥互层，岩性较细，主要是浅灰色细砂岩和灰色泥质粉砂岩，仍然以砂岩为主体，但砂体不发育。总体来看，从长821到长813时期水下分流河道由西南向东北方向呈条带状展布，分流间湾微相在水下分流河道微相中穿插分布。长812（图5b）沉积时广泛发育泥岩沉积，夹少量的粉砂岩，局部有植物根迹。主要发育微相类型为分流间湾。

长811（图5a）沉积时期水体相对变浅并且沉积物供应较充足。物源主要来自西南方向，主要为三角洲前缘亚相。电测曲线为钟形或者箱形，微相类型为水下分流河道微相，砂体厚度大。

5 沉积微相演化规律

鄂尔多斯盆地合水地区庄36区块在长8时期整体上属于湖盆的缓慢上升期，长82和长81的沉积演化与鄂尔多斯盆地长8时期整体的沉积演化规律具有高度的一致性，但是各小层之间的沉积演化具有一定的变化，本文以研究区各小层的沉积微相平面图的分布规律为基础，结合研究区的区域地质背景以及沉积构造，编制了庄36区块长822、长821、长813、长812、长811各小层的沉积模式图，精细刻画小层之间的沉积演化规律。

长8 油层组沉积期物源供给体系主要为西南部的秦祁褶皱带。从区域的角度来看，研究区长8时期为三角洲建设的重要时期，延长组长8沉积期水体较浅，发育浅水沉积环境，湖盆中心区位于研究区的西北方向华池一带。结合上述的沉积微相图以及小层沉积模式图来看，研究区长81时期，湖盆缓慢扩张，物源主要来自西南方向，物源供给充足，三角洲前缘面积相对较大，区内发育大量水下分流河道微相，砂体分布稳定，砂层厚度在15～30m 之间。到了长82时期，湖侵持续扩张，浅湖面积不断扩大，湖岸线向研究区四周扩散，三角洲前缘的面积不断减小，砂体厚度减薄，砂层厚度在5～15m之间。

6 结论

（1）通过岩石类型、沉积构造特征、测井相分析，在区域地质背景的基础上，认为庄36 区块长8 油层组属于三角洲相沉积体系下的三角洲前缘亚相沉积，共识别出水下分流河道、河口坝、分流间湾3种沉积微相类型。

（2）研究区发育三角洲前缘亚相，物源主要来自西南方向，主要在西北方向发育条带状的水下分流河道砂体，砂体分布稳定，三角洲前缘水下分流河道砂体是该研究区最有利的储集砂体。

（3）综合分析认为，长811时期，湖盆缓慢上升，物源主要来自西南方向，物源供给充足，研究区范围内分布大量水下分流河道；长812时期到长821时期由于湖侵加速，浅湖面积逐渐扩大，由研究区的东北部开始扩大，研究区的三角洲面积不断缩小；长822时期，浅湖面积不断变小，研究区三角洲面积又开始持续扩大，水下分流河道微相较为发育。