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延长油区长2沉积相分析简_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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1延长油区长 2 油层组沉积相分析摘要:延长地区上三叠统长 2 油层组是一套发育于浅水台地背景之下的陆源碎屑岩沉积,以辫状河河流相沉积为主,曲流河沉积仅在研究区西南角小面积分布。河道微相发育,呈北东-南西向条带状与泛滥平原相间分布。长 2 油层组的三个亚油层组(长 21、长 22、长 23、 )的沉积格局大体一致。长 2 油层组储层物性表现出明显的非均质性,其非均质性表现在相、亚相以及微相内部的流体单元之间。各亚相之间和各微相之间的差别主要体现在碎屑岩的岩性、结构、构造等方面。与曲流河亚相相比,辫状河亚相砂岩的粒度较粗,分选性较好,砂体多次叠置而规模更大;相同河流亚相的河道微相与泛滥平原微相相比,前者的砂岩粒度较粗、分选性较好,发育槽状交错层理等大型层理构造;在同一微相内,处于中下部的流体单元其粒度较粗,分选较好。关键词:延长油区 长 2 油层组 沉积相前言延长油区(延长油矿管理局所属油田、探区简称)位于陕西省延安地区北部延安市、延长县、延川县及子长县境内(图1) 。建矿开采历史可以追溯到上世纪初,2是我国开采石油历史最悠久的地区。1. 延长油区长 2 油层组的勘探开发状况上个世纪至 70 年代末,该区的勘探与开发工作一直没有取得重大进展,年产量还未突破 5 万吨。80 年代以后,延长地区石油勘探与开发工作取得了重大突破,安塞、子长、姚店及川口等新油田的相继发现和老油田扩边勘探的成功以及采油新工艺的使用,使原油产量连年翻番。至 1993 年底,该区原油产量已突破 100 万吨大关,从而为该地区的石油勘探与开发展示了良好的前景。为了进一步扩大勘探成果和寻找新的含油区块,研究储集相的演化与分布规律,就成了基础地质研究的关键。先后有许多单位和研究机构(延长油矿,长庆油田和地矿部第三石油普查大队,西北大学等)的地质工作者在延长地区做了大量工作。目前的勘探工作表明,延长地区上三叠统长 2 油层组碎屑岩油气藏主要受沉积相与岩性的控制,属于典型的岩性油气藏,其油气富集带主要分布在河流相砂体及三角洲相砂体中,所以,沉积相的识别、砂体展布规律的研究就显得尤为重要。2.构造单元上属于陕北斜坡东南部,具有丰富的油气资源,属于低孔低渗油田,每口井必须经压裂改造才能具有工业开采价值。在构造平缓,油气源充足的条件下,沉积相带的展布特征就成为油气富集成藏的主要控制因素,不同相带的砂体类型、岩石结构、储层物性均有较大的差异,而且对于油气的生、储、盖有着不同的图 1 研究区位置图3影响。在一个地区要预测有利储集相带、正确认识储层物性以及正确评价生、储、盖组合,就要系统的研究该地区的沉积体系、沉积相特征以及砂体的展布规律。这既是生产实践的迫切需要,也是科学发展的必然趋势。正是在此意义上,本文就延长油区长 2 油层组的具体特征,结合当前的最新研究成果,以岩相古地理理论和层序地层学等理论为指导,运用相分析法,开展了对延长地区上三叠统长 2 油层组的沉积相及砂体展布特征进行了研究。骨架砂体的展布和沉积构造特征是本文研究的关键。在沉积相划分过程中,笔者搜集了大量的录井资料、测井资料进行对比研究并结合钻井取心,采用由点及线,由线及面,由平面至空间的工作方法,并用逆向推理的方法逐一验证,趋以真实性和合理性。1. 造背景鄂尔多斯盆地形成于晚三叠世,在此之前则为华北陆台伸向秦祁海域的台地边缘区,早古生代属于华北陆表海沉积;晚古生代华北海退缩,沉积了海陆交互相的石炭—二叠系;到晚三叠世早期,鄂尔多斯地区开始下坳,进入了湖盆发育阶段,沉积了一套 1000 余米的湖相——三角洲相碎屑岩建造,即上三叠系延长组含油层系。根据现今的构造形态,结合盆地的演化历史,鄂尔多斯盆地可划分为六个一级构造单元,即北部伊盟隆起、西缘断褶带、西部天环坳陷、中部陕北斜坡、南部渭北隆起和东部晋西挠褶带。在区域构造上,研究区处于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东南部(图 1) ,为一平缓的近南北向展布的西倾单4斜,倾角仅半度左右,平均坡降(8m/部发育鼻状隆起。积背景古生代,内蒙地轴北侧的阴山深断裂和西拉来伦河深断裂之间,是华北板块的北部被动大陆边缘,二叠纪末,该区因华北板块与西北利亚板块碰撞,褶皱成山,并伴有强烈的中酸性火山岩的侵入与喷发。这些岩浆活动一直持续到三叠纪末(李春昱,1983) 。晚三叠世,鄂尔多斯盆地北缘始终以扇积的粗粒碎屑为特征(陈安宁等,1983;地质部第三普查大队,1974) 。其沉积物主要来自北侧的内蒙褶皱带。向盆地内部,地形逐渐变平,沉积物以河流中常常夹有中酸性的沉凝灰岩或斑脱岩薄层。砂岩富含长石及浊沸石胶结物,泥质岩富含蒙脱石,在物质组成上留下了物源区的深刻烙印。研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡的东南部,鄂尔多斯盆地在晚三叠世由于受印支运动的影响,在其南部出现大型的湖泊(叶连俊等,1983;张抗,1989;赵重远,1990) 。当时盆地的沉降与沉积中心偏南及西南部。盆地内沉积有自古生代以来的多套沉积体系,其内蕴藏着丰富的油气资源。其中上三叠统延长组是一套在内陆湖泊三角洲沉积体系上发育的重要油气储集层,也是研究区主要的含油层系。鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆的沉积演化经历了早期的初始沉降,到加速扩张和最大扩张,再到萎缩,最后湖盆消亡,完成湖盆从发生、发展以至消亡的沉积演化过程。鄂尔多斯盆地从长 10 期开始发育,围绕湖盆中心,形成一系列环带状三角洲裙体,进入长 9 期快速下沉将长 10 期的三角洲体系全部淹没水下。5到长 8 期,湖盆规模、水深均已加大。长 7 期湖盆发展到全盛期,盆地大范围被湖水淹没,深湖区的面积也急剧扩大。进入长 6 期,湖盆下降速度放缓,湖盆相对稳定,沉积作用大大加强。到长 4+5 期,盆地再度沉降,湖侵面积有所扩大。长 3 期湖盆进入消亡时期,向南湖盆面积退至志丹一线,为浅湖相,大部分地区为泛滥平原沉积和河流沉积。长 2 期盆地进一步抬升,在志丹附近仅为浅湖区,大部分地区为冲积平原和三角洲平原沉积,物源供给充分,辫状河和曲流河河道砂坝十分发育。长 1 期盆地大部分地区为平原沼泽相,但局部地区下陷为湖盆。在东部的子长等地区再次沉降形成湖盆,其中沉积了长 1 油层组厚度近 300区范围大致在志丹、靖边、横山、清涧、延安所围限的范围之内。延长油区三叠系延长组是一套由砂岩、粉砂岩和泥岩组成的河流—湖泊沉积体系,含油岩系主要是在长 7 张家滩页岩为标志的最大湖进之后,盆地因河流注入形成的一套水退式河流三角洲体系。进入长 6 沉积期,湖泊水体开始收缩,盆地东北方向三角洲体系发育,形成巨大的三角洲复合体。砂体横向连片性好,储层砂岩粒度均匀,磨圆度较好。到了长 4+5期基本上保持了长 6 时期的沉积格局,但物源供应能力减弱,泥质沉积发育,成为区域性的盖层。进入长 3 沉积时期,物源供应能力增强,三角洲向湖心推进,湖泊水体进一步收缩变浅。长 2 沉积时期,湖泊水体继续收缩,三角洲主体逐渐被河流和冲积平原所占据。层特征6延长地区的长 6-长 1 油层组是在长 7 张家滩页岩所标志的最大湖进之后,盆地由河流注入的沉积物逐渐充填建造的一套水退型河流—湖泊相沉积体系。该区的凝灰岩标志层 于长 7 油层组底界之上 25~30 米,为一套泥岩及凝灰岩,电性特征显示高声速时差、低电阻、呈箱状凸起的高自然伽玛)和 长 1 底 0~5 米,为一套炭质泥页岩、煤线、凝灰岩沉积,电性特征显示高声速时差、低电阻、高自然伽玛以及尖刀形井径)之间的地层厚度,显示等时地层单位呈楔状体自北而南向盆地方向增厚,标志着等时地层厚度在时间上和空间上的稳定变化,反映盆地充填时基底稳定,沉降速率近似。 长组地层划分及其特征延长地区的上三叠统延长组是我国陆相地层中出露最好、研究最早、发育比较齐全的层型剖面。自三十年代王竹泉和潘钟祥(1934)建组以来,经过广大地质工作者,特别是延长油矿,长庆油田和地矿部第三石油普查大队,以及西北大学等单位的地质工作者的辛勤劳动,其时代和地层细分工作已经取得重大进展。延长组在鄂尔多斯盆地东部一般厚 1200~1700 米,按照岩性特征通常将其自下而上分为五个岩性段:即 石砂岩段,T 3页岩段,油砂岩段,T 3状砂岩段和 窑堡煤系。延长组与下伏的中三叠统纸坊组地层呈整合过渡,与上覆的下侏罗统富县组呈平行不整合接触。随着勘探工作不断向盆地内部的扩展和钻井资料的增多,在原来五分法的基础上,还按岩性,电性和含油性特征再将其自上而下细分为 10 个油层组(表 1) 。7(1)延长组第一段(T 3即长 10 油层组。主要是一套灰绿色,肉红色的长石砂岩夹暗紫色砂质泥岩,泥质砂岩和粉砂岩。砂岩长石含量高(通常在 40%以上) ,富含浊沸石和方解石胶结物,并常因胶结物分布不均匀呈斑点状。砂体形态多呈河道状透镜体,大型槽状及板状交错层发育,基底冲刷面起伏明显。泥质岩含植物化石。该段地层厚度一般在100~200 米左右,地层厚度由北而南由薄变厚,砂岩粒度由北而南逐渐变细。在榆林以北地区,主要是块状含砾砂岩及砾状砂岩。向南至延安地区,泥质岩层逐渐增多,砂岩也变为中~细粒状。长 10 油层组电性特征十分明显,视电阻率曲线一般反映为指状高阻,自然电位大段偏负夹薄层扁正,或为齿状正负相间。表 1 延长组地层划分表三普(1974) 长庆油田(1974)侏罗系下统富县组下 统侏罗系下统富县组下 统第五段(T 23 1长 2第四段(T 33长 4+5第三段(T 33三叠上统延长第二段三叠系上统延长 78长 8(T 3 9组第一段(T 3 10第二段(T 22二段(T 22中统纸坊群第一段(T 22统纸坊群第一段(T 222)延长组第二段(T 3即长 9~长 7 油层组。以发育灰黑色的泥岩和页岩为特征。在研究区北部的延长~安塞地区,该段下部(T 3要为灰绿色,紫红色沙质泥岩与肉红色长石砂岩的互层,顶部有一层厚1~3 米的深灰色泥岩、碳质页岩、砂质页岩夹肉红色、翠绿色凝灰岩薄层。这段含凝灰岩的泥质岩称为“李家畔页岩” (梅志超,1987) ,在区域上分布不稳定。地矿部第三石油普查大队将其定为标志层(称为 志层)。该段上部(T 3灰绿色,肉红色的块状中-细粒长石砂岩与灰绿色粉砂质泥岩,粉砂岩和黑色页岩的不等厚互层。顶部 30 余米主要为黑色页岩,油页岩和灰绿色粉砂岩夹细砂岩,泛称为“张家滩页岩” ,又称为 家滩页岩在延河以南地区分布稳定,向北厚度逐渐减小。T 3皂石化强烈,称为 志层。向南泥岩逐渐增厚,至志丹—甘泉一线以南主要为深灰色—灰黑色的巨厚泥岩,油页岩夹少数粉砂岩,细砂岩和凝灰岩。上述三个标志层在电性上均表现为中-高阻,高声速时差,是盆地内部地层对比的良好标志。本段化石比较丰富,9特别是张家滩页岩富含叶肢介,介形虫,瓣鳃类,弓鲛鱼等淡水动物化石碎片。有机质丰度高,是本区最重要的生油层。该段厚度一般在 200~300米左右。(3)延长组第三段(T 3即长 6 和长 4+5 油层组。该段砂岩普遍含油,又称含油砂岩段,主要为灰绿色块状中-细粒长石砂岩与灰绿色沙质泥岩和粉砂岩的不等厚互层。夹少量碳质页岩及煤线。向南至志丹-甘泉一线,厚砂岩的数量骤减,主要为灰-深灰色泥岩夹砂岩。顶部煤线数量增多。厚度一般在 200—300 米。本段视电阻率曲线呈梳状,但在中上部出现指状高阻,是所夹煤线的反映。自然电位曲线正负相间,声速曲线有尖齿出现。(4)延长组第四段(T 3即长 3 和长 2 油层组。以灰绿色~浅灰色的块状中~细粒长石砂岩为主,夹灰绿色,深灰色粉砂质泥岩及煤线,向研究区北部砂岩比例增高,粒度较粗,在清涧河沿线,砂岩可彼此叠置成厚达百米的层段;向南至志丹-甘泉一线,砂岩减少,泥岩增多,砂岩多成细粒状,单层厚度一般很少超过 10 米。该段厚度常在 140~200 米左右。长 3 为淡灰绿色巨厚层中~细砂岩与灰绿色~蓝灰色中层状粉~细砂岩与深灰绿色粉砂质泥岩互层,偶而夹碳质页岩。长 2 为灰绿色粉~细砂岩,浅灰绿色厚层细砂岩与深灰色粉砂质泥岩互层,夹根土岩及碳质泥岩。视电阻率曲线呈稀疏的齿状;自然电位曲线呈块状偏负,或呈指状突起。(5)延长组第五段(T 3即长 1 油层组。该段主要是一套灰白色的细砂岩,粉砂岩与深灰色粉砂质泥岩,碳质泥岩的互层,普遍夹煤层及煤线。该段因后期剥蚀厚度变化较大,最大残余厚度为 250-350 米。其10中以清涧河,大理河和富县地区保存较好。因其以砂泥岩互层夹煤层或煤线为特征,所以在电性特征上表现为电阻率曲线呈中低齿状,自然电位曲线平直,偶而偏负。 2 油层组的地层特征本区长 2 油层组岩性主要为灰、灰白色厚层块状中砂岩,夹有灰、灰白及灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩及泥质砂岩等。该层与上覆、下伏地层均呈整合接触。根据岩性组合特征及沉积旋回,长2 油层组可细分为长 21、长 22 及长 23 三个亚油层组。各段的岩性特征为:(1) 长 21:以灰白色厚层中-细粒长石砂岩为主,夹有多层灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩、页岩。砂岩成分主要为长石、石英,含有少量岩相和暗色矿物,磨圆及分选均中等。该段在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或指状负异常,异常幅值大。自然伽玛曲线基本与自然电位曲线同形。(2) 长 22:灰白色厚层长石砂岩夹少量粉砂岩及泥质粉砂岩,顶部为数米厚的粉砂岩或粉砂质泥岩。该段在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或钟状负异常,自然伽玛曲线呈现低值。(3) 长 23:灰白色厚层长石砂岩夹浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,泥质岩石含量较长 22 的高,砂岩磨圆度、分选度均较好。该层在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或钟状负异常,异常幅度大,自然伽玛曲线齿状低值。2. 沉积相分析由于各种沉积环境都有其独特的物理的、化学的和生物的作用,所以11它们在其沉积物上必然留下明显的烙印,造成有别于其它环境的特征沉积物,这种在特定环境中形成的沉积物通常称为沉积相。沉积相既然是沉积环境的具体物质反映,就一定要有时间上和空间上的条件,即有地层的和古地理环境的含义(叶连俊,1960) 。相的“岩性序列”是沉积环境在时间上演化的反映,其侧向上的变异则是沉积环境在空间上非均一性的表现。研究发现,环境条件不同的沉积物,在剖面上的岩性组合和沉积构造序列存在明显的差别。虽然在类似环境的沉积中不存在完全相同的相序,但其基本式样是类似的。因此,人们可以根据对现代沉积和古代岩石的大量研究,并通过与某些模拟实验的比较,对沉积环境和作用过程进行理论的概括。相标志能够反映古代沉积条件和沉积特征的标志,称为相标志或环境成因标志。相标志的研究是重建古地理环境的最基本的研究方法。沉积特征是指水动力条件、搬运距离和沉积环境特征的综合效应。这些特征可归结为生物、物理、化学等三个方面,其中某些特征可以直接反映它们沉积时的环境,然而大多数特征只能反映沉积环境某一方面的特点。相标志物内部具有典型的层次特征。相标志总体上可以分为三大类:岩性标志,古生物标志和地球化学标志,它们属于次一级相标志,称为二级相标志。每个二级相标志又包含若干个三级相标志。其中岩性标志又可以分为颜色、岩石类型、沉积结构、沉积构造和矿物成分五个三级相标志。三级相标志有可进一步划分出更次一级的相标志。事实上,每个下级相标12志并不只是对分出它的上级相标志有贡献,它还会对上一级中别的相标志有贡献。比如,各种古生物化石反映出的古生物特征,也包含有颜色的信息,从而也体现了岩性的某些特征(欧成华,陈景山,1999) 。本文在研究中根据资料情况选取岩石类型、沉积结构、沉积构造、古生物及测井曲线特征作为研究用的相标志。岩石类型及其特征延长油区长 2 油层组的岩石类型主要有砾岩、砂岩、粉砂岩、泥(页)岩及它们之间的过渡类型。(1)砾岩 砾岩的颜色为灰白色,大都以底砾岩层产出,也有的呈透镜状,砾岩只在子北油田的理字号等井中局部发育。主要出现在辫状河河道沉积的底部。(2)砂岩 长 2 油层组砂岩普遍发育,以灰、灰白色为主,中-厚层状,块状产出,岩性以长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,中细粒永坪、青化砭、余家坪区等。延长地区的砂岩构成河道沉积的主体。其中,辫状河河道微相砂岩以中砂岩为主,夹少量细砂岩。曲流河河道沉积砂岩主要为中厚层细砂岩。(3)粉砂岩 灰、灰白色薄要为长石粉砂岩、石英长石粉砂岩、岩屑长石粉砂岩等。次棱角状,分选中等隙物一般为泥质或钙质。延长地区粉砂岩主要出现在河漫滩沉积亚相中。另外,有少量粉砂岩分布在曲流河河道沉积中。(4)泥(页)岩 灰、灰绿、灰黑色、薄层状全区范围内发育。与粉砂岩及它们二者之间的过度类岩石一起构成河漫滩沉积。沉积结构特征碎屑岩的结构包括三方面的内容,即碎屑颗粒本身的特点(粒度,分选度,圆度,球度和颗粒表面特征) ,填隙物的特点(填隙物性质及含量) ,以及碎屑颗粒与填隙物的关系(胶结类型或支撑类型) 。它们是沉积物源、搬运方式、搬运距离和沉积水动力条件等的综合反映。(1) 碎屑颗粒的特点A.颗粒大小包括碎屑的粒度和分选性。粒度是水动力的函数。其大小一般以颗粒直径计算。经显微镜下定量统计,研究区辫状河砂岩碎屑颗粒半径平均值是 米,而曲流河碎屑颗粒半径平均值是 米。分选性表示颗粒大小的均匀程度,也可以作为环境标志。沉积物粒度分布受沉积时水动力条件的控制。不同的水动力条件和不同的搬运方式,在粒度概率曲线上具有不同形态和截点。砂体搬运方式一般分为滚动、跳跃、悬浮搬运三类,在曲线上可连成各自线段,组成三个次总体,线段斜率反映了该次总体的分选性,斜率陡,分选性好;斜率缓,分选性差。牵引次总体与跳跃次总体交点称为粗截点。跳跃次总体与悬浮次总体的交点称为细截点,截点愈粗,表明水动力条件愈强。河流沉积物粒度概率图的主要特点是悬浮总体比较发育,一般不存在滚动组分。①辫状河 研究区长 2 油层组辫状河河道砂坝的粒度概率曲线主要由二部分组成。有时,三个总体分异不明显,粗细截点都较粗。其中跳跃总体含量 70%左右,斜率 50°±,悬浮总体含量 30%±,反应相对较强的水14动力条件(图 2)。②曲流河 长 2 油层组曲流河的粒度概率曲线为二段式和三段式(图 3),其中跳跃总体含量 50%±,斜率 15°±,悬浮总体含量 20%±,水动力条件中上。B.颗粒的形态表示颗粒形状的指标有圆度,球度和形状。其中圆度最常用,它是指碎屑颗粒棱角被磨蚀圆化的程度。它与颗粒的形状无关,只是棱角尖锐程度的函数。 图 2 辫状河粒度概率曲线(长 23) 图 3 曲流河粒度概率曲线(长 21)一般将圆度分为四级:棱角状,表示未 经搬运或很少搬运;次棱角状,经短距离搬运;次圆状,较长距离的搬运;圆状,经过长距离搬运被磨损的结果。全区范围内长 2 油层组中,辫状河砂岩的圆度以次棱角状为主(62%) ,其次为棱角状4%)和次圆状(12%) ;而曲流河砂岩的圆度以次圆状为主(47%) ,其次为次棱角1%)和次棱状(32%) 。但这只是总体情况。如果仅仅在小范围内考察,很可能得出相反的结论。这是由于多物源以及气候等条件所决定的。以物源论,支流物质的汇入必然导致15局部范围内碎屑物质结构成熟度的降低。以气候论,降雨量的增加无疑会带来更多的棱角状碎屑。(2) 隙物性质及其含量碎屑岩的主要成分为碎屑颗粒和填隙物。填隙物包括胶结物和杂基。常见的杂基成分是各种粘土矿物如高岭石,水云母,蒙脱石和绿泥石等,它们是悬移载荷的沉积产物,此外还有各种细粉砂碎屑。杂基反映沉积介质的流动特点,也可以作为分选性和结构成熟度的标志。杂基含量愈高,表明岩石的分选性愈差和结构成熟度愈低。(图 4) 。(3) 胶结类型在碎屑岩中,碎屑颗粒和填隙物之间的关系称为胶结类型或支撑类型。它首先与碎屑颗粒和填隙物的相对含量有关,其次和颗粒间的接触关系有关。可以分为基底胶结,孔隙胶结,接触胶结和溶蚀胶结四种。延长地区长 2 油层组砂岩的胶结类型主要由孔隙式胶结和接触状河砂体与曲流河砂体之间的差别不明显。沉积构造特征 将沉积构造的分析集中在物理成因的层理构造上,这是因为层理是沉积岩中最重要的一种构造。可以确定沉积介质的营力及流动状态,从而有助于分析沉积环境,有的还可以确定地层的顶底层序等(曾允孚,夏文杰,图 4 杂基—碎屑颗粒半径交汇图161986) 。长 2 油层组层理类型丰富,主要发育块状层理、水平层理、平行层理、交错层理、波状层理、砂、泥互层水平层理以及冲刷充填构造等(表 2) 。块状层理主要见于粗粒碎屑岩和泥质岩中,如河流沉积及河漫滩沉积中。水平层理常见于细粒岩石中,如粉砂岩、粉砂质泥岩及页岩中,纹理细且清楚,反映形成于较安静的环境中,如河漫滩相中。平行层理主要发育于长 2 油层组细砂岩中,是一种高流态条件下形成的一种层理类型。交错表 2 延长地区长 2 油层组河流相砂岩沉积构造表层理在盆地内的地表和井下均相当广泛,类型多种多样。其中大型板状或槽状交错层理主要由中般发育于辫状河和曲流河道砂坝、三角洲平原分流河道中;小型沙纹交错层理则主要由粉砂岩组成,大多发育于河漫滩中。水动力条件很弱时,可形成水平的或近水平的砂质层和泥质层相间成层重复出现,形成砂、泥互层水平层理(梅志超,1994) 。粒序层理,又称递变层理,从层的底部到顶部,粒度逐渐变细或变粗。反映河道块状层理,平行层理,板状交错层理,槽状交错层,冲刷充填构造辫状河河漫滩块状层理,水平层理,小型交错层理,纹层理河道块状层理,平行层理,交错层理,冲刷充填构造曲流河河漫滩 块状层理,水平层理,韵律层理,纹层理17流动强度变弱或变强。冲刷充填构造,反映着流体对下伏沉积物的侵蚀(图 5) 。生物化石及其遗迹长 2 油层组中发现有较丰富的双壳类、介形类、叶肢介及植物等门类化石,如 。但这一化石组合与下伏延长组其他各段所含化石组合没有明显区别,它们构成了一个完整的生物组合。由于陆相地层的岩性、岩相变化大,所含化石多较分散,分布范围局限,并有较长的延续时限。就延长组所含化石而言,目前在地层划分和对比上,还达不到岩石地层详细划分的程度。测井相根据延长油区长 2 取心井资料的岩相和沉积相划分标志,本研究进行了详细的岩立了测井相与岩相组合和沉积环境之间的关系,蟠龙地区有岩电关系实测资料可供利用,在此基础上,利用测井曲线的形状、幅值和组合关系,结合岩性、岩相、沉积结构构造等特征判断沉积相(图 5) 。图 5 油层组河流相特征一般从辫状河~曲流河~网状河过渡,是一条河流从物源区向湖盆推进过程中的发展变化规律。但由于地形坡度、流域岩性、气候变化、构造运动以及河水流量负载方式等因素的影响,在同一河流的不同河段或同一河流发育过程的不同时期,河道类型可能是不同的,甚至同一时期的同一河段,因水位不同,河流类型亦有变化。根据区域沉积相分布特征和延长油区长 2 油层组岩相组合、相序关系、骨架砂体的几何形态、测井等相分析手段,延长油区长 2 油层组沉积体系类型主要为河流沉积体系 (表 3)。按砂体的几何形态、相序特征和相变关系主要分为辫状河和曲流河两种类型。表 3 延长地区长 2 油层组沉积相分类表相 亚相 微相辫状河 河道砂坝、泛滥平原河流曲流河 河道砂坝、辫状河亚相特征辫状河沉积以砾石和砂为主,沉积物粒级粗,砂含量较高,局部夹粉砂和粘土,形成所谓“砂包泥”的宏观沉积特征。垂向上以河道砂坝为主,泛滥平原不发育,砂岩/泥岩比通常大于 2:1~3:1。这一方面是由于辫状河道的泛滥平原沉积本来就不发育;另一方面,即使在适宜的条件下沉积了较厚的泛滥平原或河道充填的细粒沉积物,但由于河道经常改道而遭受侵蚀,亦不易保存下来。垂向剖面上常呈不完整旋回彼此叠置的巨厚砂层,砂层厚度多在 10~30 米之间 ,最厚可达 40 米 。平面上砂体形态呈席状。辫状河沉积自然电位曲线呈箱状,顶底界面为突变型,部分呈钟形,底部突变形和顶部渐变形(图 5) 。根据环境和沉积物特征可将辫状河沉积亚相进一步划分为河道沉积和泛滥平原沉积二个微相。(1)河道微相辫状河除有发育的河道砂坝外,在河道沉积中亦发育河床滞留沉积,出现在河床底部,以砂砾沉积为主。在露头尺度上基底冲刷较平坦,河道宽而浅,宽/深比大。河床滞留沉积上方发育河道砂坝。河道砂坝沉积物一般较粗,岩石类型以岩屑长石砂岩和长石砂岩为主,成分成熟度中等屑的粒度范围变化大,颗粒分选中圆度以次棱角状为主。典型辫状河的粒度分布特征在概率图上悬浮总体(占70%左右)发育,而跳跃总体却很少,斜率低,分选差。河道沉积中常见大型槽状交错层﹑大型前积交错层﹑沙纹交错层和少量平行层理,其中大型前积交错层为其典型的特征。辫状河主河道部位自然电位曲线呈微齿化20箱形,为河道砂坝多期叠加所致,中偶夹低幅齿形,反映为泥质沉积。(2)泛滥平原辫状河河道迁移迅速,稳定性差,泛滥平原沉积不发育,分布有限。其沉积物由砂﹑粉砂与泥质沉积的薄互层组成,是洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果。有向上变细的趋势。以波状层理为主,亦见水平层理。曲流河亚相特征曲流河沉积主要由中-细粒砂岩组成,垂向上河漫滩沉积与河道砂坝沉积均十分发育,河道与河漫滩沉积之比一般为 1:1 左右,正旋回明显。曲流河在研究区西南部相对发育,河流宽/厚比较辫状河小,砂体在横剖面上为上平下凸的透镜状,四周为细粒河漫滩沉积包围,平面上呈不规则的或串珠状的条带。曲流河自然电位曲线一般呈钟形,常为底部突变形和顶部渐变形。下部为河道砂坝沉积,其上为河漫滩沉积,沉积旋回明显(图 5) 。根据环境和沉积物特征可将曲流河亚相进一步划分为河道沉积和泛滥平原沉积二个微相。(1)河道微相岩石类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,成分成熟度中等,结构成熟度较高。层理发育,类型丰富。缺少动植物化石,仅见破碎的植物枝、干等残体。岩体形态多具透镜状,底部具明显的冲刷界面。河道微相可划分为河床滞留沉积和点砂坝沉积两种类型。A.河道滞留沉积在河道中砾石等粗碎屑物质留在河床底部,集中堆积成厚度不大、不21连续的透镜体,称河床滞留沉积。砾石常呈叠瓦状定向排列,倾斜方向指向上游。河床滞留沉积的底部为一个水流冲刷面,向上过渡为点沙坝沉积。B.点沙坝沉积又称边滩沉积,是曲流河中最显著的地貌特征。岩性以砂岩为主,其矿物成分复杂,成熟度低,不稳定组分多,长石含量高,主要为长石砂岩或岩屑砂岩,其次为粉砂岩和泥质粉砂岩。在垂向上,自下而上常出现粒度由粗变细或岩性正韵律。其层理类型主要为水流波痕成因的大、中型槽状或板状交错层理,间或出现平行层理。在垂向上,从下向上粒度逐渐变细。这种有规律的垂向递变多是由于河床迁移和点砂坝沉积物侧向加积的结果。垂向层序因侵蚀作用而发育不全,尤其是上部细粒层序常不能保存。(2)泛滥平原微相泛滥平原沉积包括河漫滩沉积与堤岸沉积。堤岸沉积是曲流河发育的亚相类型。其岩性主要由细砂岩和粉砂岩组成。随着远离河道,其粒度相应减小。进一步可分为天然堤和决口扇两个沉积微相。决口扇沉积粒度比天然堤沉积要粗一些。发育小型槽状交错层理和波状交错层理,或爬升波痕纹理和水平纹理,其上部为具水平纹理的泥岩。以小型交错层理为主。常含大量植物碎屑、有机质混入物及钙质结核。河漫滩位于天然堤外侧,是洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果。河漫滩沉积以粉砂和粘土沉积为主,是河流相中最细的沉积类型。平面上距22河床愈远粒度愈细,垂向上亦有向上变细的趋势。以波状层理和斜波状层理(洪水层理)为主,亦见水平层理,可见不对称波痕。4. 沉积相展布特征研究区长 2 油层组长 23、长 22、长 21期沉积格局分布大体相似。但主河道分布的位置和河道间的沉积强弱有变化。长 23期,主河道之间的洪泛平原沉积零星分布。长 22期辫状河主河道沉积西扩,但河道之间洪泛沉积作用相对加强。至长 21期,主河道沉积范围收缩,同时河道间沉积面积加大,呈条带状。长 2 油层组长 23期以安塞-高桥-沟门一线北东,为广泛的辫状河沉积。砂体发育横向连片,泛滥平原局部零星分布,但总体分布呈带状,反映辫状河侵蚀和河道叠加的特点。研究区西南发育小面积曲流河沉积(图6) 。长 22期继承了长 23沉积格局,以辫状河沉积为主,辫状河沉积面积扩大,泛滥平原零星分布,总体呈北东研究区西南有一小部分曲流河沉积(图 7)。长 21期杏河辫状河沉积为主,泛滥平原沉积呈串珠状总体为北东南西向分布;仅研究区西南有一小部分曲流河沉积(图 8)。总之长 2 期延长油区内沉积相分布特征以二个带状为特点,由北东向西南,依次为辫状河、曲流河沉积(图 9)23图 6 长 23相平面图 图 7 长 22相平面图图 8 长 21相平面图 图 9 长 2 相平面图245. 结论通过区域沉积背景及各种相标志的综合分析,认为:研究区的长 2 油层组是一套河流相沉积,除西南角为曲流河沉积外,大部分地区由辫状河沉积组成。曲流河亚相和辫状河亚相可进一步划分出河道沉积和泛滥平原或河漫滩沉积两种微相。河道走向为北东-南西向,河道砂体沿北东-南西方向呈带状分布,泛滥平原沉积则呈串珠状分布。主要参考文献1. 李克勤. 陕甘宁盆地晚三叠世的三角洲. 19862. 朱国华, 王文俊. 论陕北安塞延长组三角洲的油气富集条件. 19873. 梅志超. 陕北上三叠统延长组含油砂体的沉积环境. 19884. 梅志超, 沉积相与古地理重建. 西北大学出版社, 1994 5. 冯增昭, 鲍志东. 鄂尔多斯奥陶纪马家沟期岩相古地理. 沉积学报, 1999,17(1) 6. 侯中健, 陈洪德, 田景春 , 等. 层序岩相古地理编图在岩相古地理分析中的应用. 成都理工学院学报, 2001, 28(4)7. 欧成华, 陈景山. 沉积相定量识别中的层次分析方法. 石油与天然气地质, 1999,20(3)8. 尹鹏, 罗静兰. 蟠龙油田延长组长 2 油层组沉积相特征及其对砂岩物性的影响. 西大学报, 2002, 增刊259. 焦养泉, 李思田, 李  祯, 等. 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