鄂尔多斯盆地合水地区长7沉积相特征及油气地质意义

鄂尔多斯盆地合水地区长7沉积相特征及油气地质意义
摘要：以沉积学基本原理和方法为指导，结合野外剖面露头、岩心描述、岩石薄片、物性资料、钻测井资料，对合水地区长7油层组的岩石学特征、储层物性特征、沉积相类型及特征进行了研究，并探讨了油气地质意义。

结果表明：合水地区长7油层组岩性主要为岩屑（质）长石砂岩和长石（质）岩屑砂岩，粒度普遍较细，成分成熟度和结构成熟度均不高；物性差，属于特低孔、超低渗储层。

沉积相类型主要为湖泊相和深水浊积扇相。

深湖相中发育巨厚层灰黑色泥岩和油页岩，富含有机质，既是优质的烃源岩，又是良好的盖层。

而深湖区广泛分布的浊积扇砂体，与烃源岩呈指状接触，优先捕获油气而成藏，是下一步勘探的重点目标。

关键词：长7；沉积相；合水地区；鄂尔多斯盆地
0引言
鄂尔多斯盆地位于中国大陆中部，面积约37×104km2，是中国第二大沉积盆地，也是我国重要的含油气盆地之一[1]。

合水地区位于鄂尔多斯盆地陇东地区，在区域构造上属于伊陕斜坡西南部[2]。

近年来，随着油气成藏理论的不断发展和勘探工作的不断深入，长庆油田在鄂尔多斯盆地陇东地区相继发现了亿吨级的大油田，尤其是2001年在西峰地区三叠系延长组长8油层组获得重大突破以后，合水地区的勘探潜力逐渐引起了人们的重视。

然而前人对该区的研究重点层位往往集中于辫状河砂体比较发育的长6和长8储层[3]，而以湖相泥质沉积为主的长7油层组，一向被地质家视为油气勘探的禁区，研究甚少。

然而，近年来的油气勘探表明，与深湖相油页岩共生的长7浊积岩具有先天性优越的成藏条件，同样可以形成规模比较大油气藏，这在陇东地区油气勘探中已得到证实。

因此，开展长7油层组沉积相研究，深入分析沉积相与油气地质之间的关系，对合水地区长7油藏开发方案的制定和部署具有重要的指导意义。

1储集体岩石学特征
研究区长7储层岩性主要为岩屑（质）长石砂岩和长石（质）岩屑砂岩。

通过对42口井283个样品分析，长7砂岩碎屑组分特征为：石英平均含量为38.8%，长石平均含量为25%，岩屑平均含量为18%。

砂岩储层中杂基的主要成分是水云母和高岭石，平均含量可达10%左右；胶结物的主要成分是硅质（石英）和碳酸盐（方解石、白云石）以及绿泥石、浊沸石等自生粘土矿物，含量约为6%。

长7储层砂岩粒度普遍较细，以细砂岩为主，粉砂岩和中砂岩的含量比较低。

在540个岩石样品中，细砂岩约占92%，粉砂岩约占6%，中砂岩约占2%。

颗粒磨圆差，绝大部分为次棱角状，次圆状-圆状颗粒极少。

2储层物性特征
物性是衡量储层储集性能的主要指标，其直观表现为孔隙度和渗透率的大小[4]。

对研究区大量岩心物性资料分析统计表明，长7砂岩储层孔隙度在8%-12%之间，渗透率很低，普遍小于0.3×10-3μm2，属于特低孔、超低渗储层。

孔隙度平面变化比较大，在研究区中西部较高，孔隙度大小在8%-10%之间，最大值可达10%以上，东部较低，尤其是张18井、塔5井地区以及宁17井和宁21井地区，孔隙度一般小于5%。

渗透率分布特征和孔隙度相似，渗透率高值区分布在研究区中西部，最大值可达0.4×10-3μm2以上。

3沉积相类型及特征
晚三叠世长7期，盆地基底整体下沉剧烈，湖盆发育达到了鼎盛。

在岩心观察的基础上，结合录井资料、钻测井资料以及区域构造沉降背景，对研究区长7油层组沉积相类型进行了划分，并揭示了其沉积特征。

研究认为，合水地区延长组长7油层组主要发育湖泊相和深水浊积扇相。

具体特征分述如下：
3.1湖泊相
湖泊是发生沉积作用的重要场所。

它可以截取河流搬运的大量沉积物，形成巨厚的碎屑沉积体，也可以形成碳酸盐、膏盐和盐岩等化学沉积。

三叠纪初，鄂尔多斯盆地为大型坳陷碎屑型湖盆，沉积物基本是周缘隆起区源岩风化剥蚀产生的碎屑物质通过河流搬运而来。

湖盆发育到延长组长7初期达到鼎盛，湖盆面积超过10×104km3。

陆源碎屑湖泊进一步细分为滨浅湖亚相和半深湖-深湖亚相。

（1）滨浅湖亚相
滨浅湖亚相位于浪基面以上的地带，沉积水动力条件主要为波浪和潮流作用。

研究区长7滨浅湖亚相岩性主要为灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹灰绿色粉细砂岩，发育水平层理以及小型波状交错层理。

生物化石丰富，保存完好，以介形虫、叶肢介、瓣鳃类、腹足类及鱼类化石为主，亦见植物根、植物碎屑及叶片，生物扰动构造及遗迹化石较为常见。

自然电位曲线呈平缓直线状，自然伽玛曲线中高值，呈齿形，反映了砂泥岩间互层的韵律特征。

（2）半深湖-深湖亚相
半深湖-深湖亚相位于浪基面以下的水体较深部位，为缺氧的还原环境，不适于底栖生物的生长。

研究区长7半深湖-深湖亚相岩性主要为灰黑色的泥岩和页岩互层，沉积厚度大，粒度细，富含有机质和分散状的黄铁矿，是比较有利的生油相带。

岩心观察，水平层理比较发育，偶见泥岩撕裂构造以及介形虫、叶肢介、方鳞鱼等动物化石。

自然电位曲线呈弱起伏状，自然伽马值较高。

3.2浊积扇
半深湖-深湖中浊积扇的形成主要与洪泛河水携带大量碎屑物直接入湖或三角洲前缘沉积物在重力作用下发生大规模滑塌有关。

这种扇体常出现在三角洲前
缘陡坡底部，平面上呈舌状、片状，剖面上呈透镜状，夹生于半深湖-深湖泥岩、油页岩之中。

岩心观察，鲍马序列层序发育，但大多数不完整。

底部发育槽模、沟模、重荷模等构造以及多种滑塌变形构造。

浊积扇进一步划分为内扇、中扇和外扇。

（1）内扇亚相
在地貌单元上，这个亚相位于湖盆陡坡根部出口处，是浊积扇沉积物搬运的主要通道。

研究区内扇主要以补给水道为主，鲍玛序列可见到ABCE组合。

沉积岩性主要以细砂岩、粉砂岩为主，向上粒度变细，为灰黑色泥岩，底部可见泥砾，泥岩撕裂屑，冲刷面构造发育。

岩心观察多见冲刷痕、粒序层理、平行层理、波状层理、沙纹层理等构造。

自然电位曲线平直，自然伽马曲线整体表现为中幅齿化箱形或钟形。