旬-宜区块长3 段沉积特征及有利勘探相带

邢丽娟，张正强，顾 超，侯 娟，赵莹彬，张高源

（1.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450048； 2.中国石化华北石油工程有限公司录井分公司，河南郑州 450048）

1 地质概况

旬-宜区块跨陕西省旬邑、宜君、黄陵等县，区域构造处于鄂尔多斯盆地南部，横跨伊陕斜坡及渭北隆起两个一级构造单元（图1）。现今构造为北西向平缓单斜，地层倾角1°～2°。区内钻遇地层由下到上分别为寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系等，主要含油层系为三叠系延长组[1]。

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，中期加速扩张和最大扩张，再到 萎缩，最后湖盆消亡，完成了湖盆从发生、发展以至消亡的沉积演化过程。延长组沉积经历了4 个演化阶段:长10 段-长9 段沉积期为冲断坳陷盆地初始沉降-沉积充填阶段；长8 段-长7 段沉积期为冲断坳陷盆地快速-最大沉降-沉积充填阶段；长6段-长4+5 段沉积期为冲断坳陷盆地缓慢萎缩-沉积充填阶段；长3 段、长2 段、长1 段沉积期为冲断坳陷盆地快速萎缩-沉积充填阶段。研究区距物源较近，沉积物供给充足，沉积了规模较大的长6 段三角洲前缘亚相；长4+5 段沉积时期，湖盆又发生短暂小幅度的湖进，沉积了具次级湖泛特征的深灰色、黑色泥岩。在此之后，湖泊大面积退缩，三角洲前缘强烈进积，沉积了主要产油层之一的长3 段[2]。

图1 研究区构造位置

2 沉积相类型及特征

研究区长3 段地层厚度为105.0～153.0 m，上部地层岩性致密，下部地层岩性以浅灰色细砂岩为主，砂体发育但一般含泥质薄夹层，低自然伽马、低电阻率、低声波时差，测井曲线相对长4+5 段地层齿状更严重，但是相对上覆地层齿状较轻，与上下地层容易区分。岩石类型以岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩为主，石英含量为42.0%，长石含量为27.6%，岩屑含量为24.1%。岩石粒度以中、细粒为主，磨圆呈次棱、次圆-次棱，分选中等-好，接触关系以点-线接触为主，成分成熟度与结构成熟度中等[3-6]。

长3 段岩石颜色以灰色和浅灰色为主，不存在氧化条件下的红色沉积和湖岸线过渡带的杂色泥岩，整体表现为还原条件的暗色沉积特征，表明碎屑物沉积时整体处于水下环境。细砂岩中常见到植物的枝干，在粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩中常见到较多的由河流带来的植物茎叶、碎片和垂直虫孔，这些均表明长3 段处于一个浅水沉积环境。结合区域沉积认识，长3 段沉积时期，由于湖水迅速退缩变浅，盆地边缘碎屑物大量加积和进积充填，在盆缘及盆内大部分地区形成进积式辫状河三角洲，顺物源方向地震剖面前积现象明显（图2），主要发育辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口坝、分流间湾等沉积微相，三角洲平原、前三角洲亚相不发育。

图2 过渭北51 井顺物源方向地震剖面

2.1 水下分流河道

水下分流河道是三角洲平原分流河道的水下延伸部分，在向水下的延伸过程中，河道加宽、深度减小、分支增多、流速减缓、沉积速度增大，沉积物以细砂岩、粉砂岩为主，砂体厚度大。研究区长3 段水下分流河道单砂体厚度为8.0～18.0 m，平均厚度为12.0 m，孔隙度为8.0%～14.0%，平均为11.3%；渗透率为0.3×10-3～3.0×10-3μm2，平均为0.7×10-3μm2。以渭北79 井为例，纵向剖面具有下粗上细的正旋回特点，砂岩中发育块状层理、槽状交错层理，底部为冲刷面，见滞留砾，部分泥砾具有一定的分选和磨圆，呈撕裂状悬浮在砂岩中，指示辫状分流河道受季节性洪泛影响的底负载牵引流的控制。垂直流向地震剖面上砂体呈透镜状，侧向渐变为细粒沉积物。自然电位（SP）及自然伽马（GR）呈较高值，自然伽马曲线呈钟形或箱形（图3）。

2.2 河口坝

河口坝微相岩性以细砂岩为主，研究区河口坝砂体厚度较大，单砂体厚度为4.0～10.0 m，平均为6.3 m。孔隙度为6.0%～12.0%，平均为7.6%；渗透率为0.3×10-3～0.7×10-3μm2，平均为0.5×10-3μm2，是较好的储集岩类型。以渭北51 井为例，439.0～443.0 m 井段为河口坝沉积，发育块状层理、波纹交错层理，分选好，具多个冲刷面，总体上呈向上变粗的反旋回，是由多个次级的向上变细段叠置而形成进积型河口坝微相组合，GR 曲线上表现为“漏斗状”的特征（图4）。在海湖作用较强的河口区，河口坝受波浪和岸流的冲刷和淘洗，并发生侧向迁移，使砂体呈席状或带状广泛分布于三角洲前缘，形成三角洲前缘席状砂。席状砂的砂质纯、分选好，广泛发育小型交错层理；砂体向岸方向增厚，向湖方向减薄。

图3 渭北79 井长3 段水下分流河道沉积垂向组合

图4 渭北51 井长3 段河口坝沉积垂向组合

2.3 分流间湾

分流间湾为水下分流河道之间相对凹陷的区域，主要由细粒沉积物组成，研究区分流间湾岩性为灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩和泥质粉砂岩，砂体厚度薄，物性差，主要作为盖层。建1 井、渭北63 井岩心可见植物碎片、植物化石，保存较完好；泥质粉砂岩具波状层理，并发育大量倾斜的生物潜穴。渭北32 井钻井取心为灰黑色泥岩，发育块状层理，GR 曲线呈微幅齿状（图5）。

3 沉积体系展布

图5 渭北32 井长3 段分流间湾沉积垂向组合

结合前人研究成果，旬-宜区块延长组长3 段沉积时期，物源主要来自南部北秦岭造山带的渭北古隆起[7]，沉积体系自南东向北西展布。本次研究在区域沉积体系分析的基础上，根据研究区95 口钻井、测井及岩心资料，编制了长3 段沉积相平面展布图。该时期区块内水体较浅，主要发育辫状河三角洲前缘滨浅湖沉积。以水下分流河道沉积微相为主，只在局部井区识别出河口坝微相。在研究区南部由东向西依次发育四条水下分流河道，全部由南东向北西推进，分流河道宽度较大，物源供给充足，在中北部地区相互交汇，随之又分为四条水下分流河道继续向北西方向推进（图6）。砂体发育受沉积微相控制作用明显，水下分流河道发育区及河道交汇处砂体较厚，渭北7、渭北69、渭北89、渭北32 等井区砂体厚度大于40.0 m，渭北27、渭北46、渭北49 等井区砂体厚度大于30.0 m。

4 有利勘探相带

图6 长3 段沉积相平面分布

旬-宜区块延长组目前油气勘探主要在长3 段发现规模储量，油藏类型为岩性油藏，均集中在水下分流河道分布区域。沉积特征在一定程度上控制油气的生成和储集规律[8]。通过分析渭北11 井、渭北13 井、渭北49 井三口典型井压汞数据，明确了沉积微相控制储集结构，从而控制砂体的含油气情况[9]。渭北49 井位于水下分流河道主体部位，砂体厚度30.0 m，最大孔喉半径14.80 μm，平均孔喉半径1.80 μm，排驱压力0.1 MPa，累计产油744.0 t；渭北11 井位于水下分流河道侧缘，砂体厚度9.0 m，最大孔喉半径2.20 μm，平均孔喉半径0.30 μm，排驱压力0.3 MPa，累计产油363.0 t；渭北13 井位于分流间湾发育区，砂体厚度6.0 m，最大孔喉半径0.20 μm，平均孔喉半径0.03 μm，排驱压力4.8 MPa，未出油。由此可见，低孔低渗油田有利储层分布主要受沉积相带的控制[10-11]，下一步在沉积微相研究的基础上，结合储层微观分析数据进一步明确有利储层发育区，是进一步扩大长3 段勘探成果的关键。

5 结论

旬-宜区块长3 段物源主要来自南部北秦岭造山带的渭北古隆起，主要发育辫状河三角洲前缘沉积亚相，发育水下分流河道、河口坝、分流间湾等沉积微相。其中，水下分流河道微相分布范围广、砂体厚度大、储层物性好，含油气性最好，是有利的勘探相带。在沉积微相研究的基础上，结合储层微观分析数据进一步明确有利储层发育区，是扩大长3 段勘探成果的关键。