鄂尔多斯盆地三叠系延长组层序地层学研究

鄂尔多斯盆地三叠系延长组层序地层学研究摘要：通过露头剖面、钻井岩心、录井剖面、测井曲线及微量元素等多种资料综合分析，在识别出5种不同成因类型层序界面的基础上，将上三叠统延长组划分为区域上分布稳定的4个长期基准面旋回。在此基础上详细讨论了层序与生储盖组合的关系，指出生储盖组合特征与长期基准面旋回最为密切，有利储层发育位置主要出现在基准面旋回上升半旋回的早中期以及下降半旋回的中晚期，基准面升降转换位置发育的湖相泥、页岩为良好的烃源岩及盖层。关键词：鄂尔多斯盆地延长组体系域储集性能一、区域地质概况鄂尔多斯盆地北起阴山，南到秦岭，东自吕梁山，西至贺兰山，六盘山一线。盆地含油气地层主要为侏罗系的延安组合三叠系富含延长植物群的一套地层。盆地内出露的地层包括：太古界至奥陶系，石炭系至白垩系，第三系和第四系，以陆相中生代地层和第四系黄土最为发育且广泛分布，缺失志留系和泥盆系。研究区位于鄂尔多斯盆地东缘，晚三叠世延长组T3y3时期鄂尔多斯盆地东北部发育盐定、吴旗、志靖、安塞等5个大型曲流河三角洲。上三叠统延长组是鄂尔多斯盆地最重要的烃源岩发育层位，同时也是中生界主力产油层位之一。安塞三角洲东北物源方向的延河、清涧河、准宁河及大理河剖面上长6曲流河三角洲砂体出露良好。二、层序地层学划分在古水深研究的基础上，采用Vail经典层序理论，对鄂尔多斯盆地延长组进行层序划分。主要利用露头、地震、测井等标志对层序界面进行识别，对鄂尔多斯盆地延长组进行了层序地层的划分，识别出8个层序界面，其位置分别在：长10的底部、长10的中上部、长9的中部、长8的上部、长6的上部、长3的中上部、长2的上部及长1顶部。据此将延长组划分为7个三级沉积层序：SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7。三、层序地层特征1.低位体系域1.1早期低位域是指从相对湖平面下降到相对湖平面转折点。位于延长组长6?的底部，底部界面为大型的下切侵蚀河道。相对湖平面开始下降，可容纳空间/沉积物供给1，河流的强烈下切、沉积物过路以及不整合面，下切侵蚀河道之间伴有古土壤分布等特征。1.2晚期低位域是指从相对湖平面转折点到初始湖泛面（包括相对湖平面转折点）。骨架砂体为辫状型分流河道，岩性为灰色、浅灰色中砂岩、中细砂岩。长6?的下部，相对湖平面停止下降，河流下切侵蚀已经停止。此时，下切侵蚀河道内分流河道频繁摆动迁移，填充粗粒物质，砂体彼此切割，相互叠置，形成广阔的相互叠置复合河道砂体结构类型，构成各类储集砂体和岩性圈闭。低位体系域整体厚度较大，单个砂体厚度一般在5m，20-25m在低位体系域中占29.6%。组成低位体系域的主要岩性为粗砂岩、中砂岩、细砂岩，其中，中细砂岩占总砂体的80%左右；砂体中间夹有平均厚度为2-3m的薄层泥岩。该低位体系域的岩性特征及组合代表了下切侵蚀河道低位晚期的充填沉积。2.湖侵体系域湖侵体系域发育于长6?顶及长4+5内部，水体突然变深，沉积物向上变细，整体呈现退积序列，由三角洲平原逐渐向三角洲前缘过度。由于湖平面的上升速率较低，水流局限于大型下切侵蚀河道内，可容纳空间仍然较小，河道砂体相互叠置形成拼合板状砂体结构，构成曲流型分流河道沉积，随着湖平面的上升，砂体分选性和磨圆度均变好。在三角洲平原出现煤线，越岸沉积增加并且伴随有岸后湖泊。3.高位体系域高位体系域发育在长7张家滩页岩上部到长6?顶部。骨架砂体类型主要为河口坝、席状化水下分流河道和曲流型分流河道沉积，岩性为灰色、肉红色、绿灰色中细砂岩，具“麻斑状”构造。高位体系域为半深湖、滨浅湖或三角洲等一系列的向上变浅变粗的沉积。砂体厚度主要以0-5m为主，占整个高位体系域砂体的68.5%，整体表现为进积式准层序组。四、层序地层的油气地质意义1.基准面升降转换位置发育的湖相泥、页岩为良好的烃源岩在延长组4个长期旋回层序中，每个旋回的基准面升降，转换位置均不同程度地发育有湖相泥岩、页岩，这些为延长组各油层组提供了油源条件。尤以发育LSC2中的黑色“张家滩”油页岩最为重要，具有层位稳定，全盆范围均可追踪对比的特点，因而成为鄂尔多斯盆地延长组油气藏最重要的烃源岩系。2.基准面旋回上升半旋回早中期以及下降半旋回中晚期砂体储集性能较好由于伴随基准面的升降变化，可容纳空间（A）和沉积物补给通量（S）及A/S比值发生相应变化，产生与此过程相对应的地层响应，即产生沉积相类型、相分布、沉积物粒度、分选、结构构造和泥质含量等的规律变化，从而导致直接反映储层物性的规律变化。在上升半旋回的早中期及下降半旋回的中晚期形成的砂体具有较好的储集性能。3.层序界面为油气运移提供了良好的通道层序界面，尤其是不整合面、冲刷侵蚀等界面为油气运移提供了良好的通道，其作为油气运移输导层的好坏主要取决于不整合面处砂岩的渗透性，其又受到下切河道的侵蚀程度以及地表水淋滤洗刷作用的制约，使油气进行侧向运移，同时在储盖因素的制约下，可以在有利部位形成岩性圈闭油气藏。甘肃陕西等古河道形成的地层不整合面是由于地壳抬升，河道下切侵蚀作用形成的，在鄂尔多斯盆地西南部较为发育，受其影响储层于LSC4内的油气极易逃逸，虽然长3、长2等储集砂体较为发育，但能够聚集在圈闭中形成工业油气藏的油气很少，这就是LSC4基准面旋回内油藏规模比较小的根本原因。五、结论1.通过对鄂尔多斯盆地东缘上三叠统延长组长7-长4+5露头层序地层学的研究，认识到层序界面为长6?底部的下切河道，并依次划分出高水位体系域、低水位体系域和湖侵体系域；席状化水下分流河道沉积、曲流型分流河道沉积和辫状型分流河道沉积构成了体系域内部的骨架砂体。2.鄂尔多斯盆地大型湖盆层序格架内砂体结构受控于湖平面变化。低位体系域早期侵蚀，晚期充填呈复合状砂体；湖侵体系域砂体呈孤立状；高位体系域早期砂体发育不全，晚期呈席状砂体。参考文献：[1]李德生.重新认识鄂尔多斯盆地油气地质学[J].石油勘探与开发，2004。[2]陈全红、李文厚、高永祥等.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组深湖沉积与油气聚集意义[J].中国科学：D辑，2007。[3]杨明慧、刘池洋、郑孟林等.鄂尔多斯盆地中晚三叠世两种不同类型边缘层序构成及对构造活动响应[J].中国科学：D辑，2007。