湖泊水位对三角洲前缘主要砂体类型的影响:以鄂尔多斯盆地神木地区侏罗系延安组剖面为例

通过露头剖面研究,能够从二维或三维角度直观地了解沉积实体物质组成、结构构造及岩层间接触关系等地质信息,对于三角洲砂体展布规律预测以及地下储集层地质模型的建立具有重要意义。本文以鄂尔多斯盆地神木地区侏罗系延安组湖相浅水三角洲露头剖面为例,在沉积微相的研究基础上,主要针对水下分流河道、河口砂坝、席状砂等微相,统计单砂体宽度及厚度,分析砂体间接触关系,总结砂体展布规律。研究认为,对于席状砂、水下分流河道两类砂体而言,与湖泊低水位期相比,高水位期砂体宽厚比较大;在湖泊水位一定的条件下,随着距物源变远,A/S值增加,砂体宽厚比增大。受湖泊水位及距物源远近不同A/S值影响,剖面中发育拼接式、切叠式和孤立式3种砂体叠置样式,从拼接式向孤立式A/S值变大,砂体间连通性变差。     

湖泊三角洲沉积露头精细解剖——以鄂尔多斯盆地裴庄剖面为例

客观、精细刻画储集体内部结构已成为油气精细勘探开发的必然要求.沉积露头为地下储层地质模型的建立发挥着不可替代的作用.以鄂尔多斯盆地裴庄剖面延安组为例,采用沉积学和构型要素的分析方法,详细剖析了湖泊三角洲水下沉积的内部结构.研究表明,裴庄剖面发育9种岩相类型,3类岩相组合,进而可识别出前三角洲、席状砂、远砂坝、河口坝、水下分流河道、水下分流间湾等6类沉积结构单元.在水下分流河道中可识别出5级界面.研究认为,浅水三角洲前缘的砂体并非仅有水下分流河道,还有河口坝、远砂坝以及席状砂等多种类型.裴庄剖面总体为一套向上变粗的沉积序列,三角洲前缘的前积结构表现不明显.加强露头研究并开展针对性的物理模拟实验,是解答浅水三角洲研究争论的重要途径.     

鄂尔多斯盆地神木地区下二叠统太原组浅水三角洲沉积特征

鄂尔多斯盆地神木地区太原组是在北隆南倾的古地形背景下形成的以浅水三角洲为主的充填沉积。携带沉积物的河流进入海水后,由于河水与海水之间存在着较大的密度差异、侧向扩散较少,其三角洲前缘沿着海底继续向前快速推进,使水下分流河道延伸较远。研究区地形坡度平缓、水体浅,三角洲平原向前推进并进一步降低了地形坡度,从而减弱了携带沉积物的流体的动能,使得大部分沉积物在三角洲平原的分流河道中沉积下来。同时因水体浅,河口坝、席状砂等前缘沉积物常遭受进积的水下分流河道的冲刷和侵蚀而难以保存。研究区三角洲平原分流河道沉积极为发育,前三角洲相对不发育,三角洲前缘也以水下分流河道沉积为主。分流河道、水下分流河道常对下伏沉积物强烈冲刷,切割先期的沉积物乃至包括海相沉积物在内的深水沉积物。在三角洲废弃期,三角洲前缘沉积物常被潮汐作用改造。三角洲平原分流河道及三角洲前缘水下分流河道砂体呈带状分布,是天然气勘探的有利目标。     

鄂尔多斯盆地东部二叠系山西组23段石英砂岩砂体结构类型及成岩作用差异*

鄂尔多斯盆地东部子洲—清涧地区二叠系山西组2₃段石英砂岩区块单井产能与砂体结构类型具有一定相关性。基于单砂体垂向粒度韵律和自然伽马测井资料,将砂体结构划分出块状型砂体、正粒序型砂体和叠加型砂体3种类型。通过铸体薄片鉴定和粒度分析实验,对3种类型砂体储集层在成岩作用类型、特征、发育程度、产物、垂向变化及成岩孔隙演化的差异性进行表征。研究表明,3类砂体的溶蚀作用、压实作用强度及分布特征存在较大差异,粒度及其垂向分布是制约不同结构类型砂体成岩演化的直接因素,进而影响储集层物性,决定了含气层与致密层的垂向分布规律。块状型砂体储集层原生孔隙、次生溶孔共同发育,含气层厚度较大,局部致密。正粒序型砂体垂向物性差异较大,中—下部储集层溶蚀程度较弱,以原生孔隙为主,次生孔隙少量发育,为含气层;上部储集层压实、胶结作用强烈,相对致密。叠加型砂体储集层形成于河流控制作用逐渐增强的过渡环境,兼有正粒序型、块状型砂体的特征,多层含气且厚度大。     

高频基准面旋回控制下浅水三角洲及其砂体发育模式:以松辽盆地扶余油田白垩系泉头组为例*

浅水三角洲储集层在陆相湖盆油气勘探中具有重要的意义,但基于密井网资料的精细研究仍十分缺乏。以高分辨率层序地层学和沉积学理论为指导,以松辽盆地扶余油田DT91区块白垩系泉头组四段第Ⅲ砂组14余口取心井的岩心资料和700余口密井网测井资料为对象,分析了高频基准面旋回下浅水三角洲及其砂体的发育规律。研究结果表明: (1)浅水三角洲储集层主要发育在河道、漫溢砂、分流砂坝、天然堤、决口扇和席状砂等6种成因砂体,以河道砂体和分流砂坝砂体为主。(2)在岩心和测井曲线上可识别出河道底部冲刷面、进积—退积作用面、退积—进积作用面和湖泛面等4种基准面旋回物理界面;并识别出3大类、7亚类超短期基准面旋回类型。(3)高频基准面旋回演化过程中,湖泊浅水三角洲沉积区可容空间变化不大,沉积物供给通量在可容空间增长速率(accommodation increasing rate,A)和沉积物供给通量(sediment supply rate,S)的比值A/S变化中起着主导作用,进而控制着成因砂体的数量和空间接触关系。当A/S值由小变大时,浅水三角洲的规模快速变小,成因砂体的数量也相应减少;同时,成因砂体垂向接触方式由下切叠加式→加积叠加式→孤立式变化,砂体平面分布的复合连片程度也发生由高到低的变化。     

陆相湖盆三角洲—滩坝复合砂体分布模式及编图方法*

陆相湖盆与海洋环境不同,具有水体浅、能量弱、湖进湖退频繁等特点。综合应用高精度层序地层学和地震沉积学等关键技术,通过中国东部及中西部典型陆相湖盆的勘探实践、野外露头解剖和现代沉积考察,总结了陆相湖盆三角洲—滩坝复合砂体的分布模式,并提出了复合砂体地质编图法。研究结果表明:(1)陆相湖盆的“湖—陆过渡沉积体系”不仅发育分流河道,还发育河口坝和沿岸砂坝,这些不同时期的分流河道、河口坝和沿岸砂坝交织叠加在一起,在古代地层和现代沉积中得以保存;(2)地形平坦处,水体浅、波浪作用不强、河流作用为主,形成河道砂体;湖岸较陡处,波浪作用强,分流河道砂体被波浪改造,形成沿湖岸分布的滩坝砂体;(3)在高频湖平面变化背景下,岸线的迁移导致沉积坡折的迁移,形成了多期垂直于岸线分布的树枝状三角洲分流河道砂体,和多期平行于岸线呈带状分布的沿岸滩坝砂体相互交织的陆相湖盆三角洲—滩坝复合砂体的特殊结构;(4)复合砂体地质编图法基于传统单因素法,以复合砂体分布模式为指导,主要针对发育在水体较浅、地形平坦开阔背景下的陆相湖盆三角洲—滩坝砂体。     

鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化*

鄂尔多斯盆地东北部发现的多个砂岩型铀矿床均赋存于侏罗系直罗组下段砂岩中。前人对已知铀矿床分布区直罗组的沉积学研究程度相对较高,但对盆地北部直罗组大区域沉积体系展布与演变、物源供给特征等的研究仍较为薄弱。文中在大量钻井资料分析、野外剖面实测等基础上,将盆地北部砂岩型铀矿含矿层段直罗组下段细分为2个亚段。在直罗组中识别出河流和三角洲相沉积,认为直罗组下段下亚段主要发育砾质、砂质辫状河沉积,东北部地区发育辫状河三角洲沉积;直罗组下段上亚段主要发育砂质辫状河和曲流河沉积;直罗组上段则以曲流河沉积为主。结合前人研究工作,认为源岩物质组成、有利沉积相带和气候条件对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿均具有重要控制作用。对盆地北部直罗组沉积特征及其演化的整体认识,可为该区砂岩型铀矿床的进一步勘查提供重要的沉积学依据。     

浅水型三角洲前缘砂体叠加样式——以鄂尔多斯盆地姬源地区长9油层组为例

为研究砂体叠加样式对浅水型三角洲前缘砂体发育规模及程度的影响,利用鄂尔多斯盆地姬源地区长9油层组沉积构造、测井相等分析浅水型三角洲特征,刻画浅水型三角洲前缘砂体叠加样式及分布规律。研究认为姬源地区发育平行层理、槽状交错层理、板状交错层理等层理构造及垂直虫孔、碳化植物茎干等生物标志,测井曲线多见顶底突变的单个或叠合“箱型”。识别出均质叠合厚层砂体、向上变细中厚层砂体及向上变粗复合砂体3种砂体叠加样式。浅水三角洲前缘水下分流河道单砂体在垂向上由下到上由数量少、厚度小到数量多、厚度大再到数量少、厚度小的演化特点,在平面上砂体分布受控于湖盆水位线的高低变化,低水位期受湖水顶托作用砂体快速堆积,砂厚域广,高水位期砂体的规模明显变小,与鄂尔多斯盆地由初次湖泛到第一次大型湖泛之间的沉积演化密切相关。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代沉积演化*

基于笔者多年对鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代研究成果,结合野外剖面实测、钻井资料分析、地层学与层序地层学、地球化学、年代学等研究结果,从岩性特征、地层厚度、地层接触关系、物源分析、沉积相类型多方面进行对比研究,认为鄂尔多斯盆地及周缘地区上古生界是华北地台的一部分,因此,其沉积充填及沉积演化研究必须置于晚古生代大华北盆地之中。在此研究基础上绘制了晚古生代各组鄂尔多斯盆地及周缘沉积相平面展布图,亮点是向东部和南部进行了扩张,并详述了晚古生代沉积演化过程,为该时期华北地台原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。     

鄂尔多斯盆地东南部上古生界层序地层格架及含气砂体沉积演化特征*

鄂尔多斯盆地长期存在“南油北气”的固有认识,晚古生代早期砂体不发育与分布规律不清的认识,长期制约了盆地东南部天然气勘探开发的步伐。因此,加强盆地东南部上古生界煤系含气地层地质方面的研究、尤其是层序地层与储集砂体成因研究,对进一步增储上产具有重要理论与实践意义。作者采用Vail经典层序地层理论与方法,对鄂尔多斯盆地东南部上古生界进行层序地层研究: 首先对层序界面进行识别,以岩性、旋回和沉积特征变化作为识别依据,并提出二级层序界面上下岩性组合变化巨大、二级界面之上叠置的低位砂厚度巨大的观点,共将本溪组—石盒子组划分为3个二级层序,11个三级层序;其次根据层序内部砂体堆积、迁移样式对体系域进行了划分。通过大量钻井的层序单元追踪对比与岩心精细描述,重点分析层序格架内主要含气层段本溪组、山西组及盒8段储集砂体的空间叠置关系,结合不同时期基准面旋回变化及其形成机制对其进行探讨,认为优势含气层段储集层中本2段具有障壁迁移、毯式连通,山2段具有低位控砂、面线连通,山1段具有侧向迁移、接触式连通,盒8段具有迁摆叠置、多向连通的特点。     

鄂尔多斯盆地华池—庆阳地区上三叠统延长组长6油层组古地震变形构造及砂体叠置关系*

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6 油层组是盆地内中生界最重要的含油层段之一。长6油层组以储集砂体发育、成因类型多样为特征。其中,位于湖盆中部的华池—庆阳地区在长6油层组沉积演化过程中广泛发育了一套与古地震事件有关的液化变形构造砂体。该地区长6油层组砂体中所发育的液化变形构造类型主要包括：负荷及砂球构造、振动液化卷曲变形构造、沙侵蘑菇、液化岩脉、液化摆动构造等。地震事件与重力滑塌所形成的变形构造的区别主要表现在：变形构造的优势方位、是否存在滑动面和是否存在均一化层。与古地震事件有关的液化变形构造砂体和其他成因类型砂体的叠置,主要包括两种类型：一为地震事件成因砂体与正常沉积作用所形成的砂体（三角洲前缘砂体）的叠置;二为地震事件成因砂体与由地震作用导致的三角洲前缘滑塌再搬运而形成的浊积砂体的叠置。最后,建立了不同沉积作用所形成砂体的成因模式。     

鄂尔多斯盆地延长组长9油层组三角洲砂岩沉积特征

通过钻井、录井、测井及岩心等资料的综合分析,识别出辫状河三角洲和曲流河三角洲是鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长9油层组主要的三角洲沉积相类型。辫状河三角洲分布于盆地西部,辫状分流河道和辫状水下分流河道发育砂岩,砂岩中主要发育冲刷面、槽状交错层理、板状交错层理和平行层理等,以向上变细的正粒序为主,砂岩粒度概率曲线主要为两段式或三段式。曲流河三角洲分布于盆地东部,陆上分流河道、水下分流河道和河口坝发育砂岩,砂岩中主要发育冲刷面、槽状交错层理、板状交错层理、平行层理和砂纹层理等,以向上变细的正粒序为主,也可见向上变粗的逆粒序,砂岩粒度概率曲线主要为两段式或三段式,可见四段式。进一步的对比分析表明,盆地内长9油层组辫状分流河道、辫状水下分流河道和陆上分流河道中砂体最发育,水下分流河道和河口坝砂体次之。     

大型坳陷湖盆层序地层格架的研究方法体系——以鄂尔多斯盆地中生界延长组为例

摘 要 大型坳陷湖盆层序地层学研究有很大进展,但鄂尔多斯大型湖盆层序地层研究进展缓慢,主要原因是黄土塬地震资料品质差,钻井资料多解性强,横向等时对比困难,尚未找到合适的研究方法体系。本文通过三年攻关研究,总结出适于这种湖盆层序地层格架建立的方法体系,笔者称之为“六定”方法体系:“露头剖面定标准、小波变换定级次、湖平面变化定旋回、测井曲线定样式、地震解释定格架、三者结合定方案”。通过“六定”方法体系的系统应用,建立了可以在全盆地范围内进行地层划分与对比的三级层序地层格架。     

鄂尔多斯盆地子洲地区上三叠统延长组长1段沉积相和浅水三角洲河口坝发育规律

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组沉积时期为大型坳陷湖盆,具有坡缓、水浅和构造相对稳定的特点,有利于浅水三角洲的形成。通过野外露头观察发现,鄂尔多斯盆地子洲地区大理河剖面三叠系延长组长1段发育浅水三角洲沉积。其中,三角洲前缘沉积中发育河口坝,河口坝内部具明显3期下细上粗反韵律,而且每期河口坝内部具泥质夹层厚度具有向上增加的趋势,指示可容纳空间向上增大。总结了浅水三角洲河口坝发育规律,认为河口坝的形成由可容纳空间与沉积物供给共同决定:(1)在可容纳空间变大的情况下,河口坝的形成由沉积物供应量决定,若有一定量的沉积物供给,则形成具湖侵退积序列的河口坝沉积;(2)在可容纳空间变小的情况下,河口坝的形成由剩余可容空间决定,若有剩余可容纳空间,则形成具湖退进积序列的河口坝沉积;(3)当没有可容纳空间时,河口坝不发育。鄂尔多斯盆地子洲地区延长组长1段河口坝的形成属于可容纳空间变大且有沉积物供给的情况。     

鄂尔多斯盆地马岭油田侏罗系延安组储层特征研究

侏罗系延安组是鄂尔多斯盆地马岭油田的主力油层之一。通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜观察等,研究马岭油田侏罗系延安组储层特征及其控制因素。结果表明,马岭油田延安组储层纵向上自延10期至延4+5期,其沉积相由辨状河相演化为网状河三角洲相。受沉积相影响,延10至延4+5油层组碎屑岩石英含量逐渐减少、长石含量增加,碎屑岩粒度变细,储层厚度变薄。马岭油田各探区储层物性受物源影响,近物源区如北区、南区、镇原区的储层物性较好。上里塬区位于河流下游区,碎屑岩粒度细,储层物性较差。研究区储层的成岩作用程度较低,压实作用和胶结作用使储层物性变差,溶蚀作用则改善了储层物性。     

鄂尔多斯盆地镇-泾地区中侏罗统延安组沉积体系及聚煤特征

在前人研究的基础上,结合大量新的钻井、测井资料,以鄂尔多斯盆地镇原-泾川地区中侏罗统延安组为例,运用沉积学的方法详细阐述了研究区目的层位的沉积体系,以及重点沉积微相的发育特征。延安组自下而上由河流沉积体系逐渐过渡为三角洲沉积体系。沉积微相主要发育有河流体系的心滩、边滩、河漫滩和岸后沼泽,以及三角洲体系的分流河道、洪泛平原和平原沼泽等。另对研究区延安组的聚煤特征给予了分析,并从构造、环境、气候及古地形等方面讨论了该区的成煤控制因素。     

陆相页岩气富集主控因素——以鄂尔多斯盆地延安探区山西组为例

为揭示鄂尔多斯盆地东南部页岩及页岩气富集特征,选取延安探区页岩样品进行岩石热解、镜质体反射率、页岩解析气、等温吸附等实验分析,对研究区山西组页岩气的富集主控因素进行详细的探讨。结果表明：①有机碳总量变化范围较大,以Ⅲ型干酪根为主。镜质体反射率Ro平均值为2.39%~2.51%,处于高成熟—过成熟阶段。②有机碳含量、热解参数游离烃（S1）及热解烃（S2）均与解析气含量、等温吸附气含量呈现正相关性,镜质体反射率Ro与解析气、残余气及总含气量具正相关关系。③储层孔隙度较低,物性与页岩气含量成正比;粘土矿物含量较高,比表面积高,有利于提高页岩对气体的吸附能力,但是粘土矿物含量与页岩气产量成反比。④山1段早白垩世末期地层过剩压力较高,延川—张家滩—云岩—宜川一带的地层过剩压力基本在10 MPa以上,地层过剩压力对页岩气的保存具有决定作用。研究结果认为,页岩气的富集主控因素为高有机质丰度、高热演化程度,其次物性显示测试样品渗透率较高、早白垩世末期的地层过剩压力较大,为页岩气提供了重要的保存条件。