苏20区块下石盒子组盒8段及山西组沉积相研究

【摘要】苏20区块主要产气层为中二叠统下石盒子组第8段，其沉积相类型及特征长期倍受众多研究机构和学者的争议。以岩心、岩屑与电测资料综合解释地质剖面为依据，对苏20区块下石盒子组盒8段及山西组划分出了自下而上两种沉积相类型：曲流河系、辫状河系。在的微相分析基础上，分别建立了缓坡型辫状河与多河道低弯度曲流河两种沉积模式，认为最有利的储集砂体主要为心滩和边滩叠置砂体，其次为河床滞留砂体。上述沉积相类型划分和沉积模式的建立为田苏20区块储集相带预测、储层评价以及大规模开发奠定基础。

【关键词】沉积相 20区块 西组 8段 流河 辫状河

1 区域概况

苏里格气田位于长庆靖边气田西侧的苏里格庙地区，区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部[1]，地表以沙漠、碱滩和草地为主。苏20区块位于苏里格气田中西部，区块面积509km2。

2 沉积相标志

通过苏20区块的取芯井、岩屑录井等资料对岩石颜色、结构、构造、岩性、旋回性、成分、古生物化石及测井相要素等相指标及沉积体系背景等进行了沉积相类型及特征研究。

2.1 颜色

本区盒8段泥岩的原生色多见杂色、灰绿色，且杂色泥岩与灰绿色泥岩往往呈互层出现，反映当时沉积环境水位变化频繁，处于季节性干旱气候环境中。山1段泥岩原生色为黑色、深灰色，表现为潮湿气候下还原环境的产物。

2.2 物质组分

本区盒8段砾主要为石英岩、燧石及变质岩，其次为泥砾，岩石成份成熟度较低，说明沉积环境对沉积物的改造作用有限，为近源快速堆积的产物。

2.3 碎屑结构

本区砂岩颗粒磨圆度中等，多呈次圆状，其次为次圆～次棱角状，分选性中等。杂基含量较低，以颗粒支撑为主，接触方式以点接触和点～线状接触为主，杂基含量也反映出有较高的结构成熟度。具有河流相沉积特征。

2.4 沉积构造

本区块盒8和山1段主要发育交错层理、平行层理、块状层理、水平层理、粒序层理、沙纹层理。

3 沉积相类型及特征

根据测井资料，结合岩心、沉积结构和构造分析，山西组是以曲流河沉积为主体的曲流河沉积，盒8段发育以辫状河为沉积主体的辫状河沉积[2]。

3.1 辫状河相

本区辫状河系为盒8段发育期沉积，砂、砾含量，以含砾砂岩和粗砂岩沉积为主较高，垂向上以河道亚相为主，洪泛平原亚相不发育，略显正旋回。

河道亚相以心滩[3]沉积为主，由河道侧向加积而成，构成河道充填主体。根据苏20-2井的资料分析出该井主要由浅灰色块状含砾砂岩与单组板状、楔形交错层中粗砂岩组成，内部具多次冲刷痕，电测剖面可见平滑箱形与齿状箱形自然伽玛曲线。

洪泛平原亚相为洪水期垂向加积的产物。本区此亚相见有河漫滩微相，主要由绿色砂质泥岩、泥质砂岩、泥岩组成，电测见高GR曲线。

3.2 曲流河相

曲流河是苏20区块山西组沉积的主体，包括河道、洪泛平原等亚相。

河道亚相以边滩沉积为主体，是曲流河砂质储集体的主要营造单元。据取芯井的资料分析，该井由浅灰色单组板状、楔形交错层中粗砂岩组成，内部具多次冲刷痕，电测可见底部呈突变和顶部呈渐变关系的钟形GR曲线。

泛滥平原亚相是曲流河岸后蓄水洼地垂向加积的产物。岩性主要由浅灰色粉砂岩、浅灰色含砾粗砂岩、深灰色泥岩、粉砂质泥岩组成，水平层理多见。在GR曲线上可见与上伏和下覆地层呈突变接触。

4 沉积模式

4.1 缓坡型辫状河沉积模式

通过对苏20区块单井剖面沉积微相分析和各小层砂体沉积微相的研究，证实盒8段为多条河道频繁交互汇聚而形成的缓坡型辫状河沉积环境。据此，提出盒8段为缓坡型辫状河沉积模式（图1）。该模式显示 [3]：①辫状河砂体的发育规模和形态收到河道宽度的限制，其中粗粒砂体主要是分布在心滩的位置；②辫状河交汇处易形成较宽的河道带和较大规模的心滩，是有利储集砂体的发育位置；③心滩呈块状分布，心滩自北向南具有串珠状分布趋势。④河道之间往往发育一定规模的泛滥平原、河间湖泊和决口扇沉积，它们对发育于各河道中的储集砂体有强烈的分解作用；⑤辫状河砂体横向上连片分布，但其内部砂体结构存在差异，表现为粗粒心滩沉积与中—细粒河道和泥粉砂质的废弃河道充填沉积作用的交替发育。

4.2 多河道低弯度曲流河沉积模式

通过苏20区块山西组单井剖面和平面沉积微相的研究，认为研究区山西段是具多河道低弯度曲流河沉积特征。依据山西组主要含气层段的河道砂体与泛滥平原的平面展布特征，建立了本区山西组多河道低弯度曲流河沉积模式。该模式显示：①此类曲流河中砂体成因类型较多，有利于储层发育的砂体主要为边滩砂体、河床滞留砂体。②此类曲流河砂体宽度受河道侧向迁移控制，可形成宽度为千米以上的大砂体，平面上呈宽带状和席状分布；③受河道摆动、侵蚀影响，垂向上不同时期沉积的多个边滩砂体可连续叠置发育；④此类曲流河冲积平原上，往往存在多条河流，河道之间的河漫沉积隔了砂体之间的连通性。

5 结论

（1）将苏20区块山西组和盒8段划分为曲流河相、辫状河相，其中山西组以曲流河沉积为主；盒8段发育以辫状河为沉积主体的辫状河沉积。

（2）苏20区块盒8段属于辫状河相，可识别出河床滞留沉积、心滩、废弃河道、泛滥平原、等沉积微相，剖面结构上表现为多个心滩砂体相互叠置、连片发育且底冲刷面非常发育；山西组属于曲流河相，可识别出河床滞留沉积、边滩、废弃河道、泛滥平原等沉积微相，剖面上具明显的二元结构。

（3）建立了苏20区块盒8段和山西组缓坡型辫状河与多河道低弯度曲流河两种沉积模式。

（4）上述沉积相类型的划分以及沉积模式的建立可为苏20区块田的井位部署和扩边等大规模开发提供重要依据。

参考文献

[1] 王张华，张国栋.鄂尔多斯伊克昭盟晚古生代沉积环境与岩相古地理.古地理学报，1999.

[2] 魏红红，彭惠群，李静群，等.鄂尔多斯盆地中部石炭系—二叠系沉积相带与砂体展布.沉积学报

[3] 文华国，郑荣才，高红灿，等. 苏里格气田苏6井区下石盒子组盒8段沉积相特征.沉积学报