（矿产普查与勘探专业论文）鄂尔多斯盆地西北部延长组长910油层组沉积体系研究.pdf

f i l lll ii i i ii l ll ll llu i 17 7 7 8 9 5 r e s e a r c ho ns e d i m e n t a r ys y s t e mo fc h a n 9 9 10o i l - b e a r i n g f o r m a t i o n si nn o r t h w e s to r d o sb a s i n at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：l is h a n s h a n s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f w a n gj i x i a n g s e n i o re n g g u oy a n r u e n i o r e n g i n e e r u oy a n r u c o l l e g eo fg e o r e s o u r c e s & i n f o r m a t i o n c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 豳盈咀 日期：9 ，7 年月占日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版 和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和 复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他 复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：z 豳 指导教师签名： 日期：为f 口年歹月 6 日 日期：f0 年善月二日 j 。0 o 0 于葡斐 鄂尔多斯盆地西北部延长组长9 1 0 油层组作为勘探新区，以往对其沉积体系和油 气成藏规律等尚未做过深入研究。本文以大量野外露头剖面、钻井、测井、地震及各种 化验分析资料为基础，以沉积学、层序地层学、石油地质学、地球物理学等理论为指导， 系统研究了盆地西北部长9 1 0 油层组沉积期的高分辨率层序地层格架特征、沉积体系 特征、油气成藏条件及规律等，主要取得以下几个方面的进展： 将长9 、长1 0 油层组划分为2 个长期基准面旋回( s q l s q 2 ) ，5 个中期基准面旋 回，其中长9 、长1 0 油层组分别对应一个长期基准面旋回；并指出该沉积期短中期基 准面旋回主要呈上升不对称叠加样式。 研究区在长9 1 0 油层组沉积期主要发育西北、东北、南部西南部三大物源体系。 其中以西北物源体系为主要物源，南部西南部物源体系为次要物源，随着湖盆的扩张 及地层抬升，东北物源体系影响随之减小。 研究区在该期主要发育辫状河、辫状河三角洲、曲流河三角洲和滨浅湖四种沉积相， 受古气候、古构造背景、基准面旋回变化等因素所控制，主要发育东北部三角洲沉积体 系、西部辫状河辫状河三角洲沉积体系和西南部辫状河三角洲沉积体系，并以辫状河、 辫状河三角洲沉积体系为主；沉积体系的发育和演化平面上呈由外向内逐渐变细、垂向 上呈自下而上逐渐变深的沉积充填样式。 油藏多位于构造高部位，烃源岩分布范围、四级层序界面与沉积相带的匹配控制油 气富集。结合研究区成藏因素分析，在盆地西北部延长组长9 1 0 油层组预测了5 个主 要有利目标区。其中以长9 1 砂层组( s q 2 m c 2 旋回) 、长9 2 砂层组( s q 2 m c l 旋回) 为主力目标层，长1 0 l ( s q l m c 3 旋回) 为次要目标层。 关键词：鄂尔多斯盆地，延长组，高分辨率层序地层格架，物源分析，沉积体系，成藏 条件 a b s t r a c t a san e we x p l o r a t i o ne a r a , t h e r ei sn of u r t h e rr e s e a r c ho nt h er e s e r v o i r - f o r m i n gr u l eo f o i la n dg a sa n dt h es e d i m e n t a r ys y s t e mo fc h a n 9 9 10o i l - b e a t i n gf o r m a t i o n si n t h en o r t h w e s t o fo r d o sb a s i n b a s e do np l e n t yo ff i e l do u t c r o p s ，d r i l l i n g ，l o g g i n g ，s e i s m i ca n dv a r i o u s l a b o r a t o r ya n a l y s i sd a t a , a ni n v e s t i g a t i o n a b o u tc h a n 9 9 10o i l b e a r i n gf o r m a t i o n s i n n o r t h w e s to r d o sb a s i no nt h es e d i m e n t a ys y s t e m sa n dt h ep r e d i c t i o no ff a v o r a b l et a r g e t si n t h ec h r o n o s t a t i g r a p h i cs e q u e n c ef r a m e w o r l 【，u n d e rt h eg u i d a n c eo fs e d i m e n t o l o g y , s e q u e n c e s t r a t i g r a p h y , p e t r o l e u mg e o l o g ya n dg e o p h y s i c s ，h a sb e e nf i n i s h e dw i t hs e v e r a lp r o g r e s s e s a sf o l l o w e d ： t h er e s e a r c hd i v i d e st h ei n t e r v a lc h a n 9 9t oc h a n 9 10o i l b e a t i n gf o r m a t i o n si n t ot w o l o n g t e r mb a s el e v e lc y c l e s ( s q 1a n ds q 2 ) ，w h i c hi nt u r na r ef u r t h e rd i v i d e di n t of i v e m e d i u m t e r mb a s el e v e lc y c l e s ，a l lo fw h i c ha r es t a c k e di nb a s el e v e lr i s ea s y m m e t r i c a l p a t t e r n s i nc h a n 9 9 10p e r i o d ，t h es t u d ya r e am a i n l yd e v e l o p e dt h r e es o b r c es y s t e m si nd i r e c t i o n o fn o r t h w e s t ，n o r t h e a s ta n ds o u t h w e a t t h en o r t h w e s to n ei st h ep r i m a r ys o u r c es y s t e m ， s o u t h w e s ts o u r c es y s t e mi st h em i n o ro n e ，t h en o r t h e a s ts o u r c es y s t e m si m p a c to nt h i se a r a d e c r e a s e db e c a u s eo ft h ee x p a n s i o no ft h el a k ea n dt h eu p l i f to ft h i sf o r m a t i o n t h et y p e so fd e v e l o p e ds e d i m e n t a r yf a c i e si nt h i sa r e ai n c l u d eb r a i d e ds t r e a mf a c i e s ， d e l t ad e p o s i t sf a c i e so fb r a i d e ds t r e a ma n dm e a n d e r i n gr i v e r , c o a s t a ls h a l l o w - l a k ef a c i e s c o n t r o l l e db yp a p a e o c l m a t e ，p a l a e o t e c t o n o - g e o m o r p h i cf e a t u r e ，b a s el e v e lc y c l i n ga n ds on o ， m e a n d e r i n gd e l t as y s t e m s i nn o r t h e a s t ，b r a i d e dd e l t as y s t e m s i n s o u t h w e s t ，b r a i d e d s t r e a m 。b r a i d e dd e l t ai nn o r t h w e s to ft h i se a r ah a v eb e e nd e v e l o p e d t h ee v o l u t i o no ft h e s e d i m e n t a r ys y s t e m sp r e s e n t sb a s i n - f i l l i n gc h a r a c t e r so fg r a d u a l l yf i n i n gf r o mt h em a r g i nt o t h ec e n t e ra sw e l la sv e r t i c a l l yd e e p e n i n gu p w a r d t h eh y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o nd i s t r i b u t e si nt h eh i g hl o c a t i o no fs t r u c t u r a li nt h i sa r e a , w h i c hi nm a i n l yl i t h o l o g i c a l l yr u l e d ，w i t ht h ef o u r t h - o r d e rs e q u n e n c eb o u n d a r i e s ，s e d i m e n t a r y f a c i e sa n dq u a l i t yr e s e r v o i r sc o n t r o l l i n gh y d r o c a r b o ne n r i c h m e n t b a s e do nt h es t u d yo nt h e d e p o s i t i o n a ls y s t e m sa n dh y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o n ，t h ep a p e r f i n a l l yp r o p o s e df i v ef a v o r a b l e t a r g e t si nt h i se a r a c h a n 9 9 l ( s q 2 一m c 2c y c l e ) a n dc h a n 9 9 2 ( s q 2 一m c 1c y c l e ) a r et h em a i n t a r g e tg r o u p s ，c h a n g l o li st h em i n o r o n e k e yw o r d s ：o r d o sb a s i n ，y a n c h a n gf o r m a t i o n ，h i g h - r e s o l u t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h i cf r a m e ， s o u r c ea n a l y s i s ，s e d i m e n t a r ys y s t e m ，h y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o n 目录 第一章前言l 1 1 选题的目的及意义1 1 2 国内外研究现状1 1 2 1 沉积体系研究现状1 1 2 2 层序地层学研究现状2 1 2 3 工区研究现状2 1 3 论文研究思路及主要研究内容3 1 3 1 主要研究内容3 1 3 2 研究方法及技术路线4 1 4 完成的主要工作量4 第二章区域地质概况6 2 1 构造背景6 2 2 地层发育特征6 2 2 1 传统地层划分方案6 2 2 2 层序地层研究现状8 第三章高分辨率层序地层格架及特征1 0 3 1 长期基准面旋回划分与对比1 0 3 1 1 层序界面的识别1 0 3 1 2 层序划分与对比1 3 3 2 中期基准面旋回划分与对比1 3 3 2 1 中期基准面旋回的识别1 4 3 2 2 高分辨率层序地层格架的建立1 8 第四章古水流与物源分析1 9 4 1 盆地周缘古陆及其特征1 9 4 2 古水流及物源方向分析1 9 4 3 西北部长9 1 0 油层组轻、重矿物组合特征2 1 4 3 1 轻矿物碎屑组分在平面上的分布规律2 1 4 3 2 重矿物组分在平面上的分布规律2 5 4 4 西北部地化指标2 9 4 4 1 稀土元素与构造背景关系2 9 4 4 2r e e 的配分模式判识物源3 0 第五章沉积体系特征及演化3 2 5 1 沉积体系划分标志3 2 5 1 1 沉积学标志3 2 5 1 2 古生物学标志3 3 5 1 3 地球化学标志3 3 5 2 单井相分析3 4 5 3 测井相分析3 6 5 4 沉积相类型3 6 5 5 沉积体系类型及平面展布特征3 6 5 5 1 长l o 油层组沉积体系平面展布特征3 7 5 5 2 长9 油层组沉积体系平面展布特征4 4 5 6 沉积纵向演化特征4 9 5 6 1 湖盆演化特征分析4 9 5 6 2 沉积体系演化特征分析5 0 第六章油气成藏主控因素分析及有利目标区优选5 l 6 1 研究区内姬塬油田油气成藏模式5 1 6 2 油气成藏条件分析5 2 6 2 1 油源条件5 2 6 2 2 储集条件5 3 6 2 3 构造条件6 0 6 3 有利目标优选6 1 6 3 1 姬塬有利勘探区带6 3 6 3 2 安边有利勘探区带6 4 一、 一 一 一果 一 1 一 一成 一 ，1 、 一 一 一术 一 5 _ 一 一 一学 一 l u 一 一 一的 一 j j 了 一 一 一得 一 1 k 一 一 一取 一 1u 一 一 一问 一 日， 一 一 一期 一 - 一 一 一位 一 - 一 一 一学 一 一献 一士 一 迦教卧颜凯结参附攻致 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 1 1 选题的目的及意义 第一章前言 三叠系延长组是鄂尔多斯盆地重要的石油储层和产层之一【l l 。截至2 0 0 8 年底，鄂尔 多斯盆地中生界已探明石油地质储量1 8 8 2 x 1 0 8 t ，探明程度2 1 9 0 4 ，待探明资源量 6 7 0 6 x 1 0 8 t 。延长组在纵向上可进一步划分为上部( 长1 - 3 ) 、中部( 长4 - 8 ) 和下部( 长 9 - 1 0 ) 三套含油组合。其中，中一下部组合资源量5 0 3 2 x 1 0 8 t ，待探明储量3 9 6 x 1 0 8 t ， 占延长组待探明储量的6 6 5 。勘探开发实践证实，延长组各含油层的含油性及油井产 量明显受沉积微相控制【2 - 3 】。已在多个三角洲沉积体系获得突破：盐定三角洲的胡1 4 8 井、元1 5 2 井在长9 油层组获得工业油流，峰2 井在长8 、长9 油层组分别获得2 0 t 以 上的油流；陕北三角洲的高5 2 井在长1 0 油层组获得日产6 4 吼的高产工业油流；钻井 证实，盆地西北部长9 1 0 油层组砂体发育，可作为今后该区的重要接替层系。但以往 对该区长9 - 1 0 油层组的沉积特征及油气成藏规律还未做过深入研究。因此本论文的研 究，对进一步促进该地区的勘探和开发具有重要的意义。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 沉积体系研究现状 f i s h e r 和b r o w n 于2 0 世纪6 0 年代末最早提出沉积体系的概念，定义为成因上被沉 积环境和沉积过程联系起来的相的三维组合1 4 】。组成沉积体系的基本单元是相。由于相 的概念使用十分广泛，g a l l o w a y 曾建议使用“成因相 或“相构造单元”来表示沉积体 系中相的特定范畴【5 】。 2 0 世纪6 0 一- 7 0 年代，垂向层序的研究在相模式研究中的地位愈来愈重要，并将其 作为表示相模式的主要形式。例如g a l l o w a y 曾使用剖面立体图形形象地展示了障壁岛 体系内部的相构成单元【岳7 】。到了2 0 世纪8 0 - - 一9 0 年代以后，v a i l 等把由f i s h e r 和b r o w n 等人所提出的沉积体系域这一概念纳入了层序地层学的理论体系，并给出了特定的命名 方法。v a i l 和w a g o n e r 等根据“海平面的驱动机制 ，认为层序内部的沉积体系和体系 域同样也是主要受海平面变化的控制影响8 。9 】。在实践中，沉积体系这一概念的应用取 得了良好的效果，且其应用范围不断扩大，昭示着沉积体系的应用前景极其广阔。 针对陆相盆地本身的沉积特征，例如盆地类型的多样性、沉积物源的复杂性、构造 1 第一章前言 演化对盆地发育的影响等，通过对不同沉积体的分析解剖，逐渐形成了陆相盆地沉积体 系研究的基本思路f 胁1 1 】。总结前人的思路概括为：沉积背景分析、沉积体系分析和演化 特征分析。 沉积体系分析是研究的核心内容，首先应开展沉积体系的岩性和沉积相分析，确立 其沉积属性，推断沉积体的形成过程；其次是分析沉积体系的内部构成；第三是研究沉 积体系的空间配置关系和垂向沉积序列；第四要编制反映沉积体系特征的各种图件【1 2 】。 1 2 2 层序地层学研究现状 层序地层学是研究层序格架内岩石关系的学科，是一种划分、对比和分析沉积地层 的新方法，当与生物地层及构造沉降分析相结合时，层序地层学可为综合研究油气成藏 组合提供一种更精确的地质时代对比、古地理恢复和在钻井前预测油气储集层、烃源岩 和盖层的科学而有效的新方、法【1 3 1 4 1 。2 0 世纪7 0 年代，e r v a i l 等学者将层序这一概念 引入了地震勘探领域，发表了地震地层学在油气勘探中的应用论文集，并创立了地 震地层学。随后进一步提出了层序地层学概念，由其主编海平面变化综合分析一书 的问世，标志着层序地层学作为- - f - j 独立的学科而产生了，其中，他将层序地层学表述 为是研究一套由不整合面及其相应的整合面为边界的、具有成因联系的时间地层格架中 岩层间相互关系的- - i 1 学利1 5 6 1 。层序地层学一经问世，迅速推动了地质学科各个领域 的发展。它改变了分析地层记录的基本原则，打开了了解地球历史的一个新阶段，是2 0 世纪8 0 年代地质学中的一次革命。 目前，层序地层学理论主要包括e x x o n 沉积层序学、c r o s s 的高分辨率地层学和 g a l l o w a y 成因地层学【1 7 1 8 1 。以p r v 越l 为代表的e x x o n 公司的学者创建了e x x o n 沉积 层序理论。该理论将层序作为研究的基本单元。其中层序被定义为一套顶、底以不整合 面及与之相邻的整合面为边界的、相对整一的、成因上有联系的地层单元，层序又细分 于，它以地层基准面作为 层学创立了，而该理论则 1 2 3 工区研究现状 研究区北起鄂托克前 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 长1 9 0 k m ，勘探面积约2 6 x 1 0 4 k m 2 ，且以长9 、长1 0 油层组为目的层的探井较少，研究区 范围内仅1 0 8 口。以往的研究主要限于长8 、长6 及以上层段，近年来盆地延长组长8 长 1 0 油层组虽已取得突破，但由于其低孔、低渗的特点使得前人对长9 1 0 油层组的物源特 征、沉积体系及成藏控制因素所做的研究较少，可供本文借鉴的认识和成果十分有限。 1 3 论文研究思路及主要研究内容 论文主要根据鄂尔多斯盆地西北部延长组长9 1 0 油层组研究现状，利用现有资料 对其沉积体系及成藏要素进行研究，在认清研究区该期成藏控制因素的基础上，对有利 目标区进行预测，为油田下一步勘探、开发提供依据。 1 3 1 主要研究内容 本文主要研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 应用高分辨率层序地层学进行地层划分与对比 通过对研究区基干井岩心观察描述及室内镜下鉴定、粒度分析，结合综合录井资料、 电性、沉积构造、岩石组构、地震相标志、生物及控制沉积环境的沉积构造背景等方面 的资料，确定研究区存在的沉积相类型。综合利用各种测井响应、砂层厚度等值线图、 砂层厚度系数等值线图等预期图件以及岩性录井等资料划分平面沉积相，并与地震相验 证。 ( 2 ) 物源分析及沉积体系空间演化研究 根据露头、岩心、录井、测井及地化资料等相标志，结合区域沉积背景，开展沉积 体系研究，分析沉积体系平面展布规律。在此基础上，利用成岩骨架矿物的分布规律、 砂岩平面展布特征及前人研究成果进行物源分析，并判断物源方向。在对研究区内单剖 面和单井进行详细的沉积相研究的基础上，推断沉积体的形成过程；其次分析沉积体系 的内部构成；在此基础上对不同剖面和钻井之间的沉积相进行综合对比，研究沉积体系 的空间配置关系和垂向沉积序列，进而结合地震反射特征揭示在不同沉积时间内的沉积 体系类型及演化。 ( 3 ) 砂体展布规律研究及有利勘探目标预测 通过对已探明区块进行解剖，总结油气分布规律，分析油气成藏控制因素，进而结 合研究区内各烃源岩条件、储盖层分布特征、构造条件及沉积微相平面分布特征等预测 有利勘探目标。 3 第一章前言 1 3 2 研究方法及技术路线 论文以沉积体系研究为主题，以沉积学、石油地质学、层序地层学、地球化学和地 球物理等多学科为指导，在系统收集、阅读和吸收前人研究成果的基础上，综合运用地 质、地震、测井等多种信息和手段，对研究区沉积体系、沉积相、沉积相带及砂体展布 规律等进行研究。 以露头、岩心、测井曲线为基础，通过区域地层对比标志层和层序界面的确定，建 立研究区延长组层序地层等时格架：在基准面旋回控制的等时地层格架内，分析砂体及 沉积体系的发育规律；在沉积体系内部，综合多手段判别优质储层类型与分布；对典型 油藏进行解剖，明确成藏主控因素，进行有利目标预测。 技术路线框图如图1 1 所示： 1 4 完成的主要工作量 图1 - 1 技术路线图 围绕论文的主要研究内容，进行了野外露头观察、岩芯描述、地震剖面解释、层序 地层对比与划分、沉积体系与砂体展布等大量具体工作，具体完成以下工作量： 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 ( 1 ) 观察野外露头剖面3 条约5 0 0 米；观察1 5 口井岩心并描述8 0 0 余米；露头及 岩心照片4 3 9 张； ( 2 ) 岩性物性分析2 2 口井共5 2 块样品；重矿物分析1 0 口井2 5 块样品；搜集、 整理全区油气分布资料，其中试油4 3 口井、电测解释1 0 0 口井； ( 3 ) 单井层序划分与对比8 2 口井；三级层序地层对比剖面1 0 条：井震合成记录 1 2 口井近2 0 0 0 k m ，拼接骨干剖面4 条； ( 4 ) 盆地古流向及粒度分布图1 张；油层组轻矿物分布图2 张；r e e 配分模式图 4 张；砂层厚度图5 张；砂地比等值线图5 张；顶界面构造图2 张；沉积体系分布图5 张；有利目标优选分布图2 张。 5 第二章区域地质概况 2 1 构造背景 第二章区域地质概况 鄂尔多斯盆地分布范围涉及陕甘宁三省区、山西和内蒙古的部分地区。盆地西缘为 贺兰山一六盘山构造带，东侧为吕梁山隆起，北缘是阴山隆起带，南侧为秦岭造山带， 面积约2 5 x 1 0 4 k m 2 【2 1 1 。构造形态总体显示为东翼宽缓，西翼陡窄的不对称大向斜的南北 向矩形盆地。盆地边缘断裂褶皱 较发育，而内部构造相对简单， 地层平缓，一般倾角不足1 。 盆地内缺乏二级构造，三级构造 以鼻状褶曲为主，很少见幅度较 大、圈闭较好的背斜构造发育 1 2 2 1 。根据现今的构造形态、基底 性质及构造特征，结合盆地的演 化历史，鄂尔多斯盆地可划分为 六个一级构造单元，即北部伊盟 隆起、西缘逆冲带、西部天环坳 陷、中部伊陕斜坡、南部渭北隆 起和东部晋西挠褶制2 3 趟i 。 研究区北起鄂托克前旗，南 到演武，西起马家滩，东到吴旗， 东西宽1 4 0 k m ，南北长1 9 0 k m ， 勘探面积约2 6 x 1 0 4 k m 2 ；在区域 图2 - 1 研究区构造位置图 构造上，研究区西接天环坳陷，东处陕北斜坡( 图2 一1 ) 。 2 2 地层发育特征 2 2 1 传统地层划分方案 鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层厚度约1 3 0 0 m ，是一套以河湖相沉积为主的陆源碎 屑岩系。下部以河流中、粗砂岩沉积为主，中部为一套河流三角洲及湖泊为主砂泥互 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 层沉积，上部为河流相砂泥岩沉积【2 5 】。上三叠统延长组是鄂尔多斯盆地内陆湖盆形成后 发育的第一套生储油岩系，也是盆地中生界最主要的勘探层系，为一套以砂、泥岩为主， 局部见煤( 线) 和油页岩( 长7 ，长9 ) 的沉积建造。大致以北纬3 8 。为界，延长组在 盆地北部发育一套冲击平原相沉积，沉积物粒度粗、厚度小( 1 0 0 - 6 0 0 m ) ；南部则主要 发育一套河流、三角洲湖相沉积，沉积物相对较细、厚度大( 1 0 0 0 , - 一1 4 0 0 m ) ：盆地边 缘沉降坳陷最厚可达3 2 0 0 m 【2 6 】。延长组以其总体呈浅黄绿、灰绿色调的长石砂岩特征区 别于下伏的中三叠统纸坊组肉红色、浅红色砂泥岩，以及上覆侏罗系富县组和延安组白 色石英砂岩及煤系地层 2 7 1 。 表2 1 鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层划分表( 据何自新、贺静，2 0 0 4 ) 系 统组 段油层组厚度岩性描述 灰、灰绿色泥质岩、粉砂岩夹中厚层状细砂岩及 t 3 y 5 长lm 乏4 5 煤线 长21 2 0 1 6 0 上部为灰绿色厚层块状中一细粒砂岩；下部为灰绿 t 3 y 4 色中细砂岩与泥质岩及粉砂岩的不等厚互层 灰、灰绿色块状中细砂岩与深灰色泥质岩、粉砂 长3 1 0 0 1 7 0 岩不等厚互层，见煤线 延 长4 + 59 0 1 3 0 深灰色、灰黑色泥岩夹薄层中层粉、细砂岩 上 灰绿、灰黄色泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩与中厚 叠长 t 3 y 3 长6 统 1 8 0 一之0 0 层细砂岩不等厚互层，偶夹煤线 系组 深灰色、灰黑色碳质泥岩与灰绿色粉砂岩互层， 长7 底部为区域对比高阻标志层 长8 灰、灰绿色中厚层细砂岩夹灰绿、深灰色泥质岩 t 3 y 2 1 0 肛1 9 0 肉红、灰、灰绿色中厚层细砂岩与泥质岩及粉砂 长9 岩不等厚互层 肉红、灰绿、灰紫色及杂色厚层块状中细砂岩夹 t 3 y l 长1 02 0 0 - 2 3 0 砂质泥岩及粉砂岩 根据岩性组合特征，延长组可划分为五段。即t 3 y l 、t 3 y 2 、t 3 y 3 、t 3 y 4 、t 3 y 5 。 岩性呈明显的韵律变化，发育多期旋回，因此，前人在五分法的基础上，根据沉积旋回、 电性、含油性情况进一步细分为十个油层组，自上而下依次为长卜长1 0 ( 表2 一1 ) 。其 中长2 、长3 、长4 + 5 、长6 、长8 为已发现区域性工业油层，长2 、长3 油层物性相对 较好；长6 、长8 油层属特低渗油层。 采用的主标志层有长7 底部的黑色泥岩、页岩、炭质泥岩、凝灰质泥岩、电性上表 现为高阻、高伽玛特征；长l 及其底部的黑色泥岩、页岩、炭质泥岩、含凝灰质泥岩， 电性上表现为高时差、高伽玛、自然电位偏正等特点；长9 顶部的李家畔页岩，在盆地 7 第二章区域地质概况 南部表现为高阻段，而在盆地的东北部、中部、东部常表现为低阻段。另外，辅以辅助 标志层，如t 3 y l 砂岩发育，岩性较粗，含浊沸石，呈肉红色，胶结疏松，电性上特征 明显，电位负异常，幅度大，伽玛曲线呈块状低值，声速曲线表现为高声速；再如长4 + 5 段，因为长2 、长3 、长6 砂岩比较发育，而长4 + 5 在盆地的中、南部地区砂岩不太发 育，因而在电性上与长2 、长3 、长6 的电性形成鲜明对比，状如细脖子，通称细脖子 段。 根据生产需要，按照岩性特征，延长组长9 油层组按深度从上至下被划分为长9 1 、 长9 2 两个砂层组；长1 0 油层组被划分为长1 0 l 、长1 0 2 、长1 0 3 三个砂层组。 2 2 2 层序地层研究现状 鄂尔多斯盆地是我国中西部主要含油气盆地之一，对它的构造、沉积、成藏等地质 研究较早，已取得了很大的进展【2 勉9 1 。但对于该盆地层序地层学方面的研究工作却比较 薄弱，只是不同学者在盆地不同地区进行过局部性的层序地层研究，而且分歧较大( 表 2 2 ) 。 表2 2 鄂尔多斯盆地延长组主要划分方案一览表 层序 地矿长庆 刘少峰、杨 杨雷谢 文 田 毛王杨 博 篚 讨论 三普研究 士恭 梅志 鎏 厚 景 器 多友 强 会方 春云运 案 队院超 等 1 9 7 41 9 7 4 年前年后 1 9 9 72 0 0 12 0 0 41 9 9 92 0 0 62 0 0 42 0 0 52 0 0 62 0 0 6 2 0 0 72 0 0 6 p s s 一6 t 3 y 5 长1s 3 s q 6s q 6 p s s 5 s q 4 s q 6 s q 5s q 4s q 5 长2 s 4s 4 s q 3 t 3 y 4 s q 5s q 5 长3 s q 3 长 p s s 4 s q 5 4 + 5 s 2 s q 4 s q 4 s q 3s q 4s q 4 s q 2 s q 4 s 3s 3 t 3 y 3 长6 s q 2 长7 p s s 3 s q 3 s q 3 s q 2s q 3s q 3 s q 3 s 2s 2 长8s q l t 3 y 2 p s s 2 s q 2s q 2 s q 2s q 2s q 2 长9 s 1 s ls 1 s q l s q l t 3 y l 长l o p s s 1 9 s q ls q ls q ls q ls q l 张锦泉等( 1 9 9 6 ) 应用传统层序地层学方法在盆地西南镇原地区把延长组划分为4 个三级层序；郑荣才等( 1 9 9 8 ) 应用高分辨率层序地层学理论和研究方法在盆地中北部 靖边地区把延长组长6 油层组划分为2 个长周期基准面旋回层序( 相当于2 个三级层序) ； 8 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 杨雷、梅志超等( 2 0 0 1 ) 在陕北地区把延长组长8 一长2 油层组划分为4 个三级层序； 李文厚( 1 9 9 9 ) 将延长组划分为4 个三级层序；王多云( 2 0 0 4 ) 与毛明陆( 2 0 0 5 ) 应用 f i s c h e r 图解法将延长组划分为5 个三级层序( 王多云2 0 0 5 年又重新划分为6 个) ；谢渊、 谢正温( 2 0 0 4 ) 等应用经典层序地层学的研究思路和方法，将鄂尔多斯盆地南部富县地 区延长组划分为6 个三级层序。上述工作对延长组层序地层学研究起到了有力的推动作 用，但由于各家的划分方案不统一，给地层划分对比工作带来诸多不便，实际上并没有 在油气勘探中发挥出应有的作用。 论文采用高分辨率层序地层学将延长组划分为6 个三级层序。层序厚度在空间上有 序的变化表明当时鄂尔多斯盆地的基本特征表现为一个大坳陷，在边缘则发育局部沉降 中心；而对比分析低位体系域、水进体系域和高位体系域在不同层序的发育特征，可见 长1 0 至长9 油层组大致对应s q l 一s q 2 ，主要为低位体系域，主要为河流、三角洲及部 分浅湖相沉积；从s q 3 开始向上，高位体系域沉积厚度相对较大，表明从此开始盆地随 经历几期振荡式升降，但总趋势是建设性三角洲发育，盆地逐渐萎缩。 9 第三章高分辨率层序地层格架及特征 第三章高分辨率层序地层格架及特征 3 1 长期基准面旋回划分与对比 鄂尔多斯盆地延长期总体沉积背景表现为盆大、水浅、坡缓、河长的特点，短期旋 回叠加样式受基准面旋回变化控制明显，加上多物源体系的影响，造成各级次基准面旋 回内砂体纵向非对称叠加、平面上犬齿交互的复杂分布格局。应用经典层序地层学难以 对叠置频繁、多物源体系控制的砂体分布进行精细描述和预测。高分辨率层序地层学是 以露头、测井、岩心和高分辨率地震反射资料为基础，运用精细地层划分和对比技术， 通过在长期基准面旋回内识别高频层序，建立区域、油田乃至油藏级高精度地层对比格 架，在成因地层格架内对生油层、储层和盖层进行评价和预测的一项理论技术，对拗陷 型湖盆河湖相沉积的研究更具优势【3 0 3 1 1 。 3 1 1 层序界面的识别 长9 - 1 0 油层组沉积期的层序界面包括不整合面、沉积作用转换面和最大湖泛面三 种类型。对于野外露头剖面、钻井剖面上层序界面的识别及其特征等，前人已论述的很 多【3 2 】，这里不再赘述。本论文中比较有意义的一项工作，是应用单井合成地震记录标定、 连井剖面解释及全盆地范围内拼接大剖面与钻井的联合解释等，采用外推、内插的方法， 建立了全盆地井一震统一的等时地层对比格架。 ( 1 ) 利用地震反射特征识别层序界面 地震反射界面基本是等时的或平行于地层内的时间面，因而可以运用地震反射剖面 进行基准面旋回的分析，但受地震信息分辨率的限制，地震反射剖面通常只能用来识别 中长期基准面旋回。用于识别旋回界面的主要地震标志有：区域分布的不整合或反 映地层不协调关系的地震反射终止类型，即常规的地震地层分析标志；与中期或长期 基准面旋回上升到下降转换位置( 最大可容纳空间) 相对应的高振幅连续反射界面或一 组反射；与测井曲线和岩芯观察到的区域相变可对比的地震反射特征( 振幅、连续性、 频率、地震相等) 在区域上发生重大变化；与测井曲线和岩芯中可观察到的地层叠加 样式可对比的地震反射几何形态的变化( 例如由高振幅、水平反射到低振幅s 形反射) 。 地震剖面上地震反射的终止方式，这是层序划分中最直接，同时也是最可靠的划分 方式，是利用地震资料进行层序划分的基础。主要表现为层序顶部存在削截与顶超， 序底部有上超的现象( 图3 1 ) 。在单井合成地震记录标定的基础上，选择资料品质较 l o 、 竺竺兰竺兰雾霎兰解释，建立了区域地震层序格架，为在全盆地范围内进行井一震统 的层序地层解释奠定了基础( 图3 2 ) 。 “ 图3 - i 鄂 ：誓，j4 篇! 一簧 瓤。罄。蓄i 。您一 ” ，? ，。j露 2 ，曩 图3 之鄂尔多斯盆地西部井震联合高棼荔；i 莓菇舌五；_ ：7 ；暑 l l 第三章高分辨率层序地层格架及特征 ( 2 ) 延长组层序界面的综合判识标志 根据露头剖面、钻测井剖面、地震资料特征，确定了鄂尔多斯盆地延长组早期层序 界面综合判识标志( 表3 1 ) ，在研究层段长1 0 - 9 油层组共可以识别出2 个较大规模的 层序界面，自下而上分别命名为s b i 和s b 2 ，其中s b i 为区域性不整合面，s b 2 一s b 3 为基准面下降到上升的转换面。 s b l 界面 s b l 界面是中三叠系纸坊组与上三叠系延长组的分界面，为区域性不整合面，可全 区对比。野外地质露头剖面上，纸坊组顶部为灰绿色厚层块状砂岩，岩性为岩屑砂岩； 长1 0 为浅灰色块状砂岩，岩性主要为岩屑长石砂岩；二者之间微角度不整合接触关系 ( 图3 3 ) 。盆地内的钻测井剖面上，纸坊组顶部多为灰绿色泥岩，长l o 为浅灰色块状 砂岩，二者之间呈突变接触；自然电位曲线和自然伽玛曲线均呈突变的台阶状；自界面 向上，沉积物粒度由粗变细，砂岩厚度逐渐减薄，泥质夹层增多、厚度变大，反映基准 面上升的沉积特点。 二维地震剖面上，界面之下见削截现象，界面之上常见双向下超反射，冲刷充填和 逐层上超反射特征普遍，反映可容纳空间由小变大的沉积动力学过程。 表3 1 鄂尔多斯盆地延长组层序界面综合判识标志一览表 层序层序边界综合判识标志 成因解释 边界 露头结构标志岩性叠加样式测井曲线标志地震反射标志 层 河道滞留、冲刷正韵律砂岩底s p 、g r 呈箱形 削蚀反射 后期河道冲刷，前期 序 充填沉积部常含泥砾钟形沉积物遭受侵蚀 项前积叠置样式砂反韵律砂岩泥s p 、g r 呈漏斗 顶超反射 三角洲前缘进积叠加 部岩的顶部岩向下增多形叠加样式砂岩顶部 边 砂泥岩互层煤线砂泥岩互层煤 s p 、g r 由漏斗 整一现象 湖相( 滨湖河沼区) 界 或泥炭层 线或泥炭层形向钟形 砂泥岩薄互层区 层 透镜状砂岩超覆正韵律沉积s p 、g r 呈箱形 上超反射 可容纳空间增大，沉 序 沉积河道滞留沉积钟形积范围向陆迁移 底砂岩透镜体叠叠置正韵律砂s p 、g r 呈指形 丘状叠加反射 可容纳空间增大时的 部置，底部冲刷岩体钟形叠加( 水下) 河道沉积 边 砂岩透镜体位于 正韵律沉积泥s p 、g r 呈箱形 低可容纳空间的( 水 界 界面之上 岩向上增多钟形 双向下超反射 下) 河道沉积 s b 2 界面 s b 2 界面大致相当于长1 0 与长9 油层组的分界面，界面性质为沉积作用转换面。 野外地质露头剖面上，界面之下为呈进积叠加样式的砂岩，界面之上为透镜状砂岩( 图 1 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 3 3 ) ；钻、测井剖面上，该界面位于进积叠加样式到退积叠加样式基准面旋回的转换位 置，反映了可容纳空间变小再变大的沉积动力学过程；地震剖面上，界面之上的双向下 超及上超现象普遍。 图3 - 3 野外露头剖向上的层序界面特征及层序内部旋回叠加样式 ( a ：长1 0 与纸坊组的角度不整合；b ：长l o 下部正韵律沉积) ( c ：s b 2