目 录
第一章 区域地层特征及构造背景 .................................................................................................. 1
一、地理位置 ............................................................................................................................... 1 二、区域构造特征 ....................................................................................................................... 2 三、 沉积古地理 ......................................................................................................................... 3 第二章 主要标志层及其沉积特征 .................................................................................................. 3
一、标志层及其特征 ................................................................................................................... 3
1、张家滩油页岩(主要标志层B1) ................................................................................ 4 2、细脖子(或高阻泥岩)段 .............................................................................................. 6 4、瓦窑堡煤系地层 .............................................................................................................. 8 5、凝灰质泥岩(斑脱岩)薄层 .......................................................................................... 8 6、宝塔山砂岩段(B5) ................................................................................................... 10
第三章 地层划分依据 .................................................................................................................... 11
一、地层的划分依据 ................................................................................................................. 11
1、第四系 ............................................................................................................................ 13 2、中下侏罗统延安组 ........................................................................................................ 13 3、上三叠统延长组 ............................................................................................................ 13
第四章 地层对比特征 .................................................................................................................... 26
1、长1油层组 ........................................................................................................................... 26 2、长21亚组 .............................................................................................................................. 27 3、长22亚组 .............................................................................................................................. 27 4、长23亚组 .............................................................................................................................. 27 5、长3油层组 ........................................................................................................................... 27 6、长4+5油层组 ...................................................................................................................... 28 7、长61亚组 .............................................................................................................................. 28 8、长62亚组 .............................................................................................................................. 29 9、长63亚组 .............................................................................................................................. 29 10、长64亚组 ............................................................................................................................ 29 第五章 结论与建议 ........................................................................................................................ 30
一、主要结论 ............................................................................................................................. 30 二、建议 ..................................................................................................................................... 30
延长油田东部油区地层统层
第一章 区域地层特征及构造背景
一、地理位置
延长油矿东部油区主要位于陕西省延安市的东北部。油田地貌上属黄土高原峁梁丘陵区,区内沟壑纵横。(图1-1)
图1-1延长油矿东部油区地理位置图
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延长油田东部油区地层统层
二、区域构造特征
延长油田东部油区大地构造位置处在鄂尔多斯盆地东部二级构造单元—陕北斜坡上。该盆地构造形态总体为一东翼宽缓,西翼陡窄的南北向不对称矩形大向斜盆地,面积25万km2,盆地内部构造相对简单,地层平缓,仅盆地边缘褶皱断裂比较发育(图1-2)。陕北斜坡为鄂
图1—2 延长油田东部油区构造位置示意图
尔多斯盆地的主体部分,主要形成于早白垩世,为一向西倾斜的平缓大单斜,地层倾角一般小于1°,平均地层梯度10m/km左右。由西向东出露的地层依次为第四系、第三系、白垩系、侏罗系及三叠系。该斜坡内断层与局部构造均不发育,以发育差异压实作用形成的低幅度鼻状构造为主,且鼻状构造形态多不规则,方向性较差,两翼一般近对称,倾角小于2°,闭合
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延长油田东部油区地层统层 面积小于10 km2。闭合度一般为10-20m ,幅度较大,圈闭较好的背斜构造在该斜坡不发育。 三、 沉积古地理
自古生代末到中生代早期,鄂尔多斯盆地逐渐由近-滨海平原向内陆湖盆转化。到晚三
叠世,出现了大型内陆湖泊,长7油层组上部区域性稳定分布的张家滩油页岩的沉积标志着湖盆的发育达到了全盛的阶段,湖泊面积达到最大。延长期大型湖泊汇集于盆地南部。长10-长7是一个持续性水进的时期,在以长7层组上部的张家滩页岩为标志的最大湖进之后,湖盆开始收缩,河流作用逐渐加强,并在湖盆北翼宽缓的浅水台地上形成了一系列大型水退型三角洲沉积建造,并以长6时的三角洲建造为代表,自西向东依次有定边、吴旗、志丹、安塞、延安共计5个大型的三角洲发育,分布面积分别在1000~2000km2,其中以延安三角洲规模最大。长6是三角洲建设的高潮期,到长4+5时出现大范围沼泽平原化,长3—长1期为湖盆充填消亡阶段。
第二章 主要标志层及其沉积特征
延长油田东部油区钻遇地层由新到老有第四系、侏罗系中下统延安组、三叠系上统延长组(附图2-1)。由于区域较大、区块分布的不同,钻遇地层的情况亦有所不同,在东南部,第四系直接不整合覆盖在三叠系延长组之上,缺失侏罗系、白垩系地层;在西北部,第三系、白垩系、侏罗系上统缺失,部分地区存在侏罗系中下统延安组与三叠系上统延长组不整合接触。总体来说,在研究区内,钻井资料表明,侏罗系延安组、三叠系延长组长1油层组残留厚度变化较大,而其它层段厚度比较稳定。
在地层、油层组的划分对比过程中,本文借鉴了原地矿系统及长庆油田、延长油矿对陕北地区三叠系地层及油层组的划分标准(见表2-1)
一、长庆划分方案
长庆油田的油层组划分方案主要是根据沉积旋回与标志层相结合,适当考虑厚度的办法划分的。他们认为以张家滩页岩为代表的湖进以来,陕甘宁盆地内部的统一的大湖泊一直延续到T3Y5(长1)。吴旗—安塞—三延地区一直是一个湖泊三角洲发育的地区,湖泊反复进退可能是造成不同时期三角洲的主要原因。因此,他们首先按标志层控制住各油层组的大致范
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延长油田东部油区地层统层
围,然后按旋回确定具体的油层组界限。如果在厚度上不协调,再考虑厚度原则。
长庆油田根据凝灰岩(斑脱岩)标志层和沉积旋回,把张家滩页岩段上的延长组细分为6个油层组和6个亚油层组。
长庆油田从张家滩页岩以上的延长组中挑选出了9个标志层,自上而下编号为k1—k9,其中在安塞地区比较稳定的有k1、k3、k8、和k9等4个。
k1—又称张家滩页岩,主要为黑色泥岩、粉砂质泥岩,厚3-4m。其在电测曲线上表现为高声速时差(320-370微秒/米),高伽玛(10-12.5微伦琴/小时)、中低电阻。其中尤以高的箱状时差曲线形态最为突出。k1在各井中的出现率为100%。k1位于长7中部,距底界约25-35m。
k2—为凝灰岩,厚约1m左右。电性呈高声速、高伽玛、低电阻、尖刀状井径。在各井中的出现率为93%,位于距长63底界2-5米处。
K3—为米黄-灰黄色凝灰岩,电性同上,厚度小于0.5-1m。出现率为100%,位于距长62底界1-3m处。
K4—为泥岩,电性特征同上。出现率为58.1%,位于距长61顶3-10m处。 K5—为凝灰岩,电性同上。出现率为67.7%,位于距长4+5中部。
K6—为泥岩与凝灰岩,电性同上。出现率为74.2%,位于距长3底5-10m处。 K7—为泥岩与凝灰岩,电性同上。出现率为61.3%,位于距长3顶3-5m处。
K8—为碳质泥岩、凝灰岩互层,电性同上,出现率为88.6%,位于距长22顶3-5m处。 K9—为碳质泥岩、煤线夹凝灰岩,电性同上,出现率为100%,位于距长1底0-5m处。
二、标志层及其特征
1、张家滩油页岩(主要标志层B1)
鄂尔多斯盆地三叠系地层对比的传统标志层为延长组第二段(T3y2)上部的黑色油页岩,即张家滩油页岩。地表剖面将其定为KT标志层,该层段在整个研究区内分布较稳定,厚度10~30m不等,南部一般8-15米,北部3-5米。电性特征具有高伽玛、高时差、低电阻、自
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延长油田东部油区地层统层
表2-1 鄂尔多斯盆地陕北地区三叠系地层及油组划分对比
地层系统 系 统 J1-2 J1-2 三组 本 报 告 第五段T3y5 长1 长 庆 油 田 第五段T3y5 长1 三普 姚店、川口油田延长油矿 (1974年) (1988年) (1991年) 第五段 T3y5 第四段 T3y4 长1 长2 长3 长4+5 长4+5 长61 第 三 段 T3y31-3 长61 长62 长63 长64 第二段 T3y21-2 第一段 T3y1 长7 长62 长63 长64 长65 长7 延长 油层 长1 永坪油层 11~12层 13~15层 16~18层 19~22层 23~25层 26~28层 延长油田 (1988年前) 标 志 层 区域标志层 宝塔砂岩段(B5) 瓦窑堡煤系地层 (辅助B4) 地区标志层 三 延 第四段长 第四段 长2 2 Ty T3y4 34 上 长 长3 3 叠 长4+5 长4+5 长 11第 第 长长 6 6 三 三 段 段 系 长62 长62 T3y3 T3y3 3 组 长6 长6 长64 长64 长7 第二段长7 第二段 统 T3y T3y2 T3y2 长、长 长、长 8989叠第一段 第一段 长10 长10 T3y1 T3y1 中统 T2 z 永坪砂岩段 (辅助B3) 长2+3 细脖子段(B2辅助) 高阻泥岩段 凝灰质泥岩 (薄层) 张家滩页岩(B1) 李家畔页岩(B0) 长石砂岩段 纸 坊 组
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延长油田东部油区地层统层 然电位平直、大段偏正的特点,在其顶部或底部常出现一见峰状高阻,特征明显,易于识别(插图2-2)。
860自然伽玛自然电位深度 50 250 0 100 (m)岩性剖面4米视电阻率声速 0 250 350 150 说明870880890张家滩油页岩(B1标志层)900910图2-2张家滩黑页岩(B1标志层)岩性、电性特征(据川30井)920 930
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2、细脖子(或高阻泥岩)段
延长组第三段上部(相当于长4+5)为一套深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩和碳质泥岩沉积,夹煤线。底部为砂泥岩互层沉积,区域分布较为稳定。下段储层岩性主要为浅灰色、灰色细粒长石砂岩与深灰、灰黑色砂质泥岩及黑色泥质岩不等厚互层,部分砂岩段含油。电性特征为自然电位呈微小波状、泥岩段曲线大段偏正,自然伽玛曲线和视电阻率曲线具指状高值,俗称细脖子(或高阻泥岩)段,为三叠系延长组地层对比的区域性辅助标志层。(图2-3)
自然电位自然伽玛深度分层 -20 80 50 200 (m)700岩心剖面4米视电阻率声波时差 0 200 150 300 说明长2+3710720730740750长4+5760为一套深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩和碳质泥岩沉积,夹煤线。电性特征为自然电位呈微小波状、泥岩段曲线大段偏正,自然伽玛曲线和4m视电阻率曲线具刺状高值,俗称细脖子(或高阻泥岩)段。770780790长6-1800图2-3细脖子段(标志层B2)岩性、电性特征(川42井)810820
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430自然伽玛深度段 0 自然电位 100 50 250 (m)440岩性剖面声速4米视电阻率 150 300 0 150 说明长2+3450460470480490500长4+5510一套深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩和碳质泥岩沉积,夹煤线。电性特征为自然电位呈微小波状、泥岩段曲线大段偏正,自然伽玛曲线和4m视电阻率曲线具刺状高值,俗称细脖子(或高阻泥岩)段,为三叠系延长组地层对比的区域性辅助标志层。520530540550560长6570图2-3 细脖子(高阻泥岩)段岩性、电性特征(据理283井)580
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(1)B2标志层
岩性为炭质泥岩或含碳泥岩,电性特征:由两个相伴而生的高阻尖子组成,两者相距20米。4米视电阻率达280Ω.M以上。将下部高阻尖子作为长61的顶界。
(2)B3标志层
由一系列(一般为5个)相伴而生的高阻尖子组成,所对应均为含碳泥岩或页岩,从上至下第二个尖子的底部为低阻点,对应着数厘米的斑脱岩。该斑脱岩的自然伽玛和声速都呈高阻尖峰状。这5个高阻尖子较均匀地分布在30多米的范围内,其4米视电阻率100~200Ω.M。最上一个高阻尖子定为长4+5的顶界。
3、块状砂岩段
延长组第四段上部(相当于长2)为一套灰绿色块状细粒长石砂岩夹深灰色泥岩、粉砂质泥岩及煤线,区域分布稳定,自然电位呈箱状负异常,自然伽玛大段块状突起,为三叠系延长组地层对比的辅助标志层。 4、瓦窑堡煤系地层
长1油层组也称瓦窑堡含煤段(相当于长1):以砂-粉砂-泥质的多个沉积韵律为特征,并夹有多层黑色碳质页岩和薄煤层,局部地方煤层可供开采,含有丰富的植物化石碎片。在电性特征上,长l泥岩集中段因富含碳质及煤层,具有一系列密集的梳齿状高阻尖子,自然伽玛曲线呈锯齿状。为三叠系延长组地层对比的辅助标志层。
5、凝灰质泥岩(斑脱岩)薄层
延长组第三段下部发育多层凝灰质泥岩(斑脱岩)薄层,在研究区内分布稳定,电性特征为高伽玛、高时差、低电阻,声速呈单峰或双峰状(图2-4),是区内进行油层组划分及小层对比的重要标志。
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延长油田东部油区地层统层 自然电位自然伽玛深度分层730 0 100 50 200 (m)长6-1岩性剖面声速4米视电阻率 200 300 0 200 说明740750760770长6-2780790800长6-3延长组第三段下部(相当于长7-1、长6-4、长6-3)发育多层凝灰质泥岩薄层,在研究区内分布稳定,电性特征为高伽玛、高时差、低电阻,声速呈单峰或双峰状,是区内进行油层组划分及小层对比的重要标志。810820830长6-4840图2-4 凝灰质泥岩薄层(标志层S1,S2,S3,S4)(据川30井)850 860(1)S1
标志层
是本区长6与长7的界线。据张家滩黑页岩50米左右。由炭质页岩、砂质泥岩及斑脱岩组成,厚2~3米。在油区南部有两层斑脱岩,两层相距1米,向北部,上层斑脱岩渐变为凝灰质砂岩。电性特征一般是尖锋状的高自然伽玛、高声波时差,自然伽玛是全井段的最高值,一般可达1.4~1.9万脉冲/分。南部区域因存在两层斑脱岩,相距很近,出现双尖锋状的自然伽玛和大声波时差。
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(2)S2标志层
由2~4层斑脱岩组成,南部油区有4层斑脱岩,均匀地、近等间距的分布在长64油层中。北部区域变为两层(斑脱岩和凝灰岩),形成较为特征的双峰高伽玛曲线。最上面一层斑脱岩即为长64的顶界。
(3)S3标志层
由1~2层斑脱岩组成。如果长63中上部砂岩发育,则下面一层斑脱岩不存在或电性不明显。上面一层作为长63的顶界。
(4)S4标志层
由泥岩或砂质泥岩组成。电性特征自然电位和自然伽玛同步偏右。该段作为长62的顶界。
6、宝塔山砂岩段(B5)
侏罗系延安组底部的一套灰白色巨厚—块状中、粗粒砂岩,岩性较稳定,仅在本区部分区域出现。自然电位呈箱状负异常,呈极高的电阻率,电性特征明显。为侏罗系延安组地层对比的辅助标志层。(图2-5)
自然电位自然伽玛声波时差4米视电阻率深度分层 -20 80 50 200 (m)岩心剖面 150 300 0 200 260说明延 安 组280为一套灰白色巨厚-块状中、粗粒砂岩,岩性较稳定,仅在本区部分区域出现。自然电位呈箱状负异常,呈极高的电阻率,电性特征明显。为侏罗系延安组地层对比的辅助标志层。长1300图2-5 宝塔砂岩段岩性、电性特征(据川42井)
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自然电位自然伽马组 0 100 50 200 岩性剖面声速4米视电阻率深度 200 400 0 500 (m)170岩性描述180延 安 组190一套灰白色巨厚-块状中、粗粒砂岩,岩性较稳定,仅在本区部分区域出现。200自然电位呈箱状负异常,呈极高的电阻率,电性特征明显。为侏罗系延安组地层对比的辅助标志层。210长1220图2-5 宝塔砂岩段(B)岩性、电性特征(据唐界18井)23090自然电位自然伽马分层深度 0 100 50 200 (m)岩性剖面声速4米视电阻率 150 300 0 500 240说明100延 110安 组一套灰白色巨厚-块状中、粗粒砂岩,岩性较稳定,仅在本区部分区域出现。自然电位呈箱状负异常,呈极高的电阻率,电性特征明显。为侏罗系延安组地层对比的辅助标志层。120长1130图2-5 宝塔砂岩段岩性、电性特征(标志层B5)(据子94井)140 150第三章 地层划分依据
一、地层划分的几种标志
在石油勘探与开发中,为了准确地寻找目的层,制订科学的勘探开发方案,地层的划分与对比要求以等时地层单位为标准。目前常用等时地层标志包括区域地层不整合(沉积间断)面,岩性-时间标志层和水进相等。在本区的工作中,我们主要采用以下几种标志:
1、区域地层不整合面
上三叠统延长组与下侏罗统延安组之间的不整合是本区划分系的主要标志。
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延长组第五段(长1)因受三叠纪末印支运动的影响,保存程度差异甚大。本区是陕甘宁盆地中T3Y5(长1)保存较好的地区之一。其中尤以北部与西北部保存最为完全,最大残留厚度可达400m左右,而向东南北各方向则渐次减薄以至完全剥失,反映了侏罗系沉积前的深切谷地貌。
2、分布广泛稳定的湖相泥岩
T3Y2的张家滩页岩(B1标志层)和T3Y5底部的湖相泥岩分布广泛,厚度稳定变化,因此在本次工作中我们把它们作为地层划分与对比的主要依据。在本区B1标志层的厚度多在10m左右,T3Y5底部的湖相泥岩多在15m左右。它们在区域上分布稳定,电性特征突出,均以高伽玛、中低电阻为特征。其间的延长组地层厚度接近(770-790m),反映原始沉积盆地地形平坦,构造沉降稳定的特点。是本区地层对比的最重要标志层。
3、斑脱岩
斑脱岩是凝灰岩的蚀变产物。因其堆积快、分布广,加之岩性典型、电性特征突出,易于辨识,通常被当作最理想的岩性-时间标志层。延长组发育有大量斑脱岩薄夹层,但是其发育程度差别甚大,所以我们只在其中选择了区域分布稳定者作对比标志。(它们是划分长7、长6和长4+5以及长6内部亚油层组的标志。)
4、区域分布广泛稳定的进积型河道砂体
大型的河道砂体顶底界面是古地理环境发生突然变化的标志。它们可能是地层基准面升降速率发生突变的一种响应。按照容纳空间理论,河流的广泛下切作用,是基准面下降到地表以下的结果。席状的巨厚河道砂体是在容纳空间变化速率/沉积物供应速率的比值较低的背景下形成的,因此,在层序地层学中通常把辫状河的席状砂体基底作为层序的界面。河道砂体的顶面代表河道沉积的终结,其上的泥质沉积物反映容纳空间的突然增大,也即地层基准面的快速上升。这种反映区域性基准面升降变化的面,也是一种等时界面。因此,在河流沉积的长3及长2油层中,我们将利用这种界面作为地层划分与对比的依据。
二、地层的划分依据
延长油田东部油区钻遇地层由新到老依次为第四系、侏罗系中下统延安组、三叠系上统延长组。第三系、白垩系、侏罗系上统在本区缺失。其中延长组为该
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油区的钻探目的层系,自上而下分为五个层段。其地层特征和划分依据如下: 1、第四系
主要为浅黄色粉砂质黄土及冲积砂砾石层,厚度一般小于200米,与下伏
地层呈不整合接触。 2、中下侏罗统延安组
仅在本区部分区域存在,主要分布在川口油田西部、丰富川、蟠龙及子长、子北区域。为灰黑色泥岩与灰白色砂岩夹煤层;底部为巨厚含砾粗砂岩,即为“宝塔山砂岩”。 3、上三叠统延长组
延长组在鄂尔多斯盆地一般1200~1700米,按照岩性特征通常划分为五个岩性段(T3Y1——T3Y5),在区域上以含延长植物群的Danaeopsis-Bernoullia组合及淡水双壳类的Shaanxiconcha-nio组合为特征。
1)T3y1。其以其以厚层块状中、粗长石砂岩为主,夹多层深灰色泥、页岩。下部常有含砾砂岩或砾状砂岩。因含肉红色斜长石及沸石较多,砂岩表面常呈肉红色斑点,俗称“麻斑状结构”。砂岩的自然电位大段偏负,电阻较高,其对应为长10油层组。该层在区域上总的特征是自北向南增厚,一般厚250~350m。
本段井孔中化石稀少,仅见介形虫化石。在剖面上采有双壳类化石。 Shaamdooncha fragilis,Unio sp.;植物化石有蟹形新芦术、陕西似托弟蕨等。
2)T3y2。其以浅湖相深灰、灰黑色泥岩夹薄层粉细砂岩或两者的薄互层为主,厚200~250m。一般上粗下细,下部泥质含量高,以泥岩为主,其对应长9油层组。上部以砂岩为主,对应长8油层组。下部的泥、页岩俗称“李家畔页岩”。其构成了延长组的下部高阻层。在志丹地区可与凝灰质泥岩对比。其电性也发生了变化,反而以低阻为特征。
孢粉组合的总特征以孢子为主,花粉居次要地位。以光面圆形孢属含量最高,花粉中以双囊粉属为主要成分。
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延长油田东部油区地层统层
采到的植物化石有蔡耶贝尔瑙蕨、多实拟丹尼蕨、粗脉楔拜拉、似木贼、舌叶、新芦木。
3)T3y3。其为深灰色泥、页岩与灰色粉砂岩、细砂岩互层,厚300m左右。底部发育一套半深湖相油页岩(张家滩页岩)、泥岩夹薄层凝灰岩(凝灰岩主要分布在北部)。本段下部的油页岩段具高阻、高自然伽玛的特征。该层在全区分布比较稳定,沿用过去的叫法,称为上高阻层。在盆地的西部、南部主要为泥岩、页岩及碳质泥岩,含凝灰质比较少。在盆地东北方向的长庆气田,虽然油页岩、碳质页岩均不发育,但其间的凝灰岩或凝灰质泥岩低阻待征很明显。盆地中部以河流三角洲沉积的中细、粉细砂岩夹暗色泥岩为主,上部以浅湖相砂泥岩互层为主。上、中、下部分别为长4+5、长6、长7油层组。
孢粉资料显示以花粉为主,孢子次之。花粉为两囊粉,孢子以含量较高的旋脊孢属及合囊蕨于孢属为其特征。
采到的植物化石有陕西似托弟蕨、蟹形新芦木、舌叶。
4) T3y4。其为滨浅湖—三角洲相灰绿色中、细粒砂岩夹灰色、深灰色泥、页岩,厚250~300m。其有两个砂岩集中段,下部砂岩段以中、上段砂岩较集中,向下变为泥岩夹粉、细砂岩薄层。向盆地东北方向至长庆气田处,下部砂岩段变得非常发育。该段的电性特征为自然电位偏负、砂岩部分电阻较低,泥岩夹粉砂岩段电阻较高,呈薄尖峰状,其划为长3油层组。上部砂岩集中段的砂岩相对较粗,划为长2油层组。该段地层由于在印支期遭受剥蚀,在盆地西南的马岭、镇原、合水等地区,上部砂岩不全或缺失,甚至下部的长3砂岩段也保存不全。
孢粉中孢子含量略大于花粉含量,孢子以光面单缝孢属、合囊蕨孢属含量略高为本层的特征之一。
植物化石丰富,采有蔡耶贝尔脑蕨、斯氏星豪蕨、狭叶枝脉蕨、宣君枝脉蕨、拉契波斯基枝脉蕨、坚强丁菲羊齿、座延羊齿型丁菲羊齿、列克勒带羊齿、下凹带羊齿、舌叶、陕西似托弟蕨、李氏中国似查米亚。
(5) T3y5。其为平原、沼泽化深灰色泥、页岩夹煤层。岩性细,泥岩碳化现象较重,
常见碳质页岩和煤线,植物化石碎片多见等是该段的特点。在个别地区的井中可见油页岩。盆地东北部,泥岩中因含凝灰质,其一般表现为低电阻、特低电阻特征。
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本段下部有些地方发育块砂岩,与T3y4不易区分,顶部因受印支期剥蚀,厚度残缺不全,东部T3y5地层相对自保存较多,在子27井,厚度达321m,在铜川剖面上也有226m。
介形虫以棒神虫为主,孢粉中的棒纹三缝比较特殊,可作为划分该层的化石依据。
采到的植物化石有蟹形新芦木、卡莱新芦木、葛利普枝脉蕨、陕西似托弟藏。总的来看,三叠系延长组至侏罗系延安组具有以下特点。
(1)保罗系岩性为白色、灰白色,而进入三叠系后,砂岩为浅灰绿色、微绿色,且其砂岩的粒度比侏罗系底部的砂岩细。
(2)在三叠系内部,电位曲线从上到下逐渐偏正,在一些变化特征明显的井中可以分为五段,即长1电位偏正,长2、长3电位偏负,长4+5、长6由偏负逐渐偏正,为过渡段,长7、长8、长9电位总体偏正,而长10则为箱形正、负相间。这一特点是由延长组岩性特征所决定的。长10岩性较粗,属河流相沉积,长9一长2,岩性由下向上逐渐变粗,是湖相逐渐变为滨浅湖—三角洲相的反映。长1岩性较细,在盆地的东部甚至为一套含煤地层。
根据岩性、电性和含油特征又将其划分长1、长2、长3、长4+5、长6和长7等10个油层组(表3-1)。由于长2、长4+5油层组下段和长6油层组是延长油田东部油区的主要含油层段,且区内多数钻井仅钻至长6-4的底部即完钻,故本次地层划分和对比研究主要以长2+3、长4+5和长6油层组为重点。
本区长2油层组可划分为长21、长22、长23等3个亚组。该油层组主要分布在延河以北地区,沉积稳定,砂层厚度大,测井曲线特征明显。
长6油层组可划分为长61、长62、长63、长64等4个亚组,该油层组含多套薄的斑脱岩,它们不仅沉积稳定,分布广泛,而且测井曲线特征明显,易于识别,是本区地层划分对比的的重要标志层。
本区延长组岩性主要为灰~灰白色厚层块状中-细粒长石砂岩、粉砂岩,夹有灰~灰白及灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥质砂岩及煤线等。各油层组与上覆、下伏层均整合接触。根据岩性组合特征及沉积旋回,各亚层组及油层组的界线特征简述如下:
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系 第四系 侏罗系 统 全新统 中下统 表3-1 延长油田东部油区地层划分简表 组 段 油层组 砂层组 离石—马兰组 延安组 富县组 第五段(T3Y5) 长1 长21 长22 第四段(T3Y4) 长2+3 3长2 延 长3 长4+5 1长6 长 长62 第三段(T3Y3) 长6 长63 长64 组 长7 长8 第二段(T3Y2) 长9 第一段(T3Y1) 长10 三 叠 系 上 统 (1)侏罗系延安组/长1油层组(B5标志层):
宝塔砂岩为全区地层对比的一明显标志层,该层在侏罗系延安组地层中为一分布稳定的砂体,其在整个盆地内稳定分布,以下部自然电位、自然伽玛、声速突然增大,视电阻率减小与长1油层组分界,电性特征明显,较易识别。(图3-1) (2)长1油层组/长21油层亚组(B4标志层):
长1与长2油层组的界限缺乏统一的界定。长庆油田(1984)在安塞地区以K9标志层(碳质泥岩、煤线夹凝灰岩)。电性呈高声速、高伽玛、低电阻、尖刀状井径。在各井中的出现率为100%,位于距长1底(0-5m处)为标准,不拘伲于大砂体,三普(1974)则把长2的顶划在厚砂层的顶。本区的长2巨厚砂层之上仍发育有几个厚10~20m的砂层,子长油矿曾将长2顶放在巨厚砂层之上约50~90m处。
通过区域内多条地层剖面的对比,考虑到沉积旋回和长2油层组储盖的完整
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组合,决定把长l与长2油层组的界限放在长2上部大砂体之上的泥质岩的顶部,即k9标志层的底部。理由是:①长2上部大砂体单层厚度巨大,区域分布广而稳定,可绵延数十公里,在整个研究区内易于把握。虽然长l下部(T3y15)也发育几个厚达15-20m的砂体,但是它们侧向上是不稳定的透镜体。②长2上部大砂体的顶面大致处于同一地层水平上。③目前长2的油层主要集中在长2大砂体的上部。④该界面是古地理环境突变的转折点,反映了基准面升降的突然变化,是一个良好的时间面。⑤长2油层组一般具有3个完整的沉积旋回,构成了3个砂底泥顶的岩性组合,即在长2中按旋回性又可分出长21、长22及长23三个亚细层组。
在岩性特征与电测曲线上,长1与长2地层有较明显的鉴别特征:长1油层组是一套湿地沼泽相发育的煤系地层,以砂-粉砂-泥质的多个沉积韵律为特征,多为薄层砂、泥岩互层。而长2油层组却是以巨厚的席状砂体为主的辫状河沉积。在电性特征上,长l泥岩集中段因富含碳质及煤层,具有一系列密集的梳齿状高阻尖子,自然伽玛曲线呈锯齿状。长2油层组则以其自然电位偏负、呈箱状和自然伽玛曲线的大段块状突起形态与之明显不同(图3-2)。特别是其顶部有一层较纯的泥岩或斑脱岩层,表现出非常高的幅值,自然伽玛曲线呈现为一剑状峰态。
段自然伽马自然电位深度 0 150 -50 100 (m)岩性剖面 150 640声速4米视电阻率 300 0 200 650长1660670680长2690图3-2 长1/长2地层界线岩性、电性特征(据冯44井)710(3)长21油层亚组/长22油层亚组:
长22顶部有一层数米厚的泥质岩或粉砂质泥岩,其下即为厚层块状灰白色
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长石砂岩,其电性特征为对应泥岩处有一异常高的自然咖玛(幅值一般10~15
段自然伽马自然电位深度岩性剖面声速4米视电阻率 0 150 -50 200 (m) 150 300 0 200 560长2-1570580590长2-2600610620长2-3630图3-3长2-2与长2-1、长2-3地层界线岩性、电性特征(据冯6井)640千脉冲/分)、相对高电阻率(60~100Ω·M)。其下,自然咖玛和自然电位值急
650剧下降,并达到本区的最低值。这一特征在本区各井中均表现明显,易于识别和对比,是一个很好的对比标志(图3-3)。 (4)长2油层亚组/长2油层亚组:
长22/长23均以长石砂岩为主,电性以低自然伽玛和低自然电位值为特征,且它们的岩性和电性特征相似。但在长23的顶部,一般存有一厚3-5米的深灰色泥岩或粉砂质泥岩,电性曲线上,在整个长22~长23表现为低值,变化幅度小的自然伽玛值中,形成了一个明显的剑状峰值,一般达到11千脉冲/分;与之同步,自然电位和声波均有同步反映(见图3-3)。
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(5)长23油层亚组/长3油层组:
长2与长3油层组均以发育块状砂岩为特征。一般情况下要确定长2/长3界线有一定困难,本次地层划分中充分考虑了岩性原则、厚度原则和沉积旋回原则。①T3y4上部均为厚达百余米的巨厚砂岩复合体,其顶与K9一致,因此,以该厚度为准(约110~130m左右)与其它井相比较,卡出一个长2/长3界限来;② 长2砂岩一般更发育,并多呈厚层块状;③长2油层组一般具有3个完整的沉积旋回,构成了3个砂底泥顶的岩性组合。长2地层主要是巨厚砂岩复合体发育的辫状河沉积,砂体厚度最大者可达70-80m,自然电位呈箱状;长3地层主要为砂质曲流河沉积的砂岩与泥岩的韵律互层,各类电测曲线呈锯齿状。在其顶部,泥质岩在区域上增多,电测曲线在界线处形成双峰,与界面以上的富砂段界线较易把握。因此,我们把该界面作为长2与长3油层组的分界。
图3-4为冯23井长23与长3界线处的典型曲线。
组自然电位自然伽玛深度 -120 -20 60 150 (m)550岩性剖面RT 10 50 150 AC 300 560长2-3570580590长3600图3-4长2-3/长3地层界线岩性、电性特征(据冯23井)620 长3油层组的厚度在100~110m左右。
(6)长3油层组/长4+5油层组(B3标志层):
长3与长4+5油层组(相当于T3y33)。在岩性上有明显不同。长4+5油层组
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以泥质岩、粉砂岩和中厚层砂岩为主,砂体相对较少,其厚度很少超过20m,横向连续性差,多为孤立状透镜。电性上泥岩段自然电位曲线大段偏正,称之为“细脖子段”。长4+5油层组总体上自然电位曲线主要为齿状、指状负异常,局部箱状负异常,自然伽玛曲线呈指状、箱状,视电阻率曲线齿状低值,局部中高阻。而长3则主要为砂质的曲流河沉积、砂岩较发育,连续性较好。在电性上自然电位曲线主要表现为箱状负异常,个别为钟状负异常,自然伽玛曲线基本与自然电位曲线同形,视电阻率曲线齿状低值夹尖峰中高阻,一般10~120Ω·M(图3-5)。
670自然电位自然伽玛深度组 -120 -20 60 150 (m)680岩性剖面RT 10 50 150 AC 300 长3690700710长4+5720图3-5长3/长4+5地层界线岩性、电性特征(据冯23井)740 长4+5油层组与长3油层组界线以长4+5油层组顶部的多个相伴而生的高阻尖子组成为标志,它们均匀地分布在30多米的范围内。所对应的均为含碳泥岩或泥岩,从上向下第二个高阻尖子对应着数厘米的斑脱岩。这几个高阻尖子以上,厚层乃至块状砂岩的出现频率增高,使得高阻尖子与长3底部标志之间的电位曲线形成较明显的“细脖子”。因此,将最上一个高阻尖子定位长4+5的顶界。
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(7)长4+5/长6油层组(B2标志层):
长4+5下部电测曲线可见2个相距约20m的高阻尖峰,其中下部尖峰为长4+5与长61的分界线,厚约1~1.5m,自然电位曲`线接近泥岩基线或微偏正,伽玛曲线呈峰状高值,一般大于11千脉冲;声波时差曲线呈中齿状,声波时差可达275微秒米;2.5米视电阻率曲线呈箭状高突,阻值一般80~100Ω·M,一般距离长6顶界约20米。本层在区内分布较稳定,是地层划分和对比的良好标志,岩性解释为煤层或碳质泥岩(图3-6)。
自然电位自然伽玛深度岩性剖面分层 -50 100 50 200 820(m) 0 Rt 200 200 ac 300 说明830长4+5840850长6-1860图3-6 长4+5与长6地层界线岩性、电性特征(据川1井)870 880(8)长6油层亚组/长6油层亚组(S4标志层) 长61与的长62分界是以长62顶部一层不太稳定的斑脱岩组成,横向过渡为泥岩或粉砂质泥岩分界。对应的电性特征为高伽玛值,自然电位为泥岩基线,电阻率为中-低阻。组界放在其顶部或上砂岩的底部(图3-7)。 (9)长62油层亚组/长63油层亚组(S3标志层) 长62与长63的分界是以长63顶部一套薄的斑脱岩(一般为一层)为标志层,该套斑脱岩横向上有时过渡为泥岩与粉砂质泥岩,厚度约1~2m,分布稳定,钻
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遇率约98%。测井曲线上显示为明显的高自然伽玛值,自然电位为泥岩基线,电阻率中-低值,声速曲线呈高尖单峰。组界放在其顶部(图3-7、8)。 (10)长63油层亚组/长64油层亚组(S2标志层)
长63与长64的分界是以长64上部分布有2套薄的斑脱岩,二者相距约4~6m。上层斑脱岩是长63与长64的分界线,电性特征为高伽玛值,声波时差呈高的尖峰状,电阻率中-低值,自然电位接近泥岩基线。声速尖峰常成对出现,二者相距1.5~2.0m,组界放在标志层的顶部(图3-7、8)。 (11)长64油层亚组/长7油层亚组(S1标志层)
长64的底部一般分布有1~3层相距很近的斑脱岩,该标志层是区内比较稳定的一套斑脱岩,一般位于张家滩黑页岩(B1)之上约50米。具高自然伽玛、高声速和中低电阻,自然电位接近泥岩基线。长64内部的斑脱岩分布稳定,钻遇率接近100%,是长6油层组的典型标志,厚约0.2~0.5m(图3-7、8)。
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三、西部油区地层划分依据
延长油矿西部油区包括志丹探区,钻遇地层较全,钻井资料揭示的地层自上而下为:第四系、白垩系环河—华池组、洛河组;侏罗系安定组、直罗组、延安组、富县组;三叠系延长组(未穿),地层层序正常。各层组岩性特征除安定组发育泥灰岩外,其它均由砂泥岩和煤系地层构成。各地层间的接触关系除第四系与环河—华池组为不整合接触外,其余均为假整合接触。
现将各亚层组及油层组的界线特征简述如下: 1、白垩系志丹群/侏罗系安定组
安定组与上覆白垩系地层为平行不整合接触。
安定组顶泥灰岩段主要由灰黄色泥灰岩、钙质页岩和粉、细砂岩构成,是一套分布稳定的湖泊沉积,是区域上最重要的标志层之一。该段在区内各井中都存在,而且和电性特征都基本一致。本段在自然伽玛曲线表现为明显的高值。2.5米视电阻率曲线上部和下部呈尖刀状或峰状高阻值,中部一段呈小齿或微齿状。
安定组顶部的泥灰岩测井曲线表现为明显的高电阻、高自然伽玛与上覆白垩系巨厚砂岩层的曲线特征截然,易于识别与对比。将其顶部划为白垩系地层和侏罗系地层的界限。
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2、安定组油层组/直罗组油层组
安定底部有一层灰黑色泥岩,测井曲线表现电阻率呈尖刀状或峰状高阻值,井径曲线表现突出,安定组平直,直罗组井径突然变大,跳跃明显。下部直罗组自然电位曲线平直、明显偏负,自然伽玛曲线高值与上覆地层区别明显。
3、直罗组油层组/延安组油层组
直罗组底部为中粗粒长石砂岩、含砾,习称“七里镇砂岩”,自然电位曲线呈箱状负异常,其底为延安组顶界。
4、延安组油层组/富县组油层组
延安组自上而下可划分为4个岩性段和10个油层组,延1~延10。根据沉积旋回分为泥顶砂底的正旋回。见下表:
地层 第五段 延 延 安 群 安 组 第二段 富县组 第一段 第三段 第四段 次级旋回 次级旋回上段 次级旋回下段 旋回上段 旋回下段 次级旋回 旋回上段 旋回下段 油层组划分标准 次级旋回 油层组 延1 延2 延3 延4 延5 延6 延7 延8 延9 延10 延11 延7顶煤在盆底中南部的大部分地区表现为1~3层煤所组成的煤组,单层厚1~3米。在煤系地层不发育地方相变为深灰色泥岩。该煤组电阻比较高,在延安组中分布比较稳定,是地层对比的一个主要标志层。延7顶煤分布稳定,以高阻为特征。在延6砂体发育或煤层发育时,往往出现由2~4个高尖所组成的高阻层,此时,延7的顶往往划在下部的第一或第二个对应煤层的高阻处。延安组中部的煤层发育比较稳定,常见由3~5层煤所组成的煤组,即延6、延7、延8的顶煤,其中,以延6、延7的顶煤最厚,5m左右。
1)、 延8油层亚阻/延9油层亚阻
延9油层组上部的深灰、灰绿色泥岩、粉砂岩、页岩夹泥质粉砂岩薄层。厚度一般在15—40米之间。从延安组整体来看,该段电阻相对较高,岩性较细。
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本段地层代表了延11(富县组)和延10的填平补齐沉积后较大范围内的湖沼相沉积。因此一直作为区域性辅助标志层。见下图
延安组底部以“宝塔山砂岩”为特征,富县组上部为棕紫色、灰色、灰绿色泥岩,下部为灰白色砂岩、含砾砂岩,下粗上细。
5、富县组油层组/长1(长2+3)油层亚组
印支运动使三叠系顶形成沟壑纵横的丘陵地貌。长1顶部因剥蚀而残余厚度不一,有的长1已剥蚀殆尽,甚至长2+3、长4+5以上地层缺失。富县组(J1f)分布局限,以南泥湾剖面为代表,下部砾岩、砾状砂岩或含砾砂岩;上部为棕紫、棕褐色泥岩。两套地层往往发育不全,或缺失下部砾岩段或上部杂色泥岩段被剥蚀,该层段岩性与上下地层易于区别。电测曲线特征为, “杂色泥岩段”井径扩径典型,“砾岩段”自然电位具箱状特征,自然伽玛较下部(延长组)的砂岩段更低,易于区别。与上部砂岩段(延10)比较,其电阻率偏高,伽玛值偏低。该层段是鄂尔多斯盆地中生界地层划分的辅助标志层之一。
6、长2+3油层亚组/长4+5油层亚组
长4+5顶部由深灰、黑色泥岩、页岩夹薄层粉砂岩和碳质页岩构成,自然伽玛曲线具剑状高值,电阻率具低值与长4+5下部易于区分。高伽玛、自然电位偏正与上覆长2+3地层区分明显。
7、长4+5油层亚阻/长6油层亚阻
长4+5在志丹探区主要有下部的深灰色砂、泥岩互层和上部深灰、灰黑色泥岩、页岩夹薄层粉砂岩和碳质页岩构成,厚40—60米不等,。其上部泥岩段电性
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特征是自然电位呈微小波状或齿状,自然伽玛和视电阻率具指状高阻层;下部砂岩层增多,自然伽玛明显降低。总体看来,本区长4+5砂岩夹层比东部多、厚。
8、长6油层亚阻/长7油层亚阻
长7自然电位总体偏正,长7顶部以大套泥岩为主,易于与长6辨认。以长7顶部自然电位突然偏正为界与长6分界。
第四章 地层对比特征
本区各油层组、各油层亚组对比标志明显,且对比标志具全区意义,地层厚度亦变化不大,其对比关系见附图。以下重点就以延长组长1、长2+3、长4+5、长6及其亚组的地层对比特征加以论述。
1、长1油层组
长1油层组也称瓦窑堡含煤段(T3Y5~长1),本油层组岩性主要为浅灰绿色、灰白色薄—中层中-细粒长石砂岩、粉砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩互层,并夹有多层黑色碳质页岩和薄煤层,局部地方煤层可供开采,含有丰富的植物化石碎片。该油层段一般未见顶,厚度可达200m以上。
上部一般为深灰色、灰色泥岩、泥质粉砂岩与粉砂质泥岩、粉砂岩及砂岩互层,在泥岩中夹有煤线。该段自然电位曲线平直或波状起伏,自然伽玛曲线呈箱状、指状;视电阻率中低阻,曲线呈锯齿状,局部呈尖峰状高阻;
下部一般为灰白色细粒长石石英砂岩、浅灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩互层。该段在电性上表现为自然电位曲线呈箱状和低幅值齿状负异常,自然伽玛与自然电位同形,一般5~12千脉冲/分,视电阻率曲线齿状中低阻,一般10~80Ω·M。
长1油层组在本油区因后期抬升剥蚀作用影响,残留厚度不等,并呈西北厚东南薄的特征。
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2、长21亚组
以灰白色厚层中-细粒长石砂岩为主,夹有多层灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩、页岩。砂岩成分主要为长石、石英,含有少量暗色矿物,磨圆及分选均中等。该段在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或指状负异常,异常幅值大。自然伽玛曲线基本与自然电位曲线同形。地层厚度一般在23~49.8米之间。
3、长22亚组
灰白色厚层长石砂岩,夹少量粉砂岩及泥质粉砂岩,顶部有数米厚的粉砂岩或粉砂质泥岩。该段在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或钟状负异常,自然伽玛曲线呈现低值。地层厚度变化于28~57.5米之间。
4、长23亚组
灰白色厚层长石砂岩,夹有浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,泥质含量较长22的高,砂岩磨圆度、分选度均较好。该层在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或钟状负异常,异常幅度大,自然伽玛曲线齿状低值。地层厚度一般在22~59.5米。
5、长3油层组
以灰白色细粒长石砂岩和灰色泥质粉砂岩互层为主,夹少量灰色粉砂岩及泥质粉砂岩。下部以砂岩发育为主,上部泥质岩发育,属河流相沉积。一般由多套砂岩构成,砂岩单层厚度较大。该段在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或指状负异常,个别为钟状负异常,自然伽玛曲线基本与自然电位曲线同形,视电阻率曲线齿状低值夹尖峰中高阻,一般10~120Ω·M。该段沉积厚度变化较大,多在86~135米。
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6、长4+5油层组
总体上为一套灰绿色粉、细砂岩与深灰色泥质岩互层沉积,泥质岩相对集中,常见碳质页岩及煤线。部分区域长4+5油层组的下部砂层厚度为40~50m之间,一个下粗上细的河道旋回组成,其地层厚度一般在30~55m之间,砂体厚度主要在26~34m之间,砂体一般由1~3个单砂层构成,单砂层厚度1.5~16m不等。是长4+5油层组的主要含油层段。
自然电位曲线多为齿状相间,组合异常幅度低于长2+3和长6油层组,声速曲线常有尖齿出现,视电阻率曲线整体偏高,呈高低相间排列的刺状组合,极大与极小峰值相差悬殊。
沉积厚度一般70~107.5m。
长6油层组主要为灰白色厚层块状中—细粒长石砂岩与灰绿色、深灰色及黑色砂质泥岩和粉砂岩的不等厚互层,夹碳质页岩和斑脱岩薄层。
本区上三叠统延长组长6油层组的地层划分,前人已进行大量研究,提出多种划分方案。由于该油层组是本区的主力含油层段,其地层划分方案一直是油田地质工作者关注的焦点。
本次长6油层组地层划分在深入总结前人成果的基础上,结合延长油矿管理局的实际情况,依照电性特征、标志层、厚度原则及沉积旋回性,将长6划分为四个层段:即长61,长62,长63,长64亚细层组。总厚度约120m。
7、长61亚组
主要由灰白色、灰色块状中-细粒长石砂岩、灰色、灰绿色粉砂岩与灰绿色、深灰色粉砂质泥岩、页岩不等厚互层。沉积厚度总体变化不大,一般在厚约40m左右。发育1~3套砂体,多数有1~2套砂体。根据沉积旋回性,又可分为上下两段,下段以厚层状-块状中粒长石砂岩为主,在全区大部分区域沉积较厚,普遍含油;中、上部砂体厚度变化较大,泥岩含量增多。
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8、长62亚组
主要为浅灰、灰色、灰白色薄-中层状细粒长石砂岩及灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩与灰绿色、深灰色、黑色泥岩、砂质泥岩、斑脱岩不等厚互层,地层厚度在23~35m之间。总体来说,本亚油层组砂岩层数、单层厚度都比长61小,沉积厚度东北部和北部区较小,南部和西南部较厚,含油性次之。本段一般可划分2~3个沉积旋回段,旋回下部为灰白色长石细砂岩夹泥岩、粉砂质泥岩,上部为深灰色泥岩夹砂岩,单个旋回厚度8~15m。
9、长63亚组
主要为灰绿色、灰色、深灰色、黑色泥岩、砂质泥岩和灰绿色、灰色薄层长石细砂岩、粉细砂岩、夹1~3层灰绿色斑脱岩,厚度一般24~37m,一般在30m左右。主要由2~3个沉积旋回组成,沉积旋回发育差异较大。砂层单层厚度相对长61、长62较薄,砂岩单层厚度较小,一般为1~3m,少数可达4~10m,层数较多,在局部地区砂岩厚度加大。
10、长64亚组
主要为灰色、深灰色、黑色泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩与灰绿色薄层长石细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩组成,夹数层薄的灰绿色斑脱岩。该亚组沉积厚度较稳定,为18~26m。砂岩单层厚度小,一般小于lm,少数可达2~3m。砂体孤立而不连片,呈鸡窝状分布。
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第五章 结论与建议
一、主要结论
1、根据三叠系延长组岩性电性特征及沉积旋回、含油性等特征,将其分为五个岩性段(T3Y1——T3Y5)以及长1~长10等十个油层组。
2、根据长2油层的岩性、沉积旋回、含油性等特征,可细分为长21、长22、长23三个亚组。
3、根据长6油层的岩性、沉积旋回、含油性等特征,可细分为长61、长62、长63、长64等4个亚组。
4、根据本区的岩性及电性等特征,总结前人的结论,并结合延长油区的实际情况,确定本区底层划分的主要标志层。
二、建议
1、鉴于本区地层对比划分情况,应加强本区域储集层对比研究及综合地质研究。
2、开展全区的沉积相及沉积微相研究,以提高油田勘探及开发效率效益。
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