1、第 卷 第 期 年 月西安科技大学学报 .徐帅康，王锋 陕北地区上三叠统辫状河心滩微观特征 西安科技大学学报，（）：，（）：收稿日期：基金项目：国家自然科学基金项目（，）第一作者：徐帅康，河北邯郸人，硕士研究生，：通信作者：王锋，陕西延安人，工程师，：陕北地区上三叠统辫状河心滩微观特征徐帅康，王 锋（西安科技大学 地质与环境学院，陕西 西安；延长油田靖边采油厂，陕西 靖边）摘 要：鄂尔多斯盆地陕北地区上三叠统延长组以辫状河沉积为主，发育灰绿色、浅灰绿色砂岩、粉砂岩、灰绿色、浅灰黑色泥岩。为明确陕北地区辫状河心滩砂体微观特征，利用测井相特征、辫状河心滩规模分析心滩类别、发育特征、夹层类别及夹层分
2、布特征。结果表明：陕北地区长 辫状河沉积发育纵向沙坝、横向沙坝、斜列沙坝 种类型心滩，辨析出心滩主体、滩头、滩尾、滩翼 部分；心滩内部夹层根据发育位置分为落淤层、串沟、坝间泥、道坝转换夹层 种类型，落淤层分为纵向落淤层、横向落淤层、斜列落淤层 种类型；心滩发育规模是预测落淤层分布的首要因素，对心滩位置的精准识别，结合心滩长宽比、宽厚比绘制心滩规模平面分布模型，预测井间落淤层分布特征。辫状河心滩微观特征研究是分析辫状河沉积的首要任务，心滩内部夹层发育特征是影响辫状河储层的重要因素，研究成果对辫状河心滩砂体特征研究提供借鉴作用。关键词：心滩构型；夹层；落淤层；宽厚比中图分类号：文献标志码：文章编号
3、：（）：开放科学（资源服务）标识码（）：，（，；，）：，：，：，：，：；引 言前人主要从心滩规模精细解剖心滩宽厚比、长宽比与心滩内部夹层分类对心滩砂体构型进行研究。王文胜等、杨少春等、刘喜林等、张吉等通过现代辫状河野外露头与测井特征研究水动力条件对心滩各部位粒度发育特征的影响，横向上将心滩分为心滩主体、滩头、滩翼、滩尾 部分；任燕飞等、陈梁等、王锐、刘钰铭、张彬等根据心滩内部夹层发育位置，垂向上将夹层分为落淤层、串沟、坝间夹层、道坝转换夹层 种类型；于欢、屈伟东等、郑海妮等采用岩性分类方法将夹层分为泥质夹层、钙质夹层 种类型；陈玉琨等、牛博等认为落淤层为心滩内部主要夹层，根据落淤层产状及平面分
4、布提出近穹窿式、近水平式和单向倾斜式 种类型；陈薪凯等对心滩内部沉积发育特征进行解剖，按加积作用对心滩层理影响分出垂向加积、辫状曲流转换、偏心半椭球、复杂构型 种心滩模式；马志欣等提出根据心滩不同部位测井曲线、发育模式及沉积特征不同，以测井响应特征、落淤层发育位置以及垂向微相叠置模式实现心滩构型表征。众多学者从定量表征出发，对心滩及夹层进行综合分析，苏亚拉图等、孙天建等基于灰色理论对辫状河现代沉积进行测量，采用相控与随机建模相结合方法建立夹层空间分布特征三维地质模型；马志欣等、范文田等、李海明等、张善义、何宇航等、张占杨通过总结辫状河心滩长宽比、长厚比、宽厚比来实现定量表征；范文田等对心滩的规
5、模研究与现代辫状河心滩卫星数据，预测心滩长宽比 ，长厚比约 ，宽厚比约 ，心滩长度为 ，宽度为 ；何宇航等根据沉积物理模拟实验，构建心滩砂体宽厚比为，长宽比为 的心滩砂体构型参数模型；张善义、张占杨用地质学统计方法对辫状河心滩规模的野外露头解剖参数进行线性相关性分析，确定心滩长宽比、宽厚比、长厚比定量关系。区域地质特征鄂尔多斯盆地是中生代大型内陆沉积盆地，构造上分为北部伊盟隆起、西部西缘逆冲带及天环坳陷、南部渭北隆起、东部晋西挠褶带、中部陕北斜坡 部分。鄂尔多斯盆地晚三叠纪经历内陆湖盆演化的扩展缩小消亡的水进水退过程，以河流湖泊三角洲沉积为主。随着盆地湖水退缩，长 地层具 个完整沉积沉积旋回，
6、沉积厚层砂岩的辫状河沉积，上部一般发育块状灰白色长石砂岩，下部为 的深灰色泥岩或粉砂质泥岩。心滩类型与发育特征 心滩类型心滩具块状层理砾岩相、槽状（板状）交错层理砂岩相、平行（水平）层理泥岩相，部分含波纹（水纹）层理；从构型要素方面，河道加积作用于心滩底部、垂向加积作用于心滩中上部、上游加积作用于心滩头部、侧向加积作用于心滩两翼、顺流加积作用于心滩尾部。不同心滩的岩相组合类型不同，划分为纵向沙坝、横向沙坝、斜列沙坝列心滩 种。纵向沙坝纵向沙坝发育于辫状河水动力条件较强处，与水流方向相一致，呈菱形或斜方形发育，以垂向 西 安科技大学学报 年第 卷第 期徐帅康，等：陕北地区上三叠统辫状河心滩微观特
7、征加积为主，层理近水平发育，中下部以大型槽状交错层理、板状交错层理为主，上部发育平行层理，沉积物粒度较粗，底部可见砾石沉积，具不太明显的向上变细的粒序。图 鄂尔多斯盆地上三叠系区域构造 横向沙坝 横向沙坝发育于河道变宽或水动力突然减弱的弱水流区域，多呈孤立状、雁行状展布，横向沙坝多种加积作用共同发育，中部近水平、滩头陡峭、滩尾平缓。横向沙坝初始粗粒物质垂向加积至平衡状态，滩头被上游加积作用冲刷侵蚀，具多组高角度下截型板状交错层理，后经顺流加积在滩尾延伸生长，具向上变细的粒序。斜列沙坝斜列沙坝发育于河道两侧弯曲、水流流量不对称处，横断面呈三角形，以侧向加积为主，心滩两侧水动力条件不对称，两侧心滩
8、沉积、侵蚀速度不同，导致呈向弱水动力条件一侧迁移，多侧向加积体发育，侵蚀河岸导致塌落时，易形成板状交错层理，中下部沉积物粒度较粗时具不明显的水平层理和多组底角度下切型板状交错层理。心滩发育特征 心滩主体心滩主体位于较为平坦的心滩中部，底部为河道滞留或沙丘叠置形成的河道加积，以粗砂岩中砂岩为主，多含砾石；中上部以形成砂质垂向加积体的垂向加积为主，洪水期以中砂岩沉积为主，低水位期为细粒沉积，是落淤层等夹层主要发育部位，底部发育大型槽状、板状交错层理，上部发育平行层理，测井曲线呈薄层指状箱型（图（）或呈微漏斗型（图（）。图 心滩砂体测井响应特征 滩头滩头位于心滩近物源迎水面位置，以上游加积为主，水流
9、对心滩头部进行持续冲刷形成上游加积体，受水流侵蚀后期改造严重沉积序列发育不完整，落淤层被冲刷近乎不发育，粒度较粗、分选较好，小型交错层理叠覆于大型交错层理之上，测井曲线呈微反旋回大型箱型（图（）。滩翼滩翼为洪水期在侧向加积作用下向一侧或两侧进行侧积形成的侧向加积体，粒度较细、易侵蚀，低部位落淤层遭受侵蚀，高部位一般不受影响，粒度体现为先正粒序后反粒序、先反旋回后正旋回的特征，测井曲线为钟型（图（）。滩尾滩尾为顺流加积携带细粒物越过心滩顶部在尾部沉积形成，洪水期水流侵蚀头部形成的冲刷物也在尾部沉积，沉积物粒度较细，落淤层较易保存，为先反粒序后正粒序、先正旋回后反旋回的特征，测井曲线为小型钟型（图
10、（）。心滩夹层特征夹层是位于单砂体内部的相对低渗透率或非渗透率岩层，多由泥岩、粉砂质泥岩及钙质砂岩组成，根据岩性组成及物性特征分为泥质夹层、物性夹层、岩性夹层 种类型。根据夹层发育位置分为落淤层、串沟、坝间泥、道坝转换夹层 种类型。夹层类型落淤层是心滩内部重要夹层，发育于平水期心滩主体部位，因水动力条件减弱细粒物质沉积，未被下一期水流彻底冲刷侵蚀形成，落淤层展布受心滩的展布范围及后期水流冲刷影响，根据心滩的 种类型将落淤层分为纵向落淤层、横向落淤层、斜列落淤层 种类型。纵向落淤层近水平分布，多期之间互相平行。纵向沙坝水动力条件较强，落淤层易侵蚀，两侧不对称，受心滩分布影响落淤层范围自下而上逐渐
11、缩小；横向落淤层近水平对称分布，多期落淤层之间近平行（图（）。横向沙坝比纵向沙坝水动力条件较弱，以垂向加积为主，两侧水动力条件相近，单期落淤层对称分布，分布范围从坝头至坝尾逐渐增大，受横向沙坝发育影响，横向落淤层分布范围较广，前端有明显坡度（图（）；斜列落淤层倾向水流方向倾斜分布，多期落淤层向弱水动力一侧间隔增大。强水动力条件一侧受水流冲刷侵蚀严重，落淤层被后期侵蚀，多呈向一侧倾斜分布，在被侵蚀一侧易出现多期叠置分布（图（）。夹层特征落淤层、串沟、坝间泥、道坝转换夹层与 界面分级的 级界面相伴生，受后期冲刷侵蚀作用影响，心滩内部夹层难以保留，导致夹层分布范围随机性大、不稳定。图 心滩内部落淤层
12、发育特征 落淤层发育于心滩砂体中后部，平面上落淤层为平水期在滩头后部静水区沉积的细粒物质，多以泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩沉积的块状层理为主，粒度与周围相比逐渐变细，垂向上落淤层位于不同期次增生体之间，界面可见明显冲刷现象含泥砾，上下岩性变化明显，测井曲线 值明显增大，呈指状。范文田对西藏拉萨河现代心滩沉积进行观测总结心滩长宽比为 ；何宇航通过对洪水期、平水期、枯水期的心滩进行分类，得出长宽比 ，宽厚比 ；何宇在苏格里气田 个样本中求出心滩长宽比 ，宽厚比.（表）。表 辫状河心滩发育规模 来源长宽比宽厚比范文田 洪水期 何宇航平水期 枯水期 何宇 落淤层分布以心滩发育规模为基础，心滩发育近平行
13、分布落淤层，垂直水流方向禹 井心滩上部叠置辫状河道沉积位于心滩侧翼，后两期落淤层受水流侵蚀在禹，禹 井间尖灭，禹，禹 井心滩测井曲线呈箱型、漏斗型，位于心滩主体部位（图）；顺水流方向禹，禹 井测井曲线呈箱型，粒度分选较好，位于滩头受上游加积作用后两期落淤层被水流冲刷剥蚀，禹，禹 井测井曲线呈钟型位于滩尾，受心滩发育特征影响前两期落淤层间隔变小，未沉积第 期落淤 西 安科技大学学报 年第 卷第 期徐帅康，等：陕北地区上三叠统辫状河心滩微观特征层（图）。根据表 前人对辫状河心滩发育规模的研究钻井钻遇心滩厚度，认为陕北地区辫状河心滩宽厚比 ，长厚比 。图 垂直水流向心滩微观特征发育剖面图 图 顺水流
14、向心滩微观特征发育剖面图 心滩砂体平面分布模式鄂尔多斯盆地延长组以河流湖泊沉积为主，长 地层发育 个沉积旋回，陕北地区位于陕北斜坡盆地内部构造不发育、倾角小，地层变化、沉积环境较为稳定，沉积作用差异不大，发育地层 厚度基本相近，砂岩呈灰绿色、浅灰绿色、泥岩为灰绿色、浅灰黑色，泥岩中见植物茎干、植物碎片，粉砂岩层面少见云母碎片，表现为弱氧化弱还原条件下的陆上沉积环境，发育槽状交错层理、板状交错层理及平行层理，尤以平行层理较为发育，主要发育河流相辫状河沉积。陕北地区发育纵向沙坝、横向沙坝、斜列沙坝共计 个心滩，心滩厚度依次为，结合陕北地区辫状河心滩宽厚比、长宽比公式依次可知心滩规模为 （长 宽）；
15、（长 宽）；（长 宽）；（长 宽）；（长 宽）；（长 宽）；（长 宽），由此预测心滩内部落淤层展布方向和分布范围（图）。图 陕北地区上三叠系延长组辫状河心滩砂体平面分布特征 结 论）陕北地区长 地层发育 个沉积旋回，为弱氧化弱还原河流相辫状河沉积。）陕北地区辫状河发育纵向沙坝、横向沙坝、斜列沙坝 种类型心滩，根据心滩内部砂体加积模式及发育位置辨析出心滩主体、滩头、滩尾、滩翼 部分。）提出了陕北地区辫状河心滩宽厚比、长宽比对心滩规模的影响与控制作用。参考文献（）：王文胜，黄文芳，何光怀，等 辫状河内部辫流水道识别与充填结构分析 科技通报，（）：，（）：杨少春，赵晓东，钟思瑛，等 辫状河心滩内部非
16、均质性及对剩余油分布的影响 中南大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：刘喜林，李红英，朱建敏，等 基于水平井网模式下的心滩内部夹层定量表征 断块油气田，（）：，（）：张吉，马志欣，王文胜，等 辫状河储层构型单元解剖及有效砂体分布规律 特种油气藏，（）：，（）：任燕飞，吴胜和，李学伟 辫状河储集层心滩坝内部夹层研究 以大港油区羊三木油田馆陶组为例 中国石油和化工标准与质量，（）：，：，（）：陈梁，易竹心，舒爽 浅水砂质辫状河结构单元的新认识 中国锰业，（）：，（）：王锐 辫状河厚砂体内部夹层的识别及分布特征 大庆石油地质与开发，（）：，（）：刘钰铭，侯加根，宋保全，等 辫状河厚砂层内部夹层表征 以大庆喇嘛甸油田为例 石油学报，（）：，：，（）：西 安科技大学学报 年第 卷第 期徐帅康，等：陕北地区上三叠统辫状河心滩微观特征张彬，张刚，徐帅康 定边地区中侏罗统延安组辫状河沉积模式 西安科技大学学报，（）：，（）：于欢 辫状河储层内部构型精细描述及剩余油分布 大庆石油地质与开发，（）：，（）：屈伟东，符超峰，安山，等 定边地区辫状河沉积储层主控因素 西安科技大学学报，（）：，（）：郑海
