砂砾岩油藏（精选6篇）
砂砾岩油藏 篇1
经过四十多年的勘探, 大民屯凹陷在太古宇、中上元古宇及古近系沙河街组沙四、沙三段发现多套含油气层系及可观的油气储量, 是一个典型的“小而肥”富油气凹陷。截止2014年底, 沙四段探明储量仅占总储量的1.9%, 各层系储量分布不均衡, 预示沙四段砂砾岩油藏具有重大的勘探潜力。
沙四早期西陡坡地形陡、坡度大, 多套北西方向短轴物源入湖, 就近快速堆积, 形成大规模的砂砾岩体。砂体厚度在横、纵向变化快, 储层物性非均质性强, 含油气级别变化差异大, 所以在勘探部署研究中需要精确刻画砂体分布, 而岩心观察能为砂体刻画提供最直接的依据。
1 岩心的观察描述
1.1 岩心观察描述的思路
(1) 先整体再部分, 划分岩性旋回及含油层段; (2) 在岩性组合中观察岩石类型、沉积构造、含油气性、孔隙和裂缝发育情况; (3) 采用文字描述、岩心素描和照相记录的方式, 边观察边思考含油气性与岩性组合及孔隙结构的关系; (4) 特别注意含油岩心孔隙和裂缝的观察和描述, 并对含油级别进行详细描述; (5) 综合岩性组合和含油级别的分布特征, 初步确定砂体的沉积微相类型。
1.2 岩心观察描述的内容
(1) 岩性旋回的观察描述:上下岩性组合的颜色、成分、结构、构造的变化及其与上下岩性旋回的接触关系; (2) 单个岩心的观察描述:岩心的深度、层位、颜色、矿物成分及其含量、颗粒的大小、分选、磨圆及颗粒相互间的组合关系、主要沉积构造、物理性质、化学性质及含油情况等[1]。
2 岩心特征
针对沙四下亚段砂砾岩的分布特征, 笔者累计观察、描述岩心22口, 累计心长152.01m, 对大民屯砂砾岩体岩心特征认识如下:
2.1 颜色
通常, 泥岩颜色是反映沉积环境的良好标志[4]。砂砾岩间泥岩以灰色、深灰色和灰绿色为主, 其次为灰黑色、黑色, 均指示弱还原—还原的沉积环境。研究区内局部出现紫红色泥岩, 指示氧化环境。
2.2 粒度
沙四下亚段砂砾岩粒度分布范围大, 以砂砾岩、中粗砂岩、细砂岩为主, 其次为粉砂岩、泥质粉砂岩和泥岩。总体特征是以粗碎屑颗粒为主, 反映沉积物搬运的距离距物源区较近, 沉积载荷以滚动或滚动+跳跃组份的混合负载为主[2]。
2.3 成分
岩心垂向上以正旋回沉积为主, 由多套向上变粗的岩性组合叠加而成。观察到的岩性主要为各个粒级的砂岩、砾岩、砂砾岩及泥质岩类。砂岩的碎屑颗粒组成主要为陆源碎屑, 以石英、长石、岩屑次之。砂岩类长石含量在10~40%, 岩屑含量普遍较高, 可达20~50%, 高者大于60%;岩屑主要为岩浆岩和变质岩岩屑, 胶结物主要为方解石胶结, 硅质胶结次之, 也可见绿泥石胶结, 胶结类型主要为孔隙式和接触孔隙式;岩石的矿物组成主要为:粘土、石英、钾长石、斜长石、方解石, 还含有少量的云母、菱铁矿、黄铁矿、菱锰矿等。
2.4 沉积构造
研究区发现的沉积构造主要有:平行层理、槽状交错层理和冲刷面。
(1) 平行层理
平行层理主要发育于砂岩中, 在外貌上与水平层理极相似, 是在较强的水动力条件下, 高流态中由平坦的床沙迁移, 床面上连续滚动的砂粒产生粗细分离而显出的水平细层。
(2) 槽状交错层理
槽状交错层理主要由沙丘迁移形成, 在与流水垂直断面上, 层系呈槽状, 在于流水平行的断面上, 层系可以呈单向倾斜的板状或舟状。
(3) 冲刷面
冲刷面是由于流速的突然增加, 流体对下伏沉积物冲刷、侵蚀而形成的起伏不平的面, 冲刷面上的沉积物比下伏沉积物粗。
平行层理、槽状交错层理和冲刷面发育, 是水动力条件较强的标志, 结合构造地质特征认为, 本区岩心指向为扇三角洲平原和扇三角洲前缘。
2.5 孔隙结构及含油性
研究区主要的孔隙类型为构造缝和溶蚀孔。对含油岩心段进行统计发现, 砾岩类储层的储集空间类型主要为构造缝, 砂岩类储层的储集空间类型主要为溶蚀孔, 同时, 岩心分析测试结果显示, 砂岩类储层的含油性好于砾岩类储层[3]。
3 主要认识
(1) 储层岩性主要为各个粒级的砂岩、砾岩、砂砾岩。
(2) 颜色、粒度、成分、沉积构造等反映研究区属于扇三角洲沉积, 且平面划分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲, 岩心主要分布在扇三角洲平原和扇三角洲前缘。
(3) 砂岩类储层的含油性好于砾岩类储层, 扇三角洲前缘的含油性好于扇三角洲平原, 初步得到沉积相控储又控砂的认识。
摘要：随着大民屯凹陷勘探重点向沙四段转移, 砂砾岩体的研究越来越受到重视。本文针对大民屯凹陷西部砂砾岩体特征, 进行了多口井的岩心观察描述, 从岩性、沉积构造及含油性等方面进行分析, 为砂体的精确刻画提供直接证据。
关键词：大民屯凹陷,西斜坡,砂砾岩,岩心观察,扇三角洲
参考文献
[1]罗群.致密砂岩裂缝型油藏的岩心观察描述——以文明寨致密砂岩为例[J].新疆石油地质, 2010, 31 (3) :229-231.
[2]张万选.中国的油气资源及油气藏类型探讨[J].断块油气田, 1997, 4 (4) :5-8.
[3]申本科、李广朝等.砂砾岩储层物性下限 (CUT OFF) 值的研究[J].国外测井技术, 2012, 188 (2) :53-55.
砂砾岩油藏 篇2
千山水库位于南陵县长江一级支流漳河上, 始建于1959年, 1960年建成蓄水, 是一座以防洪、灌溉为主, 同时兼顾城镇供水等综合利用的国家重点小 (二) 型水库。水库集水面积5.75km2, 死库容6.1万m3, 兴利库容31万m3, 总库容70万m3, 设计灌溉农田面积2800亩。京福高铁穿库区而过, 其下游有省道南 (陵) 铜 (陵) 公路、县道南丫公路等基础设施, 同时保护工山镇戴汇街道及其下游村庄0.52万人, 0.55万亩农田, 承担2500人的居民饮用水供水水源, 其地理位置十分重要。
水库初建是为了解决下游1500多人饮用水和2000亩农田灌溉用水而组织实施, 当时由于受资金限制, 设计标准低, 大坝清基不彻底, 后期4次加固也是“边勘测, 边设计、边施工”, 未采取有效的防渗措施, 坝后常年积水, 渗漏严重。
水库大坝坝顶高程124.0m, 坝长204m, 最大坝高16.6m, 为确保大坝稳定和减少渗漏水量, 通过历年加固, 坝顶宽达8~20m不等, 迎水坡比1:3.2, 背水坡比1:30~1:4.5。
2 坝基坝体渗漏原因
大坝基岩为三叠纪 (T) 石英质细砂岩, 节理发育, 方向紊乱无规则, 地质勘探揭示, 坝基建于残积卵砾石夹砂壤土上, 局部卵砾含量集中, 占20~30%左右, 厚3~4m, 卵砾直径多为2~5cm, 经压注水试验, 其渗透系数达K=2.0×10-4~7.2×10-4 (cm/s) , 属中等透水。
大坝坝体填筑以砂壤土夹砾石为主, 局部为重粉质壤土, 碎砾石含量不均, 下部呈稍密状, 上部呈松散状。渗透系数为K=3.9×10-4~8.2×10-4 (cm/s) , 也属中等透水。
3 坝基防渗加固
大坝防洪标准的洪水重现期采用设计洪水为20年一遇, 校核标准为200年一遇。渗流计算方法采用河海大学工程力学研究所开发的Auto BANK水工结构分析系统对坝体渗流进行分析, 成果如表1。
经安全复核, 坝体及坝基的渗流浸润线位置较高, 高程115.86m以下的渗透出段无疑将有遭受渗透破坏的危险, 且渗流量较大危及大坝安全。通过防渗加固方案比较, 最后拟定大坝上游坝基采用高压摆喷水泥防渗墙进行截渗, 坝体采用粘土斜墙加复合土工膜, 从而减少水库渗流量, 降低下游出逸点高程, 确保大坝抗渗稳定。
高喷心墙利用高压喷射流破坏原土层结构, 同时灌入水泥浆或混合浆液形成新凝结体, 借以达到加固地基佬防渗透目的。根据本工程坝高较小的特点, 采用摆喷较合适, 采用双喷嘴单墙直线连接, 此形式连接可靠, 结构稳定性好。
注:坝后地面高程108.0m。
设计参数:坝基防渗采用在上游坝脚防渗利用高压摆喷水泥防渗墙截渗, 孔间距为1.2m, 摆喷角度30°, 摆喷与轴线方向夹角15°, 搭接处有效厚度不小于0.2m, 防渗墙墙底深入坝基基岩弱风层内1.0m。
灌浆方法:高压摆喷灌浆方法按三重管法, 分两序施工, 每序孔间距均为2.4m。Ⅰ、Ⅱ序孔的喷射间隔时间不超过3d, 施工期间, 水库尽可能放空。
3.1 施工工艺及技术要求
(1) 钻孔。钻孔顺序应依据有利于高喷成墙和方便施工的原则安排, 开孔孔位偏差要求不大于2cm, 要求单孔孔斜率不大于0.3%, 相邻两孔的相对孔斜率综合值不大于0.6%, 钻孔的有效深度应超过设计墙底深度至少0.3m。施工时应选取部分Ⅰ序高喷孔作为先导孔, 采取芯样, 核对地层, 需要时可作动力触探试验。钻进暂停或终孔待喷时, 孔口应加盖保护, 若时间较长应采取泥浆固壁等措施防止塌孔。
(2) 泥浆固壁。钻孔固壁可采用膨润土或粘土泥浆, 其材料和浆液性能指标应满足下列要求: (1) 粘土料宜选择粘粒含量大于50%、塑性指数大于20、含砂量指数大于5%、二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3~4的粘土; (2) 膨润土品料的品质应符合SY5060-85的规定, 配制浆液的水质应符合JGJ63-89规定; (2) 新制膨润土泥浆或粘土泥浆性能指标, 应符合SL174-96相关规定。
(3) 灌浆材料及制浆技术要求。 (1) 水泥可采取32.5级硅酸盐水泥 (如有特殊要求时, 可在各种外加剂的掺量应符合DL/T5100-1999的有关规定, 其掺量应通过试验确定, 其中:掺合物膨润土质量标准符合SY/T5060-1992, 粘土塑性指数不宜小于14, 砂宜为质地坚硬的天然砂或人工砂, 最大粒径不宜大于2mm; (2) 高压喷射灌浆浆液的水灰比可为1:1~0.6:1 (密度约1.5~1.7g/cm3) ; (3) 浆液搅拌时间:如使用高速搅拌机, 应不小于30s, 使用普通搅拌机, 应不小于90s; (4) 浆液存放时间:水泥浆自制备至用完的时间不允许超过4h, 使用过程中, 应每隔15~30min定时检查浆液密度, 当浆液密度与规定值的误差超过0.1g/cm3时, 应立即停止高喷作业, 重新调整浆液的水灰比; (5) 当地下水流动性较大时, 为提高墙体的抗渗性能, 可在水泥浆液中加入2~4%水泥重量的氯化钙或水玻璃或三乙醇胺等速凝剂。
(4) 高压摆喷灌浆。 (1) 摆喷灌浆主要灌浆工艺参数:水压35~40MPa, 流量70~80l/min;气压0.7MPa, 风量1~1.5m3/s;浆压0.5~1MPa, 浆量80~85l/min;喷射管提升速度10cm/min;喷射管摆动速度14次/min;摆动角度30~40°;摆喷与轴线方向夹角15~20°;实际施工时采用的参数应通过试验确定。 (2) 灌浆:钻孔经验收合格后方可进行灌浆;灌浆应分序进行, 每序相邻孔灌浆间隔时间不宜小于24h;喷浆作业时, 通过试喷选定合适的高压喷嘴和检查供风、水和供浆系统及其管路工作是否畅通, 试喷后将喷射装置移到灌浆孔位, 将喷射管下放到设计深度, 调整好喷射方向, 先按规定参数送浆、气、水进行静喷, 待浆液返出井口, 情况正常后可按正常速度进行高压喷浆。开始或恢复喷射时, 先送浆、后送水、再送风, 停止喷射时先停水、后停浆、再停风。喷射喷浆应连续作业, 每当拆卸喷射管后重新进行高喷作业时, 应进行复喷。为保持上下连续性, 复喷搭接长度不小于0.5m。 (3) 施工中应如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常现象处理情况等。
3.2 质量检测和验收
高喷结束28d后, 采取钻芯法检查成墙质量。建成的高喷板墙应达到以下设计指标:摆喷墙搭接有效厚度不小于0.2m;坝基砂岩层渗透系数k≤i×10-5cm/s;抗压强度R28=2.5~10Ma。取芯钻孔均应灌注水泥浆回填。
本工程坝基截渗墙竣工质量检测委托安徽省水利水电勘测设计院工程质量检测所检测, 检测报告结果如下:
(1) 检测内容:大坝上游坝基截渗墙的连续性、有效深度、墙体的渗透系数。
(2) 检测方法:高密度电法连续性检查、钻孔抽芯试验、浅部开挖检测、注水试验。
(3) 检测结论
(1) 通过高密度电法检测坝基高压摆喷截渗墙, 千山水库截渗墙整体连续性及均匀性较好。
(2) 现场对千山水库截渗墙随机选取4处位置进行钻孔抽芯试验, 由于千山水库坝基土体为砾石夹粘土, 机械破碎严重, 致使芯样采取率极低, 但4个钻孔钻取的芯样均含量有水泥, 且钻孔注水试验表明截渗墙为微透水性, 综合判定钻孔处截渗墙连续性较好。
(3) 现场钻孔注水试验表明:4个钻孔 (桩号:0+040.9、0+068.9、0+083.9、0+151.5) 截渗墙各段墙体渗透系数为2.24×10-6~7.40×10-6cm/s, 均满足设计渗透系数k≤i×10-5cm/s的要求。
(4) 现场浅部开挖2处 (桩号为0+148、0+170) , 开挖处截渗墙搭接较好, 且搭接处有效厚度均大于0.2m。
4 坝体防渗加固
为彻底解决大坝渗透安全问题, 根据本工程实际情况和现阶段土坝防渗加固处理方法及施工手段, 通过对坝上游设置粘土斜墙、高喷心墙及混凝土截渗墙3种方案比较, 最后拟采用粘土斜墙加固方案。
4.1 具体设计参数及要求
(1) 粘土斜墙厚度1.2m, 压实度不小于0.95。
(2) 粘土斜墙和原坝基 (清理表层后) 铺设复合土工膜, 规格:800g/m2。
(3) 粘土斜墙表面铺设混凝土预制块进行护坡, 用以抗击冲刷, 规格:混凝土预制块厚12cm, 强度等级为C20, 外形六棱体。
4.2 施工关键点
(1) 做好斜墙和摆喷心墙的搭接, 本水库加固采用。
(2) 复合土工膜铺设: (1) 自身搭接采用焊接, 不能漏焊; (2) 施工中土工膜不要绷得太紧, 两端埋入土体部分呈波纹状, 避免和坚硬石块等物直接接触, 以免造成破损; (3) 和周边建筑物连接采用膨胀螺栓或钢板压条锚固, 连接部位涂刷乳化沥青。
5 结束语
本工程坝基和坝体加固于2012年度结束, 南陵县水务局委托安徽省水利水电勘测设计院工程质量检测所, 在高压摆喷截渗墙施工结束后, 利用高密度电法及浅部开挖、深部钻孔取芯, 同时对钻孔进行注水试验等, 对截渗墙的连续性、有效深度、渗透系数进行了检测, 均达到了设计要求。
砂砾岩油藏 篇3
1 砂砾岩砾石的支撑方式
结合前人对砂砾岩的研究成果, 笔者根据岩心剖面中砾石与砾石, 砾石与基质的接触关系和分布特点, 将砂砾岩岩相分为颗粒支撑、杂基支撑和混合支撑三种支撑类型。其中颗粒支撑又包括骨架支撑和粒级支撑。砂砾支撑关系和沉积性质有很大关系。其中, 骨架支撑的结构特征为砾石含量高, 砾径较粗, 分选差~中等, 大部分砾石颗粒互相接触构成骨架;填隙物粒级细小, 砂砾之间缺少过渡, 多出现在扇根河道中;粒级支撑中砾石含量较高, 分选较差~中等, 大砾石之间充填较小砾石, 组成多级颗粒支撑结构, 杂基组分高, 多出现在扇中河道;杂基支撑中砾石不接触, 呈漂浮状, 砾石之间由细粒级砂岩或泥质组成, 杂基含量高, 多为漫流、河道沉积物;混合支撑属颗粒支撑和杂基支撑的过渡类型, 由颗粒支撑和少量杂基支撑组合搭配构成的支撑格架, 多为重力流沉积物。
2 不同沉积物类型砾石特征及识别
研究表明, 东营凹陷陡坡带砂砾岩扇体一般表现为三分性, 即扇根部、扇中部和扇端部。不同部位沉积特征具有明显差异:扇根部砾岩发育, 颗粒粗, 发育主河道和泥石流沉积;扇中部砂砾比值增大, 颗粒变细, 主要发育辫状河道和漫流沉积;扇端部颗粒进一步变细, 泥质含量增多, 泥质夹层频繁出现, 主要发育漫流沉积, 由此可见在砂砾岩扇体中主要有河道、泥石流和漫流沉积三种沉积物类型。笔者经过近百米的砂砾岩岩心观察和两万多个砾石的统计分析, 总结建立了以砾石结构特征为主的沉积物类型识别方法。
2.1 河道沉积砂砾岩
2.1.1 扇根部河道
主要为中粗质中砾岩。砾石含量高, 多在50%以上, 分布较均匀, 砾径粗, 最大值可大于10cm, 一般10mm。分选差。大砾石磨圆差, 为次棱角状, 小砾石磨圆较好, 为次圆~次棱角状。扁度较大, 不规则度高, 砾石定向少见, 定向一般为高角度, 多为骨架支撑, 也可见混合支撑。
2.1.2 扇中部河道
主要为中砾质细砾岩或细砾质中砾岩。砾石含量范围广, 10-60%均有分布, 砾径较细, 最大值可达7cm, 一般5~10mm。分选较差~中等, 大砾石磨圆中等, 为次圆~次棱角状, 小砾石磨圆较好, 为次圆状。扁度较大, 不规则度较扇根部低, 砾石具低角度定向, 多为粒级支撑。
2.1.3 不同沉积相带河道砾石特征
不同沉积相带河道砾石的结构特征总体相近, 如分选为单峰, 磨圆中等, 见定向组构等。由于分布位置和层序特征的不同, 砾石特征也存在一定的差异。
近岸水下扇和深水浊积扇都是以深灰色泥岩夹砂砾岩层为特征, 但近岸水下扇砾石多定向, 少泥砾, 扇根部颗粒粗, 分选较好, 砾石为颗粒支撑;浊积扇砾石颜色浅, 分选差, 泥砾多, 无定向组构, 一般是杂基支撑, 具有明显的重力流沉积特征。水下扇扇中和扇三角洲前缘相比, 区别不很明显。一般地, 扇三角洲泥岩颜色浅, 砾石磨圆、分选稍好, 砾石含量较低, 砾径一般较细。这是由于近岸水下扇多发育在湖侵期, 坡陡流急, 湖水能量大, 水体深, 扇中河道比较宽, 层薄, 泥质多, 砾石搬运距离较近, 分选、磨圆较差。扇三角洲主要发育在低位期或地形较缓处, 沉积物进积作用强, 河道较窄, 层较厚, 砾石搬运相对较远的缘故。
2.2 泥石流沉积砂砾岩
主要为含中粗砾中砾角砾岩。砾石含量高, 多大于50%, 分布较均匀, 砾径粗, 最大值大于10 cm, 一般10 mm。分选极差, 砾石磨圆差, 为次棱角状。扁度大, 不规则度高, 砾石定向少见, 一般为高角度定向, 泥质杂基多, 为杂基或混合支撑。
2.3 漫流沉积砂砾岩
主要为砾质砂岩。砾石含量低, 10~30%, 分布不均匀, 砾径细, 主要为细砾岩。分选较好, 呈单峰分布, 磨圆较好, 为次圆状, 杂基支撑, 定向性差, 一般为低角度定向。
3 结论
砾石结构特征与沉积水体性质密切相关, 根据砾石结构特征可以较好的识别砂砾岩沉积物。由于砂砾岩沉积物相标志较少, 砂砾岩扇体砾石的结构分析参数对识别砂砾岩扇体的沉积微相也有较好的辅助作用。
摘要：陡坡带各类扇体沉积物由于不同的沉积条件, 岩性特征存在明显差异, 这种差异较好地反映在砾石特征上。通过对东营凹陷陡坡带不同沉积物砂砾岩岩心砾石的结构进行统计分析, 建立了以砾石结构特征为主的沉积物类型识别方法。
关键词：砾石支撑方式,砂砾岩扇体,沉积相带
参考文献
[1]冯增昭.沉积岩石学[M].北京:石油工业出版社, 1993:77-83
[2]李丕龙, 等.陆相断陷盆地沉积体系与油气分布[M].北京:石油工业出版社, 2003:45-78
浅谈松散砂砾岩地层钻井取心工艺 篇4
一、浅层松散、砂砾岩地层取心技术现状
1. 浅层松散、砂砾岩地层取心面临的问题
松散、砂砾岩地层取心是指在特别松散、胶结性差易破碎、易水化、高含水、不均质含砾、大砾径砂砾岩等地层取心的统称,在这些地层取心往往难度大、复杂程度高,不易得到理想的效果,造成以上结果的主要原因是:
(1)地层胶结物强度低,岩心不易成形,难以进入取心工具。
(2)当岩心胶结物具有较强水敏性时,在水基钻井液冲蚀下,岩心承载能力降低,易坍塌破碎,造成堵心、磨心现象的发生,影响取心技术指标。
(3)在胶结松散、不均质含砾砂砾岩取心过程中,取心工具振动易造成岩心断裂、破碎,同时容易发生砾石堵心,甚至发生砾石卡钻的现象。
(4)岩心的出筒过程中,由于岩心柱受力状态发生变化,岩心易坍塌破碎,岩心成形率低,无法选样。
2. 浅层松散、砂砾岩地层取心面临的问题
综上所述,虽然现阶段常规取心的各项技术已较为成熟,目前在国内普遍使用的常规取心工艺,在地层胶结性好易于成形的常规地层取心,能够满足取心技术指标和岩心质量的要求,但在胶结强度低、岩心承载能力差的特种地层取心,很难达到理想的效果。因此,在浅层松散、砂砾岩地层的取心,在国内外各油田仍是一项难题。
二、浅层松散、砂砾岩地层取心突破
5-2北区块超稠油油藏是在新生代条件下发育起来的陆相断陷盆地油藏。其明下段馆陶组油层岩石结构主要为含砾砂岩和砂砾岩,砾石一般为3~80mm,大者达80~110mm,且分布不均。储集层岩石中砾石、砂岩和泥质存在较大的差异,取心钻进中,先钻出的岩心不仅不能及时进入岩心筒,而且还会受到砾石的挤压和搅动,于是胶结较差的岩心将被破碎而冲到环空。当钻遇砾石较多的层段和较大尺寸时,一方面会影响钻头平稳工作,降低钻速;另一方面砾石将有可能堵住内筒而使后续岩心不能进入岩心筒就被钻掉;再者即使进入内筒的砂岩也会因砾石和砂岩分散而造成堵心,而使岩心收获率降低。
1. 影响收获率的原因
北2井松散、砂砾岩取心作业过程中,影响收获率等技术指标的因素多种多样。经分析,主要有以下几种:
(1)地层砾石容易造成堵心,且堵心后参数变化不明显,不易判断;(2)地层松散,岩心承载能力差;(3)取心钻进期间,取心工具振动,对所取岩心成柱性的破坏作用;(4)岩心出筒时,因岩心受力状态变化,造成岩心破碎。
2. 改善措施
依据以上分析,为解决松散地层取心难的问题,在新取心工艺的探索过程中,可从以下几个方面着手:
(1)加强对砾石堵心的判断
北2井取心层段从头至尾都含砾石,只是多少与砾径大小的区别,在砾石层保证取心收获率正是该井的一大作业难点。
对于偶含砾层段,分两种情况。一是当砾石直径较小,不大于5cm的层段,取心作业时,取心钻头在井底基本能保持稳定状态,对取心收获率基本无影响。而对于砾石直径大于5cm时,砾石在井底受力不均,取心工具易抖动,同时由于该井取心段岩性为泥质胶结,较疏松,使得砾石在井底滚动磨心,不易进筒,同时极易发生堵心。现场操作中由于疏松砂岩堵心后钻时等参数没有明显变化,造成判断困难,丧失割心最佳机会,造成堵心后的磨心,从而造成收获率偏低。
对于含砾石较多即砂砾岩层段,砾石直径大小不一,且基本不胶结。取心钻进时,钻头切削地层,受力极不均匀,取心工具抖动憋跳严重,砾岩破碎后砾石滚动互磨,岩心基本上不会成形,极易造成岩心磨损,进筒困难,并且极易发生卡心堵心。
因此,在取心钻进中,密切关注各项参数变化,有异常情况(如扭矩突然增大,机械钻速明显变化等)时果断决策、及时割心,减少浪费进尺,并且根据上一筒心取心结果制定下一筒心取心策略,可有效提升取心收获率。
(2)减少岩心承载压力
岩心成柱性较好时,岩心易成形且能保持稳定,从而岩心进筒顺利,取心作业平稳,收获率容易保证。相反的,岩心疏松成柱性差时,岩心不易成形,自身承压能力差。取心钻进时,进尺达到一定程度时,后续岩心不足以克服上部岩心自重,造成压碎岩心,从而进筒困难甚至不进筒,导致收获率偏低。另外,由于岩心承载能力差,进筒疏松砂岩由于自重压缩导致丈量长度较实际长度要短,铝合金衬筒内径110mm,取心钻头内径100mm,松散岩心进筒后,由于不成形,充满衬筒后长度相应减少,也会降低取心收获率。在北井,岩心承载能力不足也是取心作业中的另一大难点因此,在取心过程中应通过控制取心进尺等方法,降低衬筒内岩心的承载压力,减小发生堵心的可能,提高取心收获率。
(3)提高工具工作的稳定性
实际钻井过程中,绝对垂直的井眼几乎是没有的,另外取心时工具内、外筒所承受压力也是不同的,这都会导致内、外筒在取心期间不在同一轴线上。当取心工具旋转时,内、外筒间的摩擦阻力就会大大增加,使其常常会超过内筒与岩心柱间的摩擦阻力,致使内筒开始转动,产生对岩心的作用力。严重时致使岩心破碎,影响取心成形率等技术指标。
因此,保证内筒工作稳定,在取心工具上部合理安放钻具扶正器,可有效提高取心钻具的稳定性,改善岩心在内筒的受力,可提高岩心的成形性,有利于提高取心技术指标。
(4)提减少出筒岩心受损
常规取心工艺,在岩心出筒时,由于岩心柱受力状态发生变化,以及外力的影响,特种松散地层的岩心,因胶结强度低,极易破碎。这就会减小岩样的选择范围,降低地质资料的完整性。
为解决该问题,在取心过程中,选用冷冻保型取心,配合铝合金衬筒。同时应考虑采用特殊的岩心保护技术,来减少岩心柱受力状态的变化,以及出心操作对岩心的扰动,从而达到解决出筒岩心受损的目的。
三、取心成果
松散砂砾岩地层取心技术应用在北井作业中,克服地层及其松散、地层不均质含砾和岩心成柱性差等难点,完成取心任务。全井共计取心78筒,进尺204.00m,心长166.60m,收获率81.67%。远超国家特殊地层取心标准(50%),在浅层松散、砂砾岩特殊地层取心均实现新突破!
四、结论
1.通过优化技术措施,改进取心工具和改良取心工艺,北井特殊地层取心作业取得较好的成果,在后续的松散、砂砾岩地层取心作业中可以持续推广。
2.针对变化程度差异大的特殊地层或类似地层取心,取心中控制进尺,并且要掌握好进尺以及割心位置,可适当提高取心收获率。
3.作业前多部门联合决策,现场充分授权,现场作业时灵活操作,果断决策,有异常及时果断割心,避免浪费进尺;作业中不强调时效,全力保证取心收获率。
砂砾岩油藏 篇5
关键词：采收率,砂砾岩,低渗透
1 概况
1.1 基本概况
利853块位于利津洼陷北部郑南斜坡带上, 主要含油层是沙四段砂砾岩体, 油层埋深2650-3000m, 含油面积为5.2Km2, 地质储量515×104t。该块构造简单, 是一个西南倾的单斜构造, 地层较陡, 倾角约7-18°, 平均孔隙度11.4%, 平均渗透率5.6×10-3μm2, 属于低孔、低渗储层。
目前投产油井17口, 开井13口, 日产油水平28.6吨, 综合含水53.2%, 动液面1309.1米, 采油速度0.18%, 采出程度仅3.08%, 注水井4口, 开井数4口, 日注水平39m3/d, 月注采比0.67, 累计注采比0.81, 地层压降11.3Mpa。
1.2 存在问题
由于区块油层厚度大, 油层厚度中心为100米左右, 区块目前合采合注, 开发中主要存在以下问题:
(1) 砂砾岩体展布及连通性认识不清, 导致注水受效差。该块砂砾岩体由多期次扇体叠合组成, 各扇体间的展布和连通性认识有一定的困难, 造成区块油井低液, 注水困难, 能量保持水平低的开发现状。
(2) 储层非均质性强, 层间干扰严重。油层厚度大, 大段合采合注, 层间矛盾突出, 开发效果变差。
(3) 井距偏大, 不适应低渗透油藏开发。目前区块采用反九点井网开发, 油层物性差, 渗透率低, 注采井距大 (350m) , 导致压力传导慢, 油井见效慢, 压降高达11.31MPa, 注水压力高, 注水量连年下降。
2 精细地质研究深化油藏认识
通过沉积旋回对比, 井震结合研究, 选择特征明显曲线进行对比, 构建地层连通格架, 进行构造、沉积、储层等方面研究, 深化油藏地质认识。
2.1 运用沉积旋回对比技术, 构建地层格架
应用井震资料, 结合砂砾岩体多期次划分, 对利853块构造进行精细研究。利853井区构造简单, 是一个西南倾的单斜构造, 南边有一近东南倾小断层, 落差为20~100m, 地层较陡, 倾角约7-18°。
各砂组构造形态在纵向上具有一定的继承性, 扇体大小从上到下有变小趋势, 扇体边界追踪解释细化到砂层组。
2.3 沉积相研究
通过粒度、单井相、剖面相等研究表明, 利853块靠近陡坡带边缘, 物源来自北部的陈家庄凸起, 由于多期扇的叠置和削蚀, 扇的相域十分狭窄, 以扇根和扇中为主。沙四段以扇根或扇中亚相的辫状水道沉积为主, 沉积巨厚储层。A段发育水下扇前缘, 砂体发育和水下河道有关, b、c、d段为陡坡深水水下扇。
2.4 储层特征研究
该块砂层厚度一般50-300m, 扇体中间最厚达到250m以上。中间厚、四周薄;北部厚, 南部薄, 呈明显的扇三角洲形状。
从孔隙特征看, 利853块孔隙类型主要为原生孔隙, 次生孔隙主要为粒内溶孔。面孔率平均为2.6%。据压汞资料表明, 利853-3井沙四段最大孔喉半径在0.747~1.448µm之间, 孔喉半径平均值在0.143~0.28µm之间, 孔喉变异系数0.608~1.125, 说明孔喉半径小, 退汞效率低, 微观非均质程度强烈。
通过利853和利853-3井岩心分析, 平均孔隙度11.4%, 平均渗透率5.6×10-3μm2, 碳酸盐含量较高, 平均27.1%。
从油层展布看, 含油面积5.2Km2, 平均油层厚度18.7米, 油层最大厚度在利853-11井附近, 厚度为110.6米。
3 提高采收率技术研究
3.1 运用采收率预测技术, 深化剩余油潜力认识
通过预测可知, 区块目前井网条件下, 采收率仅为7.8%, 但从平面含油饱和度分布
3.2.1 转换井网方式, 提高水驱效果
区块采用反九点面积井网, 目前地层压力17.29M P a, 保持水平仅为60.5%, 地层能量保持状况差。由储层参数与地层压力关系可知, 低渗透储层压力降低, 原始渗透率迅速降低, 且不可逆, 导致采收率降低, 为此, 为提高采收率必须转化井网方式, 强化注水保持地层能量, 提高区块开发效果, 如五点或行列式井网。
3.2.2 细分层系, 减少层间矛盾, 提高开发水平
区块具备细分的条件:首先油层富集, 具备物质基础, 单井控制储量为25.7万吨, 其次各砂体储层物性差异大, 其三是各砂层组之间具有稳定的隔层。
3.2.3 仿水平井压裂改变渗流方式, 扩大渗流面积
加密转行列, 注采井距300米, 仍大于极限井距210米, 为满足经济和极限井距要求, 应用仿水平井压裂技术, 相当于减小注采井距, 增大有效驱替压差, 形成有效注采关系, 弥补技术井距不足, 同时, 井网部署考虑地应力方向, 避免形成窜流通道。
4 结论与建议
依据前面研究, 应用井网方式转换, 细分层系、仿水平井压裂等技术, 部署利853块井网, 水平排上下层系交错在一线上, 有利于上下层系井网互换, 改变液流方向, 提高采收率;开发后期可采用分注合采, 增加水驱方向, 扩大波及体积, 提高了井网部署的适应性, 提高区块采收率。
运用井网方式转换、细分层系、加密调整、仿水平井压裂等技术方法, 对利853块井网部署, 将反九点转换为行列井网, 分两套层系实施, 采用井间加密和仿水平井压裂解决极限井距偏小的问题。
建议通过利853块的低渗透砂砾岩体的研究, 形成了一套砂砾岩储层描述技术, 制定了提高采收率对此, 对砂砾岩低渗透开发都具有重要的推广价值, 同时, 有利于推进低渗透油藏的开发。
参考文献
[1]陈元千.油气藏工程计算方法 (续) [M].北京:石油工业出版社, 1991:237-251.[1]陈元千.油气藏工程计算方法 (续) [M].北京:石油工业出版社, 1991:237-251.
砂砾岩油藏 篇6
1 成矿地质背景
六盘山坳陷带位于贺兰山—六盘山造山带中南段, 该带呈北西-南东向展布, 北东以固关-八渡断裂与华北地块鄂尔多斯盆地西缘相接, 南西与北祁连东段加里东造山带以不整合接触为主, 局部为断层关系, 见图1。
区域出露地层, 见图2, 元古界长城系陇山群 (CHL) , 在区域上被关山、宝鸡岩体侵吞, 多呈残留体出现。其岩性主要有大理岩、硅化灰岩、片岩、片麻岩等, 岩石整体上属于一套角闪岩相变质岩系, 发育有一系列的紧闭同斜构造。但其总体构成了祁、秦造山带接合地区的古老基底的一部分;早白垩六盘山群 (K1L) , 为一套冲积扇相之河流微相碎屑岩沉积物。沉积分异明显, 自南而北或自下而上, 呈现出由粗到细的明显规律;而新近系 (NG) 和第四系 (Q) , 主要分布于西部, 其中新近系 (NG) 主要岩性为紫红色砾岩、砂砾岩、砂质泥岩。第四系 (Q) 主要为黄土层, 在区域上广泛分布且面积较大。
区域岩浆活动十分强烈, 主要发生于北祁连加里东造山带, 以华力西期中酸性侵入岩分布最为广泛。
2 成矿地质特征
本区出露地层较单一, 主要为下白垩统六盘山群 (K1L) , 按岩性、含矿性及分布特征, 从上而下分为五个组级岩石地层单元:下白垩系六盘山群乃家河组 (K1n) , 岩性主要为紫红色、灰色泥岩夹杂色砂岩及砂质粘土;马东山组 (K1m) , 岩性为灰绿色泥岩夹砂岩, 底部以砂岩为主;李洼峡组 (K1l) , 岩性为灰绿、紫红色砂岩、砂质泥岩互层;和尚铺组 (K1h) , 该地层下部岩性为紫红色巨厚层砂砾岩夹砂岩;中部岩性为紫红、褐灰色中厚层长石砂岩, 砾岩夹砂质泥岩及浅色砂砾岩, 该浅色层普遍含铜;上部岩性为紫红色中厚层中粒砂岩、砂质泥岩和灰绿色泥岩互层。岩性为紫红色砾岩—长石砂岩—粉砂岩, 中夹灰白、黄灰、灰绿色砂砾岩 (浅色层) , 由向上变细和向上变粗又变细的基本层序构成, 但由于沿走向及倾向相变较大而不能稳定成层;三桥组 (K1s) , 岩性为紫红色巨厚层中砾岩及粗砾岩。
矿体产于和尚铺组第二岩性段 (K1h2) 的浅色层中。依其岩性及含矿性又分为上、下二个带。下带为紫色层;上带为杂色层即含矿岩系。现自上而下, 综合列述如下:
上带:杂色层即含矿岩系, 厚度大于68.4 m。
未 见 顶
7、紫红色薄——中层状粗砂岩与厚层细砂岩互层。厚度5.2 m。
6、褐灰色厚层状砾岩, 上部夹灰紫色砂砾岩薄层。厚度4.6 m。
5、暗紫红色薄层粗砂岩与细粒长石砂岩互层。砂岩中常见砾石及灰绿色条带或团块。厚度8.4 m。
4、上部灰白、灰绿色及灰褐色厚层砾岩, 砂砾岩, 局部具孔雀石化;中部灰绿色厚层含铜砾岩、砂砾岩。含铜矿物以孔雀石为主, 其次为黝铜矿呈星点状或似脉状以胶结物形式充填于砂砾孔隙中, 另有少量蓝铜矿呈粒状或薄膜充填于砂砾间或裂隙表面;下部灰白、淡褐灰色砾岩、砂砾岩。厚度13.6 m。
3、暗紫色粉砂岩夹薄层紫红色泥岩。厚度6.0 m。
2、灰白色、紫色厚层中细粒砂岩夹砾岩。厚度22.6 m。
1、灰褐色厚层砾岩。厚度8.0 m。
下带:紫色层, 厚度大于49.0 m。
2、浅紫色厚层砂岩夹少量含砾砂岩。厚度38.3 m。
1、浅紫色厚层砂砾岩。厚度10.7 m。
未见底
区内构造简单, 总体呈向北西倾斜的单斜构造, 地层产状极为平缓, 一般在5°左右或近于水平。但裂隙较为发育, 多为垂直平行排列。
3 铜矿 (化) 地质特征
3.1 铜矿 (化) 分布范围
坳陷带砂砾岩型铜矿位于华北地块西缘与北祁连东段交界处, 地层隶属华北西缘地层小区。该区内已知矿产主要为含铜砂砾岩型沉积铜矿, 矿化较为广泛, 在南起华亭县银屎滩、中到庄浪县毛家李沟、店峡一带、北至宁夏泾源县二龙河约400 km2范围内均有分布。从矿化特征看, 矿 (化) 层严格受岩性层位控制, 均产于和尚铺组第二岩性段 (K1h2) 的浅色层中。
3.2 铜矿 (化) 点特征
区内矿产以铜为主, 目前已发现14处铜矿 (化) 点。最具规模的为高庄子、汪家湾、庞家沟、银屎滩等铜矿点。分别介绍如下:
(1) 高庄子铜矿点:该矿体呈扁豆状赋存于浅色层中。矿体长210 m, 厚度一般为1.68--4.25 m, 品位一般在1.56%～4.30%。矿体倾向北西 (315°～325°) , 倾角7°～9°;
(2) 汪家湾铜矿点:该矿体呈扁豆状赋存于浅色层中。地表控制矿体长164 m, 矿体厚度一般1.88～6.34 m, 品位一般在0.71%～1.22%。矿体倾向南西 (225°～230°) , 倾角6°;
(3) 庞家沟铜矿点:矿体呈扁豆状赋存于浅色层中。矿体长172.00 m, 平均厚度1.70 m, 平均品位0.81%;矿体倾向北西西 (335°) , 倾角5°。
(4) 银屎滩铜矿点:矿体呈似层状赋存于浅色层中。矿体长212.00 m, 厚度1.00～1.20 m, 品位0.67—2.69%;矿体倾向北西 (320°) , 倾角6°。
各矿体分布均严格受地层层位控制, 赋矿岩性为沉积浅色砂砾岩, 与围岩界线清楚。矿体与构造、岩浆岩无紧密联系。
3.3 矿石特征
3.3.1 矿石类型
区内矿石按含矿主岩的岩性划分为含铜砂砾岩矿石, 其次为含铜砾岩矿石。含铜砾岩、砂砾岩中, 砾石大小不均, 小者0.5 cm, 大者20 cm左右, 混杂在一起, 分选性差, 磨圆度好;矿石自然类型为孔雀石化铜矿石。
3.3.2 矿石组构
矿物组合:矿石矿物成分复杂, 由90%以上的脉石和10%以下的金属矿物组成。脉石主要由花岗岩、中酸性-基性火山岩、沉积变质岩、硅质岩砾石及充填其间的长石、石英砂粒与方解石组成。金属矿物主要为孔雀石, 孔雀石多呈块状的集合体, 少为土——粉状充填于砾岩的裂隙及呈网脉状伴随着细粒石英碎屑和团块状磁铁矿等, 胶结于砾石间;其次有少量黝铜矿、斑铜矿、辉铜矿、微量黄铜矿及次生蚀变的铜兰和兰铜矿。与其伴生的常见矿物有黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿等, 但尚未见到矿物的分带现象。
矿物生成顺序:黄铜矿—斑铜矿—黝铜矿—辉铜矿—兰铜矿—孔雀石。
矿石结构构造:矿石结构主要有胶状结构、网状结构、团粒状结构、粉粒状结构等。矿石构造主要有浸染状构造、团块状构造等。
3.3.3 矿石化学成分
矿石的主要成矿元素为Cu。据组合分析, 铜含量为0.73%～2.72%, 伴生有益组分为Ag, 其含量 (8.75～31.6) ×10-6, 其它元素含量均较低, 且出现于矿体的局部地段。
3.3.4 矿体围岩和夹石
近矿围岩为灰白色厚层状砾岩, 砾石成份主要由花岗岩、基性火山岩、变质岩、石英岩脉等组成。其胶结物以长石、石英砂粒及碳酸岩为主充填于砾石间隙中, 多呈充填式胶结, 结构较为疏松。矿体顶底板多为紫红色中厚层长英质砂岩或泥岩, 砂粒呈次棱角状, 分选性差, 新鲜面致密状, 风化后疏松易碎。与含矿层界线分明, 但在空间上呈迅速的递变关系。夹石主要为砂砾岩、含砾砂岩、砾岩等, 厚约几～几十cm, 与矿体界线比较清晰, 呈渐变过度关系。
4 控矿条件[1]和找矿标志
4.1 控矿条件分析
(1) 构造条件:自元古代以来, 本区经历了陆壳形成-裂解-俯冲、碰撞造山-陆内叠覆造山等复杂的地质发展过程, 形成多期聚合与离散的多期复合造山带。区内白垩系六盘山群地层形成于燕山运动晚期, 其沉积地区位于鄂尔多斯盆地西缘的强烈下陷区——六盘山裂陷盆地, 受区域构造运动的影响, 发育成一近南北向展布的盆地沉积环境。随着六盘山裂陷盆地的持续下降, 不断接受来自坳陷盆地周围山地的碎屑岩沉积, 控制了早白垩沉积地层的分布空间及沉积厚度, 最厚达2 800余m[2]。
(2) 地层条件:下白垩系六盘山群和尚铺组第二岩性段层位是控矿的地层条件。六盘山一带广泛分布的白垩纪河湖相碎屑岩、碳酸盐岩自下而上划分为三桥组、和尚铺组、李洼峡组、马东山组及乃家河组等五个组级岩石地层单位, 从六盘山群5个组的沉积韵律层可知, 当时沉积物的堆积速度小于坳陷盆地的沉降速度, 其结果便形成由南而北即下粗上细的正旋回沉积层序。而其中和尚铺组, 在纵向上具有向上变细或向上变粗又变细的剖面结构;横向上, 本组岩性及厚度变化很大。自东向西, 由南至北, 总体具有沉积粒度渐细, 板状斜层理、波状平行层理、水平层理、束状纱纹层理等都有发育。其第二岩性段含矿层位控制了铜矿带的空间分布。该岩性段沉积厚度近70 m, 出露面积较大。显示本区有广泛的含铜矿化地层。
(3) 岩性条件:以灰绿色厚层含铜砾岩、砂砾岩、粗砂岩等为主的裂陷盆地边缘粗粒沉积岩, 胶结物以长石、石英砂粒及碳酸岩为主的粗碎屑岩等是控矿的岩性条件。这些有利岩性在本区内广泛分布, 其与有利岩相条件相结合控制了矿 (化) 体的空间位置。具体说, 岩石成分越复杂, 颗粒粒度越粗, 磨圆度较好, 分选性差, 即铜矿化较好。
(4) 岩相古地理条件:冲积扇相之扇中亚相辫状河微相是构成控矿的岩相条件。其冲积扇相控制了矿 (化) 体群的空间分布范围, 而其扇中亚相辫状河微相则控制了矿 (化) 体的空间位置。这些有利岩相在中生代北祁连地区广泛分布。同样的亚相由于所处的位置、当时古环境因素变化的复杂性决定了同一沉积微相含矿的不均一性。
(5) 灰紫交替带:铜矿 (化) 体严格受灰紫交替带控制, 并且产于灰紫交替带内的灰色浅色层中, 紫色层覆盖于灰色层上不含矿。在地表出露随地形变化, 基本沿等高线呈不规则“S”型展布。由于矿 (化) 体所在的灰色层连续、稳定, 矿 (化) 体断续出现, 说明介质的氧化还原变化是含铜溶液聚集的重要因素。紧邻氧化还原界面, 铜质聚集, 远离氧化还原界面, 铜质分散。也说明近半封闭的环境, 有利于铜质聚集。而开放环境, 将导致铜质分散。
(6) 成矿带地处“秦-祁-贺”三岔裂谷系交汇部位, 大地构造位置特殊, 构造变形复杂, 是多金属和有色金属矿产成矿的有利地段。在该成矿带上目前已相继发现白银铜铅锌矿田、蛟龙掌多金属矿床、张家川陈家庙铁铜多金属矿、秦家园铜铅锌多金属矿、陕西陇县铜铅锌多金属矿等。由此表明, 带内岩石铜背景值虽然很低, 不能直接形成矿源层, 但晚古生代以来, 加里东运动导致华北陆块与北祁连地块碰撞对接, 使北祁连地块、华北地块褶皱形成隆升, 基底大量剥蚀, 为中生代六盘山裂陷盆地输送了充足的物源。从本区铜矿化分布、砾石成分及磨圆度情况、古河流流向分析, 说明裂陷盆地物质来自较远地段周围山地, 并非来自裂陷盆地内部。显然, 本区铜成矿物质受周围山地的物源控制, 是周围山地原生铜矿氧化经搬运、富集、沉积再改造形成。
4.2 找矿标志
1) 区域上, 浅色砂砾岩层是重要的控矿地层, 这些层位控制了铜矿带的空间展布。
2) 孔雀石、兰铜矿等铜氧化露头是找铜矿的直接标志。
3) Cu、Ag、Pb等元素的原生晕异常是找铜矿的地球化学标志。Cu异常区, Cu与Ag呈正相关。
5 成矿模式
通过对裂陷盆地地层层序、沉积相、古地理、古气候等分析研究, 结合物源区构造背景分析, 六盘山裂陷盆地店峡砂砾岩型铜矿, 其沉积成矿是从早白垩纪开始, 至晚白垩开始萎缩的演化过程。
由于燕山运动, 古特提斯洋关闭, 海水从祁连—秦岭一带全部退出, 导致华北地块与北祁连地块东段挤压碰撞, 发生逆冲逆掩造山作用, 使造山带急剧抬升隆起, 中国大陆地壳再次统一并形成。从而在两地块结合部位发生差异升降, 最终形成六盘山裂陷盆地。早白垩纪开始, 由于六盘山裂陷盆地的持续下降, 整个地区相对东、西两侧高、中间低, 因而在裂陷盆地接受了冲积扇相沉积。盆地充填初期 (三桥期-和尚铺期) , 是盆地内构造背景以断裂作用为主向坳陷作用为主转换的一个构造岩相面, 属低水位期, 沉积物容纳空间主要分布于盆地的边缘及盆内的高地四周, 物源供给充分, 湖盆范围相对较小。三桥组归山麓冲积扇相粗碎屑堆积, 具有强烈剥蚀和快速堆积的特点。至和尚铺, 地表逐渐夷平, 伴随区域侵蚀作用面的上升, 进而形成了和尚铺组冲积扇相扇中亚相辫状河微相沉积体系。从裂陷盆地周围山地铜多金属矿点以碎屑流搬运而来铜矿颗粒因水流力量的减弱, 在有利地段有利岩性沉积下来。这种沉积环境, 因为, 铜矿颗粒经受长期风化而发生氧化, 含铜溶液最终在氧化还原介质条件下聚集成矿。
李洼峡初期, 为最大湖侵时期, 断裂活动和基底沉降作用趋向于均匀稳定, 湖盆内沉积了厚度不等的滨、浅湖亚相泥质岩夹碳酸盐岩。副层序叠置显示退积-加积作用特点。李洼峡中期, 湖平面上升速率与碎屑物质供应速率相当或者略低, 湖盆边缘的局部地区有少量三角洲砂体伸入, 因此, 又表现为进积-加积的堆积形式。李洼峡晚期至马东山早期, 盆地发育滨、浅湖亚相沉积, 垂直层序显示加积-退积型沉积序列。大量发育的向上变浅V级旋回层序分析表明, 此时湖平面升降变化剧烈, 水进应是间断 (或点断) 式的水进。
马东山中期, 为最大湖泛面 (mfs) 时期的沉积, 由于断裂活动和基底沉降的双重快速作用, 盆地可容纳空间迅速增加, 湖泊面积增大, 水体加深, 发育以油页岩、页岩、薄层状泥岩、泥灰岩和少量的微晶鲕粒灰岩、葡萄状、肾状层纹石灰岩灰岩为岩相标志。总体粒度细、层理薄、颜色深, 富含有机质。
马东山晚期至乃家河期, 区域构造引力场由拉张为主向挤压转换, 为构造抬升时期, 此时盆地进入了萎缩变浅阶段, 湖平面下降, 水域收缩, 陆源碎屑注入量增加, 气候趋于干旱, 随之大量的暴露构造以及褐红色泥岩、薄壳状石膏、白云岩开始出现, 显示进积-加积的特点, 局部的乃家河组中, 已有少量三角洲砂体伸入。
综上所述, 六盘山地区早白垩世地层是在盆地持续下沉, 湖水不断加深, 沉积物供给较为充足的条件下形成的。该盆地的沉积自下而上以六盘山群三桥组、和尚铺组、李洼峡组、马东山组及乃家河组为代表, 构成了一个完整的内陆盆地充填三级层序, 记录了盆地从初始充填-湖盆扩张-抬升萎缩消亡的演化过程。
直至晚白垩纪, 由于喜马拉雅运动, 作为青藏高原东北构造边界的六盘山受青藏高原隆升的影响, 在地貌上表现出东西两侧显著不同的特征:六盘山以东地区属鄂尔多斯地台, 从早白垩纪以来处于长期的剥蚀状态, 构造稳定;六盘山以西的陇中盆地属于青藏高原的山前断陷盆地, 受高原隆升的影响构造变形强烈, 堆积了自渐新世以来的地层, 且沉积不连续, 新近系红层顶部与上覆砾石层和黄土之间存在不整合面。后来随着青藏高原、陇中盆地逐步抬升, 六盘山强烈隆升, 造成河流强烈的下切侵蚀, 早白垩纪和尚铺组沉积砂砾岩铜矿 (化) 体裸露地表。
参考文献
[1]侯满堂, 等.新疆库木库里盆地砂 (砾) 岩型铜矿地质特征及其控矿条件分析[M].西北地质, 2005, 38 (1) .