镇北-环江地区位于鄂尔多斯盆地西南部,北起环县,东至上里塬,南达宁县,西抵三岔,横跨天环坳陷和陕北斜坡,西邻冲断构造带,南靠渭北隆起,属于盆地西南缘,面积约为1.1×104km2。本文采用现代沉积学理论,对镇北-环江地区延长组长4+5段的物源特征、沉积相特征及其展布规律、砂体展布规律等方面进行详细的研究,进而为研究区寻找有利油气区块提供必要的地质依据并对研究区长4+5段有利区带进行评价和预测。论文取得的主要认识和成果如下:(1)运用岩心、录井、测井等资料,通过标志层对比法、临近地层厚度相似法、沉积旋回对比法等,以镇北-环江地区33口标准井为核心,选取了8条基准剖面,对长4+5段地层进行了小层的对比和划分,把长4+5段划为了长4+52和长4+51两小层,其中长4+52厚度约为36~63m,长4+51厚度约为39~60m。同时在平面分布特征上,长4+52总体为东西薄中部厚,长4+51总体为东厚西薄。(2)通过对研究区砂岩岩石学特征,轻、重矿物组合特征以及稀土元素、微量元素等资料的统计和分析,并结合前人的研究成果,对镇北-环江地区长4+5段的物源方向做了分析和判别,对研究区的物源特征有了初步认识:镇北-环江地区砂岩成分成熟度较低,主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,距离物源区较近。主要有两个物源,即为主物源的南西方向的陇西-秦岭古陆和次物源北西方向的阿拉善古陆的变质岩类,距离物源区较近,搬运距离较短,在研究区中西部的上里塬、庆城地区可能存在混源。(3)根据野外露头、岩心观察、沉积构造、砂厚及砂岩/地层特征、测井响应特征、粒度特征等资料的统计与分析,再结合区域地质背景、物源特征以及前人研究成果,认为镇北-环江地区长4+5段主要为三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相和前三角洲-滨浅湖亚相,发育的主要沉积微相有:分流河道、水下分流河道、河口坝、远砂坝、坝间、砂坪、泥坪、混合坪等。(4)通过对典型井、剖面和平面沉积相分布特征的分析,从纵向、横向、平面对研究区沉积相的展布规律、发育规模进行了全方位的解析。镇北-环江地区整体上处于三角洲-湖泊环境,其中三角洲前缘亚相是主要沉积相,前缘亚相中的河口坝微相是主要沉积微相,其次为前三角洲-滨浅湖亚相,三角洲平原亚相也有发育,但发育较少。砂体主要分布在三角洲前缘河口坝、远砂坝中,水下分流河道不发育,另在三角洲平原亚相分流河道和滨浅湖砂坪中也有分布。其中河口坝微相在研究区广泛发育,砂岩物性好,厚度大,分选好,泥质含量低,河口砂坝和叠置河口坝是最有利的储集相,远砂坝为较有利的储集微相。(5)砂体测井结构类型是指用测井信息中能反映砂体发育特征的测井响应特征。镇北-环江地区主要发育Ⅰ类漏斗形,Ⅱ类漏斗形较发育,主要分布在研究区三角洲前缘亚相的分布区内,主要对应的是河口坝、远砂坝微相的测井结构。另外,单砂体累厚分布是影响砂体储集性的重要因素,长4+51段和长4+52段中均是大于5m砂岩的累厚最大,虽然其平均累厚不大,但其发育的套数较高,与研究区河口坝微相大量发育密切相关。砂岩累厚最大的地区主要分布在中部和北部的镇120井区、镇41井区、镇71井区、木砵附近的环84井区、里76井区、西63井区等三角洲前缘中,西部地区的三角洲平原亚相单砂体发育很少。(6)研究区长4+5段已测试层段中,高产油层组均分布在河口砂坝沉积微相中,中产油层组也基本分布在河口砂坝沉积微相中,低产油层组仍以河口砂坝占明显优势,其次分布在远砂坝、砂坪和砂泥坪等沉积微相中;由试油井的产能类型与产层厚度关系分析可见,单砂体厚度与油层产能呈现明显了正相关关系此外,河口坝、远砂坝相对于其他沉积微相来说物性较好,孔隙度和渗透率都较高,为有利的储集相带。(7)以镇北-环江地区长4+5段沉积相平面展布特征为基础,结合砂体测井结构平面分布特征及砂厚、单砂体累厚分布特征等资料,再辅以试油资料,建立了镇北-环江地区长4+5段分区预测表,对镇北-环江地区长4+5段的有利区带进行了预测:长4+52段最有利区分布面积约为1039km2,占工区面积的8.9%,主要分布在镇141井、镇41井、镇259井、环84井区,同时在环98井、里87井、元88井、木33井等井区有小范围地分布;长4+51段最有利区分布面积约为2089km2,占工区面积的17.9%,主要分布在镇120井区、镇41-镇72井区、镇79-镇110井区、镇84井区以及北部的环97井区和元城地区。