鐘市油田潛江組扇三角洲沉積體系及其砂體展布

2010-04-21 05:17:54邢文禮張尚鋒尹艷樹長江大學地球科學學院湖北荊州434023

長江大學學報(自科版) 2010年4期

邢文禮,張尚鋒,尹艷樹 (長江大學地球科學學院,湖北荊州434023)

鐘市油田位于江漢盆地潛江凹陷西部,緊鄰潛北斷層,是一個巖性復雜、超覆在荊沙組斷階剝蝕面上的多層砂巖呈疊瓦狀分布的油藏。白堊系-新近系發育地層自下而上分別為白堊系漁洋組、古近系沙市組、新溝咀組、荊沙組、潛江組、荊河鎮組,新近系廣華寺組及第四系。

研究區地質條件較為復雜,且剩余油可采儲量高,但由于非均質性嚴重,無法對剩余油進行系統有效的開發。為了解決這一開發瓶頸,對砂體展布特征的研究就顯得尤為重要[1,2],而砂體的展布特征受控于沉積相發育。為此,筆者擬通過對研究區扇三角洲沉積體系的分析[3,4],弄清楚該區的砂體展布特征,為油田開發方案的制定提供方向和思路。

1 巖石相

研究區潛江組厚度及巖性變化大,巖性特征以砂巖、巖鹽、暗色泥巖及泥膏巖為主,而沉積構造極為發育,在鐘市地區潛江組可識別出侵蝕沖刷面、板狀交錯層理等多種沉積構造。結合研究區的巖石結構和沉積構造特征,共識別出10種巖石相類型,各種巖石相特征見表1。

表1 鐘市油田潛江組巖石相特征

2 扇三角洲沉積特征

通過巖石相及其組合、測井曲線對比,在鐘市油田潛江組識別出扇三角洲體系沉積,而該區域以扇三角洲前緣和前扇三角洲亞相發育為特征。

2.1 扇三角洲前緣亞相

1)水下分流河道水下分流河道巖性為一套灰色到深灰色細砂巖、粉砂巖,底部可見沖刷面及其上的泥礫。砂巖單層厚度多大于2m。多期水下分流河道疊置的砂巖厚度可以達10m以上。自下而上發育塊狀層理砂巖相、槽狀交錯層理細砂巖相,平行層理細砂巖相、沙紋層理細、粉砂巖相及水平紋理泥巖相,即Sm-St(Spl)-Sr-SSr-Mb組合,剖面上呈現明顯的正韻律。河道中泓線自然電位 (SP)曲線呈高幅光滑箱形及鐘形特點,如圖1(a)所示;而在水下分流河道側緣,自然電位曲線以中-低幅微齒化鐘形為主,底部突變至漸變接觸,如圖1(b)所示。

2)水下分流河道間水下分流河道間以深灰色泥巖為主,夾薄層灰色、深灰色粉砂巖的沉積,發育沙紋層理。河道間沉積較薄,一般2～3m,但是多次洪水泛濫可能形成較厚的水下分流河道間洼地沉積。巖石相呈現SSr-SSp-Mb組合。自然電位曲線呈接近基線,呈略有起伏的似直線狀,且齒化較明顯,局部見細指形曲線特征,如圖1(c)所示。

3)河口砂壩河口砂壩巖性以灰色、深灰色細砂巖、粉砂巖為主,發育槽狀交錯層理、沙紋層理,可出現SSr-SSrf、Sr-SSr及St-Sr-SSr三種巖石相組合,剖面上整體呈現反韻律。從電測曲線看,河口砂壩自然電位顯示為典型的中-高幅漏斗型,如圖1(d)所示。

4)席狀砂席狀砂巖性以灰色粉砂巖、泥質粉砂巖為主,粉砂巖中有時夾有泥質條帶,常見沙紋層理。巖石相表現為Srf-SSp,SSr-SSp,SSrf-SSp 3種組合方式。自然電位曲線呈中～低幅微齒化或漏斗形,如圖1(e)所示。

圖1 不同沉積微相測井響應

2.2 前扇三角洲亞相

前扇三角洲沉積物主要以黑色、深灰色泥巖為主,局部夾有粉砂巖條帶。自然電位曲線靠近基線,以光滑或微齒化直線形為主,自然伽瑪曲線值較高,微齒化。

2.3 沉積相模式

研究區扇三角洲沉積明顯受到邊界斷層活動的控制,從總體上看,單個扇三角洲朵葉體在平面上呈現不規則朵狀或扇狀,而在剖面上一般呈楔狀,且厚度變化梯度較大。反映扇三角洲前緣(平原)分流河道向前推進過程中受斷層活動及湖盆水體的影響,能量下降較快,水流所攜帶的碎屑物質在較近距離處卸載堆積。此外,受盆地北緣潛北大斷裂的影響,可造成凹陷西北盆底古地形坡度較大,且水域開闊,沖積扇或辮狀河流的水流所攜帶的碎屑物質快速卸載,形成近似圓形的扇狀扇三角洲朵體;而在西南及東北物源方向,由于盆底古地形坡度較小,則形成扇狀或朵狀扇三角洲朵體(圖2)。

圖2 鐘市油田潛江組沉積模式

3 沉積相與砂體展布特征

扇三角洲沉積體系物源供應主要來自西北和西南兩個方向,其中以西南物源為主,西北物源為次要物源。西北物源主要形成以水下分流河道微相、水下分流河道間微相和席狀砂微相為特征的扇三角洲沉積,主要受單一方向水流影響,不發育河口砂壩微相。砂體主要集中在水下分流河道中發育,砂體厚度薄,最厚8m左右,砂地比較低,約在0.4～0.5之間。而西南物源扇三角洲扇體分布面積較大,在水下分流河道匯聚處多發育河口砂壩沉積,水下分流河道間洼地面積較小,為主要的物源供給。砂體主要在水下分流河道和河口砂壩中發育,砂體厚度在10～16m左右,砂地比約為0.7～0.8,如圖3所示。