黃驊坳陷孔南地區孔二段沉積體系

韓 冰，李 勇，呂建榮

(1.國土資源部廣州海洋地質調查局，廣東 廣州 510760;

2.油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室 成都理工大學，四川 成都 610059;3.中石油新疆油田分公司，新疆 克拉瑪依 834000)

黃驊坳陷孔南地區孔二段沉積體系

韓 冰1，李 勇2，呂建榮3

(1.國土資源部廣州海洋地質調查局，廣東 廣州 510760;

2.油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室 成都理工大學，四川 成都 610059;3.中石油新疆油田分公司，新疆 克拉瑪依 834000)

黃驊坳陷孔南地區孔二段沉積相類型劃分不統一，嚴重制約了該區的油氣深化勘探部署。通過大量巖心觀察和測井曲線分析，結合生產實踐，總結了孔南地區孔二段沉積特征、沉積相類型和沉積體系平面展布規律，為該區下一步深化勘探開發提供地質依據。研究表明:孔二段主要發育曲流河三角洲、辮狀河三角洲、濁積扇和湖泊等4種沉積相類型。平面上沉積相展布規律性較強，以短軸多物源的辮狀河三角洲為主，同時發育長軸水系控制的曲流河三角洲沉積體系，形成東、南、西、北部4個沉積體系組展布的沉積格局。

沉積相;沉積體系;孔二段;孔店組;孔南地區;黃驊坳陷

1 研究區概況

孔南地區位于渤海灣盆地黃驊坳陷南部，為孔店凸起至東光的廣大坳陷地區，是黃驊坳陷中的第二大富油凹陷［1］。孔二段為深灰、黑灰色泥頁巖夾淺灰色粉細砂巖韻律層，局部夾基性侵入巖，厚約400 m。孔二段沉積期為湖盆演化的拗陷期［2］，烴源巖廣泛發育［3］，是含油范圍最廣、油層分布最穩定的勘探開發層系［4］。

2 沉積相特征

2.1 巖性相類型及組合特征

巖性相以巖石結構、構造特征為主要依據來反映各沉積成因單元砂體形成過程中的水動力條件［5］。通過對研究區11口取心井的詳細觀察，識別出了13種巖性相及6種巖性相組合 (圖1)。

(1)Gms→Sr→Sds。該相序底部為雜色礫巖，棱角—次圓狀，向上過渡為灰色波狀層理細砂巖，頂部為砂泥互層，解釋為三角洲平原分流河道與間灣組合(圖1a)。

(2)Ms→Fr→Ms。該相序上、下部為深色頁巖或砂質泥巖，夾向上變粗的灰色波狀層理粉砂巖，為半深湖及深湖相，解釋為濁積扇外扇席狀砂和外扇泥組合(圖1b)。

(3)M2→Fm→M2。該相序上、下為灰色泥巖相，中夾一向上變粗的粉砂巖，常見炭屑，見波狀層理，為弱水動力的產物，解釋為三角洲遠砂壩與水下分流間灣沉積(圖1c)。

(4)Sm→St→Fr→M2。該相序下部以灰色泥巖為主，向上為塊狀層理砂巖，以細砂巖為主，呈反旋回，向上由槽狀交錯層理細砂巖過渡為波狀層理粉砂巖，頂部為灰色泥巖，解釋為三角洲前緣河口壩－水下分流河道－水下分流間灣沉積(圖1d)。

(5)Sr→M1，Sm→Ms。該相序下部為波狀層理砂巖，以灰色細砂巖為主，向上過渡為粉砂質泥巖或深灰色頁巖，解釋為濁積扇扇中辮狀水道與水道間交替的沉積(圖1e)。

(6)Ms，M2。此類相序為單一巖性，主要為深灰色或黑色頁巖，含大量炭屑，具水平層理，為深湖沉積;上部為灰色泥巖相，塊狀層理，解釋為淺湖沉積(圖1f)。

圖1 巖性組合類型與沉積微相的對應關系

2.2 測井相特征

通過對取心井系統的微相解釋及其測井響應的對比，確定了研究區共有4種測井相與沉積微相的對應模式(圖2)。

圖2 孔南地區孔二段測井相與沉積微相的關系模式

(1)分流河道或水下分流河道。該環境水動力條件較強，為沉積物供給的主要渠道，物源供應相對充足，測井相模式多為中、高幅箱形或箱形－鐘形。

(2)分流間灣或水下分流間灣。該環境水動力較弱，一般為砂質泥巖、粉砂質泥巖等細粒沉積，測井曲線較平直，對應于低幅齒化模式。

(3)濁積扇中扇。辮狀水道與水道間交替沉積，構成中幅漏斗－指形測井相模式。

(4)半深湖－深湖。該環境水動力較弱，一般為泥(頁)巖夾薄層泥質粉砂巖，測井曲線較平直，局部受油頁巖影響，電阻率曲線表現為低幅微齒化特征。

3 沉積相類型

3.1 曲流河三角洲

該相受控于縱向水系，主要發育在研究區南緣燈明寺及北緣棗園地區，且主要以三角洲前緣亞相為主，棗32井顯示了平原亞相的特征，為明顯的二元結構(圖3)。

3.1.1 曲流河三角洲平原

由于后期構造抬升作用，早期三角洲平原亞相一般保存不完整。只在棗園地區棗32井見到三角洲平原亞相沉積。三角洲平原亞相可分為分流河道和分流間灣2個微相(圖3)。

(1)分流河道以細砂巖、粉砂巖為主，含少量泥礫，砂層底部多見沖刷面。砂巖中發育波狀層理，小型交錯層理。單砂層厚度小于8 m，呈正粒序，自然電位曲線呈鐘形。

(2)分流間灣以灰綠色、淺灰色泥質粉砂巖、粉砂質泥巖為主。沉積構造主要發育塊狀層理及水平層理等。自然電位曲線多為基線型，視電阻率曲線上常見低阻鋸齒狀。

圖3 孔南地區孔二段曲流河三角洲相典型相序

3.1.2 曲流河三角洲前緣

曲流河三角洲前緣巖相特征為粉細砂巖夾薄層泥質粉砂巖、粉砂質泥巖。據其巖相、測井相及其沉積構造可識別出水下分流河道、水下分流間灣、河口壩及遠砂壩等微相(圖3)。

(1)水下分流河道由含泥礫的灰色細砂巖與粉砂巖構成正粒序。底部發育沖刷面、小型交錯層理，上部發育波狀層理。粒度曲線以二段式為主，自然電位呈箱形或鐘形。

(2)水下分流間灣由灰綠色粉砂質泥巖夾砂巖構成，發育波狀層理。自然電位曲線為平直形。

(3)河口壩為灰綠色粉、細砂巖構成的反旋回砂體，發育小型交錯層理。粒度曲線以三段式為主。自然電位曲線呈漏斗形。

(4)遠砂壩為灰色粉砂巖或粉砂質泥巖，上、下為深灰色或暗色頁巖，發育沙紋層理，粒度向上變粗。

3.2 辮狀河三角洲

該相為短軸水系所控制，近源的辮狀河推進到開闊的湖泊中沉積而成，主要分布于滄東斷層、徐西斷層下降盤，沿走向呈帶狀展布。結合測井曲線、巖心和錄井資料，識別出辮狀河三角洲前緣和平原亞相。

3.2.1 辮狀河三角洲平原

辮狀河三角洲平原巖相組合為淺灰色含礫砂巖、粗砂巖、中細砂巖夾淺灰色泥巖，自然電位曲線表現為高幅箱形、鐘形。根據巖性及沉積構造可將平原亞相進一步劃分為分流河道和分流間灣微相(圖4)。

(1)分流河道巖相組合為淺灰色含礫粗砂巖、粗砂巖、中砂巖，呈正粒序，底部見沖刷面，砂巖內發育塊狀層理和平行層理，電測曲線為中—高幅箱形或漏斗形。

(2)分流間灣以灰—淺灰色泥巖為主，發育水平及波狀層理，見炭屑。

3.2.2 辮狀河三角洲前緣

辮狀河三角洲前緣巖相組合為粗砂巖、中細砂巖夾深灰色—灰色泥巖，可進一步劃分為水下分流河道、水下分流間灣和河口壩3種微相(圖4)。

圖4 孔二段層序辮狀河三角洲相典型相序

(1)水下分流河道巖相組合為粗砂巖、中砂巖構成正旋回結構，底見沖刷面。發育板狀和槽狀交錯層理，粒度曲線以二段式為主，電測曲線表現為中—高幅箱形或漏斗形。

(2)水下分流間灣為深—淺灰色粉砂巖、粉砂質泥巖及泥巖，發育水平及波狀層理，見大量炭屑。

(3)河口壩以淺灰色細砂巖、泥質粉砂巖為主，反粒序，發育波狀層理，見炭屑。

3.3 濁積扇

該相主要分布于湖盆陡坡帶(滄東斷層和徐西斷層下降盤)的半深湖—深湖區。剖面上則表現為泥(頁)巖夾砂巖的頻繁互層。

濁積扇相以灰色泥巖為主，夾灰白色、紅褐色細砂巖，上、下通常與黑色頁巖相接，分布在三角洲前緣的外端。概率曲線為多段式，C—M圖為QR段平行于 C=M 基線［1］。

根據沉積構造及巖性相分析，確定研究區的濁積扇中扇最為發育。又可將其進一步劃分為辮狀水道和水道間。

(1)辮狀水道巖相組合為灰綠色中砂巖、細砂巖、粉砂巖構成，正粒序。砂巖以粉—細砂巖為主，分選、磨圓中等。發育變形構造、小型斜層理，見大量炭屑，見底沖刷。

(2)辮狀水道間以粉砂質泥巖沉積為主，發育水平層理，見炭屑。

4 沉積體系展布規律

孔二段沉積時期，為湖盆構造演化的拗陷期，

盆地范圍大，氣候潮濕，地形平緩［6］，表現為以辮狀河三角洲為主，短軸多物源的沉積特色。通過沉積體系和沉積相的研究，孔南地區受四大物源體系控制，均來自湖盆周邊的古隆起，又因控盆邊界斷裂活動規模與強度不同，導致物源供給體系建造的沉積體系類型與分布范圍有所不同，在平面上形成東、南、西、北部四大沉積體系組的沉積格局(圖

5)。

5 結論

(1)孔南地區孔店組二段主要發育曲流河三角洲相、辮狀河三角洲相、濁積扇相及湖泊相等4種沉積相類型，又進一步識別出亞相及微相。

(2)沉積體系平面展布規律性較強，受水系類型及邊界斷層活動性控制，縱向水系控制湖盆長軸方向的曲流河三角洲發育，而橫向水系控制湖盆短軸方向的辮狀河三角洲發育;濁積扇與為其提供物質來源的三角洲相伴生。

(3)以古湖泊為中心，周緣形成東、南、西、北4個沉積體系組的沉積格局。

圖5 孔南地區孔二段沉積體系展布

致謝:該項目研究和論文撰寫過程中得到了大港油田勘探開發研究院肖敦清總工、蒲秀剛總監和劉子藏主任的悉心指導和大力幫助。在此表示誠摯謝意!

［1］王德發.黃驊坳陷第三系沉積相及沉積環境［M］.北京:地質出版社，1987:103－108.

［2］薛林福，孫晶，陳長偉，等.黃驊坳陷孔南地區孔一、孔二段構造沉積演化［J］.沉積與特提斯地質，2008，28(2):62－68.

［3］王賀強，王仲軍，李志軍，等.舍女寺油田油氣成藏及分布規律研究［J］.特種油氣藏，2006，13(3):32－34.

［4］趙澄林.渤海灣早第三紀油區巖相古地理及儲層［M］．北京:石油工業出版社，2003:78－82.

［5］劉建明.沉積結構單元在油藏研究中的應用［M］.北京:石油工業出版社，2003:162－165.

［6］田克勤，于志海，馮明，等.渤海灣盆地下第三系深層油氣地質與勘探［M］.北京:石油工業出版社，2002:103－106.

Sedimentary system in the 2nd member of the Kongdian formation in the Kongnan area，Huanghua depression

HAN Bing1，LI Yong2，LV Jian －rong3
(1．Guangzhou Marine Geological Survey，Ministry of Land and Resources，Guangzhou，Guangdong510760，China;
2．State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，
Chengdu University of Technology，Chengdu，Sichuan610059，China;
3．Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang834000，China)

Inconsistent classification of sedimentary facies for the 2nd member of the Kongdian formation，Kongnan area，Huanghua depression has seriously restricted oil and gas exploration deployment in this area．The sedimentation characteristics and facies and the distribution of sedimentary systems are generalized through core observation and logs analyses combining with production practice in order to provide geological basis for future in－depth exploration and development in this area．The study shows that four major types of sedimentary facies had developed in the 2nd member of the Kongdian formation，including meandering river delta，braided river delta，turbidite fan and lacustrine facies．It shows a strong regularity in planar distribution of sedimentary facies，which are dominated by braided river delta with minor axis and multisource，also developed meandering river delta controlled by long axis water system，formed a sedimentary framework involving four sedimentary systems in the east，south，west and north．

sedimentary facies;sedimentary system;the 2nd member of the Kongdian formation;Kongnan area;Huanghua depression

TE121.3

A

1006－6535(2011)05－0067－04

20110314;改回日期20110712

中油大港油田勘探地質綜合研究課題“黃驊坳陷孔店南部孔店組湖盆演化與沉積體系研究”部分內容(DGYT－2008－JS－715)

韓冰(1983－)，男，助理工程師，2009年畢業于成都理工大學沉積學專業并獲碩士學位，現從事油氣地質研究工作。

編輯 林樹龍