松遼盆地南部民東地區扶余油層沉積特征及沉積模式研究

孫朋浩，吳天琦，田繼軍，王宏偉，樊奇，林爽

（1.新疆大學地質與礦業工程學院，新疆烏魯木齊830047；2.西南石油大學地球科學與技術學院，四川成都510760；3.吉林油田公司勘探開發研究院，吉林松原138000）

松遼盆地南部民東地區扶余油層沉積特征及沉積模式研究

孫朋浩*1，吳天琦2，田繼軍1，王宏偉3，樊奇1，林爽1

（1.新疆大學地質與礦業工程學院，新疆烏魯木齊830047；2.西南石油大學地球科學與技術學院，四川成都510760；3.吉林油田公司勘探開發研究院，吉林松原138000）

綜合利用民東地區扶余油層140口井的測井、錄井資料，10口取芯井的巖芯資料，以及565個重礦物分析數據，系統分析了民東地區扶余油層的沉積特征及沉積模式。經研究表明該區扶余油層沉積時期主要受南部沉積體系影響，該時期其它物源并未對民東地區產生影響，研究區內重礦物類型是以鋯石—石榴子石為主的組合類型，是受長春—懷德沉積體系控制所形成的枝狀河控型淺水三角洲。該體系以大量密集、窄帶、連續的分流河道砂體為主，河道砂體為多砂層疊覆，具有三角洲水道不穩定分叉游蕩的特點，砂體由西南向東北方向展布，河道砂體延伸較遠。主要發育三角洲平原、前緣2種亞相類型，整體受分流河道控制，并且分流河道具有三角洲平原水道不穩定分叉游蕩的特點，水動力條件強，其中平原相分流河道砂體為儲層有利砂體。平原相帶發育有分流河道、分流間灣、廢棄河道、決口扇等多種微相類型，過渡到前緣相帶開始形成帶狀、環狀分布的席狀砂。平面上三角洲平原與前緣相帶平緩相連，垂向上相序整體表現為水進過程，構成了河控型淺水三角洲沉積模式。

松遼盆地；扶余油層；沉積特征；沉積模式；河控淺水三角洲

民東地區是指新民油田以東—長春嶺油田以西—第一松花江以南的地區，工區面積約為800km2。構造上處于扶新隆起帶的東北方向。扶新隆起帶位于松遼盆地中央坳陷區的南部，吉林、黑龍江兩省的交界處［1-2］，其構造較為簡單，整體地勢平坦，扶余油層地層厚度為110～140m，由西到東逐漸變薄，并且變化較小。扶余油層屬于白堊系泉頭組泉四段，多年來扶余油層一直具有良好的勘探、開發前景，具有巨大的勘探潛力［3-4］。該時期對扶新隆起帶影響較大的是西南保康水系和東南長春—懷德水系［4-6］，但是西南保康水系并未對民東地區產生影響。民東地區扶余油層埋藏深度為220～1140m，儲層物性較好、具備效益潛力。盡管前人已對該區做過多方面的研究，但油藏認識不清、儲層影響因素不明，因此需要對該區沉積特征及沉積模式進行更深入的研究，以便為該區的進一步開發提供相應地質依據。

多年來已有很多專家學者對民東及相鄰地區進行了多方面的研究，對該區扶余油層沉積特征及沉積體系做出分析［4］，認為泉四段整體以河流沉積為主，主要受河流控制，但也有部分學者支持坳陷盆地“河流—淺水三角洲”的傳統概念［5-9］。但這些認識僅在概念上宏觀的討論了松遼盆地南部泉四段沉積時期的沉積特征，對于每個沉積體系的邊界及沉積體系交匯區未作精細刻畫。尤其關于民東地區扶余油層沉積時期的沉積模式、體系及沉積環境等方面有較大的分歧，并且存在著河流相、三角洲相等不同觀點及認識。這些不同的觀點可以看出受不同研究方法、研究區域、研究側重點以及所用資料完整程度的影響，所得結論及認識存在較大差異。通過不同觀點也反映出該區域泉四段沉積時期主物源及所屬沉積體系的復雜性。而對沉積特征及沉積體系認識不清也影響了關于砂體平面展布規律及砂體規模等問題的進一步認識，進而影響了對該區更進一步的勘探與開發。

1　物源分析

通過對民東地區扶余油層及相鄰新民、扶余、朝陽溝、長春嶺地區共39口探井565個重礦物鑒定數據的統計分析，經研究發現本區砂巖中鋯石、石榴子石、電氣石、綠簾石、白鈦礦含量較多，其中以穩定重礦物鋯石和次穩定重礦物石榴子石為主，兩者占砂體重礦物總量的80%以上，并發育有少量磷灰石、金紅石、黑云母、錫石和磁鐵礦，占重礦物總含量的10%以下。并且可以看出該區泉四段沉積時期存在3大類重礦組合（圖1），其中Ⅰ類以鋯石—石榴石—白鈦石—綠簾石—電氣石為主，鋯石平均含量為70.3%，石榴石平均含量為16.22%。白鈦石平均含量為5.3%，其他重礦物的平均含量在10%以下；Ⅱ類以石榴石—鋯石—電氣石—綠簾石為主，在83個樣品中，石榴石平均含量為51.9%，鋯石平均含量為42%，其他重礦物的平均含量均在7%以下；Ⅲ類主要以石榴石—鋯石—電氣石—綠簾石為主，石榴石平均含量為69.49%，鋯石平均含量為24.53%，其他重礦物的平均含量均在6%以下。根據以上分析可見，雖然研究區鋯石—石榴石含量有所不同，但整體以鋯石—石榴石—電氣石為特征，并且鋯石—石榴石占絕對比例，這與南部沉積體系重礦物組合特征一致，因此該區主要受南部長春—懷德沉積體系控制。

圖1　民東地區泉四段重礦物分區圖

2　扶余油層沉積特征

2.1巖石成分特征

通過對研究區173塊巖石薄片鑒定報告以及10口取芯井巖芯的分析與觀察，可以發現該區砂巖粒度較細、分選性較低，主要為細砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、泥巖及過渡類型，具有多粒級巖石混合的特點。其中石英體積分數為28%、長石30%、巖屑42%，可見該區巖石成分是以巖屑、石英、長石為主的巖石碎屑類型，磨圓度為次尖—次棱，以次棱為主，并多為點—線接觸關系，屬巖屑質、低成熟度、低磨圓度的長石砂巖。

2.2粒度特征

在巖芯觀察的基礎上，利用主要取芯井的粒度分析資料，對民東地區扶余油層儲層砂體的粒度分布特征進行了研究。經研究表明，研究區儲層巖性是以細砂、粉砂、泥質粉砂巖及粉砂質泥巖為主要構成的致密儲層，其膠結類型以泥質膠結、鈣質膠結為主，通過對粒度概率累計曲線圖的分析可以發現，概率累積曲線表現為以跳躍和懸浮2個次總體為主的兩段式特征，代表了以三角洲平原分流河道為主要沉積營力的牽引流水道沉積。并且可以看出懸浮總體多處于32%～47%之間，跳躍總體含量在53%以上，跳躍總體與懸浮總體的截點在3.6～4.9區間以內，整體表現為強水動力條件下遠源沉積的特點。

2.3沉積構造

根據對取芯井巖芯的精細觀察并加以描述，發現研究區碎屑巖沉積構造具有多種類型，如平行層理、塊狀層理、小型楔狀（波狀）交錯層理、攪渾構造，并且在巖芯中多見在分流河道底部偶見灰黑色泥質礫巖夾層。大量的平行層理表明研究區多為高流態、水流急淺的垂向加積；而塊狀層理多為高、中流態下分流河道單向水流作用的產物。

2.4泥巖顏色

泥巖顏色通常反映沉積時期的沉積環境。根據研究區10口取芯井巖芯的觀察，民東地區泉四段沉積時期主要發育暗紅、灰綠以及灰色泥巖，暗紅色泥巖表明該時期強氧化的環境，為河流相、三角洲平原亞相等水上以氧化為主的沉積環境；部分夾有灰綠色泥巖，并往往與暗紅色泥巖呈突變接觸關系，當灰綠色泥巖發育增多時，說明水體逐漸加深，沉積環境過渡為水下弱還原環境。

圖2　民東地區扶余油層取芯井沉積微相分析圖（長107井）

圖3　民東地區扶余油層沉積模式圖

3　沉積微相構成類型與平面展布特征

本次研究主要利用民東地區10口取芯井巖芯資料、140口探井測井資料并結合研究區內開發井、評價井的相關資料，表明民東地區扶余油層沉積類型為河控型枝干淺水三角洲，從垂向上表現為三角洲平原亞相，只有位于Ⅰ砂組的1、2小層為三角洲前緣亞相（圖2）。通過研究發現民東地區扶余油層河道砂體十分發育，砂體密集并疊置發育，總體向東北方向延展，微相類型以（水下）分流河道、（水下）分流間灣為組合，并發育有廢棄河道、決口扇等微相類型，民東地區東北部席狀砂開始順河道發育，并呈環狀、條帶狀分布。

4　河控型淺水三角洲沉積模式

通過對民東地區扶余油層的沉積環境、沉積特征以及沉積相類型研究的基礎上，建立民東地區單物源河控淺水三角洲的沉積模式（圖3）：（1）民東地區受單一（長春—懷德）沉積體系控制，具有遠源、流長、地勢平坦的特點。（2）扶余油層泥巖顏色以暗紅色為主，并夾有灰黑色淺湖泥巖夾層，向上由于湖泛面擴大，水體加深，泥巖顏色變為灰綠—灰黑色，沉積環境向還原環境轉變。（3）民東地區主要受平原分流河道控制，河道砂體十分發育并具有水動力條件強的特點，河道砂體密集并多疊加連片分布，其亞相類型主要為三角洲平原、前緣2種。平原相帶河道砂層多疊覆，且水道多不穩定、分叉游蕩；前緣相帶為水下分流河道及水下分流間灣的組合，向前緣相帶過渡時水動力條件逐漸減弱，沉積環境逐漸趨于穩定，席狀砂開始發育，并呈帶狀、環狀分布。

5　結論

（1）民東地區扶余油層是以鋯石—石榴石—電氣石為組合的重礦物類型，處于南部長春—懷德沉積體系控制的單一物源區。

（2）扶余油層泥巖顏色以暗紅色為主，并夾有灰色、灰黑色泥巖夾層，反映了泉四段沉積時期氣候干燥炎熱的特點，為三角洲平原亞相水上以氧化為主的沉積環境；泉四段晚期氣候向濕熱轉變，湖泛面擴大、水體加深，泥巖顏色變為灰綠—灰黑色，并往往與暗紅色泥巖呈突變接觸關系，沉積環境過渡為水下弱還原環境。

（3）扶余油層沉積時期為南部長春—懷德沉積體系作用下的枝狀河控型淺水三角洲，該體系以大量的密集、窄帶、連續的分流河道砂體為主，主要受強水動力條件的平原相河道控制，河道砂體縱向上為多砂層疊覆形成并且水道不穩定分叉游蕩的特點。

［1］孫雨，馬世忠，張大智，等.源外巖性類油藏區油氣聚集特征及其主控因素分析——以松遼盆地扶新隆起帶南部扶余油層為例［J］.地質論評，2010，55（5）：693-700.

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P512.2

A

1004-5716（2016）10-0057-04

2015-11-02

2015-11-30

項目來源：本文受新疆自治區科技支撐項目（編號：201333108）資助。

孫朋浩（1990-），男（漢族），吉林松原人，新疆大學地質與礦業工程學院在讀碩士研究生，研究方向：沉積學。