遼河盆地歡喜嶺地區Q40區蓮花油層沉積微相研究

黃澤森 ，杜等斌 ，王建康

（1.成都理工大學地球科學學院，四川成都 610059；2.四川省地質礦產勘查開發局二零七地質隊，四川樂山 614000）

Q40區位于遼寧省凌海市東部歡喜嶺。隸屬于下遼河坳陷的一個二級構造單元西部凹陷西部斜坡南端，歡署上臺階中段[1，2]。遼河盆地含油氣層位復雜，除第四系地層外，其他不同地層都獲得了工業油流，并且大部分層位獲得了較高產量的工業油流[1，2，3-6]，其中研究區面積1.41 km2，地質儲量1.333×107t。Q40區經過多年的開發，含水率已達80%以上。故查明其儲層的沉積相、沉積微相及其相帶變化，不僅能優化儲層的劃分與對比，而且有利于砂體及其非均質性預測，為油藏開發尋找剩余油提供依據。因此，為合理調整井網，提高采收率，必須對沉積微相進行精細研究[7，8]。前人對研究區蓮花油層儲層開展了沉積微相等研究，提出其沉積類型以扇三角洲前緣為主，沉積物源來自北部[9-14]，但主要以沙河街組為研究對象，或者研究范圍過大研究精度有待進一步提高。但單砂體特征研究是確定剩余油分布規律的重要理論基礎工作，而單砂體沉積微相研究是開展此項工作的前提和基礎。

本文以65個井組詳實的錄井、測井為基礎，結合前人的區域地質資料以及砂層厚度、測井相，以沉積學和高精度層序地層學為指導，以單砂層為單位，進行沉積微相研究，認識沉積微相空間演化規律，并揭示物源特征，總結儲層微觀特征，為下一步開發方案的制定提供理論指導。

1 地質概況

遼河盆地是在華北地臺基礎上形成的一個中、新生代坳陷，屬于渤海灣裂谷系的北部分支。基底以太古界、元古界混合巖、花崗片麻巖系為主，局部地區可見震旦系碳酸鹽巖及碎屑巖；古生界主要在盆地東古太子河凹陷發育。構造線為近東西向[1，2，15，16]。到晚古生代由于郯廬斷裂活動加強，古老的基底在應力作用下，產生了一系列北東向深大斷裂帶，并切割前中生代構造線。在古近紀，接受了巨厚的生儲油陸相碎屑巖系及火山巖系，即沙河街組以及東營組。新近紀以來遼河盆地由裂谷斷陷轉變為整體坳陷，發育了一套以泛濫平原相為主的地層[17-20]。

西部凹陷是一個多旋回的箕狀盆地。從始新世早期-漸新世末期，經歷了初陷、深陷、衰減、再陷四個發育期。因而，從下到上在垂向上構成了從水進序列開始到水退序列結束的三個構造、沉積旋回。這也就決定了多物源、多旋回沉積以及多沉積體系特征，發育了扇三角洲、沖積扇、濁積扇等沉積體系。這些不同時期、不同類型的沉積體系縱向上相互疊置、橫向上成片，形成多層系、大面積分布的碎屑巖儲集體[1-3，21]。研究區發育著豐富的成熟烴源巖，沙三段位于油氣運移的有利指向上[6，22-24]，形成了一系列的巖性油氣藏、構造-油氣藏。油氣儲量十分豐富[25-30]。

蓮花油層儲層位于古近系沙河街組三段（見圖1），沉積時期古地形高差大、坡度大、構造活動強烈，氣候干旱，靠近物源，形成了低位體系域的沉積產物[4，9-14]。研究區構造是在斜坡背景上受古地形控制、繼承性發展起來的單斜構造，四周斷層封閉。斷塊內地層總體上由北西向南東傾沒，北部地層較陡，南部逐漸趨緩[1-4]。

圖1 研究區構造位置（引自中國石油地質志卷三-遼河油田，1993）Fig.1 Tectonic location of studied area

2 沉積相標志研究

2.1 巖心相研究

圖2 Q40-13-0242井巖心照片Fig.2 Photo of core of well Q40-13-0242

Q40區蓮花油層組儲層巖性主要為中至細砂巖不等粒，含礫不等粒砂巖，夾薄層粉細-粉砂巖，泥質粉砂巖，深灰色-灰色粉砂質泥巖。

通過觀察6口取心井巖心，可以看到強水動力下的平行層理、底沖刷構造，大型交錯層理等牽引流作用下的層理類型（見圖2）。

2.2 測井相研究

測井曲線的幅度、形態及組合關系可較好的反映地層中巖性特征及巖性的組合關系，因而它是進行井下沉積微相研究的重要手段之一，在陸相地層中，自然伽馬（GR）一般對巖性的響應關系較好，但Q40區僅有少數井進行了自然伽馬測井，因而該區測井相建立主要選取了自然電位（SP）、電阻率（Rt，R045）和感應（COND）組合曲線。由于本區鉆井泥漿礦化度較低且穩定，因而自然電位幅度變化與地層泥質含量關系密切。根據本區取心井巖心微相與測井曲線形態關系研究，劃分出了主要3種測井曲線形態類型（見圖3）。

（1）水下分流河道微相。自然電位曲線特征呈現高幅，上下幅度基本保持不變，具有高電阻率，形態上呈箱型曲線。

（2）河道邊緣沉積微相。曲線表現為下部幅度大，向上幅度降低，反映了砂體向上變細，具有中電阻率、中低自然電位異常。

（3）支流間灣沉積微相。自然電位曲線呈現低值，具有低電阻率、自然電位平直。

3 沉積微相類型

3.1 單井沉積微相

經過65口單井錄井、測井、巖心等沉積學研究，綜合表明，Q40區蓮花油層儲層主要發育的沉積微相為水下分流河道、河道邊緣、支流間灣等沉積微相（見圖3）。

單井相研究是沉積體系的重要部分，本文選取取心井段較長，資料齊全的Q40-18-K281井，對其沉積微相進行研究。

該井蓮花油層段深度為762 m～807 m，厚45 m。自下往上其特征如下：

S3x225小層組：巖性主要為褐黑色富含油砂礫巖與極少量的一些灰綠色泥巖。水下分流河道與河道邊緣發育，總體由多個粒序組成，是多次陣發性突發性的沉積，由河道-河道邊-河道-河道邊-河道間的多次疊加時間沉積作用形成的多個疊加復合體。自然電位曲線為中幅度箱型負異常。

S3x224小層組：巖性主要為褐黑色富含油砂礫巖、包含少量灰褐色油浸泥質粉砂巖、灰褐色油浸含泥細砂巖。

S3x213砂層組：巖性主要為褐黑色富含油含礫細砂巖、褐黑色富含油細砂巖、褐黑色富含油含砂礫狀中礫巖、褐黑色含礫礫狀不等粒砂巖、灰褐色油浸含砂細砂巖。該小層內劃分出了2個成因砂體。由2套正旋回拼接而成，巖性從下往上逐漸變細。自然電位曲線平直。

S3x212砂層組：巖性主要為灰綠色油浸含泥粉砂巖、褐黑色富含油含泥細砂巖、褐黑色富含油含礫細砂巖。自然電位曲線主要為一套大幅度箱型負異常。

圖3 沙河街組蓮花油層測井相標志柱狀圖Fig.3 Logging-sedimentary facies marks column of Lianhua oil reservoir of Shahejie formation

3.2 水下分流河道

水下分流河道沉積由含礫砂巖和砂巖構成向上變細層序，其主體為中、粗粒砂巖，單一河道砂體呈透鏡狀，最大厚度在2.0 m以下，橫向延伸數米即變薄甚至尖滅，部分水下分流河道砂體呈單一透鏡狀夾于碎屑流沉積體中，部分由多個砂巖透鏡體在縱向上相互疊置而形成厚度達數米的砂體。砂體中發育有大型槽狀交錯層理以及少量板狀交錯層理，也可見砂體側向遷移加積形成的側積交錯層，砂體底部發育沖刷面構造。本區巖性主要為褐色、棕色或黑色的含礫粗砂巖、砂礫巖；礫石大小不一，礫石大小不等，分選差。發育大型交錯層理、正粒序層理以及底沖刷構造。測井曲線響應為：曲線特征呈現高幅，上下幅度基本保持不變，具有高電阻率。形態上呈箱型曲線。研究區大量發育水下分流河道微相。

3.3 河道邊緣沉積

河道邊緣沉積又可稱作水下天然堤微相，發育在水下分流河道的兩側，以細砂和泥質粉砂巖沉積為主，遠離河床沉積物變細、泥質增多，常見各種波狀層理及流水波痕，可見鐵質結核，少見植物碎片。本研究區主要由褐色、棕色的含礫中砂巖和灰色含礫細砂巖構成；粒徑明顯變小，分選性漸好，發育平行層理。測井曲線響應為：曲線下部幅度大，向上幅度降低，反映了砂體向上變細，具有中電阻率、中低自然電位異常。研究區河道邊緣微相被大量沖刷，保存較少。

3.4 支流間灣

支流間灣沉積發育于河道邊緣兩側，由互層的灰色、淺灰色粉砂質泥巖及灰綠色泥巖組成。發育水平層理、波狀層理、透鏡狀層理等。由于水下分流河道頻繁遷移及碎屑流的強大破壞作用，部分支流間灣沉積物往往受到侵蝕和破壞，也以大小不等的透鏡體出現。研究區主要由灰色、淺灰色、綠色細砂巖、砂質泥巖構成；分選好，磨圓度好。發育水平層理，呈加積型旋回。測井曲線響應為：SP曲線呈現低值，具有低電阻率、自然電位平直。本區內支流間灣少量發育。

4 結論

通過巖心觀察、測井相分析，對西部凹陷歡喜嶺地區Q40區沙三段沉積微相進行了詳細的研究，并得出如下幾點認識：

（1）Q40區65井組蓮花油層為扇三角洲前緣沉積，識別出水下分流河道、河道邊緣、支流間灣等微相，其中水下分流河道是本區塊主要的微相類型，支流間灣發育較少，河道邊緣微相大量被沖刷，保存較少。

（2）蓮花油層垂向上呈內扇-中扇-外扇逐漸過渡，重力流對井組影響逐漸減少，總體上是個逐漸退積的過程，砂體厚度較小，呈現層狀沉積。

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