海月構造帶東三段灘壩砂分布及成藏主控因素分析

祁 飛

（中國石油遼河油田分公司勘探開發研究院，遼寧盤錦 124010）

目前，油氣盆地勘探步入了成熟階段，勘探重點逐漸由常規受物源影響的大型沉積砂體轉向受物源影響較弱的灘壩地區，這些地區多發育薄互層灘壩砂，顯示出良好的勘探前景[1]，但灘壩砂厚度薄、隱蔽性強、粒度細、控制因素不明確，這些因素制約了進一步勘探。本文通過對海月構造帶東三段灘壩砂分布特征及油氣分布規律進行分析歸納，總結了遼河灘海地區中部地區灘壩砂分布及油氣成藏的主控因素，為灘壩研究提供依據。

1 研究區地質概況

海月構造帶地處遼河灘海中部地區，整體呈北東向，東西兩側緊鄰蓋州灘洼陷和海南洼陷，具有兩洼夾一隆的特點，油源充足。北東向展布的海南斷裂和蓋州灘斷裂為長期繼承性發育的深大斷裂且延伸至生油洼陷，為油氣運移提供了有效通道[2]。地層自下而上為太古界、古生界、中生界和新生界。其中新生界可依次劃分為古近系沙河街組、東營組及新近系館陶組、明化鎮組，其中東營組是主要的含油層系（圖1）。

圖1 研究區構造位置

東營組沉積時期，該區為平緩的水下古隆起，構造上經歷了拉張斷陷、走滑改造、反轉隆升的演化歷程;受構造活動控制，湖盆水域經歷了產生、擴張、收縮、消亡的過程，處于水體擴張的東三期則形成了一系列的灘壩沉積。HN24井是典型的以灘壩砂為儲集體的巖性油氣藏，油層薄、物性好、單井產量高，具有良好的勘探潛力。

2 灘壩砂展布特征研究

2.1 沉積類型及灘壩分類

海月構造帶東三段主要發育扇三角洲、三角洲、灘壩、湖泊4種沉積相，其中灘壩相帶具有良好的勘探潛力，為本次研究的重點。根據砂體的形態和產狀，灘壩砂又進一步劃分為壩砂和灘砂。壩砂水動力作用強，粒度粗，單層厚度大于2 m，結構成熟度和成分成熟度高[3]；多發育低角度沖洗交錯層理、波狀交錯層理、垂直生物潛穴等，具有平行或斜交湖岸線呈帶狀分布的特點。而灘砂水動力作用弱，發育于平坦的濱淺湖地區之上的沉積體，成席狀分布，單砂層較薄，巖性相對較細，垂向上呈頻繁的砂泥薄互層；生物擾動構造發育，可見保存較完整的雙殼類化石、腹足化石[4]。水動力條件是灘壩砂分類的關鍵因素，浪基面-破浪帶之間水動力弱，發育低能灘砂；破浪帶能量集中釋放，水動力強，發育壩砂；破浪帶-沖浪帶之間發育低能灘砂，湖岸線附近的沖浪帶發育高能灘砂。

2.2 灘壩砂的沉積演化過程

漸新世東三段沉積時期，受地殼伸展作用的影響，海月構造帶所處地帶發生了構造沉降和碎屑沉積充填，湖盆水域大面積擴張。在構造運動影響下，受古地貌控制的兩類古水流也發生變化：一類為來自北部的河流型水系，由沙河街期的短軸水系轉變為長軸水系，形成三角洲沉積；另一類為來自南部中央低凸起的洪流型水系，在局部形成扇三角洲沉積。中間范圍則是廣大的濱淺湖區域，湖浪或沿岸流改造來自北部的三角洲前緣砂體和南部的扇三角洲前緣砂體，搬運至過渡區。來自三角洲前緣、扇三角洲前緣甚至中央低凸起的物源受到波浪的反復沖刷，形成一系列灘壩沉積。

2.3 灘壩砂儲層分布特征

灘壩砂為水體沖刷改造形成，沉積基準面的變化控制了儲層的分布。在湖平面穩定的狀態下，碎浪帶與破浪帶的位置相對固定，形成的砂壩規模較大；如果湖平面頻繁運動，這一位置將隨湖平面發生側向遷移，導致沉積的砂體單層厚度較薄，呈席狀分布[5]。

中長期基準面維持在上升狀態時，岸線向盆地邊緣遷移，沉積的灘壩砂不斷被新的沉積物覆蓋，是灘壩砂大面積沉積和保存的有利條件。以HN11井為例（圖2），在基準面上升半旋回當中，灘壩砂體單層沉積厚度較大，最大厚度達6.0 m，平均厚度1.7 m；在下降半旋回，灘壩砂不容易保存，以席狀砂為主，最大厚度4.0 m，平均厚度僅1.4 m。另外短期基準面頻繁震蕩處易形成大規模的薄互層灘壩沉積[6]。在平面上，除了基準面的影響，灘壩砂的分布也受古地貌控制，一般在鼻狀構造側翼、水下高地周緣及構造轉折處分布。砂體預測表明，海月過渡區灘壩砂分布廣泛，具有縱向分布厚度小，平面疊加連片的特點。

3 油氣成藏主控因素分析

灘壩巖性油氣藏主要分布于海月構造帶主體、海月過渡區及海月東坡，控制因素主要有砂體發育規模、儲層物性、斷裂輸導體系、泥巖封堵性。

3.1 砂體發育的規模決定油氣儲量規模

海月構造帶東三段沉積期，來自三角洲前緣、扇三角洲前緣甚至中央凸起的碎屑物質受到湖浪、湖流的搬運、淘洗、再沉積，在濱淺湖區域發育了一系列灘壩沉積。灘壩沉積在構造主體上具有成帶分布的特點，發育面積較大，在海月東坡次之。從已鉆探井的沉積儲層來看，東三下段主要發育壩砂，砂體發育程度相對較好；東三上段以灘砂為主，砂體發育程度較低。從油藏分布來看，東三下段油氣儲量規模整體大于上段，與砂體發育規模基本匹配。

圖2 HN11灘壩旋回特征

3.2 砂體物性影響產能

灘壩砂受湖水反復沖刷和淘洗，雜基少、分選磨圓好、孔滲性能優，為優質的儲層。灘壩沉積以薄層粉砂巖、泥質粉砂巖為主，偶見細砂巖，局部見泥巖與砂巖互層。勘探實踐表明，在類似的構造背景下，灘壩砂的巖性和物性越好，油氣富集程度越高，反之較低。此外，儲層的厚度、孔滲性能、泥質含量也影響到油氣的富集程度。厚度越大、孔滲性能越好、泥質含量越小越容易成藏。目前發現的東三段油層厚度1～8 m，孔隙度大于10%的儲層產能較高。

3.3 斷裂輸導體系是灘壩砂成藏的必要條件

海月地區為典型的源外砂體成藏，有效的油源通道是成藏的首要條件[7]。海南斷層和蓋州灘斷層為兩條持續性活動的油源大斷層，斷距大、平面延伸距離長，從基底到館陶組一直繼承性活動，使得洼陷深部的油氣可以長時間、多期次的運移至有利的圈閉中。目前海月地區所發現的油氣均分布在海南斷層的附近，充分說明了油氣的富集與油源斷層的輸導有著密切的關系。

研究區灘壩成藏的輸導體系分為兩種，一種是僅以邊界斷裂作為油源通道所形成T型輸導體系，洼陷深層生成的油氣沿海南斷層垂向運移，進入與之連通的灘壩砂并聚集成藏（圖3）。另一種是以邊界斷層、潛山不整合面、次生斷層形成階梯式輸導體系（圖4），海月低凸起頂部探井大多以這種輸導方式進行油氣輸導。其中T型輸導體系離油源近，效果更好。

圖3 T型疏導體系

圖4 階梯式輸導體系

3.4 泥巖封堵性是灘壩砂成藏的關鍵

海月過渡地區為寬緩的水下隆起，灘壩砂沉積具有縱向疊加、橫向連片的特征。縱向上灘壩砂與濱淺湖泥巖呈互層沉積，灘壩砂在地震剖面上表現出短軸、不連續的特征。因此，灘壩砂油藏主要依靠泥巖的封隔作用作為保存條件[8]。HN24井2 187.3～2 192.9 m井段上部和下部均有泥巖封隔，油氣通過階梯型輸導體系進入粉砂巖儲層成藏；而該井 2 217.8～2 236.9 m井段也包含良好的儲層，但試油僅獲得含油水層，底部為水層，主要原因為與底部潛山中生界角礫巖直接接觸，封堵性較差，故沒有成藏（圖5）。

4 結論

海月構造帶的灘壩砂主要受構造運動影響和古地貌條件的約束，由北部的三角洲前緣砂體、南部海月潛山物源和扇三角洲前緣砂體受波浪和沿岸流的改造而成，水動力強則形成壩砂，水動力弱則形成灘砂，灘壩砂平行湖岸線呈帶狀分布。灘壩砂油氣成藏受砂體發育規模、儲層物性、斷裂輸導體系、泥巖封堵性等多種因素控制，在灘壩砂體較為發育的東三下段，靠近海南斷層、蓋州灘斷層且封堵條件優越的砂體最易于成藏。

圖5 過HN25—HN24—HN24-1油藏剖面