溱潼凹陷西部內斜坡戴一段沉積相研究

齊姝清

?

溱潼凹陷西部內斜坡戴一段沉積相研究

齊姝清

（中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京 210010）

根據(jù)溱潼凹陷西部內斜坡戴一段的巖石學、粒度分布、沉積構造及測井相特征，綜合分析認為，該區(qū)戴一段主要發(fā)育水下分流河道、河口壩、分流間灣、遠砂壩、席狀砂、前三角洲泥6類沉積微相。水下分流河道自南東向北西方向展布，席狀砂平面分布廣泛。戴一段整體為一套正旋回沉積特征，從Ⅲ油組到Ⅰ油組，水體面積不斷增大，反映了一個水體不斷加深、沉積厚度不斷減小的退積過程；沉積相序自下而上由三角洲前緣亞相逐漸演化為前三角洲亞相。

溱潼凹陷；西部內斜坡；戴一段；沉積微相

近年來，溱潼凹陷中淺層戴南組取得較大的油氣發(fā)現(xiàn)，西部內斜坡陳家舍–帥垛地區(qū)探明優(yōu)質儲量超過400×104t，存在較大的油氣資源勘探開發(fā)潛力[1]。前人對蘇北盆地儲層沉積相進行了大量研究[2–6]，本文利用巖心、鉆井、測井以及分析化驗資料，在凹陷整體的研究基礎上，對溱潼凹陷西部內斜坡陳家舍–帥垛地區(qū)戴一段沉積微相進行研究，確定沉積微相的類型及空間展布規(guī)律，為下一步尋找有利儲層分布、提高開發(fā)效率提供參考。

1 區(qū)域地質概況

蘇北盆地為三隆兩坳的構造格局，以中部建湖隆起為界，主要分為北部的鹽阜坳陷和南部的東臺坳陷。溱潼凹陷屬于東臺坳陷的一個次級構造單元，為一南斷北超的箕狀凹陷，自南向北依次發(fā)育斷階帶、深凹帶、內斜坡帶和外斜坡帶4個構造單元[7–9]（圖1）；自下而上發(fā)育泰州組、阜寧組、戴南組、三垛組和鹽城組地層。西部內斜坡是一長期構造隆起高帶，其中戴一段是夾在戴二段砂巖和阜四段泥巖之間的主力含油層系，自下而上可進一步細分為Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ油組。

2　沉積相標志

圖1 溱潼凹陷構造位置

2.1　巖石學特征

由巖石觀察和分析化驗數(shù)據(jù)可知，溱潼凹陷戴一段儲層以細砂巖為主，其次為粉砂巖、中砂巖；石英含量67%~75％，長石含量7%~26％，巖屑含量1%~25％；陸源碎屑分布均勻、分選為好–中等、磨圓為次圓–次棱角狀。填隙物中膠結物為方解石、白云石及黃鐵礦，含量2%~29%；填隙物中雜基為泥質，含量1%~10%。碎屑巖膠結類型為孔隙式和接觸式，整體反映為水下還原環(huán)境。

2.2 粒度分布特征

對取心井細砂巖、粉砂巖巖心樣品進行粒度測試，繪制粒度概率累計曲線。從圖2可以看出，粒度分布主要為3段式，每一段代表一個次總體，3個線段各代表不同搬運方式所沉積的顆粒[10，11]。帥2井戴一段Ⅰ油組的粒度曲線屬于兩跳躍一懸浮式，含有兩個次總體，即跳躍次總體和懸浮次總體，其中跳躍次總體含量較多、分選較好、斜率較高和懸浮次總體含量較少、分選較差、斜率較低（圖2a）。跳躍次總體下部線段斜率小于上部線段斜率，滾動次總體不發(fā)育，反映了水動力條件有限。在三角洲的沉積環(huán)境中，具備這一沉積特點的沉積微相多為三角洲前緣的遠砂壩、席狀砂。帥801井Ⅲ油組的粒度曲線屬于一跳躍一懸浮夾過渡式，跳躍次總體和懸浮次總體之間呈過渡式交截，反映河口壩沉積的粒度分布特征（圖2b）。在河口壩處，河床較為平緩，水流速度慢，缺乏較粗的滾動搬運顆粒，河流注入水體初期，流速驟降，較粗顆粒迅速沉淀，并使沉積物周圍的水介質中較細顆粒比例增加，導致懸浮次總體較粗端斜率逐漸提高，粒度概率累積曲線上表現(xiàn)為兩個次總體的過渡式交截。總體上研究區(qū)粒度趨勢線分段明顯，說明其結構成熟度較高，距離物源遠，靠近沉積中心。

2.3 沉積構造

戴一段取心井段可見大量生物擾動、沖刷面、槽狀交錯層理、波狀層理、平行層理等典型沉積構造，反映了三角洲前緣沉積的特點。其中細砂巖、中砂巖中發(fā)育的槽狀交錯層理和河床滯留沉積，反映了較強的牽引流水動力機制，為水下分流河道的沉積特征。沖刷面是水動力極強條件下產生的一種層面構造，在巖心上可見到明顯的起伏，一般出現(xiàn)在河道的底部，其上常見大量再沉積的泥礫。波狀層理常見于細砂巖及粉砂巖中，為小型層理，多見于河口壩和遠砂壩等沉積環(huán)境。另在一些易破碎的泥巖、粉砂巖中可見水平層理，其紋層相互平行并平行于層面，常形成于浪基面之下或低流態(tài)中以及物源供應不足的情況下，主要由懸浮物質緩慢垂向加積形成，發(fā)育于三角洲前緣的分流間灣。

圖2 戴一段粒度概率曲線

2.4 測井相特征

戴一段測井曲線形態(tài)主要發(fā)育箱形、鐘形、漏斗形、指形、線形等[12]。其中箱形代表水下分流河道沉積，巖性以中、細砂巖為主，反映了較強的牽引流特征，曲線底部為突變接觸，說明底部沖刷明顯。鐘形代表自下而上粒度由粗變細的正韻律水下分流河道沉積，反映水動力由強變弱的過程。漏斗形代表河口壩或者遠砂壩沉積，遠砂壩位于河口砂壩前方較遠部位，巖性以粉砂巖為主，砂層較河口壩薄，泥質含量相對較高，自然伽馬曲線幅度較小。指形代表三角洲前緣席狀砂沉積，與較強的湖水作用有關，是河口壩受到波浪作用的反復沖刷而形成的薄層粉砂巖，在測井響應上表現(xiàn)為厚度較薄的單凸起。線形代表分流間灣或前三角洲泥沉積，反映能量較低的沉積環(huán)境，巖性主要為泥巖、局部見薄層粉砂巖；測井響應為大段的平直線，有時夾微齒狀凸起。

3 沉積微相的類型

結合沉積背景[13–14]和多重沉積相標志，認為研究區(qū)屬于三角洲沉積體系，且主要發(fā)育三角洲前緣和前三角洲沉積，具體可細分為水下分流河道、河口壩、分流間灣、席狀砂、遠砂壩、前三角洲泥6類沉積微相。

水下分流河道水動力作用強，局部砂體底部可見明顯的沖刷面。巖性為中厚層含礫砂巖、細砂巖，向上逐漸過渡為粉砂巖、泥質粉砂巖，槽狀交錯層理較發(fā)育。單砂層厚度4~10 m，滲透率大于100×10-3μm2，孔隙度大于17%。

河口壩是河流進入靜置水體后流速降低使砂泥在河口處沉積而形成的。巖性主要是細砂巖、粉–細砂巖，小型波狀層理發(fā)育，并可見生物擾動構造。自下而上呈由細變粗的反韻律，單砂層厚度3~6 m，滲透性較好。

分流間灣是水下分流河道滿溢沉積的結果，以泥巖為主，局部見薄層粉砂巖，常見水平層理、生物擾動和植物碎屑。

遠砂壩微相和河口壩微相的測井響應相似，遠砂壩測井曲線自然電位、自然伽馬幅度較小，砂體厚度較薄，巖性較細，多為粉–細砂巖和粉砂巖，顆粒分選較河口壩好，多發(fā)育水平層理和沙紋層理。

席狀砂分布廣泛，厚度較薄，一般小于3 m，砂質較純，結構成熟度高，多由粉砂巖組成，層間為薄層泥巖，沉積構造見平行層理、沙紋層理，在相序上一般與河口壩砂體連續(xù)相變。

前三角洲位于三角洲沉積體系最前方，即三角洲前緣向湖盆的方向，自然伽馬、自然電位呈微齒–平直線型，變化幅度小，接近基線，可見沉積穩(wěn)定的暗色泥巖。

4　沉積相空間分布及演化規(guī)律

基于沉積微相的分類，通過巖心觀察以及單井相、剖面相的識別，編制西斜坡戴一段陳家舍–帥垛地區(qū)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油組沉積微相平面展布圖。綜合分析得出，戴一段地層主要發(fā)育三角洲前緣和前三角洲亞相，自下而上水體面積不斷增大，總體反映了一個水體不斷加深、沉積厚度不斷減小的退積過程。沉積微相的垂向演化自下而上表現(xiàn)為水下分流河道、分流間灣、遠砂壩、席狀砂、河口壩、前三角洲泥微相，基本上呈現(xiàn)出由粗變細的正旋回特征。平面上，物源主要為南東–北西向，水下分流河道兩翼向湖方向分布廣泛且穩(wěn)定的席狀砂沉積，平面微相展布自南向北主要表現(xiàn)為水下分流河道、河口壩、席狀砂、前三角洲泥的相變特征，但各層沉積微相分布仍有較大差異。

戴一段Ⅲ油組水下分流河道發(fā)育，單層砂體沉積厚度最大。帥垛區(qū)塊自東南方向的趙1井區(qū)向帥3井區(qū)和帥8井區(qū)形成了2條寬闊的水下河道，并在河道前方發(fā)育河口壩沉積，北部主要發(fā)育席狀砂沉積。陳家舍區(qū)塊邊12井區(qū)向陳5井區(qū)方向主要發(fā)育水下分流河道沉積（圖3）。

戴一段Ⅱ油組席狀砂沉積微相分布面積廣。帥5–21井區(qū)和帥2井區(qū)由南向北發(fā)育水下分流河道沉積，陳101井區(qū)局部發(fā)育河口壩沉積，帥3–7井至帥5–8井連線以及陳5井區(qū)局部發(fā)育分流間灣，帥7井和陳101井連線以北主要發(fā)育前三角洲泥沉積（圖4）。

戴一段Ⅰ油組上部地層部分被剝蝕，下部存在超覆尖滅，北部部分地區(qū)缺失I油組地層；沉積時水體分布面積廣闊，形成了大量的前三角洲泥沉積，三角洲前緣沉積不發(fā)育，水下分流河道沉積較之Ⅱ、Ⅲ油組面積顯著減小（圖5）。

5　結論

（1）戴一段沉積微相主要為水下分流河道、分流間灣、河口壩、遠砂壩、席狀砂、前三角洲泥6種類型。水下分流河道來自南東方向，其兩翼向湖方向分布廣泛的席狀砂沉積。

（2）戴一段整體表現(xiàn)為一套正旋回的沉積特征，從Ⅲ油組―Ⅱ油組―Ⅰ油組反映了湖盆水體由淺到深的變化過程，為一個三角洲發(fā)育的退積過程，自下而上的沉積相序表現(xiàn)為由三角洲前緣演化為前三角洲。Ⅲ油組水下分流河道發(fā)育，單層砂體厚度大；Ⅱ油組席狀砂分布面積廣；Ⅰ油組沉積時水體面積廣闊，中部和西北部發(fā)育大片前三角洲泥沉積。

圖3 戴一段Ⅲ油組沉積微相平面展布

圖4 戴一段Ⅱ油組沉積微相平面展布

圖5 戴一段Ⅰ油組沉積微相平面展布

[1] 吳群，余文端，駱衛(wèi)峰，等．蘇北盆地溱潼凹陷巖性油藏勘探成果及啟示[J]．中國石油勘探，2016，21（3）：100–107．

[2] 張國棟，王慧中．中國東部早第三紀海侵和沉積環(huán)境：以蘇北盆地為例[M]．北京：地質出版社，1987．

[3] 紀友亮，李清山，王勇，等．高郵凹陷古近系戴南組扇三角洲沉積體系及其沉積相模式[J]．地球科學與環(huán)境學報，2012，34（1）：9–19．

[4] 王黎，王果壽，謝瑞杰，等．蘇北盆地溱潼凹陷俞垛–華莊地區(qū)沉積微相類型及特征[J]．石油實驗地質，2014，36（1）：51–55．

[5] 臧素華．蘇北盆地溱潼凹陷西斜坡阜三段沉積相研究[J]．石油地質與工程，2014，28（6）：22–24．

[6] 王一帆．北盆地高郵凹陷永安地區(qū)戴南組儲層特征研究[J]．復雜油氣藏，2013，9（4）：39–41．

[7] 馬曉東．蘇北盆地溱潼凹陷地震資料解釋與構造特征研究[D]．江蘇南京：南京大學，2013．

[8] 劉偉，游有光，楊皋．蘇北溱潼箕狀凹陷的形成演化機制及油氣成藏特征 [J]．斷塊油氣藏，1999，6（6）：10–12．

[9] 周荔青，吳聿元．蘇北盆地淺層油氣藏類型及分布特征[J]．石油實驗地質，2007，29（4）：334–339．

[10] 陳逵．元壩地區(qū)須家河組儲層巖石學特征與圖像法粒度分析研究[D]．四川成都：成都理工大學學報，2014．

[11] 肖晨曦．粒度分析及其在沉積相中應用研究[J]．新疆師范大學學報，2006，25（3）：118–23．

[12] 于興河．碎屑巖油氣儲層沉積學[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2002．

[13] 劉偉．蘇北溱潼凹陷戴南組一段次生孔隙形成與分布特征[J]．巖相古地理，1997，17（2）：24–31．

[14] 莊松生，左燕春，黎瓊．蘇北溱潼凹陷戴南組二段成巖作用與次生孔隙預測[J]．礦物巖石，1998，18（4）：64–71．

Sedimentary facies of the first member of the Dainan formation in western inner slope of Qintong Sag

QI Shuqing

(Exploration & Development Research Institute of East China Oil and Gas Company, SINOPEC, Nanjing, Jiangsu 210011)

According to the petrology, granularity distribution, sedimentary structure and well logging features of the first member of Dainan formation in the western inner slope of Qintong Sag, it is considered that there are 6 types of sedimentary microfacies including underwater distributary channel, interdistributary bay, channel mouth bar, distal bar, sand sheet and predelta mud in the study area. Underwater distributary channels are distributed from southeast to northwest, and the sheet sand is widely distributed. As a whole, the first member of Dainan formation is a positive cycle of sedimentary characteristics, from Ⅲ oil toⅠoil group, the water area is increasing, reflecting a deepening water falling, sedimentary thickness of retrogradation process. From bottom to top, the sedimentary facies sequence gradually evolved from delta front subfacies to predelta subfacies.

Qintong sag; the first member of Dainan formation; western inner slope; sedimentary microfacies

1673–8217（2019）02–0026–06

111.3

A

2018–07–16

齊姝清，碩士，1989年生，2014年畢業(yè)于中國 地質大學（北京）油氣田開發(fā)工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣地質研究工作。

編輯：蒲洪果