泉三段、泉四段沉積演化規律分析

史成全 張庭瑀 朱浩源

摘要：松遼盆地沉積演化過程中，形成了種種陸源碎屑沉積，如第四系、第三系、白堊系、侏羅統等。其中，兩套半深湖—深湖相經過兩次興盛期沉積的暗色泥巖覆蓋全區，不僅是較好的區域蓋層，還是生油巖。此次是對大安北地區及其周邊扶余油層進行研究。前人對目的油層的研究，沉積單元都為縱向上的砂組，較少深入探索研究區沉積儲層特征，使精細油藏描述的需求未得到良好滿足，因此進行小層的沉積相分布特征研究勢在必行，并明確小層砂體的分布規律及與油氣的關系。沉積地層的巖性組織、巖石類型和各種沉積構造特征，受到沉積相與沉積環境的一定影響，并且其還會影響空間上儲集體的展布，所以，在油田開發階段，著手研究沉積微相就顯得至關重要。

關鍵詞：沉積構造;沉積微相;小層

沉積構造對初始沉積時地層的多方面因素都進行了記錄，比如氣候和環境等，所以，為了更好地劃分沉積微相及確定沉積環境，應對其展開相關研究，此處所指沉積構造為流動成因的沉積構造。

基于重礦物分布特征，完成物源方向的判斷。通過重礦物的礦物學研究及統計學分析，可以確定有成因聯系的重礦物組合，并借此完成物源區母巖類型的判斷;應用重礦物或重礦物組合的穩定性，則可對沉積物的搬運方向及距離進行推測，進而確定物源方向及其影響范圍[1]。通過對大安北地區及其周邊扶余油層29口井874個重礦物分析數據統計表明，該區的重礦物有著較多類型，如磁鐵石、綠簾石、白鈦礦、電氣石、鋯石等，占砂巖中重礦物總量的81.6%～100%。

結合ZTR指數值的變化趨勢，能完成其搬運距離和方向的大致判斷，從而判定物源方向。泉四段扶余油層ZTR指數值總體上具有自北西-西部向南東-東部和自西南向東北逐漸變大的分布特征，表明研究區泉四段沉積期物源主要來自西部物源（紅崗和英臺水系），次物源來自西南部。

關于大安北地區扶余油層儲層砂體的粒度分布特征，采用重要取心井的粒度分析資料展開研究。結果顯示，粉砂巖、細砂巖是研究區儲層的主要巖性，含少量中砂巖、細礫巖，對應Φ值均大于2。扶余油層粒度概率曲線主要以過渡三段式或是兩段式進行顯示，它們所代表的分別是以河湖共同作用的三角洲前緣水下分流河道和席狀砂沉積，及以河流作用為重要沉積營力的三角洲分流平原亞相的分流河道沉積[2]。

三角洲分流平原亞相的分流河道砂體分選較差，其中滾動組分偏少，懸浮組分多于跳躍組，反映為河道牽引流的沉積特征，同時表明當時水動力條件較強，兩段式為粒度概率的主要曲線，懸浮總體和跳躍總體的截點在1Φ-4.2Φ之間，懸浮總體含量在多處于30-45%之間，跳躍的總體含量超過55%。三角洲前緣亞相的水下分流河道主要是中細粒沉積為主的跳躍組分，懸浮物質較少，約占25%，分選中等至好。另外在粒度概率曲線內，能夠見到三段式，但特征不夠明顯，懸浮次總體中又分為2個次一級的總體，分析表明其為處于河道向河間過渡地帶，由懸浮次總體含量增多所致。

對比分析研究沉積體剖面、模式和形態。大安北油田泉三段為遠岸三角洲平原沉積為主體，泉四段為近岸三角洲平原沉積為主體。

具體地觀察、描述和分析鑒定取芯井的巖芯，再進行各種指相信息的提供（比如生物化石特征、相序特征、粒度分析結果、巖性與巖性組合特征等），再展開綜合分析，完成單井相分析柱狀圖的建立，即為單井相分析。

通過單井相分析方法，再對研究區長時間的地質演化背景和所處的構造位置進行參考，基于勘探開發的大量實踐經驗，選取了巖性和電性特征明顯，具有一定的代表性的井來進行單井沉積相和取芯段沉積微相綜合分析研究。結果表明，泉三段以遠岸三角洲分流平原（高能河控三角洲平原）沉積為主，分別發育了分流河道、邊灘、決口扇、廢棄河道及天然堤、水上分流間灣等微相;泉四段中下部以河控近岸淺水三角洲平原沉積為主，主要沉積微相分別為分流河道、邊灘、決口扇、廢棄河道及天然堤、水上分流間灣等;泉四段上部則為三角洲前緣沉積，朝著湖方向進行發育，主要為水下分流河道的三角洲前緣近端沉積—主要為遠砂壩、席狀砂的末端沉積—主要為河口壩的遠端沉積;沉積微相平面分布規律，和沉積微相剖面、單井相剖面上反映的沉積微相演化，有著顯著的相同性[3]。

泉三段、泉四段沉積期在總體地殼下降的背景下，主要經歷了5個變化階段。泉三段沉積期地殼處于緩慢下降階段、泉四段沉積早期、中期地殼下降深度加快、中后期地殼下降緩慢的階段和末期下降迅速的階段。在這5個階段的變化過程中，大安北地區泉三段、泉四段大部分地區依次發育了（高能）遠岸三角洲分流平原、（低能）遠岸三角洲平原、近岸三角洲分流平原，湖、岸交互沉積區、三角洲前緣沉積區。

18-21小層沉積時期，該時期地殼下降較緩慢，大安北地區此時受到地區干旱氣候的干擾，受英臺-紅崗水系遠岸河控淺水三角洲分流平原亞相沉積，整體上呈明顯的正旋回特征，有著較強的攜砂能力和河流能量，同時也有著較強的平面和垂向切蝕能力，大量的碎屑物質被攜帶沉積下來，進而形成了曲流（分支）河道砂體的大面積分布，具有清晰的底部沖刷突變面，沉積滯留發育，這具體表現在少量粉砂礫和泥礫定向排列，粉砂巖與細砂巖向上發育，發育大型斜層理與交錯層理，分流間以紫紅色泥巖為主，性脆、質純，特征明顯如擦痕、貝殼狀斷口等，弱-中等氧化環境反映，灰綠色泥巖較為少見，這說明這個時期內是比較干旱的氣候，較少有弱還原沉積環境，如分流間洼地等[4]

13-17小層沉積期：該時期大安北地區地殼仍處于緩慢下降期，研究區氣候條件依舊比較干旱，受英臺-紅崗水系重點對發育高能→（低能）河控淺水三角洲分流平原亞相沉積展開控制。該沉積期河流仍較發育，有著較強的平面和垂向切蝕能力，較強的攜砂能力和河流能量，大量碎屑物質被攜帶完成沉積，在研究區形成了多條曲流分支河道砂體。分流間主要是紫紅色泥巖，這說明氧化環境為弱-中等、干燥。

6-12小層沉積期：該時期大安北地區地殼處于震蕩下降期，因研究區當時地形平緩，地殼下降即可有較大面積被淺水淹沒，地殼相對上升則有較大面積出露地表，發育低能近岸（淺水）三角洲分流平原在英臺-紅崗水系控制下亞相沉積。依舊有著較為明顯的分流河道特征，以順直分支型分流河道為主，同時有著相對發育的垂向，具底部滯留沉積，具單斜、交錯層理及泥礫;氧化主要為中-弱，河水改道和溢岸有所增加，河道特征發育受強限定;灰綠色、雜色和紫紅色為分流間的主要泥巖，質純、性脆，具貝殼狀斷口、擦痕等特征，局部含鈣礫，開始出現更多的灰綠色泥巖，這說明緩慢上升基準面，也相應升高了地下水位，一定增大了分流間洼地面積[5]。

4-5小層沉積期：該時期大安北地區受地殼震蕩下降影響，有著較為平緩的古地貌，離物源遠，擁有雙重特征，即水下還原環境與陸上氧化環境，研究區位于湖、岸交互沉積區，受英臺-紅崗水系控制發育三角洲前緣和低能近岸（淺水）三角洲分流平原。雜色、灰綠色和紫紅色為主要的泥巖，擁有擦痕、貝殼狀斷口等特征，性脆、質純，開始出現更多的灰綠色泥巖，這說明隨著逐漸上升基準面，也相應升高了地下水位，增加了分流間洼地面積。分流河道能量較弱，規模較小，常以小型單支分流河道入湖。

1-3小層沉積期：該時期大安北地區以河控淺水三角洲前緣亞相為主，有著相對發育的水下分流河道微相，不過此時其沖刷和攜帶能力都變弱，底部極少含有泥礫或根本沒有，并且，由平直的巖性突變面替代了以往陸上起伏明顯的沖刷面，減小了旋回幅度，粒度更細，通常泥巖主要為粉砂巖，河道薄夾層發育，擁有湖能和微細水平層理;水下分流間的泥巖更多是灰綠色塊狀，構造揉皺，這說明沉積環境為弱還原-還原。到了沉積的末期，在松遼盆地的總體發展趨勢控制下，迅速上升基準面，快速減少沉積物供給，前三角洲亞相沉積重點發育，有較多巖夾薄層菱鐵礦層，和較大的灰黑色水平層理泥沉積在青一段底部，具有黃鐵礦粉末，可見魚碎片和介形蟲化石，介形蟲在一些局部聚集成層，粉砂質泥巖沉積在底部，從而構成本區內廣泛分布、發育良好的區域蓋層和烴源巖。

參考文獻

[1]趙占銀，董清水，宋立忠，潘樹新，松遼盆地南部河流相巖性油藏形成機制[M].石油工業出版社，2008.

[2]劉云武，唐振國，張永清.松遼盆地兩江地區扶余油層河道儲層描述方法與應用[J].中國石油勘探，2011，16（2）44-48.

[3]遲元林，蒙啟安，楊玉峰，松遼盆地巖性油藏形成背景與成藏條件分析[J].大慶石油地質與開發，2004，23（5）：10-15.

[4]楊玉峰.松遼盆地巖性油藏形成條件與分布規律[J]，石油與天然氣地質，2004，25（4）393-399

[5]李延平，于坤，姜耀儉，等.松遼盆地泉四段扶余油層地層層序新認識[J].中國海洋大學學報，2007，37（6）：977-982..