潛江凹陷馬王廟地區(qū)新溝咀組下段重要層段沉積相特征①

胡忠貴 胡明毅 洪國(guó)良 謝春安 賈秀容

(1.長(zhǎng)江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖北荊州 434023;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 湖北荊州 434023; 3中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083)

潛江凹陷馬王廟地區(qū)新溝咀組下段重要層段沉積相特征①

胡忠貴1,2胡明毅1,2洪國(guó)良3謝春安2賈秀容2

(1.長(zhǎng)江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖北荊州 434023;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 湖北荊州 434023; 3中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083)

馬王廟地區(qū)新溝咀組下段為江漢盆地重要的產(chǎn)層之一,也是今后尋找?guī)r性油氣藏的有利區(qū)域。通過(guò)巖芯觀察、室內(nèi)鏡下薄片鑒定分析、測(cè)井曲線等資料的綜合分析,并結(jié)合巖石學(xué)、古氣候、沉積構(gòu)造等沉積相標(biāo)志研究,確定該區(qū)新溝咀組下段發(fā)育淺水三角洲-濱淺湖沉積體系,進(jìn)一步細(xì)分為三角洲前緣、前三角洲、濱、淺湖等沉積亞相和若干微相類型。物源分析結(jié)果表明,研究區(qū)受控于東北方向漢川物源和西北方向漢水物源影響,分別發(fā)育東北-西南向和西北-南東向展布的三角洲朵體,尤以前者發(fā)育更廣。其中Ⅱ油組沉積期沉積水體相對(duì)更深,三角洲沉積分布范圍最廣,Ⅲ油組次之,Ⅰ油組沉積期水體最淺,三角洲沉積分布最小,三角洲沉積中水下分流河道微相最為發(fā)育。對(duì)三個(gè)油組中重要小層下、下和下小層沉積相帶和儲(chǔ)集砂體分布規(guī)律分析表明:下小層水下分流河道分布范圍最廣,儲(chǔ)集砂體沉積最厚,砂體展布規(guī)律與水下分流河道分布趨于一致,下小層和下小層的沉積相帶具有相似的分布特征,而下小層西北部的三角洲前緣砂體更為發(fā)育。各微相砂體物性分析結(jié)果表明水下分流河道砂體儲(chǔ)集物性最好,因而各小層平面上水下分流河道發(fā)育區(qū)和砂體較厚區(qū)應(yīng)為區(qū)域上最為有利的儲(chǔ)集相帶,也為今后尋找?guī)r性油氣藏的優(yōu)選部位。

馬王廟地區(qū) 新溝咀組下段 淺水三角洲 沉積相

潛江凹陷馬王廟地區(qū)自1965年投入勘探以來(lái),已鉆探井60余口,獲工業(yè)油流井16口,不乏日產(chǎn)百噸以上的高產(chǎn)井,探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)1026 X104t,剩余資源豐富。其中馬王廟油田是江漢盆地新溝咀組下段這一主力產(chǎn)層中豐度最高、規(guī)模最大和勘探效益最好的油田。在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油藏中,主要為構(gòu)造油藏類型,構(gòu)造-巖性油藏和巖性油藏相對(duì)較少,該區(qū)的巖性油藏還具有較大的勘探潛力。因此,有必要通過(guò)對(duì)該區(qū)的沉積相、儲(chǔ)層砂體展布規(guī)律進(jìn)一步分析,特別是開展以小層砂體為研究對(duì)象的深入研究,為下一步該區(qū)巖性油藏開發(fā)、增儲(chǔ)上產(chǎn)以及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

對(duì)于研究區(qū)新溝咀組下段的沉積相研究,前人已做過(guò)大量研究工作,并提出了不同的觀點(diǎn),如戴世昭等[1]對(duì)整個(gè)江漢油田的沉積相進(jìn)行了研究,其中馬王廟地區(qū)受東北方向的物源影響,發(fā)育濱、淺湖沉積;鄭曉玲等[2],王敏等②王敏等。馬王廟油田改善開展效果技術(shù)研究與應(yīng)用。中國(guó)石油化工股份有限公司江漢油田科研項(xiàng)目成果報(bào)告。2006。分析了馬王廟地區(qū)新溝咀組下段沉積相平面展布特征,認(rèn)為該區(qū)受東北方向物源影響,發(fā)育一套河流三角洲-濱淺湖沉積體系;王必金[3,4],林暢松和盧林[5],胡濤等[6],郭輝等[7]對(duì)包括研究區(qū)在內(nèi)的潛東南地區(qū)的新溝咀組下段進(jìn)行了沉積相研究,認(rèn)為該區(qū)域主要受西北部的漢川和東北部的漢水兩支沉積物源影響,發(fā)育三角洲-湖泊沉積體系,兩個(gè)方向的沉積體系在馬王廟地區(qū)交匯。綜合前人沉積相的研究成果,對(duì)于沉積物源方向主要存在兩種觀點(diǎn),即“單物源”[1,2]和“兩種物源”[3～7],前者認(rèn)為研究區(qū)的沉積物源僅有北東向的漢川物源,后者認(rèn)為具有北東向的漢川和西北向的漢水兩個(gè)物源方向;而對(duì)于沉積相類型均認(rèn)為馬王廟地區(qū)新溝咀組下段為三角洲-湖泊沉積體系。雖然前人對(duì)新溝咀組下段巖相古地理方面做了較多研究,但大多以整個(gè)新溝咀組下段或油組為研究對(duì)象,對(duì)于已經(jīng)對(duì)新溝咀組開發(fā)多年的馬王廟地區(qū)來(lái)說(shuō),對(duì)以小層為單位的沉積相研究將更具實(shí)際意義。本文擬以區(qū)域地質(zhì)背景、巖芯觀察、鉆測(cè)井資料等綜合研究為基礎(chǔ),精細(xì)分析該區(qū)沉積物源和沉積微相特征,確認(rèn)研究區(qū)具有兩個(gè)物源方向,在前人沉積相研究的基礎(chǔ)上首次提出該區(qū)發(fā)育的三角洲屬于淺水三角洲類型,并對(duì)重點(diǎn)小層的巖相古地理特征和儲(chǔ)層砂體的發(fā)育規(guī)律進(jìn)行研究,為下一步的巖性圈閉的勘探奠定地質(zhì)基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)概況

潛江凹陷位于江漢盆地中部,是江漢盆地內(nèi)部一個(gè)較大的次級(jí)構(gòu)造單元。北部以潛北大斷裂為界,分別與河溶凹陷、荊門凹陷、漢水凹陷、永隆河隆起相接;東南以通海口斷裂帶與通海口凸起分界;東北以龍塞湖低凸起與小板凹陷相隔,西南以丫角-新溝低凸起與江陵凹陷和陳沱口凹陷相隔。馬王廟地區(qū)位于潛江凹陷東南部的毛場(chǎng)斷裂斜坡帶和岳口低凸起東段[5],為一個(gè)被眾多斷層復(fù)雜化的大型復(fù)合斷鼻構(gòu)造,北部以竹根灘斷裂與岳口低凸起相連,東北部與小板凹陷以斜坡過(guò)渡,東部以通?？诘屯蛊鸾尤?南部與洼陷帶之間為斜坡過(guò)渡,西部與向斜帶相接,整個(gè)地區(qū)大體上由西南向北東向逐漸抬升,研究面積約450 km2(圖1)。

新溝咀組下段與上覆新溝咀組上段和下伏沙市組均呈整合接觸關(guān)系,地層厚度分布范圍為180～ 360 m,平均250m。根據(jù)巖性組合特征自下而上依次劃分為Ⅲ油組、泥隔層、Ⅱ油組、Ⅰ油組和大膏層,具有紅→灰→紅或棕色沉積巖系的分布規(guī)律(圖2)。其中Ⅲ油組為一套紅色為主,紅灰間互的泥巖夾淺灰色、棕色薄層粉砂巖及少量含膏泥巖沉積;泥隔層為灰色、深灰色泥巖及含膏泥巖、泥膏巖,局部含云質(zhì);Ⅱ油組以淺灰、灰、灰白色粉砂巖夾深灰色泥巖為主,少量棕紫色泥巖和含膏泥巖;Ⅰ油組以棕色泥巖、含膏泥巖為主夾砂質(zhì)泥巖,深灰、灰色泥巖次之,含淺棕色、灰色粉砂巖,泥質(zhì)粉砂巖及膏質(zhì)粉砂巖;大膏層為灰色膏質(zhì)泥巖和灰白色泥膏巖。泥隔層和大隔層為區(qū)域分布穩(wěn)定、可對(duì)比的標(biāo)志層。三個(gè)油組根據(jù)“旋回對(duì)比,分級(jí)控制”方法進(jìn)行井間小層劃分和對(duì)比(圖3),又可進(jìn)一步將Ⅲ油組、Ⅱ油組和Ⅰ油組分別劃分為6個(gè)(下,下,下,下,下,下)、6個(gè)(下,下,下,下,下,下)和4個(gè)小層(下,下,下,下),其中下、下和下為研究區(qū)三個(gè)油組中重要的儲(chǔ)集小層。

2 沉積相類型和特征

2.1 沉積相劃分

圖1 潛江凹陷構(gòu)造概略圖及研究區(qū)井位分布圖Fig.1 Structural units and wells in the study area of Qianjiang depression

圖2 馬斜60井新溝咀組下段沉積相綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive column of sedimentary facies of Xingouzui Formation lower segment ofWell Maxie-60

通過(guò)對(duì)馬王廟地區(qū)近70口探井的錄井、測(cè)井資料對(duì)比分析和取芯井段詳細(xì)巖芯觀察描述,依據(jù)巖石類型及組合、原生沉積構(gòu)造(圖4A-F)、剖面結(jié)構(gòu)和沉積演化歷史,結(jié)合前人的研究成果[1～7],進(jìn)行了單井沉積相分析和解釋,確定該區(qū)新溝咀組下段發(fā)育一套淺水三角洲-濱淺湖沉積體系,進(jìn)一步細(xì)分為淺水三角洲前緣、前三角洲、濱、淺湖等沉積亞相和若干微相類型(圖2)。主要依據(jù)以下幾點(diǎn)考慮:①新溝咀組下段沉積期,整個(gè)盆地處于由斷陷型湖盆向坳陷型湖盆過(guò)渡階段,研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)繼承了白堊紀(jì)沉積時(shí)期的特點(diǎn),主要受北部的竹根灘斷裂和東部的通海口斷裂控制了區(qū)內(nèi)構(gòu)造沉降,但斷裂活動(dòng)微弱,對(duì)研究區(qū)的物源和沉積面貌影響較小[5],形成了由北向南緩慢坡降但總體平緩的沉積面貌;②沉積物顏色從Ⅲ油組→Ⅱ油組→Ⅰ油組具有紅、棕色→灰色、深灰色→紅色、紫色的變化規(guī)律,反映出沉積環(huán)境由氧化→弱還原→氧化的變化特征,此外,該區(qū)具有低的砂巖含量(大部小于40%),其中廣泛發(fā)育的氧化色泥巖質(zhì)地較純,發(fā)育塊狀層理和水平層理,極少有暴露標(biāo)志,巖芯觀察中少見植物化石、炭屑等,說(shuō)明其沉積時(shí)可能并不是一種純粹的陸上暴露環(huán)境,這種氧化色泥巖可能是一種淺水環(huán)境的產(chǎn)物,推測(cè)該區(qū)屬于淺水湖泊環(huán)境,也為形成淺水三角洲提供了空間和條件[8,9];③研究區(qū)砂巖粒度在0.012～0.158 mm之間,以粉砂為主,結(jié)構(gòu)成熟度高-中等,石英、長(zhǎng)石和巖屑含量平均值分別為59.1%、33.2%和7.2%,以長(zhǎng)石粉砂巖為主,成分成熟度指數(shù)平均為1.31%,膠結(jié)物類型以碳酸鹽巖(方解石、白云石、鐵方解石和鐵白云石)膠結(jié)物和硬石膏膠結(jié)物為主(圖4G-H),總體反映了沉積物距離物源較遠(yuǎn),也是淺水三角洲-淺湖沉積環(huán)境的佐證之一,而長(zhǎng)石含量較高和膠結(jié)物的易溶性對(duì)儲(chǔ)層具有重要的建設(shè)作用;④巖芯觀察表明,該區(qū)具有發(fā)育的底沖刷、楔形和板狀交錯(cuò)層理、波狀交錯(cuò)層理、流水沙紋層理、浪成沙紋層理、平行層理和水平層理以及大量以斜交層面的生物鉆孔構(gòu)造(圖4A-F),反映流水作用和波浪共同作用的淺水三角洲沉積環(huán)境;

圖3 馬21井～馬44井新溝咀組下段小層劃分和儲(chǔ)集砂體剖面對(duì)比圖Fig.3 Sublayer division and profile correlation of reservoir sand-body of Xingouzui Formation lower segment ofWell Ma-21～Ma-44

圖4 新溝咀組下段巖芯和薄片典型現(xiàn)象照片F(xiàn)ig.4 Typical photographs of cores and thin sections of Xingouzui Formation

2.2 沉積相特征

2.2.1 湖泊相

研究區(qū)湖泊相發(fā)育兩種亞相類型:一是形成于干旱蒸發(fā)作用較強(qiáng)環(huán)境的咸化膏巖湖泊沉積,以灰色膏泥巖、泥膏巖和膏巖沉積為特征,主要發(fā)育于大膏層和Ⅰ油組頂部;二是形成于淺水氧化-弱還原環(huán)境的濱、淺湖沉積,分別發(fā)育于Ⅰ油組上部、Ⅱ油組下部、泥隔層和Ⅲ油組下部。其中濱、淺湖亞相進(jìn)一步分為湖盆泥、灘砂和砂壩微相。灘壩砂體孔隙度分布范圍為0.51%～21.9%,平均7.7%,為較有利儲(chǔ)集相帶,分布局限[12]。

1 )湖盆泥微相

馬王廟地區(qū)湖盆泥分為兩種情況:一是發(fā)育淺水氧化環(huán)境的濱-淺湖泥巖,顏色呈棕色、紅色或紫色等,主要發(fā)育于Ⅰ油組和Ⅲ油組,生物擾動(dòng)構(gòu)造非常發(fā)育(圖4F);二是發(fā)育于相對(duì)較深水弱還原環(huán)境的淺湖泥巖,顏色成灰色、深灰色,甚至黑色,主要發(fā)育于Ⅱ油組和泥隔層,常見塊狀層理、水平層理。測(cè)井曲線形態(tài)上以較穩(wěn)定的低平齒化型為主(圖2)。

2 )灘砂、砂壩微相

砂質(zhì)灘壩沉積形成于岸流和波浪的再搬運(yùn)和再沉積,其砂質(zhì)組分主要來(lái)源于附近三角洲砂體。根據(jù)研究區(qū)砂體的形態(tài)和規(guī)模,可以分為灘砂和砂壩,前者一般分布于濱湖地帶,垂向剖面是粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖與泥巖的頻繁互層,砂層厚度薄(小于1 m),沿湖岸線分布,呈較寬的條帶狀或席狀;與灘砂砂體相比,砂壩微相為厚層粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖與厚層泥巖互層,砂層單層厚度較大,砂體橫剖面呈底平頂凸或雙凸型的透鏡體。沉積構(gòu)造常見波狀層理、浪成沙紋層理、平行層理、水平層理等.R測(cè)井曲線形態(tài)上呈指狀、齒化箱形或漏斗形為主。

2.2.2 淺水三角洲相

主要發(fā)育淺水三角洲前緣和前三角洲亞相。其中三角洲前緣亞相主要發(fā)育水下分流河道、水下分流間灣、河口壩、席狀砂等微相類型,尤以水下分流河道和席狀砂微相發(fā)育廣泛,河口壩相對(duì)不發(fā)育。前三角洲亞相由前三角洲泥微相組成,主要由灰色、深灰色泥巖偶夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、膏質(zhì)泥巖、云質(zhì)灰質(zhì)泥巖構(gòu)成,其沉積厚度相對(duì)三角洲其它微相類型更厚。沉積構(gòu)造以水平層理及塊狀層理為主,粒度分布概率曲線主要為細(xì)粒的單一懸浮總體,起始粒度大于2φ,反映大量懸浮負(fù)載在水介能量減弱時(shí)的沉積物.R測(cè)井曲線為高自然伽馬值、平直段或低平齒化段。三角洲前緣微相特征簡(jiǎn)述如下:

1 )水下分流河道微相

研究區(qū)三角洲相中最發(fā)育的微相類型,主要以淺灰色、灰白色粉砂巖為主,局部發(fā)育細(xì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖,常夾少量粉砂質(zhì)泥巖條帶。沉積構(gòu)造常發(fā)育底沖刷構(gòu)造(圖4A)、楔形交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理(圖4B)、平行層理、波狀、流水和浪成沙紋層理(圖4CE),垂直流向剖面上呈透鏡狀,側(cè)向遞變?yōu)榧?xì)粒沉積物。粒度具有從下到上由粗變細(xì)的特征,剖面上具正韻律或復(fù)合韻律,反映出水動(dòng)力能量由強(qiáng)到弱的變化過(guò)程。粒度概率曲線為三段式,懸浮總體含量較少,僅20%～30%,跳躍總體發(fā)育,一般65%～75%,粗截點(diǎn)約為2φ,細(xì)截點(diǎn)4.2φ,分選好,牽引總體一般小于50%,在各次總體之間,一般無(wú)過(guò)渡段(圖5).R測(cè)井曲線表現(xiàn)為以下形式:一是底、頂突變的箱形或疊置箱形,表明水下分流河道能量強(qiáng)且穩(wěn)定;二是曲線呈箱形,齒化嚴(yán)重,反映出沉積物中有些細(xì)粒物質(zhì),說(shuō)明了沉積物處在一種水體動(dòng)蕩的環(huán)境中;三是底部突變的鐘形或疊置鐘形,表明水體能量逐漸變?nèi)?。該微相砂體孔隙度分布范圍為2.1%～31.4%,平均19.5%,為最有利儲(chǔ)集相帶,分布最廣。

2 )水下分流間灣微相

主要為灰色、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖,發(fā)育塊狀層理、水平層理和透鏡狀層理,測(cè)井曲線表現(xiàn)為自然伽馬高值段和低幅平滑或齒化形態(tài)。

3 )河口壩微相

巖性以灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖為主,砂巖中局部夾砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)條帶,從下到上粒度由細(xì)變粗。沉積構(gòu)造有板狀交錯(cuò)層理、波狀層理和變形層理、水平層理,具反韻律特征,反映水動(dòng)力能量由弱到強(qiáng)的變化過(guò)程。垂直水流方向,砂體呈上凸底平透鏡狀。粒度概率曲線一般表現(xiàn)為帶過(guò)渡段的兩段式,懸浮總體平緩,含量30%～50%,懸浮總體與跳躍總體之間存在過(guò)渡段,含量10%～20%,牽引總體含量一般小于50,分選較好,粗截點(diǎn)為2.2～2.0φ(圖5).R曲線形態(tài)以漏斗形為主,并有指形、漏斗-箱形、齒形等多種形狀,剖面上,多呈雙凸型或底平頂凸形。該微相砂體孔隙度分布范圍為3.8%～27.8%,平均16.2%,為有利儲(chǔ)集相帶,分布局限。

4 )席狀砂微相

前緣席狀砂巖性主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,粒序變化多不明顯,受波浪、湖流的改造作用比較強(qiáng)烈。粒度概率曲線由滾動(dòng)、跳躍和懸浮三個(gè)次總體組成,有時(shí)具過(guò)渡帶。跳躍總體含量在70%,粗截點(diǎn)2.9φ,細(xì)截點(diǎn)在5φ,懸浮總體含量30%,反映了沉積物是在水介質(zhì)能量有所增強(qiáng)有一定的波浪作用下沉積的(圖5)。垂向上常與前三角洲泥或水下分流河道間的泥巖互層,或夾于前三角洲泥之間.R測(cè)井曲線表現(xiàn)為尖齒狀、指狀。該微相砂體孔隙度分布范圍為2.2%～32.2%,平均20.6%,為最有利儲(chǔ)集相帶,分布較廣。

圖5 新溝咀組下段淺水三角洲主要儲(chǔ)集微相沉積特征Fig.5 Depositional feature ofmain reservoirmicrofacies of shallow water delta in the lower part of Xingouzui Formation

3 沉積相平面展布及演化特征

3.1 編圖方法和思路

沉積相平面圖的編制主要常用兩種方法:一是首先逐井進(jìn)行單井相分析,然后按作圖層位統(tǒng)計(jì)優(yōu)勢(shì)相并勾繪沉積相平面展布圖,謂之“定性”;另一方法是編繪地層等厚圖、累計(jì)砂體等厚圖及砂巖百分含量圖,并在此基礎(chǔ)上“定量”勾繪沉積相。前者對(duì)沉積微相的識(shí)別較為精確,但宏觀變化趨勢(shì)卻不好把握;后者能較為簡(jiǎn)易的勾勒出水道的展布形態(tài),卻較難區(qū)分同一巖相下的不同沉積微相;而兩種方法的結(jié)合恰能實(shí)現(xiàn)優(yōu)劣互補(bǔ)[13]。本文即以湖泊三角洲沉積模式為指導(dǎo),基于單因素分析綜合作圖法的思想[14],以單井沉積相解釋、連井剖面沉積相和砂體對(duì)比(圖3)為基礎(chǔ),綜合地層等厚圖、砂地比等值線圖、砂巖厚度圖等單因素圖件分析和地質(zhì)背景資料,結(jié)合區(qū)域物源分析結(jié)果-研究區(qū)受北東向和西北向兩支物源控制(圖6A),對(duì)研究區(qū)新溝咀組下段三個(gè)油組和重要小層(下,下,下)沉積環(huán)境進(jìn)行重建。

3.2 新溝咀組下段沉積相演化特征

馬王廟地區(qū)新溝咀組下段沉積期,構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱,東部通?？诘屯蛊鸷捅辈吭揽诘屯蛊鹂刂屏藚^(qū)域內(nèi)的沉積格局,整體具有北高南低但較平緩的古地貌特征,形成了源于東北向的漢川隆起和西北漢水地塹的兩支物源控制的淺水三角洲-濱、淺湖沉積體系,主要發(fā)育三角洲前緣、前三角洲、濱淺湖等沉積亞相及水下分流河道、席狀砂、河口壩、淺湖砂壩等儲(chǔ)集微相類型。

其中Ⅲ油組沉積時(shí)期(圖6B),研究區(qū)處于半干旱-干旱古氣候和湖盆水體較淺環(huán)境,發(fā)育西北-南東向和東北-西南向展布的2支淺水三角洲沉積,交匯于馬6井區(qū),受沉積物供應(yīng)有限和距離沉積物源較遠(yuǎn)影響,研究區(qū)均只發(fā)育三角洲前緣和前三角洲亞相,其中西部的三角洲因距離物源相對(duì)更遠(yuǎn)而僅有1個(gè)分流河道局限于西北側(cè)馬4-馬11井區(qū)一帶,東部的三角洲體受東北方向的物源影響更大,向西南方向呈朵狀和4個(gè)分支延伸較遠(yuǎn)。依次發(fā)育水下分流河道、分流間灣、河口壩和席狀砂微相,在濱淺湖區(qū)因波浪的攏沙作用在馬49井區(qū)形成砂壩沉積。沉積物以棕色、紫色、少量灰色粉砂巖和泥巖交互沉積為主,也發(fā)育少量膏質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖。Ⅱ油組沉積時(shí)期(圖6C),古氣候轉(zhuǎn)變?yōu)槌睗駳夂?湖進(jìn)速度加快,在早期沉積水體已達(dá)到最深,后期略變淺,大部區(qū)域處于弱還原環(huán)境。沉積相帶展布繼承了Ⅲ油組沉積格局,但隨著沉積物源的供給更為充分,三角洲向湖泊進(jìn)一步推進(jìn),尤以東側(cè)三角洲朵體呈4個(gè)分支向西南方向延伸更遠(yuǎn),西側(cè)的三角洲沉積規(guī)模也略有擴(kuò)大。該期沉積仍以水下分流河道微相為主,席狀砂微相次之,河口壩較前期發(fā)育,而濱淺湖砂壩不發(fā)育,沉積物以灰色、深灰色為主的粉砂巖和泥巖沉積為主,局部發(fā)育白云質(zhì)、灰質(zhì)和膏質(zhì)泥巖。Ⅰ油組沉積時(shí)期(圖6D),又變?yōu)楦珊笛趸h(huán)境,湖盆水體咸化、膏巖沉積逐步增加,沉積水體進(jìn)一步變淺,沉積物隨之變?yōu)橐宰厣?、紫色和紅色為主、少量灰色粉砂巖、膏質(zhì)粉砂巖和泥巖互層的濱淺湖(為主)和三角洲沉積。該期沉積格局發(fā)生變化:受沉積物供給、沉積古地貌平緩和水體較淺等影響,三角洲發(fā)育規(guī)模為新溝咀下段沉積期最小時(shí),各微相發(fā)育類型基本保持了前期的沉積格局,相對(duì)分流間灣微相更為發(fā)育,東側(cè)三角洲朵體呈4個(gè)分支向源退積,西部的三角洲雖然規(guī)?？s小但呈單支分流河道向馬10井區(qū)方向延伸更遠(yuǎn),在馬49井區(qū)局部隆起部位發(fā)育湖湘砂壩沉積。對(duì)比三個(gè)油組儲(chǔ)集砂體分布:Ⅲ油組分布范圍1.5～ 43.9 m,平均19.8 m;Ⅱ油組0～74.1 m,平均27.8 m;Ⅰ油組0～26.5 m,平均10.1 m,可見主要儲(chǔ)集砂體分布于Ⅱ油組,Ⅲ油組次之,Ⅰ油組發(fā)育較差。

圖6 馬王廟地區(qū)新溝咀組下段物源判別和各油組沉積相展布圖Fig.6 Provenance discrimination of lower part of Xingouzui Formation and sedimentary facies distribution of each oil group in Mawangmiao area

圖7 馬王廟地區(qū)新溝咀組下段重點(diǎn)小層沉積相和儲(chǔ)集砂體分布規(guī)律圖Fig.7 Distribution map of sedimentary facies and reservoir sandbody of lower part of Xingouzui Formation key sublayers in Mawangmiao area

3.3 重要小層沉積相帶展布及儲(chǔ)集砂體分布規(guī)律

該沉積期研究區(qū)西北部和東北部?jī)芍侵薅潴w均大面積發(fā)育,前者沉積范圍甚至更大。兩支三角洲沉積分別自西北向東南和自東北向西南方向延伸,交匯于馬50井區(qū)-勞1井區(qū)一線,依次發(fā)育有水下分流河道、河口壩、席狀砂、分流間灣等微相類型,尤以水下分流河道微相最為發(fā)育,其次為席狀砂微相,在分流河道前端發(fā)育小規(guī)模河口壩沉積。兩個(gè)三角洲相沉積主體區(qū)周緣為大面積前三角洲和濱淺湖沉積,在靠近西南部斷失區(qū)的馬31井區(qū)-馬28井區(qū)一帶發(fā)育較大規(guī)模的砂壩沉積(圖7A)。下小層砂地比分布范圍為8.9%～100%,平均44.2%,儲(chǔ)集砂體厚0～13 m,平均5.4 m。受沉積相帶展布規(guī)律控制,研究區(qū)儲(chǔ)集砂體較厚區(qū)(大于6 m)也主要分布于西北-東南走向的馬4井區(qū)-馬73井區(qū)和東北-西南走向的板7井區(qū)-馬20井區(qū)一帶,與水下分流河道微相分布規(guī)律一致,尤以后者砂體沉積更厚,也構(gòu)成了尋找儲(chǔ)集砂體的有利分布區(qū)域(圖7B)。

該沉積期研究區(qū)東北部三角洲朵體相對(duì)西北部三角洲更為發(fā)育,前者呈4個(gè)主要分支向西南方向延伸,南部一支延伸較遠(yuǎn)至馬49井區(qū)一帶,后者僅局限于馬4井區(qū)-馬39井區(qū)一線,兩個(gè)三角洲朵體交匯于馬13井區(qū)。沉積微相類型仍以水下分流河道為主,席狀砂次之,三角洲外側(cè)為湖盆泥質(zhì)沉積,砂壩不發(fā)育(圖7C)。下小層砂地比分布范圍為0～ 89.6%,平均43.3%,儲(chǔ)集砂體厚0～19.5 m,平均8.2 m。受沉積相帶展布規(guī)律控制,研究區(qū)儲(chǔ)集砂體較厚區(qū)(大于6 m)也主要分布于西北-東南走向的馬4井區(qū)-馬39井區(qū)和東北-西南走向的板7井區(qū)-勞1井區(qū)一帶,與水下分流河道微相分布規(guī)律一致,尤以后者砂體沉積更厚,大部砂體厚度大于8 m,在板7井區(qū)高于16 m(圖7D)。

該沉積期受水體較淺、沉積物源供給有限等因素影響,東北部的三角洲朵體向源收縮,呈3個(gè)分支分別止于馬斜56井區(qū)、馬30井區(qū)和馬59井區(qū),西北部三角洲呈一支向東南方向延伸至馬57-勞1井區(qū),兩個(gè)三角洲交匯于馬斜26-勞1井區(qū)附近,在三角洲前端部分的馬33井區(qū)和馬49井區(qū)發(fā)育濱淺湖砂壩沉積,其它大部區(qū)域?yàn)闉I淺湖亞相的棕色、紫色泥質(zhì)沉積,一般未能形成儲(chǔ)層(圖7E)。下小層砂地比分布范圍為0～73.3%,平均21%,儲(chǔ)集砂體厚0 ～15 m,平均3.5 m。砂巖沉積厚度較薄,但是連片性好,在岳參2-馬45-馬44井一帶為最大儲(chǔ)集砂體厚度沉積區(qū),與東北部三角洲水下分流河道砂體相對(duì)應(yīng),也為該區(qū)尋找有利儲(chǔ)集砂體的優(yōu)勢(shì)部位;馬75井區(qū)和馬49井區(qū)砂體厚度次之(圖7F)。

4 結(jié)論

通過(guò)上述研究,對(duì)潛江凹陷馬王廟地區(qū)新溝咀組下段重要層段沉積相特征認(rèn)識(shí)如下:

(1)新溝咀組下段發(fā)育一套淺水三角洲-濱淺湖沉積體系,以發(fā)育淺水三角洲前緣、前三角洲和濱、淺湖亞相為主,進(jìn)一步細(xì)分為水下分流河道、分流間灣、河口壩、席狀砂、灘壩和湖盆泥等沉積微相類型,沉積物從下到上表現(xiàn)出紅、棕色-灰、深灰色-棕色、紫色粉砂巖與泥巖互層的特征。其中Ⅱ油組、Ⅲ油組三角洲沉積更為發(fā)育,Ⅰ油組為濱、淺湖與三角洲交互沉積。

(2)研究區(qū)主要受來(lái)自東北方向和西北方向的兩支物源影響,其中前者影響更大,控制了區(qū)內(nèi)淺水三角洲相帶的分布規(guī)律。Ⅱ油組沉積期沉積水體相對(duì)更深,三角洲沉積分布范圍最廣,Ⅲ油組次之,Ⅰ油組沉積期水體最淺,三角洲沉積分布最小,至后期水體逐漸咸化,變?yōu)橄趟闯练e。三角洲沉積中水下分流河道微相最為發(fā)育,席狀砂微相次之,河口壩微相發(fā)育規(guī)模相對(duì)較小。對(duì)三個(gè)油組中重要小層下、下和下小層沉積相帶和儲(chǔ)集砂體分布規(guī)律分析表明:下小層水下分流河道分布范圍最廣,儲(chǔ)集砂體沉積最厚,砂體展布規(guī)律與水下分流河道分布趨于一致,下小層和下小層的沉積相帶具有相似的分布特征,而下小層西北部的三角洲前緣砂體更為發(fā)育。

(3)根據(jù)物性分析結(jié)果,表明水下分流河道砂體儲(chǔ)集物性最好,因而平面上水下分流河道發(fā)育區(qū)應(yīng)為區(qū)域上最為有利的儲(chǔ)集相帶,對(duì)應(yīng)于下、下和下三個(gè)重點(diǎn)小層中該微相發(fā)育區(qū)和砂體厚度分布區(qū)應(yīng)為今后尋找?guī)r性油氣藏的優(yōu)選部位。

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Characteristics of Sedimentary Facies in Lower Part of Xingouzui Formation in M awangm iao Area of Qianjiang Depression

HU Zhong-gui1,2HU Ming-yi1,2HONG Guo-liang3XIE Chun-an1JIA Xiu-rong1
(1.Key Laboratory of Exp loration Technologies for Oil and Gas Resources of the M inistry of Education,Yangtze University, Jingzhou Hubei 434023;2.College of Geoscience,Yangtze University,Jingzhou,Hubei434023; 3.Research Institute of Petroleum Exploration and Development in China Petroleum Corporation,Beijing 100083)

The lower part of Xingouzui Formation of Mawangmiao area is an important producing pay and profitable range to find lithologic hydrocarbon reservoir in the future.Based on the synthetical analysis of cores description,thin section analysis and logs,and combined with sedimentary marks of lithology,paleoclimate,sedimentary structure, and so on,the lower segmentof Xingouzui Formation is ascertained shallow water delta-shore-shallow lacus depositional system,and is further divided into subfacies as follows:delta front,prodelta,shore-shallow lacus,etc.and several microfacies.Provenance analysis results indicate that the study area is controlled by northeastern Hanchuan provenance and northwestern Hanshui provenance,the study area develops two lobate deltas of NE-SW and NW-ES distribution,especially the NE-SW delta developmorewidely.During theⅡ-oil group depositional stage,depositionalwater depth is themost deep,and the delta develop mostwidely,Ⅲ-oil group takes second place.And during theⅠ-oil group depositional stage,depositionalwater depth is themost shallow and the delta develop most shallowly.Most of all,the underwater distributary channelmicrofacies developmostwidely.Through analyzing sedimentary facies distribution and reservoir sands distributing rule of three oil groups and important sections of Xia,Xiaand Xia,indicate that the underwater distributary channelmicrofacies of Xiahasmost wide scale and most thick sand,the sand distribution rule according to underwater distributary channel distribution.The sedimentary facies distribution of Xiaand Xiacoincide with the Xiaand northwestern delta front sand of Xiadevelop more wide.The result of analyzing everymicrofacies reservoir physical property indicates that underwater distributary channel has highest porosity.Thus underwater distributary channelmicrofacies and thicker sand distribution region of each section should be optimum reservoir facies and beneficial region to seek for lithologic hydrocarbon reservoirs.

Mawangmiao area;lower part of Xingouzui Formation;shallow water delta;sedimentary facies

胡忠貴 男 1979年出生 博士 儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué) E-mail:xgz1978127@tom.com

P512.2

A

1000-0550(2011)04-0712-12

①受長(zhǎng)江大學(xué)科研發(fā)展基金資助。

2010-05-28;收修改稿日期:2010-09-25