松遼盆地大情字井地區(qū)青三段Ⅳ型三角洲沉積

李維祿，林曉海，劉 婷

(1.中國(guó)海洋大學(xué)，山東 青島 266100;2.中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

松遼盆地大情字井地區(qū)青三段Ⅳ型三角洲沉積

李維祿1，林曉海2，劉 婷1

(1.中國(guó)海洋大學(xué)，山東 青島 266100;2.中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

青三段是松遼盆地主要含油層系高臺(tái)子油層的重要層位，選取青三段作為目的層，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景、巖心觀察、測(cè)井曲線以及地震資料等，對(duì)松遼盆地大情字井地區(qū)青三段的沉積微相類型、展布特征以及演化過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。結(jié)果顯示，研究區(qū)青山口組三段發(fā)育IV型三角洲沉積體系，劃分為三角洲平原、三角洲前緣以及前三角洲3個(gè)亞相，根據(jù)不同的沉積特征可進(jìn)一步劃分為多種微相類型，在此基礎(chǔ)上建立了該區(qū)青三段的沉積模式。研究區(qū)目的層三角洲砂體主要沉積在北西—南東軸線上，整體自南西向北東方向展布，主要砂體類型是河口砂壩砂體，在湖浪作用改造下，局部加厚形成前緣沙壩和濱外砂壩，這是IV型三角洲沉積的主要標(biāo)志。河口砂壩、前緣砂壩和濱外砂壩成為油氣藏的主要儲(chǔ)集體。

IV型三角洲;青三段;沉積微相;沉積模式;砂體展布

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大情字井地區(qū)位于松遼盆地南部中央凹陷區(qū)長(zhǎng)嶺凹陷的中部，北鄰乾安次凹陷，南鄰黑帝廟次凹陷，構(gòu)造處在2個(gè)次凹陷的鞍部，東西被華字井階地和大安—紅崗階地夾持?？傮w格局為北北東走向的長(zhǎng)軸向斜，呈現(xiàn)一隆兩凹的“馬鞍型”構(gòu)造格局，部分井區(qū)斷層較為發(fā)育，區(qū)域構(gòu)造位置十分有利，為該區(qū)油氣成藏提供了良好的構(gòu)造背景條件［1－7］。

松遼盆地地層發(fā)育特征明顯受盆地演化階段的構(gòu)造背景制約，白堊系是松遼盆地油氣勘探的主要目的層。其中青山口組可分為青一段、青二段和青三段，青三段地層發(fā)育齊全，整體上較為平緩，縱向上屬于大情字井油田主要含油層系——高臺(tái)子油層。根據(jù)以往研究，青三段上下劃分為12個(gè)砂組，42 個(gè)小層［8］。

2 沉積相分析

在對(duì)研究區(qū)10口取心井、l69口探井和巖心詳細(xì)觀察與分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)背景資料，綜合運(yùn)用探井以及開發(fā)井錄井、測(cè)井和各項(xiàng)分析鑒定資料，對(duì)于大情字井區(qū)青三段的沉積特征有了較全面的認(rèn)識(shí)

2.1 IV型三角洲

研究區(qū)沉積發(fā)育部分陸上環(huán)境，并且在水退過(guò)程中有擴(kuò)大的趨勢(shì)，水下沉積萎縮，但仍然明顯;發(fā)育大片向上變粗的反韻律序列，可進(jìn)一步劃分為個(gè)亞相帶：三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲區(qū)別于普通三角洲沉積，該地區(qū)多發(fā)育與物源方向垂直分布的前緣砂壩和濱外砂壩砂體，濱外砂壩砂體與三角洲前緣沙席之間為乏砂帶，綜合環(huán)境以及砂體展布特征認(rèn)為研究區(qū)的沉積模式應(yīng)該按Cole man和Wright的分類方式劃分為IV型三角洲沉積。下面對(duì)研究區(qū)的微相進(jìn)行分析以驗(yàn)證該地區(qū)的沉積體系。

2.2 巖性特征

通過(guò)巖性資料統(tǒng)計(jì)分析得出，研究區(qū)目的層巖性以泥質(zhì)為主，含量達(dá)60.16%;粉砂巖次之，其中包括泥質(zhì)粉砂巖和部分碳質(zhì)粉砂巖;細(xì)砂巖所占的比例很小;還含有極少量的泥灰質(zhì)砂礫巖。

泥巖顏色以灰綠色、綠色等還原性顏色為主，并且主要出現(xiàn)在青三段的下部，向上過(guò)渡的西部及南部沉積了棕紅色等氧化性顏色泥巖，這說(shuō)明青三段沉積時(shí)期，研究區(qū)為處于水退的環(huán)境［9］。

2.3 沉積微相分析

(1)分流河道。由周期性水位變化的單向水流所形成，顯示向上變細(xì)的正韻律層序。沉積物主要為砂質(zhì)，構(gòu)成研究區(qū)三角洲平原亞相體系中的砂質(zhì)骨架。圖1a表示典型的分流河道層序特征，層序的底面為侵蝕面(圖2a)，其上為較粗的滯留沉積，再向上為槽狀交錯(cuò)層理(圖2b)的砂層并過(guò)渡為砂紋層理的細(xì)砂夾粉砂和黏土互層，反映較強(qiáng)的水動(dòng)力條件［10］。伽馬曲線呈齒化箱形和齒化鐘形，自然電位曲線呈鐘形和圓滑齒化鐘形。

(2)決口水道。在分流河道附近由洪水漫溢形成，主要由細(xì)砂巖、粉砂巖組成，具有向上變細(xì)的層序以及單向流的交錯(cuò)層砂巖，還可見(jiàn)波狀層理水流砂紋層理等，底部與其下伏河漫沉積呈突變接觸，剖面上多呈透鏡體狀?yuàn)A在分流間細(xì)粒沉積內(nèi)定為決口水道。研究區(qū)決口水道水動(dòng)力條件依然較強(qiáng)，自然電位多呈小幅鐘形。

圖1 正韻律沉積層序示意圖

圖2 大情字井地區(qū)青三段Ⅳ型三角洲沉積構(gòu)造特征

(3)分流間。在黑48井中有較為明顯的存在，泥巖顏色以棕色為主，砂體多為泥質(zhì)粉砂巖或粉砂巖，呈薄層或透鏡體狀?yuàn)A在泥巖中，層理較為簡(jiǎn)單，主要有波狀層理(圖2c)和水平層理。自然電位多較平直，夾有薄層砂時(shí)呈指狀。

(4)水下分流間。乾157－19－9鉆遇的水下分流間發(fā)育灰色、灰綠色泥巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖或砂泥薄互層，也可見(jiàn)砂巖透鏡體。夾的薄層砂里多發(fā)育低角度交錯(cuò)層理和水流砂紋層理，泥巖中發(fā)育變形構(gòu)造(圖2d)。

(5)水下分流河道。陸上分流河道的水下延伸部分稱為水下分流河道［6］，研究區(qū)取心段水下分流河道與其下伏河口砂壩突變接觸，具有明顯的沖刷面，其上含細(xì)礫，向上發(fā)育楔狀交錯(cuò)層理、平行層理、砂紋層理(圖2e)。自然伽馬曲線呈齒化箱形，且自然電位曲線總體呈圓滑齒化箱形(圖2b)

(6)河口砂壩。河口砂壩是水下分流河道受到湖水作用速度減小后沉積下來(lái)的一系列砂體研究區(qū)河口砂壩較發(fā)育，以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，含少量的中砂巖，整體上顯示向上變粗的反韻律特征，這是其主要特征，其中以黑120井最為明顯該微相發(fā)育有砂紋層理、平行層理(圖1f)、低角度交錯(cuò)層理，可見(jiàn)炭屑、泥質(zhì)條帶。自然電位呈現(xiàn)漏斗形，伽馬曲線呈齒化箱形或齒化漏斗形(圖a)。反韻律河口砂壩的大片存在也證明了該地區(qū)沉積并非淺水三角洲沉積。

圖3 反韻律沉積層序示意圖

(7)前緣砂壩。前緣砂壩發(fā)育于河口砂壩的前方，受湖浪作用改造形成，是與岸線呈斜交狀、平行狀分布的島弧狀砂壩。以研究區(qū)乾157－19－9井為例，砂體以粉細(xì)砂、粉砂巖為主，常發(fā)育有變形構(gòu)造、波狀層理，夾有泥質(zhì)條帶(圖2g)。由于是受到湖浪作用改造的河口砂壩砂體形成，常常呈現(xiàn)頂部突變、底部漸變的反韻律沉積特征，且單砂體厚度較小，對(duì)應(yīng)電測(cè)曲線多呈齒化漏斗狀(圖3b)。

(8)濱外砂壩。研究區(qū)青三段沉積時(shí)期，水深變淺的破浪帶遠(yuǎn)離岸線，高能波浪作用于河口砂壩、水下分流河道形成的砂壩遠(yuǎn)離岸線形成一些列平行岸線的島湖狀砂壩的特征，砂厚較前緣砂壩薄，較砂席厚，定為濱外砂壩。以粉砂巖為主，沉積物比河口砂壩、前緣砂壩細(xì)，發(fā)育有平行層理、低角度交錯(cuò)層理(圖2h)、小型槽狀交錯(cuò)層理和砂紋層理，底部泥巖可見(jiàn)生物擾動(dòng)，伽馬曲線呈指狀(圖3c)。研究區(qū)前緣砂壩和濱外砂壩較為發(fā)育，成為判斷IV型三角洲沉積的典型標(biāo)志。

(9)砂席。砂厚小，呈薄層狀砂層夾在灰色泥巖中，砂紋層理發(fā)育。研究區(qū)的沙席面積較大，河口砂壩在湖浪作用的改造之下，部分變薄砂席化，包括前緣砂席以及濱外淺灘。

3 沉積微相分布及演化規(guī)律

青三段沉積時(shí)期，大情字井地區(qū)地形極為平緩，處在湖盆萎縮的狀態(tài)。青三段的巖心以及三角洲前緣相帶變化顯示了明顯的水退沉積特征，在青二段沉積時(shí)期水退格局基礎(chǔ)上，水體進(jìn)一步變淺結(jié)合沉積微相特征，較強(qiáng)的湖浪作用改造河口砂壩形成前緣砂壩以及濱外砂壩，確定研究區(qū)發(fā)育Ⅳ型三角洲。三角洲前緣亞相分布范圍減少，同時(shí)發(fā)育三角洲平原亞相。物緣方向發(fā)生遷徙，從早期的西南、南部物源為主變?yōu)槲鞑?、西北部為主?/p>

根據(jù)青三段12個(gè)砂組的砂體厚度分布變化以及物源方向變化，青三段沉積呈現(xiàn)4個(gè)演化時(shí)期(圖4)：初期(Ⅻ砂組沉積時(shí)期)、小幅遷移時(shí)期(Ⅺ—Ⅹ砂組沉積時(shí)期)、穩(wěn)定期(Ⅸ—Ⅱ砂組沉積時(shí)期)、末期(Ⅰ砂組沉積時(shí)期)。

(1)初期。青三段XII砂組沉積時(shí)期，湖水處于快速下降期，發(fā)育了三角洲平原亞相 (圖4a)。濱外砂壩較為發(fā)育，泥巖以灰綠色、灰色灰黑色為主，還可見(jiàn)介形蟲層，說(shuō)明雖然水退引起三角洲平原亞相的發(fā)育，但研究區(qū)大部分仍然處于還原環(huán)境的水下沉積環(huán)境［11－12］。砂巖主要集中在西北部，而整個(gè)區(qū)域的砂巖分布則成自西南向北東減薄的分布趨勢(shì)，說(shuō)明物源以西、西南、南部為主。西北部砂體物源來(lái)自于西部，砂巖由西向東減薄。

圖4 大情字井地區(qū)青三段各時(shí)期沉積相

(2)小幅遷移時(shí)期。小幅遷移時(shí)期平原亞相擴(kuò)大，但發(fā)育的砂席范圍卻相對(duì)縮小，濱外砂壩與河口砂壩的距離大幅減小(圖4b)，反映了湖浪作用減小。砂體厚度比初期砂體厚度大很多，骨架砂體呈北西南東向發(fā)育，以河道砂體為主。砂體展布特征表明該沉積時(shí)期物源來(lái)自于西北、西南部，砂巖由西北、西南向東減薄。

(3)穩(wěn)定期。青三段穩(wěn)定期南部物源作用消失，西部、西南部、西北部物源加強(qiáng)(圖4c)，砂巖由西北向東南減薄。平原相繼續(xù)擴(kuò)大，前緣砂向湖推進(jìn)不大，但厚度比小幅遷移時(shí)期增加許多，砂席變薄，濱外砂壩規(guī)模、厚度減小，反映河流作用增強(qiáng)，湖浪作用減弱。

(4)末期。I砂組砂厚增厚，砂席范圍變廣，西北物源變強(qiáng)很多，北部砂體沉積相對(duì)集中，南部砂體席狀化厲害，呈局部加厚分布(圖4d)。平原繼續(xù)擴(kuò)大，濱外砂壩減少。

總體來(lái)講，研究區(qū)沉積體系發(fā)育受湖盆環(huán)境和中等波浪能控制影響，符合Ⅳ型三角洲的形成條件。陸上平原亞相主要分布在研究區(qū)的西部、西南部以及南部，在青三段積時(shí)期出現(xiàn)并且分布范圍呈逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)，證明了水退過(guò)程，分流河道砂構(gòu)成了這個(gè)相帶上的砂體骨架，主要呈透鏡狀;三角洲前緣約占研究區(qū)的3/4，隨著水退過(guò)程的進(jìn)行面積逐漸減小，主要的砂體是河口砂壩、前緣砂壩以及濱外砂壩，分布在西北—東南軸線上，證明該地區(qū)并非發(fā)育指狀砂壩，不存在明顯淺水三角洲的特征。在中等波浪能量、極低的岸外坡度和低的沉積物產(chǎn)量等因素的控制之下，分流河口砂壩沉積合并成分布廣泛的席狀砂，局部有加厚現(xiàn)象，成為前緣砂壩，近海方向成為濱外砂壩;前緣砂壩走向平行于濱線，呈島弧狀分布于河口砂壩前緣;濱外砂壩離河口砂壩較遠(yuǎn)，濱外砂壩與前緣砂壩之間被乏砂帶隔斷，具備Ⅳ型三角洲沉積體系的特征。在此基礎(chǔ)上，建立大情字井區(qū)青三段沉積模式 (圖5)。

圖5 大情字井地區(qū)青三段Ⅳ型三角洲沉積模式

4 結(jié)論

(1)大情字井地區(qū)青三段發(fā)育Ⅳ型三角洲沉積體系，包括三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲3個(gè)亞相帶。平原亞相的微相類型有分流河道、決口水道和分流間;前緣亞相的微相類型有水下分流河道、河口砂壩、水下分流間、前緣砂壩、濱外砂壩以及砂席，其中以前緣砂壩和濱外砂壩最為典型。

(2)隨著沉積演化的進(jìn)行，物源方向由西部、西南部及南部向西北部遷移，平原亞相在水退的過(guò)程中逐漸擴(kuò)大，前緣亞相逐步減小;三角洲砂體以河口砂壩為主體，在河流和湖浪的共同控制作用之下，河口砂壩砂席化嚴(yán)重，形成分布廣泛的砂席并向近海一帶延伸，局部加厚的沙席形成砂壩，沿平行岸線方向分布，是油氣的主要儲(chǔ)集體。

［1］王永春，等.吉林探區(qū)油氣勘探理論與實(shí)踐［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2007：1－24.

［2］呂曉光，等.松遼大型淺水湖盆三角洲沉積特征及前緣相儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)模型［J］.沉積學(xué)報(bào)，1999，17(4)：572－577.

［3］單玄龍，等.松遼盆地乾安地區(qū)青山口組三段沉積微相特征［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82(1)：65－71.

［4］江濤，等.松遼盆地南部大布蘇地區(qū)青三段特殊沉積現(xiàn)象研究［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32(5)：47－50.

［5］魏志平，等.松遼盆地南部大情字井地區(qū)油氣成藏過(guò)程分析［J］.石油勘探與開發(fā)，2002，29(3)：11－13.

［6］張金亮，謝俊.儲(chǔ)層沉積相［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008：130－134.

［7］王安輝，趙全軍.大情字井油田南部青三段沉積微相及其含油性研究［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2010，32(6)41－44.

［8］趙志魁，等.松遼盆地南部坳陷湖盆沉積相和儲(chǔ)層研究［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2009：186－245.

［9］張玉，王雅春，等.松遼盆地大情字井地區(qū)青二段沉積微相與砂體特征［J］.特種油氣藏，2010，17(1)：54－56.

［10］趙澄林，朱筱敏.沉積巖石學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001：81－91.

［11］張金亮，常象春.石油地質(zhì)學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2004：94－104.

［12］趙榮，李天仁，等.葡淺12區(qū)塊黑地廟油層黑I砂組沉積微相研究［J］.特種油氣藏，2011，18(1)：16－20.

Type IV delta deposit in the 3rd member of Qingshankou formation in Daqingzijing area，Songliao Basin

LI Wei－lu1，LIN Xiao－h(huán)ai2，LIU Ting1
(1．Ocean University of China，Qingdao，Shandong 266100，China;2．Jilin Oilfield Company，PetroChina，Songyuan，Jilin 138000，China)

The 3rd member of Qingshankou formation is an important horizon of Gaotaizi reservoir，the major oil－ bearing measures in Daqingzijing area，Songliao Basin，and is taken as target strata to study sedimentary microfacies，distribution features and evolution process based on regional geologic background，core observation，logs and seismic data．The results indicate that Type IV delta deposit system had developed in the 3rd member of Qingshankou formation，and can be divided into three subfacies including delta plain，delta front and prodelta，which can be further divided into multiple microfacies based on different sedimentary characteristics．A sedimentation model has been built for the 3rd member of Qingshankou formation on this basis．The delta sand bodies in the study area mainly deposited along the northwest－ southeast axis，generally distributing from southwest to northeast．The major sand body was river mouth bar，which was locally thickened and developed into front bar and barrier bar under lake wave transformation．This is the main feature of Type IV delta deposit．The river mouth bar，front bar and barrier bar constitute major reservoir bodies．

Type IV delta;the 3rd member of Qingshankou formation;sedimentary microfacies;sedimentation model;sand distribution

TE121.3

A

1006－6535(2012)02－0054－05

20110903;改回日期：20111026

山東省自然科學(xué)基金“基于沉積動(dòng)力學(xué)模擬的灘壩儲(chǔ)層精細(xì)建模研究”(2009ZRB02103)

李維祿(1987－)，男，2010年畢業(yè)于中國(guó)海洋大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)，現(xiàn)為該校礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)在讀碩士，主要研究方向?yàn)榈V產(chǎn)普查與工程、開發(fā)地質(zhì)學(xué)及剩余油挖潛技術(shù)。

編輯林樹龍