蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)沉積微相類型及特征

王 黎，王果壽，謝銳杰，楊 飛，郭 妍

(1.成都理工大學能源學院，成都 610059;2.中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質研究所，江蘇無錫 214126;3長江大學，武漢 430100)

俞垛—華莊地區(qū)所處溱潼凹陷是蘇北盆地東臺坳陷的一個次級構造單元，南以斷階帶與泰州凸起相接，東以小海、梁垛凸起與海安凹陷相隔，北與博鎮(zhèn)—吳堡低凸起相接，呈南斷北超的箕狀特征[1］，凹陷面積約 1 200 km2(圖1)。

圖1 蘇北盆地溱潼凹陷構造位置示意Fig.1 Tectonic location of Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

前人對蘇北盆地儲層沉積相作了大量研究[2－8］。針對溱潼凹陷多期次斷裂系統(tǒng)分割的眾多小斷塊的成藏研究已取得一定的進展，特別是對隱蔽油氣藏的勘探研究。本文利用地震、測井以及鉆錄井資料，對溱潼凹陷俞跺—華莊地區(qū)阜三段沉積微相進行研究，確定沉積微相的空間展布規(guī)律，旨在為該區(qū)下一步油氣勘探提供參考。

1 沉積微相類型

溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段主要儲集層段Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ油組，以湖泊三角洲沉積為主，屬三角洲前緣亞相和前三角洲亞相沉積。由于受基準面升降的影響，形成了2個T－R的沉積旋回。在區(qū)域構造背景控制下，綜合巖心相及測井相分析，可以將該區(qū)阜三段三角洲前緣亞相進一步劃分為水下分流河道、分流間灣、河口砂壩、遠砂壩、前緣席狀砂微相，前三角洲亞相再劃分出前三角洲泥微相。

1.1 三角洲前緣水下分流河道微相

水下分流河道是三角洲平原河道水下延伸部分，縱向上由多個河道多期疊置，平面上三角洲平原河道入湖后向前延伸過程中，受到靜置湖水阻擋，沉積物逐漸堆積形成河口壩，并將水下分流河道分開，形成更多的次一級的水下河道[7－10］。沉積構造組合從下向上為塊狀層理、平行層理、斜層理、波狀層理和水平層理，部分底部可見明顯的沖刷面，整體表現(xiàn)為水動力由強變弱。巖性特征表現(xiàn)為厚層—中厚層粉細砂巖向上逐漸過渡為粉砂巖、泥質粉砂巖，底部常發(fā)育沖刷面。通過薄片觀察，砂巖具有良好的分選、磨圓，表明河流入湖處反復受到河流、湖浪作用的分選改造。測井特征SP為低值光滑箱形—鐘形，局部見微齒化(圖2)。

1.2 三角洲前緣分流間灣微相

分流間灣微相主要以暗色泥質沉積為主，局部見薄層粉砂巖及細砂巖夾層;具塊狀層理、透鏡狀層理，生物擾動、生物遺跡構造發(fā)育，常見植物碎屑及菱鐵礦結核等;測井特征SP、GR為低幅微齒—齒狀平直型(圖2)。

1.3 三角洲前緣席狀砂微相

前緣席狀砂的形成與較強的湖水作用有關。席狀砂是河口砂壩受到波浪作用的反復沖刷，形成薄層粉砂巖，厚度一般為1～3 m。其結構成熟度極高;沉積構造見平行層理、低角度斜層理及透鏡狀層理，偶見波狀層理;垂向沉積序列上與河口壩砂體連續(xù)相變;測井特征SP為指狀和齒狀突變。

圖2 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)俞201井微相巖—電特征Fig.2 Microfacies rock －electrical characteristics of well Yu201，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

1.4 三角洲前緣河口壩微相

河口砂壩是河流進入靜置水體，流速降低，砂泥物質多在河口處沉積。巖性主要是中—厚層粉砂巖、粉—細砂巖、中—細砂巖及少量含礫砂巖;交錯層理發(fā)育，自下而上呈由細變粗的反旋回;測井曲線呈齒化—光滑漏斗型(圖2)。本區(qū)目的層河口壩微相并不發(fā)育，偶見于少數(shù)小層，反映了三角洲以較強的河流作用為主，湖盆波浪作用較弱，及本區(qū)相對平緩的古地形。

1.5 三角洲前緣遠砂壩微相

遠砂壩位于河口砂壩較遠的部位，巖性以粉砂巖為主，具有水平層理、波狀層理;砂體較薄，厚約2～4 m;砂體特征與河口壩相似，泥質含量相對較高;自然伽馬值較小，呈漏斗型—指型(圖2)。

1.6 前三角洲泥微相

前三角洲位于三角洲沉積體系的最前方，三角洲前緣向盆地的方向。巖性為棕色、灰色泥巖和粉砂質泥巖，沉積穩(wěn)定但厚度一般較薄，與淺湖泥不易區(qū)分;GR、SP呈低幅齒形—微齒形平直型，接近基線。其上發(fā)育前緣席狀砂、遠砂壩、河口壩進積砂體，形成向上變粗的進積序列。

2 沉積微相的空間分布規(guī)律及演化模式

根據鉆井巖心及連井沉積微相剖面的綜合分析，俞垛—華莊地區(qū)阜三段主要表現(xiàn)為2個反旋回沉積特征，即從Ⅳ油組到Ⅲ油組、Ⅱ油組到Ⅰ油組均為從水深到水淺的變化，為三角洲發(fā)育的2個進積過程。沉積微相的垂向演化特征表現(xiàn)為湖泊三角洲前緣和前三角洲的多種微相組合特征，自下而上表現(xiàn)為前三角洲泥微相—前緣席狀砂微相—河口壩微相—分流間灣微相—水下分流河道微相，呈現(xiàn)出2個由細變粗的反旋回。宏觀上表現(xiàn)為前三角洲亞相與三角洲前緣亞相相互疊置。由于受基準面升降及入湖河道擺動的影響，不同期次三角洲前緣進積砂體發(fā)育程度及分布范圍不同，宏觀上為多期砂體加積，在微觀上則是沉積相序的改變。

2.1 沉積微相平面分布

根據相序遞變規(guī)律可知，在平面上，可以看出主要物源方向為北西—南東方向。由于研究區(qū)范圍限制，僅能觀察各小層(阜三段Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ3個油層組)沉積微相展布特征。

阜三段Ⅰ油組:俞3井區(qū)主要發(fā)育河口壩和前緣席狀砂微相;俞2和葉甸地區(qū)以水下分流河道微相為主，南部發(fā)育有河口壩微相;華莊地區(qū)以前緣席狀砂微相為主，在曹2、華3－1井區(qū)發(fā)育有遠砂壩微相。整體上，自北向南東依次發(fā)育水下分流河道、河口壩、前緣席狀砂微相(圖3)。

阜三段Ⅲ油組:俞垛、葉甸、華莊地區(qū)均以河口壩微相為主，其次為水下分流河道和前緣席狀砂微相。河道來自北西方向，主要有4條，研究區(qū)西南部發(fā)育有前三角洲泥微相(圖4)。

圖3 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段Ⅰ油組沉積微相分布Fig.3 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅠ in 3rd member of Funing Formation，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

圖4 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段Ⅲ油組沉積微相分布Fig.4 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅢ in 3rd member of Funing Formation，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

阜三段Ⅳ油組:俞3、俞2地區(qū)發(fā)育水下分流河道微相和前緣席狀砂微相，以席狀砂微相為主;葉甸地區(qū)發(fā)育河口壩和前緣席狀砂微相，以席狀砂為主;華莊地區(qū)砂體較薄，以前緣席狀砂微相為主，西南部發(fā)育前三角洲泥微相(圖5)。

研究區(qū)平面微相展布特征主要表現(xiàn)為總體相變自北西向南東為水下分流河道微相—河口壩微相—前緣席狀砂微相—前三角洲泥微相;水下分流河道總體上自北西向南東方向流動，在其兩側分布著席狀砂及分流間灣沉積。

2.2 沉積模式分析

沉積模式是根據現(xiàn)代沉積環(huán)境及古代沉積相研究，對古代沉積作用機理所做出的一種成因解釋模型，是對沉積規(guī)律的總結和概況，可以反映沉積過程中的時空關系與沉積環(huán)境的成因聯(lián)系。

圖5 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段Ⅵ油組沉積微相分布Fig.5 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅥ in 3rd member of Funing Formation，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

圖6 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段三角洲沉積模式Fig.6 Sedimentary model of delta in Yuduo－ Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

研究表明，俞垛—華莊地區(qū)沉積物源來自盆地北西—北方向(圖6);阜三段Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ油組主要以三角洲前緣為主，發(fā)育的沉積微相主要有水下分流河道、河道側緣、河口壩、水下分流河道間、遠砂壩、前緣席狀砂、前三角洲泥等，這些組合形成三角洲前緣亞相、前三角洲亞相;Ⅱ油組以前三角洲—淺湖相為主，局部夾幾套三角洲前緣的薄層砂。根據研究區(qū)各小層沉積微相空間(平面、縱向)演化特征，建立了該區(qū)三角洲沉積模式(圖6)。

3 結論

(1)阜三段Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ油組主要以三角洲前緣亞相、前三角洲亞相沉積為主，是該區(qū)主要的含油氣儲層發(fā)育段;Ⅱ油組以前三角洲—淺湖亞相沉積為主，局部夾幾套三角洲前緣的薄層砂。沉積微相類型主要為水下分流河道、分流間灣、河口砂壩、遠砂壩、前緣席狀砂、前三角洲泥6種。

(2)阜三段主要表現(xiàn)為2個反旋回沉積特征，即從Ⅳ油組到Ⅲ油組、Ⅱ油組到Ⅰ油組均為從水深到水淺的變化，為三角洲發(fā)育的兩個進積過程。沉積相序自下而上由前三角洲亞相(前三角洲泥微相)演化為三角洲前緣亞相(前緣席狀砂微相、河口壩微相、分流間灣微相、水下分流河道微相)，呈現(xiàn)向上變粗的進積型沉積序列。

(3)阜三段平面微相展布特征主要表現(xiàn)為總體相變自北西向南東的趨勢為三角洲前緣砂體不斷進積，沉積相序為水下分流河道微相—河口壩微相—前緣席狀砂微相—前三角洲泥微相。水下分流河道總體上自北西向南東方向流動，在其兩側分布著席狀砂及分流間灣沉積。物源主要來自北西方向。

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