衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段沉積相特征及演化規(guī)律研究

龔險(xiǎn)峰

(中原油田分公司采油三廠，河南　濮陽(yáng)　457000)

?

衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段沉積相特征及演化規(guī)律研究

龔險(xiǎn)峰

(中原油田分公司采油三廠，河南濮陽(yáng)457000)

隨著衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊進(jìn)入高含水開發(fā)后期，挖潛難度越來(lái)越大。為了更準(zhǔn)確找準(zhǔn)剩余油富集區(qū)，提高挖潛效果，本文應(yīng)用現(xiàn)代沉積學(xué)理論，對(duì)研究區(qū)取芯井進(jìn)行了詳細(xì)的巖心觀察和描述，綜合運(yùn)用鉆井、錄井、測(cè)井等資料，深入細(xì)致地研究了衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段的沉積特征，發(fā)現(xiàn)下沙三下亞段為一套湖泊背景下的三角洲沉積體系，主要發(fā)育三角洲前緣亞相，并從中識(shí)別5種微相；論述了沙三下亞段沉積相的展布與演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)沙三下亞段沉積時(shí)期，東濮凹陷相對(duì)湖平面頻繁變化，造成了砂體垂向上缺少完整的三角洲層序，淺水砂巖和深水泥巖互層出現(xiàn)，平面上沙三下亞段不同砂組甚至同一砂組不同小層的三角洲分布范圍都有較大差異，三角洲的進(jìn)積與退積交替出現(xiàn)。沉積相類型劃分和演化規(guī)律研究為油田有效開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

衛(wèi)城油田；沉積相；演化規(guī)律；湖平面變化

1　概述

東濮凹陷是我國(guó)環(huán)渤海灣斷陷盆地群中的一個(gè)富含鹽的含油氣盆地。大地構(gòu)造位置上處于華北地臺(tái)的中部，是一個(gè)以結(jié)晶變質(zhì)巖系及其上地臺(tái)構(gòu)造層為基底，在新生代地殼水平應(yīng)力作用下逐漸裂解斷陷而成的雙斷式箕狀盆地，同時(shí)也是一個(gè)呈北北東向展布、南寬北窄的多油氣藏類型的復(fù)雜斷塊盆地[1-2]。衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊位于東濮凹陷東北方向，是一個(gè)地質(zhì)情況特殊，流體分布復(fù)雜，同時(shí)具有氣頂、底水的混合式油氣藏。衛(wèi)2塊構(gòu)造總體呈一走向北東東的窄長(zhǎng)條形構(gòu)造形態(tài)，屬反向屋脊式斷塊油藏，長(zhǎng)約6.5km，寬500～700m，地層傾角25～30°，邊界斷層傾角10～50°，內(nèi)部斷層傾角45～60°。

2　沉積相類型及特征

研究發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)2塊沙三下亞段為一套湖泊背景下的三角洲沉積體系[3-7]。研究區(qū)內(nèi)沙三下亞段砂巖巖性主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石巖屑砂巖(圖1)。其中石英平均含量61.18%，長(zhǎng)石含量平均19.81%，巖屑含量平均18.73%，石英在碎屑成分中含量較高，長(zhǎng)石含量略低，巖屑含量較少，穩(wěn)定組分的含量較高，反映了三角洲前緣碎屑遠(yuǎn)離物源，搬運(yùn)距離遠(yuǎn)的特征[8]。沙三下亞段儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)成熟度較高，磨圓度為次棱-次圓狀，分選性中-好，膠結(jié)類型以孔隙膠結(jié)為主，砂巖較致密，風(fēng)化程度中等，粒徑變化相差不大，顯示出沉積物離物源較遠(yuǎn)，搬運(yùn)距離較長(zhǎng)(表1)。沙三下亞段沉積構(gòu)造類型主要有各種層理構(gòu)造、侵蝕構(gòu)造、變形構(gòu)造和生物成因構(gòu)造。層理構(gòu)造的型式多樣，發(fā)育規(guī)模差別也較大，主要有沙紋層理、低角度交錯(cuò)層理、透鏡狀-波狀層理、平行層理層理和槽狀交錯(cuò)層理等。

圖1衛(wèi)2塊沙三下亞段砂巖類型三角圖

Fig.1Triangular diagram of the sandstone types in the lower submember of the third member of the Shahejie Formation in the Wei-2 block, Weicheng Oil Field

表1衛(wèi)2塊沙三下亞段結(jié)構(gòu)成熟度分析表

Table 1Textural maturity of the sandstones from the lower submember of the third member of the Shahejie Formation in the Wei-2 block, Weicheng Oil Field

段砂組塊數(shù)主要粒徑區(qū)間(cm)分選性磨圓度膠結(jié)類型致密度風(fēng)化程度沙三段2120.02-0.2中次棱孔隙較疏松中330.03-0.25好次圓孔隙中4140.03-0.25中-好次圓-次棱孔隙較疏松-致密中6140.02-0.15中-好次棱-次圓孔隙較疏松中790.02-0.1中-好次棱-次圓孔隙較疏松-致密中950.01-0.2中-好次棱-次圓孔隙1080.1-0.25好次圓-次棱接-孔

3　沉積微相類型與特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)取心井的巖心觀察及描述，結(jié)合測(cè)井等資料共識(shí)別出5種沉積微相：水下分流河道、分流間、河道漫溢、沙席和河口沙壩[9-10](圖2)。

3.1水下分流河道

水下分流河道是陸上分流河道的水下延伸部分。沉積物以砂、粉砂為主，顯示向上變細(xì)的層序，常發(fā)育沙紋層理、各種交錯(cuò)層理、波狀層理及沖刷-充填構(gòu)造，并見層內(nèi)變形構(gòu)造。垂直剖面上砂體呈透鏡狀，側(cè)向變?yōu)榧?xì)粒沉積物。

3.2河口沙壩

分流河口沙壩是在分流河道入湖口附近形成的砂質(zhì)淺灘。砂體呈上粗下細(xì)的反粒序結(jié)構(gòu)。砂體巖性主要是砂及粉砂，分選磨圓都很好，缺乏泥質(zhì)成分。常見的沉積構(gòu)造為槽狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、小波痕交錯(cuò)層理，由于受到波浪的改造作用，也有浪成交錯(cuò)層理，層面可見波痕構(gòu)造。底質(zhì)活動(dòng)性大，不利于底棲生物棲息?；∩?，偶爾有異地搬運(yùn)來(lái)的破碎介殼分布在壩頂和壩的上部。河口沙壩在平面上多呈新月形和與河口平行的長(zhǎng)軸狀，橫剖面呈雙凸的透鏡狀。

3.3分流間

分流間是分流河道之間相對(duì)低洼的泥質(zhì)沉積區(qū)，主要為粘土巖和泥質(zhì)粉砂巖，含少量的粉砂巖和細(xì)砂巖。砂質(zhì)沉積多是洪水季節(jié)泛濫洪水?dāng)y帶的細(xì)粒懸浮物質(zhì)從河床中溢出并沉積形成的，可見多種同生變形構(gòu)造，生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育。沉積物中發(fā)育水平層理、波狀-透鏡狀層理和水流沙紋層理。

3.4河道漫溢

水下分流河道在洪水期溢出水下天然堤而形成的沉積，砂體分布在河道兩側(cè)，巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，常發(fā)育波狀層理和低角度交錯(cuò)層理，分選差。測(cè)井曲線呈現(xiàn)低幅，齒化嚴(yán)重，以復(fù)合韻律、正韻律為主。

3.5沙席

沙席是河口沙壩和遠(yuǎn)沙壩受到波浪、潮汐和沿岸流強(qiáng)烈改造和再分布的席狀砂層，有人稱之為前緣席狀砂。砂層面積廣大，向湖方向逐漸變薄。主要成分為細(xì)砂及粉砂，分選較好，成熟度較高，沉積構(gòu)造主要為平行層理及沙紋層理，化石稀少，可見生物潛穴和生物擾動(dòng)。

4　沉積相展布與演化

衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段沉積時(shí)期，東濮凹陷相對(duì)湖平面頻繁變化，造成了砂體垂向上缺少完整的三角洲層序，淺水砂巖和深水泥巖互層出現(xiàn)。平面上不同砂組甚至同一砂組不同小層的三角洲范圍都有較大差異，三角洲的進(jìn)積與退積交替出現(xiàn)。

4.1衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段10砂組

10砂組沉積時(shí)期，研究區(qū)砂體發(fā)育較好，砂體連片分布，物源來(lái)自西偏北方向。10-6、10-3、10-1小層砂體厚度較大，砂厚大于3m的砂體大面積分布；10-7～10-6小層發(fā)育河口沙壩、水下分流河道和沙席微相，水下分流河道規(guī)模較??；10-5小層微相類型豐富，水下分流河道較10-7小層規(guī)模大，南部新衛(wèi)150井區(qū)發(fā)育分流間沉積；10-4小層沉積時(shí)期，水下分流河道貫穿研究區(qū)，構(gòu)成研究區(qū)砂體砂質(zhì)骨架，河道之間發(fā)育廣泛的河道漫溢沉積和分流間；10-3和10-1小層水下分流河道比較發(fā)育，近物源方向水下分流河道之間發(fā)育河道漫溢沉積，河口沙壩于河口連片堆積，10-2小層水下分流河道規(guī)模小，河口沙壩面積較大。

圖2衛(wèi)2-3井沙三下亞段單井相分析圖

Fig.2Single well facies diagram for the lower submember of the third member of the Shahejie Formation in the Wei-2 block, Weicheng Oil Field

4.2衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段9砂組

9砂組沉積時(shí)期，物源來(lái)自西偏北方向，砂體較發(fā)育，全區(qū)以三角洲前緣亞相為主。9-6小層砂體厚度相對(duì)較小，衛(wèi)25-1井區(qū)砂體厚度最大，超過(guò)4m，該沉積時(shí)期研究區(qū)河口沙壩最為發(fā)育，沙席面積較大；9-5小層砂體發(fā)育很好，砂厚普遍較大，砂體厚度大于3m的砂體于研究區(qū)大面積分布，分流河道十分發(fā)育；9-4小層砂體比較薄，以反韻律的河口沙壩沉積為主；9-3小層砂體比9-4小層砂體厚，厚砂體的范圍也更大，河口沙壩大面積分布，水下分流河道在研究區(qū)內(nèi)不甚發(fā)育；9-2小層砂體呈明顯條帶狀，與之相對(duì)應(yīng)，水下分流河道貫穿研究區(qū)向東偏南方向延伸，水下分流河道構(gòu)成砂質(zhì)骨架，河道漫溢比較發(fā)育，河口沙壩不發(fā)育；9-1小層以反韻律的河口沙壩沉積為主，水下分流河道不甚發(fā)育。

4.3衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段8砂組

8砂組沉積時(shí)期，物源來(lái)自西偏北方向，砂體相比9砂組沉積時(shí)期變厚。8-6小層砂體較好，砂厚大于3m的砂體廣泛分布，水下分流河道構(gòu)成砂質(zhì)骨架，河口沙壩十分發(fā)育；8-5小層延續(xù)8-6小層的沉積格局，依然以反韻律的河口沙壩砂體為主，水下分流河道規(guī)模變小； 8-4小層砂體更厚，衛(wèi)229和衛(wèi)2-34井區(qū)砂厚均超過(guò)5m，河口沙壩于研究區(qū)大面積展布，研究區(qū)南部和北部水下分流河道比較發(fā)育；8-3和8-2小層厚砂體面積相對(duì)變小，河口沙壩范圍向西偏北方向縮小，沙席面積很大；8-1小層砂體很厚，與之相對(duì)應(yīng)，該時(shí)期研究區(qū)水下分流河道十分發(fā)育，衛(wèi)2-82井區(qū)周圍砂體較薄，發(fā)育沙席微相。

4.4衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段7砂組

7砂組沉積時(shí)期，研究區(qū)延續(xù)前期的沉積格局，物源來(lái)自于西偏北方向。7-4小層砂體很厚，砂厚大于4m的砂體面積較大，河口沙壩是主要的沉積微相，于研究區(qū)連片分布，水下分流河道不太發(fā)育；7-3小層較7-4小層砂體厚度變小，厚砂體的面積也變小，河口沙壩退縮，沙席面積較大；7-2小層沉積時(shí)期，三角洲處于進(jìn)積過(guò)程，研究區(qū)河口沙壩不發(fā)育，以水下分流河道和河道漫溢微相為主，河道間遠(yuǎn)離河道的地區(qū)發(fā)育分流間微相；7-1小層砂體較薄，研究區(qū)可見的沉積微相有水下分流河道、河口沙壩、河道漫溢、分流間和沙席。

4.5衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段6砂組

6砂組沉積時(shí)期，研究區(qū)主要發(fā)育三角洲前緣亞相，物源來(lái)自于西偏北方向。7-4小層砂體較薄，大部分砂體厚度小于3m，水下分流河道規(guī)模較小，河口沙壩前方沙席廣布；7-3小層砂體很厚，厚度大于4m的砂體面積很大，水下分流河道構(gòu)成了研究區(qū)的砂體骨架，河口沙壩亦十分發(fā)育；7-2小層沉積時(shí)期，砂體厚度變小，河口沙壩的范圍亦收縮，衛(wèi)219井周圍發(fā)育大面積的沙席；7-1小層延續(xù)7-2小層的沉積特點(diǎn)，砂體厚度多介于2-4m之間，沉積微相類型豐富，水下分流河道和河口沙壩均比較發(fā)育。

4.6衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段5砂組

5砂組延續(xù)前期的沉積格局，物源主要來(lái)自于西偏北方向，各個(gè)小層砂層和沉積微相范圍有所變化，反映了沙三下亞段三角洲頻繁交替退積和進(jìn)積的特征。5-4小層砂體較薄，厚砂體的面積較小，研究區(qū)南部砂體較薄，以沙席沉積為主；5-3小層砂體很厚，厚度大于4m的砂體于研究區(qū)廣泛分布，衛(wèi)234井區(qū)砂厚最大，超過(guò)6m，與砂體厚度較大相對(duì)應(yīng)，該小層水下分流河道比較發(fā)育，構(gòu)成了三角洲前緣的砂質(zhì)骨架，河口沙壩面積很大；5-2小層砂體厚度較5-3小層減小，河口沙壩的范圍亦減小，沉積微相仍以河口沙壩為主；5-1小層沉積時(shí)期，研究區(qū)南部厚砂體的分布范圍較大，水下分流河道密集，北部水下分流河道稀疏，以

4.7衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段4砂組

4砂組沉積時(shí)期，物源來(lái)自于西偏北方向，研究區(qū)主要以三角洲前緣亞相為主，水下分流河道、河口沙壩、分流間、河道漫溢和沙席微相發(fā)育。4-5小層砂體厚度較大，厚度大于4m的砂體面積比例較大，衛(wèi)2-82井區(qū)砂體最厚，超過(guò)6m，河口沙壩面積很大，連片分布，水下分流河道不甚發(fā)育；4-4小層砂體也比較厚，衛(wèi)2井區(qū)砂厚超過(guò)7m，研究區(qū)仍以河口沙壩為主，比較于4-5小層，水下分流河道有所發(fā)展；4-3小層砂體較薄，大部分砂體厚度小于3m，與之相對(duì)應(yīng)，河口沙壩范圍較小，沙席廣布；4-2小層砂體比4-3小層厚，但厚砂體范圍依然有限，河口沙壩面積較大；4-1小層處于三角洲退積期，河口沙壩范圍變小，研究區(qū)內(nèi)沙席廣布。

4.8衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段3砂組

3砂組沉積時(shí)期，物源來(lái)自于西偏北方向，各個(gè)小層砂體和沉積微相范圍有所變化，反映了沙三下亞段三角洲頻繁交替退積和進(jìn)積的特征。3-3小層砂體較薄，厚砂體范圍有限，僅西南部分布有厚度超過(guò)5m的砂體，砂體以河口沙壩砂體為主；3-2小層砂體較厚，厚砂體呈條帶狀展布，與之相對(duì)應(yīng)，水下分流河道構(gòu)成了三角洲前緣的砂質(zhì)骨架，河口沙壩和河道漫溢比較發(fā)育；3-1小層砂體厚度變小，研究區(qū)河口沙壩不發(fā)育，水下分流河道貫穿研究區(qū)，河道間發(fā)育河道漫溢微相，遠(yuǎn)離河道的地區(qū)可見分流間沉積。

4.9衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段2砂組

2砂組沉積時(shí)期，物源來(lái)自于西偏北方向。2-3小層沉積時(shí)期，砂體厚度多處于1～4m之間，北部砂體較厚，河口沙壩面積較大，水下分流河道不甚發(fā)育；2-2小層沉積時(shí)期，砂體厚度變大，厚砂體條帶狀明顯，河口沙壩連片分布，研究區(qū)南部水下分流河道比較發(fā)育；2-1小層沉積時(shí)期，研究區(qū)河口沙壩不發(fā)育，河道間發(fā)育河道漫溢微相，遠(yuǎn)離河道的地區(qū)可見分流間沉積。

5　結(jié)論

(1)衛(wèi)城油田衛(wèi)2塊沙三下亞段沉積時(shí)期發(fā)育三角洲沉積體系，主要發(fā)育三角洲前緣亞相，沉積微相類型有水下分流河道、河口沙壩、分流間河道慢溢和沙席。

(2)衛(wèi)城油田沙三下亞段沉積時(shí)期，東濮凹陷相對(duì)湖平面頻繁變化，造成了砂體垂向上缺少完整的三角洲層序，淺水砂巖和深水泥巖互層出現(xiàn)，平面上不同砂組甚至同一砂組不同小層的三角洲范圍都有較大差異，三角洲的進(jìn)積與退積交替出現(xiàn)。

[1]徐開禮,朱志澄主編.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,1987.

[2]馮增昭主編.沉積巖石學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1993.

[3]紀(jì)友亮,馮建輝.東濮凹陷古今系的低位三角洲沉積[J].石油勘探與開發(fā),2003,30(1):112-114.

[4]王波.東濮凹陷衛(wèi)城地區(qū)沙河街組油氣目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)[D]. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2007.

[5]鄧宏文,錢凱.關(guān)于間歇性漲縮湖盆沉積作用的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].沉積學(xué)報(bào),1987,5(2):91-101.

[6]趙澄林.東濮凹陷下第三系碎屑巖沉積體系與成巖作用[M].東營(yíng):華東石油學(xué)院出版社，1992.

[7]陳吉.史基安等.柴北緣古近系-新近系沉積相特征及沉積模式[J].沉積與特提斯，2013,33(3):16-25.

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

[9]張文成.常振恒等.文南油田沙二下亞段沉積相特征及演化規(guī)律研究[J].沉積與特提斯地質(zhì)，2010，30(4)：86-90.

[10]柯光明.鄭榮才等.勝坨油田一區(qū)沙河街組二段1-3砂組測(cè)井-沉積相分析[J].沉積與特提斯地質(zhì)，2006,26(1)：81-87.

Sedimentary facies evolution in the lower submember of the third member of the Shahejie Formation in the Wei-2 block, Weicheng Oil Field, Dongpu depression

GONG Xian-feng

(No.3OilProductionPlant,ZhongyuanOilFieldCompany,Puyang457000,Henan,China)

The delta front subfacies in the delta depositional system predominates in the lower submember of the third member of the Shahejie Formation in the Wei-2 block, Weicheng Oil Field, and may be subdivided into five sedimentary microfacies, including the subaqueous distributary channel, channel-mouth bar, interdistributary bay, overbank and sand sheet microfacies. During the deposition of the lower submember of the third member of the Shahejie Formation in the Wei-2 block, Weicheng Oil Field, frequent lake-level changes occurred in the Dongpu depression. Vertically, the sandstones display the incomplete delta sequences and the couplets of shallow-water sandstones and deep-water mudstones, and in a planar view, the alternation of progradation and retrogradation of the delta deposits. The results of research in this study may assist in the future development of the Weicheng Oil Field.

Weicheng Oil Field; sedimentary facies; evolution; lake-level change

1009-3850(2016)01-0085-05

2014-08-14； 改回日期： 2015-03-23

龔險(xiǎn)峰(1968-)，男，高級(jí)工程師，從事油田開發(fā)生產(chǎn)管理工作。E-mail:langzitiancheng@163.com

P512.2

A