南堡凹陷南部物源古近系沙一段沉積特征

文雯，趙曉東，劉曉，李亮，喬海波

（中國(guó)石油冀東油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北 唐山 063000）

南堡凹陷南部物源古近系沙一段沉積特征

文雯，趙曉東，劉曉，李亮，喬海波

（中國(guó)石油冀東油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北 唐山 063000）

通過(guò)沉積構(gòu)造、巖石類(lèi)型、粒度、測(cè)井特征等分析，認(rèn)為南堡凹陷南部物源古近系沙一段主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣沉積，主要沉積微相類(lèi)型為水下分流河道、水下分流河道側(cè)緣、水下分流間灣、河口壩，并局部發(fā)育深水滑塌濁積扇、濱淺湖灘壩微相以及濱淺湖沉積。其中：水下分流河道砂體在平面上多呈條帶狀、片狀分布；河口壩及濱淺湖灘壩在平面上主要呈橢圓狀、土豆?fàn)罨虿灰?guī)則狀分布在水下分流河道的末端；水下分流河道側(cè)緣在河道主體邊側(cè)呈條帶狀、席狀分布；深水滑塌濁積扇主要呈不規(guī)則狀分布在邊界處或者河道砂體之外，整體呈現(xiàn)出辮狀河三角洲前緣與濱淺湖的沉積組合，其物源來(lái)自南西方向。斷裂、古地貌及物源供給方式是影響南堡凹陷南部物源沉積相發(fā)育及分布的重要因素。

儲(chǔ)集砂體；辮狀河三角洲前緣；沉積相；沙一段；古近系；南部物源；南堡凹陷

0 引言

南堡凹陷內(nèi)共有3個(gè)物源，分別為東部的柏各莊凸起—馬頭營(yíng)凸起物源、北部的老王莊凸起—落潮灣物源和南部的沙壘田凸起物源［1-4］。其中：東部和北部物源形成的陸上油田，研究及勘探程度較高；而南部物源研究程度較弱，主要由位于南堡凹陷南部的沙壘田凸起向北進(jìn)入凹陷內(nèi)部，物源通道為南堡潛山斷層［5］。沙壘田凸起基底的主體為太古宇花崗巖，從古生代到古近系沙河街組沉積時(shí)期一直為隆起剝蝕區(qū)［6］，該時(shí)期南堡凹陷南部的南堡3號(hào)至部分南堡1號(hào)構(gòu)造接受沙壘田凸起的物源供給，砂體展布受物源供給量控制。

近年來(lái)隨著南堡油田勘探工作的不斷深入，證實(shí)在南堡油田發(fā)育南部物源［7］。堡古2井是部署在南堡凹陷3號(hào)潛山堡古2斷塊高部位的一口風(fēng)險(xiǎn)探井，也是南堡3號(hào)構(gòu)造首口揭露南部物源古近系東三段和沙一段地層的井。堡古2井在東三段和沙一段鉆遇良好油氣顯示［8］，表明南部物源形成的中深層儲(chǔ)層具有較大的勘探開(kāi)發(fā)潛力。本文在巖心觀(guān)察的基礎(chǔ)上，通過(guò)沉積構(gòu)造、巖石類(lèi)型、粒度等分析，結(jié)合測(cè)井響應(yīng)特征研究了南堡凹陷南部物源沙一段沉積特征，明確了南部物源沉積類(lèi)型，為南堡凹陷南部物源油氣勘探提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

南堡凹陷為渤海灣盆地黃驊坳陷北部的一個(gè)小型含油氣盆地，總體構(gòu)造格局表現(xiàn)為北斷南超、東斷西超的箕狀凹陷［9-10］。自古近紀(jì)以來(lái)，南堡凹陷長(zhǎng)期接受周邊凸起區(qū)的物源供給，南部物源供給區(qū)形成的含油氣性構(gòu)造主要包括南堡1號(hào)構(gòu)造南部、南堡2號(hào)構(gòu)造南部和南堡3號(hào)構(gòu)造。南堡3號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)集層物性以中低孔中滲為主，在東二段中部發(fā)育一套150 m左右質(zhì)純的淺灰色泥巖段，為南堡凹陷區(qū)域性蓋層，同時(shí)在東三段存在多套30～50 m的深灰色、灰色泥巖段，形成了沙一段的多套局部蓋層，油氣成藏條件非常有利［11］。

2 沉積相標(biāo)志

2.1 巖石結(jié)構(gòu)

南部物源古近系沙一段巖石主要為淺灰色、灰白色中、粗砂巖，含礫砂巖，灰色細(xì)砂巖夾碳質(zhì)粉細(xì)砂巖，礫巖、砂礫巖與深灰色泥巖不等厚互層沉積，中粗礫巖含量較高（見(jiàn)圖1a—1e），礫石成分以灰質(zhì)為主，砂礫巖可見(jiàn)正粒序。其北部存在滑塌作用形成的濁積巖，可見(jiàn)到明顯變形構(gòu)造。沙一段垂向上發(fā)育由粗變細(xì)的韻律層，呈“砂礫巖—中粗砂巖—細(xì)砂巖、碳質(zhì)粉砂巖”的3套巖層結(jié)構(gòu)，巖石結(jié)構(gòu)存在明顯差異性。

2.2 沉積構(gòu)造

南部物源常見(jiàn)沖刷面、波狀層理、斜層理等，反映了強(qiáng)水動(dòng)力的沉積構(gòu)造（見(jiàn)圖1f—1i）。1）沖刷面下伏的沉積物較沖刷面以上的沉積物粒度偏細(xì)，主要為灰白色砂礫巖，分選較差，反映水道或河道沉積環(huán)境；2）斜層理反映河流沉積及其他流動(dòng)水沉積，巖性為灰白色細(xì)砂巖，為牽引流沉積；3）波狀層理形成于碎屑物質(zhì)供應(yīng)充足的環(huán)境，一般有大量懸浮物質(zhì)發(fā)生沉積，在流水侵蝕速率小于沉積速率時(shí)，可保存連續(xù)的波狀紋層；4）攪動(dòng)變形構(gòu)造為生物成因構(gòu)造，泥砂混雜，含有泥質(zhì)條帶，反映半深湖—深湖的深水滑塌濁積扇沉積。

圖1 南堡凹陷南部物源砂體巖心特征

2.3 粒度特征

南部物源粒度概率曲線(xiàn)主要為兩段式，以懸浮組分和跳躍組分為主，跳躍總體的傾斜角度在60°～70°，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占20%～80%。跳躍組分與懸浮組分的交截點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Φ值在1.8～3.9，反映以水動(dòng)力作用較強(qiáng)的牽引流為主體的搬運(yùn)方式，且碎屑顆粒分選中等偏好，個(gè)別樣品粒度概率曲線(xiàn)為三段式，同樣反映了強(qiáng)水動(dòng)力作用的牽引流特征。C-M圖主要發(fā)育NO—OP段，所構(gòu)成的圖形完全不與C-M基線(xiàn)平行，反映出牽引流的沉積特點(diǎn)，但由于C-M圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)較少，不能完全代表沉積環(huán)境，仍需綜合其他資料加以分析。

2.4 測(cè)井響應(yīng)特征

南堡凹陷南部物源測(cè)井曲線(xiàn)形態(tài)主要包括齒化箱形、箱形、鐘形、指狀、齒形及其組合形態(tài)（見(jiàn)圖2）。南堡3-82井沙一段發(fā)育厚層塊狀砂巖，GR齒化箱形，AC齒化低值，RLLD，RLLS曲線(xiàn)微齒狀，齒中線(xiàn)下傾，幅差明顯，為灘壩微相。南堡3-26井沙一段SP曲線(xiàn)表現(xiàn)為中等幅度的小鐘形或不明顯的鐘形負(fù)異常組合，GR低值呈齒化箱形，AC值低、齒化，RLLD，RLLS曲線(xiàn)有明顯幅度差，頂?shù)字笭钔黄穑瑸檗p狀河三角洲前緣水下分流河道微相。堡古2井沙一段SP曲線(xiàn)光滑、低值，GR齒化明顯，呈指狀突進(jìn)，AC曲線(xiàn)齒形-箱形組合，RLLD，RLLS曲線(xiàn)幅度差明顯，巖性以泥巖為主，為辮狀河三角洲前緣水下分流間灣微相。南堡306x3井沙一段GR呈中低幅齒狀，AC曲線(xiàn)自上而下呈緩漏斗狀低值，RLLD，RLLS曲線(xiàn)有幅度差，為辮狀河三角洲前緣河口壩微相。

圖2 南堡凹陷南部物源沉積微相測(cè)井響應(yīng)特征

3 沉積特征

3.1 沉積類(lèi)型

在區(qū)域地質(zhì)背景及前人研究成果的基礎(chǔ)上［12-14］，綜合利用沉積相標(biāo)志，對(duì)南堡凹陷南部物源古近系沙一段沉積微相類(lèi)型進(jìn)行了劃分。

辮狀河三角洲前緣水下分流河道巖性主要為含礫砂巖，垂向上呈多套正韻律，具有底沖刷面、斜層理等典型構(gòu)造，前積反射特征明顯，在南堡凹陷南部物源沙一段廣泛發(fā)育分布。該微相儲(chǔ)層物性與含油性較好，粒度表現(xiàn)為下粗上細(xì)，垂向上由多期含礫粗砂巖、砂巖向細(xì)砂巖、粉砂巖過(guò)渡，常見(jiàn)底部沖刷構(gòu)造，測(cè)井曲線(xiàn)常表現(xiàn)為厚層鐘形、箱形及鐘形-箱形組合特征（見(jiàn)圖3）。辮狀河三角洲前緣水下分流河道側(cè)緣是水下分流河道的細(xì)分，位于分流河道的邊緣或側(cè)緣，沉積特征與水下分流河道相近，但巖石粒度偏細(xì)，沉積厚度偏薄。辮狀河三角洲前緣水下分流間灣位于水下分流河道之間，以泥質(zhì)為主，基本不具備儲(chǔ)油條件，側(cè)向電阻率曲線(xiàn)和自然伽馬曲線(xiàn)表現(xiàn)為低幅齒狀。辮狀河三角洲前緣河口壩巖性為中、細(xì)粒砂巖，成分及結(jié)構(gòu)成熟度較高，發(fā)育塊狀層理、小型交錯(cuò)層理和平行層理，垂向上常表現(xiàn)為反粒序特征，測(cè)井曲線(xiàn)呈漏斗形，位于水下分流河道的前方，僅在北部地帶小規(guī)模發(fā)育。辮狀河三角洲前緣濱淺湖灘壩巖性主要為中細(xì)砂巖、中砂巖，質(zhì)純，呈下細(xì)上粗的反韻律，發(fā)育斜層理、波狀層理。該微相在研究區(qū)僅在南堡3-82井區(qū)發(fā)育，巖性為灰白色質(zhì)純石英砂巖，測(cè)井曲線(xiàn)呈光滑的漏斗形。辮狀河三角洲前緣深水滑塌濁積扇巖性主要為泥巖夾粉—細(xì)砂巖，具明顯的攪動(dòng)變形構(gòu)造，測(cè)井曲線(xiàn)呈低幅齒化鐘形。

圖3 堡古2井單井相圖

3.2 沉積特征

辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體連通性較好，是研究區(qū)最主要的儲(chǔ)集層。在南堡3號(hào)構(gòu)造南部南堡3-26井、南堡36-3618井等區(qū)域均鉆遇水下河道砂體，在北部邊緣的南堡3-27井、南堡306x3井處鉆遇河口壩砂體，在中南部南堡3-82井附近鉆遇灘壩砂，深水滑塌濁積扇以及濱淺湖灘壩微相分布局限，其中滑塌濁積扇主要分布于東北部局部區(qū)域。南部物源古近系沙一段辮狀河三角洲前緣河道主體砂最為發(fā)育，為有效儲(chǔ)集砂體主體，在其前端發(fā)育河口壩沉積，側(cè)緣則發(fā)育大套的水下分流間灣泥質(zhì)沉積，局部零星分布著土豆?fàn)畹臑紊绑w。研究區(qū)河道砂體受沉積條件的控制，在平面上多呈條帶狀、片狀分布；河口壩及濱淺湖灘壩在平面上主要呈橢圓狀、土豆?fàn)罨虿灰?guī)則狀分布在水下分流河道的末端；水下分流河道側(cè)緣在河道主體邊側(cè)呈條帶狀、席狀分布；深水滑塌濁積扇主要呈不規(guī)則狀分布在邊界處或者河道砂體之外，不同時(shí)期的分布范圍有所不同。整體呈現(xiàn)出辮狀河三角洲前緣與濱淺湖的沉積組合，其物源來(lái)自南西方向，砂體連通性較好（見(jiàn)圖4）。其中：DL為深湖，SL為濱淺湖，L為湖岸線(xiàn)，LD為辮狀河三角洲，BF為深水滑塌濁積扇。

圖4 南堡凹陷南部物源沙一段沉積特征及模式

南堡凹陷南部物源古近系沙一段整體在一個(gè)緩坡帶的構(gòu)造背景上沉積，物源為南部的沙壘田凸起，發(fā)育辮狀河三角洲前緣水下分流河道、水下分流河道側(cè)緣、水下分流間灣、河口壩、濱淺湖灘壩、深水滑塌濁積以及淺湖、半深湖亞相等沉積相，沉積發(fā)育模式受低湖盆緩坡帶構(gòu)造背景的影響較大，為辮狀水系直接進(jìn)入湖盆在濱淺湖區(qū)形成的一套辮狀河三角洲沉積，由于是緩坡帶，山下出口處沖積扇不發(fā)育。斷裂、古地貌及物源供給方式是影響南堡凹陷南部物源沉積相發(fā)育及分布的重要因素，主要表現(xiàn)為物源區(qū)古地貌決定了物源通道，同沉積斷裂控制了砂體的分配，與控凹斷層相交的凹內(nèi)斷層控制了側(cè)向物源體系分布。

4 結(jié)論

1）南堡凹陷南部物源古近系沙一段垂向上發(fā)育由粗變細(xì)的韻律層，呈“砂礫巖—中粗砂巖—細(xì)砂巖、碳質(zhì)粉砂巖”的3套巖層結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)沖刷面、波狀層理、斜層理等，概率曲線(xiàn)主要為兩段式，且以懸浮組分和跳躍組分為主，C-M圖主要發(fā)育NO—OP段，反映了強(qiáng)水動(dòng)力作用的牽引流特征，測(cè)井曲線(xiàn)形態(tài)主要包括齒化箱形、箱形、鐘形、指狀、齒形及其組合形態(tài)。

2）南堡凹陷南部物源古近系沙一段主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣沉積，物源來(lái)自南部的沙壘田凸起，水下分流河道砂體是研究區(qū)最主要的儲(chǔ)集層，在平面上多呈條帶狀、片狀分布，河口壩及濱淺湖灘壩在平面上主要呈橢圓狀、土豆?fàn)罨虿灰?guī)則狀分布在水下分流河道的末端。斷裂、古地貌及物源供給方式影響南部物源的沉積相發(fā)育及分布。

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（編輯 趙衛(wèi)紅）

Sedimentary characteristics of southern provenance of Paleogene Sha 1 Member in Nanpu Sag

WEN Wen,ZHAO Xiaodong,LIU Xiao,LI Liang,QIAO Haibo
(Research Institute of Exploration and Development,Jidong Oilfield Company,PetroChina,Tangshan 063000,China)

By analyzing mudstone color,sedimentary structures,rock types and well logging facies,it reveals that the southern provenance of the Paleogene Sha 1 Member in Nanpu Sag is dominated by braided delta front deposits.Its major sedimentary microfacies are underwater distributary channel,its flank,underwater inter distributary bay and river mouth bars.There are deepwater slumped turbidite fans microfacies,loch beach barrier microfacies and shallow lacustrine deposits in some areas.The underwater distributary channel sand bodies have a banding or sheet distribution in the plane.The river mouth bars and loch beach barrier mainly have an elliptical or a potato-like distribution in the plane,or an irregular distribution at the end of the underwater distributary channel.The flank of the underwater distributary channel has a banding or sheet distribution along the channel.The deep-water slumped turbidite has an irregular distribution at the border or out of the border of the channel sand body.Overall its sedimentary assemblage is braided delta front-shallow lacustrine deposits system,and the provenance is from southwest.The fracture,the ancient landform and the supply pattern of the provenance are the key factors that influence the development and distribution of the southern provenance sedimentary facies in Nanpu Sag.

reservoir sand body;braided delta front;sedimentary facies;Sha 1 Member;Paleogene;southern provenance;Nanpu Sag

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)課題“南堡凹陷油氣富集規(guī)律與增儲(chǔ)領(lǐng)域”（2016ZX05006-006）；中石油股份公司科技重大專(zhuān)項(xiàng)“南堡及外圍第四次油氣資源評(píng)價(jià)”（2014E-050211）

TE122.1

A

10.6056/dkyqt201703008

2016-12-11；改回日期：2017-03-10。

文雯，女，1986年生，工程師，2008年7月畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京），主要從事沉積儲(chǔ)層方面的研究。E-mail：wenwen 2008@PetroChina.com.cn。

文雯，趙曉東，劉曉，等.南堡凹陷南部物源古近系沙一段沉積特征［J］.斷塊油氣田，2017，24（3）：333-336.

WEN Wen，ZHAO Xiaodong，LIU Xiao，et al.Sedimentary characteristics of southern provenance of Paleogene Sha 1 Member in Nanpu Sag［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（3）：333-336.