钟市油田潜江组扇三角洲沉积体系及其砂体展布

邢文礼,张尚锋,尹艳树 (长江大学地球科学学院,湖北荆州434023)

钟市油田位于江汉盆地潜江凹陷西部,紧邻潜北断层,是一个岩性复杂、超覆在荆沙组断阶剥蚀面上的多层砂岩呈叠瓦状分布的油藏。白垩系-新近系发育地层自下而上分别为白垩系渔洋组、古近系沙市组、新沟咀组、荆沙组、潜江组、荆河镇组,新近系广华寺组及第四系。

研究区地质条件较为复杂,且剩余油可采储量高,但由于非均质性严重,无法对剩余油进行系统有效的开发。为了解决这一开发瓶颈,对砂体展布特征的研究就显得尤为重要[1,2],而砂体的展布特征受控于沉积相发育。为此,笔者拟通过对研究区扇三角洲沉积体系的分析[3,4],弄清楚该区的砂体展布特征,为油田开发方案的制定提供方向和思路。

1 岩石相

研究区潜江组厚度及岩性变化大,岩性特征以砂岩、岩盐、暗色泥岩及泥膏岩为主,而沉积构造极为发育,在钟市地区潜江组可识别出侵蚀冲刷面、板状交错层理等多种沉积构造。结合研究区的岩石结构和沉积构造特征,共识别出10种岩石相类型,各种岩石相特征见表1。

表1 钟市油田潜江组岩石相特征

2 扇三角洲沉积特征

通过岩石相及其组合、测井曲线对比,在钟市油田潜江组识别出扇三角洲体系沉积,而该区域以扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相发育为特征。

2.1 扇三角洲前缘亚相

1)水下分流河道 水下分流河道岩性为一套灰色到深灰色细砂岩、粉砂岩,底部可见冲刷面及其上的泥砾。砂岩单层厚度多大于2m。多期水下分流河道叠置的砂岩厚度可以达10m以上。自下而上发育块状层理砂岩相、槽状交错层理细砂岩相,平行层理细砂岩相、沙纹层理细、粉砂岩相及水平纹理泥岩相,即Sm-St(Spl)-Sr-SSr-Mb组合,剖面上呈现明显的正韵律。河道中泓线自然电位 (SP)曲线呈高幅光滑箱形及钟形特点,如图1(a)所示;而在水下分流河道侧缘,自然电位曲线以中-低幅微齿化钟形为主,底部突变至渐变接触,如图1(b)所示。

2)水下分流河道间 水下分流河道间以深灰色泥岩为主,夹薄层灰色、深灰色粉砂岩的沉积,发育沙纹层理。河道间沉积较薄,一般2～3m,但是多次洪水泛滥可能形成较厚的水下分流河道间洼地沉积。岩石相呈现SSr-SSp-Mb组合。自然电位曲线呈接近基线,呈略有起伏的似直线状,且齿化较明显,局部见细指形曲线特征,如图1(c)所示。

3)河口砂坝 河口砂坝岩性以灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩为主,发育槽状交错层理、沙纹层理,可出现SSr-SSrf、Sr-SSr及St-Sr-SSr三种岩石相组合,剖面上整体呈现反韵律。从电测曲线看,河口砂坝自然电位显示为典型的中-高幅漏斗型,如图1(d)所示。

4)席状砂 席状砂岩性以灰色粉砂岩、泥质粉砂岩为主,粉砂岩中有时夹有泥质条带,常见沙纹层理。岩石相表现为Srf-SSp,SSr-SSp,SSrf-SSp 3种组合方式。自然电位曲线呈中～低幅微齿化或漏斗形,如图1(e)所示。

图1 不同沉积微相测井响应

2.2 前扇三角洲亚相

前扇三角洲沉积物主要以黑色、深灰色泥岩为主,局部夹有粉砂岩条带。自然电位曲线靠近基线,以光滑或微齿化直线形为主,自然伽玛曲线值较高,微齿化。

2.3 沉积相模式

研究区扇三角洲沉积明显受到边界断层活动的控制,从总体上看,单个扇三角洲朵叶体在平面上呈现不规则朵状或扇状,而在剖面上一般呈楔状,且厚度变化梯度较大。反映扇三角洲前缘(平原)分流河道向前推进过程中受断层活动及湖盆水体的影响,能量下降较快,水流所携带的碎屑物质在较近距离处卸载堆积。此外,受盆地北缘潜北大断裂的影响,可造成凹陷西北盆底古地形坡度较大,且水域开阔,冲积扇或辫状河流的水流所携带的碎屑物质快速卸载,形成近似圆形的扇状扇三角洲朵体;而在西南及东北物源方向,由于盆底古地形坡度较小,则形成扇状或朵状扇三角洲朵体(图2)。

图2 钟市油田潜江组沉积模式

3 沉积相与砂体展布特征

扇三角洲沉积体系物源供应主要来自西北和西南两个方向,其中以西南物源为主,西北物源为次要物源。西北物源主要形成以水下分流河道微相、水下分流河道间微相和席状砂微相为特征的扇三角洲沉积,主要受单一方向水流影响,不发育河口砂坝微相。砂体主要集中在水下分流河道中发育,砂体厚度薄,最厚8m左右,砂地比较低,约在0.4～0.5之间。而西南物源扇三角洲扇体分布面积较大,在水下分流河道汇聚处多发育河口砂坝沉积,水下分流河道间洼地面积较小,为主要的物源供给。砂体主要在水下分流河道和河口砂坝中发育,砂体厚度在10～16m左右,砂地比约为0.7～0.8,如图3所示。

图3 潜江组沉积相展布图

由此分析认为,钟8井区主要为西南物源扇三角洲前缘的河口砂坝沉积,砂体厚度8～18m,砂地比在0.6～0.8左右,为区域内有利目标的首选;其次区域内近南北向扇三角洲前缘的水下分流河道砂体发育的区域也是有利目标区。

4 结 论

1)通过对取心井的观察和分析,在钟市油田潜江组共识别出暗色泥岩、膏泥岩石相、变形层理粉砂岩石相等10种岩石相。

2)通过岩石相及其组合、测井资料等综合分析,认为钟市油田潜江组发育扇三角洲沉积体系,且该区位于扇三角洲前缘和前扇三角洲发育区,进一步分为水下分流河道、水下分流河道间、河口砂坝、席状砂4种沉积微相。

3)通过沉积相和砂体展布分析,认为在钟8井区,呈近南北向展布的扇三角洲前缘分流河道微相和河口砂坝微相的厚层砂岩,是剩余油集中分布的有利区带。

[1]陈启林.大型咸化湖盆地层岩性油气藏有利条件及勘探方向——以柴达木盆地柴西南古近纪为例 [J].岩性油气藏,2007,19(1):46～51.

[2]尹艳树,张尚锋,尹太举.钟市油田潜江组含盐层系高分辨率层序地层格架及砂体分布规律 [J].岩性油气藏,2008,20(1):53～58.

[3]齐永安,张洲,周敏,等.豫西济源中三叠世油房庄曲流河岩相类型及沉积相分析[J].沉积学报,2009,27(2):254～262.

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