松辽盆地大情字井地区青三段Ⅳ型三角洲沉积

李维禄，林晓海，刘 婷

(1.中国海洋大学，山东 青岛 266100;2.中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

松辽盆地大情字井地区青三段Ⅳ型三角洲沉积

李维禄1，林晓海2，刘 婷1

(1.中国海洋大学，山东 青岛 266100;2.中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000)

青三段是松辽盆地主要含油层系高台子油层的重要层位，选取青三段作为目的层，根据区域地质背景、岩心观察、测井曲线以及地震资料等，对松辽盆地大情字井地区青三段的沉积微相类型、展布特征以及演化过程进行了系统的分析研究。结果显示，研究区青山口组三段发育IV型三角洲沉积体系，划分为三角洲平原、三角洲前缘以及前三角洲3个亚相，根据不同的沉积特征可进一步划分为多种微相类型，在此基础上建立了该区青三段的沉积模式。研究区目的层三角洲砂体主要沉积在北西—南东轴线上，整体自南西向北东方向展布，主要砂体类型是河口砂坝砂体，在湖浪作用改造下，局部加厚形成前缘沙坝和滨外砂坝，这是IV型三角洲沉积的主要标志。河口砂坝、前缘砂坝和滨外砂坝成为油气藏的主要储集体。

IV型三角洲;青三段;沉积微相;沉积模式;砂体展布

1 区域地质背景

大情字井地区位于松辽盆地南部中央凹陷区长岭凹陷的中部，北邻乾安次凹陷，南邻黑帝庙次凹陷，构造处在2个次凹陷的鞍部，东西被华字井阶地和大安—红岗阶地夹持。总体格局为北北东走向的长轴向斜，呈现一隆两凹的“马鞍型”构造格局，部分井区断层较为发育，区域构造位置十分有利，为该区油气成藏提供了良好的构造背景条件［1－7］。

松辽盆地地层发育特征明显受盆地演化阶段的构造背景制约，白垩系是松辽盆地油气勘探的主要目的层。其中青山口组可分为青一段、青二段和青三段，青三段地层发育齐全，整体上较为平缓，纵向上属于大情字井油田主要含油层系——高台子油层。根据以往研究，青三段上下划分为12个砂组，42 个小层［8］。

2 沉积相分析

在对研究区10口取心井、l69口探井和岩心详细观察与分析的基础上，结合地质背景资料，综合运用探井以及开发井录井、测井和各项分析鉴定资料，对于大情字井区青三段的沉积特征有了较全面的认识

2.1 IV型三角洲

研究区沉积发育部分陆上环境，并且在水退过程中有扩大的趋势，水下沉积萎缩，但仍然明显;发育大片向上变粗的反韵律序列，可进一步划分为个亚相带：三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲区别于普通三角洲沉积，该地区多发育与物源方向垂直分布的前缘砂坝和滨外砂坝砂体，滨外砂坝砂体与三角洲前缘沙席之间为乏砂带，综合环境以及砂体展布特征认为研究区的沉积模式应该按Cole man和Wright的分类方式划分为IV型三角洲沉积。下面对研究区的微相进行分析以验证该地区的沉积体系。

2.2 岩性特征

通过岩性资料统计分析得出，研究区目的层岩性以泥质为主，含量达60.16%;粉砂岩次之，其中包括泥质粉砂岩和部分碳质粉砂岩;细砂岩所占的比例很小;还含有极少量的泥灰质砂砾岩。

泥岩颜色以灰绿色、绿色等还原性颜色为主，并且主要出现在青三段的下部，向上过渡的西部及南部沉积了棕红色等氧化性颜色泥岩，这说明青三段沉积时期，研究区为处于水退的环境［9］。

2.3 沉积微相分析

(1)分流河道。由周期性水位变化的单向水流所形成，显示向上变细的正韵律层序。沉积物主要为砂质，构成研究区三角洲平原亚相体系中的砂质骨架。图1a表示典型的分流河道层序特征，层序的底面为侵蚀面(图2a)，其上为较粗的滞留沉积，再向上为槽状交错层理(图2b)的砂层并过渡为砂纹层理的细砂夹粉砂和黏土互层，反映较强的水动力条件［10］。伽马曲线呈齿化箱形和齿化钟形，自然电位曲线呈钟形和圆滑齿化钟形。

(2)决口水道。在分流河道附近由洪水漫溢形成，主要由细砂岩、粉砂岩组成，具有向上变细的层序以及单向流的交错层砂岩，还可见波状层理水流砂纹层理等，底部与其下伏河漫沉积呈突变接触，剖面上多呈透镜体状夹在分流间细粒沉积内定为决口水道。研究区决口水道水动力条件依然较强，自然电位多呈小幅钟形。

图1 正韵律沉积层序示意图

图2 大情字井地区青三段Ⅳ型三角洲沉积构造特征

(3)分流间。在黑48井中有较为明显的存在，泥岩颜色以棕色为主，砂体多为泥质粉砂岩或粉砂岩，呈薄层或透镜体状夹在泥岩中，层理较为简单，主要有波状层理(图2c)和水平层理。自然电位多较平直，夹有薄层砂时呈指状。

(4)水下分流间。乾157－19－9钻遇的水下分流间发育灰色、灰绿色泥岩夹薄层泥质粉砂岩或砂泥薄互层，也可见砂岩透镜体。夹的薄层砂里多发育低角度交错层理和水流砂纹层理，泥岩中发育变形构造(图2d)。

(5)水下分流河道。陆上分流河道的水下延伸部分称为水下分流河道［6］，研究区取心段水下分流河道与其下伏河口砂坝突变接触，具有明显的冲刷面，其上含细砾，向上发育楔状交错层理、平行层理、砂纹层理(图2e)。自然伽马曲线呈齿化箱形，且自然电位曲线总体呈圆滑齿化箱形(图2b)

(6)河口砂坝。河口砂坝是水下分流河道受到湖水作用速度减小后沉积下来的一系列砂体研究区河口砂坝较发育，以粉砂岩、细砂岩为主，含少量的中砂岩，整体上显示向上变粗的反韵律特征，这是其主要特征，其中以黑120井最为明显该微相发育有砂纹层理、平行层理(图1f)、低角度交错层理，可见炭屑、泥质条带。自然电位呈现漏斗形，伽马曲线呈齿化箱形或齿化漏斗形(图a)。反韵律河口砂坝的大片存在也证明了该地区沉积并非浅水三角洲沉积。

图3 反韵律沉积层序示意图

(7)前缘砂坝。前缘砂坝发育于河口砂坝的前方，受湖浪作用改造形成，是与岸线呈斜交状、平行状分布的岛弧状砂坝。以研究区乾157－19－9井为例，砂体以粉细砂、粉砂岩为主，常发育有变形构造、波状层理，夹有泥质条带(图2g)。由于是受到湖浪作用改造的河口砂坝砂体形成，常常呈现顶部突变、底部渐变的反韵律沉积特征，且单砂体厚度较小，对应电测曲线多呈齿化漏斗状(图3b)。

(8)滨外砂坝。研究区青三段沉积时期，水深变浅的破浪带远离岸线，高能波浪作用于河口砂坝、水下分流河道形成的砂坝远离岸线形成一些列平行岸线的岛湖状砂坝的特征，砂厚较前缘砂坝薄，较砂席厚，定为滨外砂坝。以粉砂岩为主，沉积物比河口砂坝、前缘砂坝细，发育有平行层理、低角度交错层理(图2h)、小型槽状交错层理和砂纹层理，底部泥岩可见生物扰动，伽马曲线呈指状(图3c)。研究区前缘砂坝和滨外砂坝较为发育，成为判断IV型三角洲沉积的典型标志。

(9)砂席。砂厚小，呈薄层状砂层夹在灰色泥岩中，砂纹层理发育。研究区的沙席面积较大，河口砂坝在湖浪作用的改造之下，部分变薄砂席化，包括前缘砂席以及滨外浅滩。

3 沉积微相分布及演化规律

青三段沉积时期，大情字井地区地形极为平缓，处在湖盆萎缩的状态。青三段的岩心以及三角洲前缘相带变化显示了明显的水退沉积特征，在青二段沉积时期水退格局基础上，水体进一步变浅结合沉积微相特征，较强的湖浪作用改造河口砂坝形成前缘砂坝以及滨外砂坝，确定研究区发育Ⅳ型三角洲。三角洲前缘亚相分布范围减少，同时发育三角洲平原亚相。物缘方向发生迁徙，从早期的西南、南部物源为主变为西部、西北部为主。

根据青三段12个砂组的砂体厚度分布变化以及物源方向变化，青三段沉积呈现4个演化时期(图4)：初期(Ⅻ砂组沉积时期)、小幅迁移时期(Ⅺ—Ⅹ砂组沉积时期)、稳定期(Ⅸ—Ⅱ砂组沉积时期)、末期(Ⅰ砂组沉积时期)。

(1)初期。青三段XII砂组沉积时期，湖水处于快速下降期，发育了三角洲平原亚相 (图4a)。滨外砂坝较为发育，泥岩以灰绿色、灰色灰黑色为主，还可见介形虫层，说明虽然水退引起三角洲平原亚相的发育，但研究区大部分仍然处于还原环境的水下沉积环境［11－12］。砂岩主要集中在西北部，而整个区域的砂岩分布则成自西南向北东减薄的分布趋势，说明物源以西、西南、南部为主。西北部砂体物源来自于西部，砂岩由西向东减薄。

图4 大情字井地区青三段各时期沉积相

(2)小幅迁移时期。小幅迁移时期平原亚相扩大，但发育的砂席范围却相对缩小，滨外砂坝与河口砂坝的距离大幅减小(图4b)，反映了湖浪作用减小。砂体厚度比初期砂体厚度大很多，骨架砂体呈北西南东向发育，以河道砂体为主。砂体展布特征表明该沉积时期物源来自于西北、西南部，砂岩由西北、西南向东减薄。

(3)稳定期。青三段稳定期南部物源作用消失，西部、西南部、西北部物源加强(图4c)，砂岩由西北向东南减薄。平原相继续扩大，前缘砂向湖推进不大，但厚度比小幅迁移时期增加许多，砂席变薄，滨外砂坝规模、厚度减小，反映河流作用增强，湖浪作用减弱。

(4)末期。I砂组砂厚增厚，砂席范围变广，西北物源变强很多，北部砂体沉积相对集中，南部砂体席状化厉害，呈局部加厚分布(图4d)。平原继续扩大，滨外砂坝减少。

总体来讲，研究区沉积体系发育受湖盆环境和中等波浪能控制影响，符合Ⅳ型三角洲的形成条件。陆上平原亚相主要分布在研究区的西部、西南部以及南部，在青三段积时期出现并且分布范围呈逐步扩大的趋势，证明了水退过程，分流河道砂构成了这个相带上的砂体骨架，主要呈透镜状;三角洲前缘约占研究区的3/4，随着水退过程的进行面积逐渐减小，主要的砂体是河口砂坝、前缘砂坝以及滨外砂坝，分布在西北—东南轴线上，证明该地区并非发育指状砂坝，不存在明显浅水三角洲的特征。在中等波浪能量、极低的岸外坡度和低的沉积物产量等因素的控制之下，分流河口砂坝沉积合并成分布广泛的席状砂，局部有加厚现象，成为前缘砂坝，近海方向成为滨外砂坝;前缘砂坝走向平行于滨线，呈岛弧状分布于河口砂坝前缘;滨外砂坝离河口砂坝较远，滨外砂坝与前缘砂坝之间被乏砂带隔断，具备Ⅳ型三角洲沉积体系的特征。在此基础上，建立大情字井区青三段沉积模式 (图5)。

图5 大情字井地区青三段Ⅳ型三角洲沉积模式

4 结论

(1)大情字井地区青三段发育Ⅳ型三角洲沉积体系，包括三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3个亚相带。平原亚相的微相类型有分流河道、决口水道和分流间;前缘亚相的微相类型有水下分流河道、河口砂坝、水下分流间、前缘砂坝、滨外砂坝以及砂席，其中以前缘砂坝和滨外砂坝最为典型。

(2)随着沉积演化的进行，物源方向由西部、西南部及南部向西北部迁移，平原亚相在水退的过程中逐渐扩大，前缘亚相逐步减小;三角洲砂体以河口砂坝为主体，在河流和湖浪的共同控制作用之下，河口砂坝砂席化严重，形成分布广泛的砂席并向近海一带延伸，局部加厚的沙席形成砂坝，沿平行岸线方向分布，是油气的主要储集体。

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

LI Wei－lu1，LIN Xiao－hai2，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

山东省自然科学基金“基于沉积动力学模拟的滩坝储层精细建模研究”(2009ZRB02103)

李维禄(1987－)，男，2010年毕业于中国海洋大学勘查技术与工程专业，现为该校矿产普查与勘探专业在读硕士，主要研究方向为矿产普查与工程、开发地质学及剩余油挖潜技术。

编辑林树龙