姬塬油田长6油层组浊流和碎屑流的发现及意义

刘小宁，杨小卫，赵宏波

（中国石油长庆油田分公司第五采油厂，陕西西安 710021）

姬塬地区长6发育受湖进-湖退沉积多旋回所控制的内陆湖泊-三角洲沉积体系，以前的研究成果认为该区长6油层组属于三角洲前缘亚相沉积，发育水下分流河道、河口坝、分流间湾三种沉积微相，河口坝、水下分流河道砂体是主要的目的层；但是在最近的研究中发现该区除了以上沉积微相外，还存在浊流沉积和碎屑流沉积。浊积岩体伸人湖盆腹地，可与长7烃源岩直接接触，并充分吸取烃源岩提供的油气，加之有长4+5等上部泥岩是良好的盖层，具有良好的生、储、盖组合，而且到目前为止，已经在浊流沉积中发现了不少油田，故对浊流和碎屑流沉积做进一步研究，对盆地内浊积岩油藏的地质勘探具有重要意义。

依据长6油层组测井电性特征、标志层、厚度原则及沉积旋回性等特点，将长6由上至下分为三个亚组，依次为长61、长62、长63三个亚段，每个亚段又分为两个小层。

1 浊流沉积的证据

1.1 鲍玛序列

浊流是一种有牛顿流体和紊乱状态的砂、泥、水相混合沉积物重力流，颗粒间由湍流支撑，沉积物中砂>50%，粘土杂基>10%，常沿水下斜坡或峡谷流动，是沉积物或沉积物与水的混合物在重力作用下顺斜坡流动形成。具有鲍马序列，鲍马序列是识别浊流沉积的重要标志之一。一个完整的鲍玛序列自下而上分为Ta-Te五段，其中Ta为粗粒沉积，具有块状或递变段，Tb为平坦的下平行纹层段，Tc为波纹、波状或包卷层理段，Td为上平行纹层段，Te为页岩或泥岩段。研究区长6多发现不完整的鲍玛序列组合，组合类型有ABC、ABCDE、AB D、AB、AE等。浊积岩厚数厘米到2 m，砂岩段累计厚度一般在10～20 m，最厚可达50 m以上。鲍玛序列的存在反映出研究区长6油层组存在浊积岩沉积。

1.2 沉积构造

姬塬油田长6油层组浊积岩岩石颗粒粗细混杂、分选差，反映出快速沉积的特点。常见沉积构造主要有槽模、沟模、锥模、刷模等底面侵蚀构造（见图1-a、图1-b），重荷模、火焰构造、泥岩撕裂屑或撕裂团块等负载构造（见图1-c、图1-d），滑塌构造（见图1-e），递变层理，平行层理、沙纹交错层理及包卷层理（见图1-f），水平纹层等。槽模、沟模、锥模、刷模等底面构造是由于支撑浊流头部的紊流侵蚀底面而形成侵蚀坑，后续沉积的砂质组分充填侵蚀坑而在砂岩底面形成的侵蚀构造，是鉴定浊流沉积的主要沉积构造，多见于以A段、B段或C段开始的鲍玛序列的底部。重荷模、火焰构造、泥岩撕裂屑和撕裂团块等负载构造是浊流沉积的含水的塑性软泥上因不均匀负荷作用形成的。滑塌构造是由于未完全固结的沉积物在重力作用下沿斜坡发生滑塌、滑动或移动时产生的各种准同生变形构造。粒序递变层是浊流中的湍流悬浮沉积作用在同一沉积层内同时产生垂向和侧向的粒度递变而形成，常见于鲍玛序列A段，是鉴别浊流沉积的重要标志。常见于B、C、D段的平行层理、沙纹交错层理及包卷层理是由牵引兼垂向（重力）沉降作用形成的沉积构造。发育在鲍玛序列E段的无构造细粒沉积层或水平纹层为湖相沉积物。以上沉积构造同样证明姬塬油田长6油层组存在浊积岩。

1.3 C-M图

在C-M图上，研究区浊积岩样品的点群平行于基线分布（见图2）。这是因为浊流属于砂、泥、水相混合，颗粒间为湍流支撑；在沉积物的搬运过程中，当流速略有降低时，悬浮物质向底部沉降，由于浊流为高密度流体，沉积作用进行很快，粗颗粒沉积后即被埋藏，因而组分中缺乏底载荷的滚动颗粒；随着较粗颗粒的卸载，流体的密度和悬浮物的沉降速度降低，水流的牵引沉积作用增加，主要为悬浮载荷，故其样品点群平行于C-M图基线。样品的点群平行于C－M图基线分布是鉴别浊积岩的又一个重要依据。

1.4 测井响应

浊积岩自然电位、自然伽马曲线一般表现为低幅一中高幅锯齿状的近箱形或钟形，电阻率曲线为中-低阻起伏[12]，姬塬地区部分井长6自然伽玛、自然电位和电阻率曲线也具有浊积岩特征（见图3），进一步证明姬塬油田长6存在浊积岩沉积。

2 碎屑流存在的证据

碎屑流是由砾、砂、泥、水相混合组成的高密度重力流，沉积物中砾石>30%，靠砾石间碰撞、上浮力和杂基联合支撑。姬塬油田长6油层组中发现了如下特征：（1）以 杂基支撑砾岩岩相为主，成分复杂，分选和磨圆度极差，具漂砾（图4-a、图4-b）；（2）杂基支撑结构，砾石长轴随机分布（直立、斜立或水平等）（图4-b）；（3）块状构造，底部具强侵蚀面，火焰状构造和变形层理等各种重荷构造（图4-c）；（4）在砂质碎屑流沉积中，泥岩碎屑可能表现出逆粒序特征（图4-c）。这些特征符合碎屑流鉴别标志[14]，证明研究区存在碎屑流。

姬塬油田长6油层组碎屑流中的砾石重要来自同期或者较早期形成的塑性泥质，在上覆地层的压实作用下发生塑性变形，导致孔隙度降低和岩石更致密，很少形成有效储层。

3 姬塬油田长6油层组浊流和碎屑流的形成机理

长6油层组沉积时期,在姬塬地区存在一坡折带，三角洲的进积作用在坡折带沉积了巨厚的三角洲前缘沉积物。坡折带呈近东西向展布，北部边界在黄3井附近，南部边界在黄116井附近。晚三叠世随着秦岭、南祁连海槽的封闭，鄂尔多斯盆地南北向逆冲带发生强烈活动，诱发了盆地内多次地震。当坡折带的厚层沉积物堆积角度超过稳定休止角时，或在地震作用诱发下，大量沉积物在重力作用下沿斜坡发生液化、移动和滑塌，在三角洲前缘坡折带及以南地区形成滑塌浊积体。同时，地震诱发了海啸等大规模的波浪运动，使得早期形成的位于正常浪基面附近的浊积岩体及湖湘软泥被搅动起来，以碎屑流形式被搬运至离岸较远的半深湖区，并形成碎屑流沉积。

4 姬塬油田长6油层组浊积岩展布图

通过对研究区岩心和测井等资料的研究和总结，发现姬塬油田长6油层组长622和长632小层均存在浊积岩和碎屑流沉积。总的来说浊积岩和碎屑流分布在坡折带上的河口坝及坡折带以南更靠近湖心的浅湖-深湖区。其中长622主要发育三支北北东走向的水下分流河道，浊积岩主要分布流经黄3井区的水下分流河道前端的河口坝及浅湖-半深湖区，在河口坝前缘的浊积体呈东西向展布，厚度10～20 m，主要由坡折带上的巨厚三角洲前缘河口坝砂体液化、移动和滑塌等作用形成；浅湖-到半深湖区的浊积体北起黄116-黄57-耿27一线，南端向湖心延伸，越往南部，浊积体宽带越窄，主要用于波浪作用形成（见图5-a）。长632发育五支北北东走向的水下分流河道，东部四支分流河道前端的河口坝前缘及河口坝以南的半深湖区均发现了浊积体，浊积体走向与河道走向一致，宽度较窄，最大厚度达30 m以上（见图5-b）。而碎屑流沉积主要是正常浪基面附近及一下的浊积体及湖湘软泥在海啸的波浪的改造下形成，规模较小，且为有利储集层，故未对其发布范围进行研究。

5 总结

通过对姬塬油田长6油层组沉积序列、沉积构造、C-M图及测井曲线特征的研究，认为研究区长622和长632小层存在浊流沉积和碎屑流沉积。浊积岩主要分布在黄3井区以南区域，其存在区域主要属于坡折带上的三角洲前缘河口坝及以南的浅湖-半深湖区。加强对浊积岩的厚度、规模、含油性、开采方式等做更深层次的研究，是下一步对研究区浊积岩油藏的勘探方向。

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