南堡2号构造东一段沉积微相研究

2014-02-17王时林刘翠琴张博明乔海波

特种油气藏 2014年5期

王时林，刘翠琴，张博明，乔海波，李亮

(中油冀东油田分公司，河北唐山 063004)

引言

南堡2号构造隶属渤海湾盆地黄骅坳陷北部的南堡凹陷，南与沙垒田凸起呈断超接触，被挟持在林雀次凹、柳南次凹和曹妃甸次凹之间，属于发育在古生界奥陶系古潜山背景之上的披覆背斜构造，整体构造走向为北东向[1-3]。主要发育层位有古近系沙河街组和东营组、新近系馆陶组和明化镇组。东营组对应的主要储层为东一段，该套地层厚度为350 ～620 m，分为 Ed1Ⅰ、Ed1Ⅱ、Ed1Ⅲ共3 个油组，Ed1Ⅰ上部为浅灰色细砂岩、粉砂岩与灰色泥岩互层，下部为薄层浅灰色粉砂岩与薄层灰色泥岩互层;Ed1Ⅱ为一套浅灰色细砂岩、粉砂岩夹灰色泥岩呈不等厚互层;Ed1Ⅲ上部为浅灰色粉砂岩夹灰色泥岩呈不等厚互层，Ed1Ⅲ下部为厚层深灰色泥岩夹薄层浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。3个油组有效砂体厚度薄，单砂体相互叠置，厚度变化大，纵向上分布不均，横向变化大，储层非均质性强[4-5]。前人对南堡2号构造东一段沉积相研究较少，对其亚相、微相认识较少，因此，对南堡2号构造沉积相、亚相和微相的详细研究，描述储集砂体的展布特征和规律，对储层的认识和研究区的勘探开发具有重要意义。

1 相标志

1.1 岩性标志

东一段主要为细砂岩、粉砂岩和泥岩，泥岩多见灰色及深灰色，灰绿色次之。储层主要岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主，其次为岩屑长石砂岩。砂岩主要成分为石英，次为各类岩屑。依据薄片资料统计碎屑岩矿物成分，石英含量为24%～38%，平均为29.5%;长石含量为14% ～41%，平均为25.2%;岩屑含量为25% ～53%，平均为41.8%。粒度分析与薄片资料表明，东一段储层岩石粒径一般为0.10～0.27 mm，分选差、中、好都有，以中等为主;磨圆度多为次圆—次棱状、次棱—次圆状，少部分为次棱状;颗粒间以点接触为主，次为线-点接触，偶见凹凸接触。C-M图中只出现PQ、QR及RS段，而且绝大多数样品集中在QR段，说明以递变悬浮搬运为主，悬浮搬运和均匀悬浮搬运份量较少，表现出近物源辫状河三角洲沉积规律。

1.2 沉积构造

碎屑岩的沉积构造是碎屑岩的宏观特征，是重要的沉积相标志。沉积构造特征是沉积时占优势的沉积介质和能量条件的综合响应。因而其是碎屑岩最重要的成因标志。根据东一段取心井观察，该区常见平行层理、波状层理、炭屑纹层及生物化石等(图1)。

图1 南堡2号构造沉积构造

1.3 测井相

通过对南堡2号构造测井曲线特征的统计，划分出了4种测井相类型:①钟形:自然伽马曲线呈钟形，岩性具正粒序结构，反映了逐渐变强的水动力特征，其对应的沉积微相主要为水下分流河道沉积;②箱形:自然伽马呈箱形，反映沉积过程中物源供给和水动力条件稳定，其对应的沉积微相主要为水下分流河道;③漏斗形:自然伽马曲线呈漏斗形，岩性具反粒序结构，反映了逐渐变弱的水动力特征，其对应的沉积微相主要为河口坝、远砂坝和席状砂沉积;④指形:自然伽马呈细指状，顶底与泥岩接触，其对应的沉积微相主要为席状砂。

2 沉积微相类型及特征

通过研究区内岩心观察、单井相分析，认为南堡2号构造主要发育辫状河三角洲前缘亚相沉积体系和水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂和水下分流河道间沉积微相沉积体系。

2.1 水下分流河道

水下分流河道是辫状河三角洲沉积体系的主体，是平原亚相中辫状河道入湖后在水下的延续部分，沉积特征类似于辫状河道砂体[6-8]。水下分流河道是水上分流河道向前延伸分叉后形成的河道，随着分流向湖推进，分叉更频繁，常因发生同期性淤塞而改道，因此沉积物纵横向非均质性很强，主要呈条带状展布，剖面上砂体呈顶平底凸的透镜状，河道中心沉积较厚，向两侧或前方减薄[9-10]。东一段主要是辫状河三角洲前缘亚相，水下分流河道在该区范围内是主要的储层砂体，并且相互切叠。岩性主要为灰色、灰白色砂岩，水下分流河道砂体分选、磨圆较好。发育平行层理、交错层理等，底部多具冲刷面和河道滞留沉积，以泥砾为主。自然伽马曲线为典型的钟形或箱形。钟形曲线反映水流能量向上逐渐减弱或碎屑物质供应量减少，表征河流发生沉积后水流能量降低;箱形曲线反映物源供应充足，水流能量较稳定(图2)。水下分流河道砂体砂质纯净、分选好，具有良好的储油物性，且与有利生油的前三角洲和滨浅湖相呈指状接触，垂向上相互叠置，油气运聚条件较好，因此是有利的储集相带。

图2 NP208井水下分流河道沉积相

2.2 河口坝

河口坝是水下分流河道分叉改道形成，位于水下分流河道的末端及侧缘，是辫状河三角洲沉积环境中重要的油气储层之一[11]。

南堡2号构造河口坝岩性主要为浅灰色、灰白色粉砂岩，常伴有泥质夹层，呈反韵律。砂体分选中—好，磨圆次棱—次圆。常见波状交错层理，平行层理及块状层理，在测井曲线上呈漏斗形(图3)。

图3 NP207井河口坝沉积相

2.3 远砂坝

远砂坝为辫状河三角洲前缘边部的末端沉积，由粉砂岩和细砂岩组成，纵向上沉积厚度薄。主要发育中小型槽状交错层理，包卷层理，砂层内部为反韵律。远砂坝测井曲线上呈指状(图4)。

图4 NP207井远砂坝沉积相

2.4 席状砂

席状砂为辫状河三角洲前缘连片分布的砂体，早期形成的水下分流河道、河口坝、远砂坝等砂体被波浪等流体改造，横向上砂体形态重新分布，形成于近垂直于波浪等流体流动方向的砂体[12]。砂体一般为粉砂岩与泥岩的互层，颗粒结构成熟度和成分成熟度较高，垂向上呈反韵律或均质韵律。

2.5 水下分流河道间

水下分流河道间沉积是水下分流河道之间沉积的较细粒沉积物质，其沉积作用以悬浮沉降为主，沉积于水动力相对较弱的环境中[11-12]。该区水下分流河道间沉积岩性以灰色或灰黑色泥岩沉积为主，夹粉砂岩薄层，可见生物介壳和植物残体等。水下分流河道间沉积在测井曲线上呈平直状。

3 沉积相演化及展布

3.1 沉积相演化及展布

从单井相和测井相研究来看，东一段整体表现为向上岩性变粗，水体逐渐变浅的进积环境。在单井相研究的基础之上，通过关键井的层位标定来建立地震属性变化与沉积相变化的联系，将沉积相转化为地震相，结合地震振幅、频率等属性分析，在钻井、测井资料约束下对研究区沉积环境和沉积体系进行解释，分析东一段岩性、岩相变化和研究区连井骨架剖面的沉积微相[13]。从南堡2号构造东一段沉积相图中可知(图5)，东一段沉积时期，南堡2号构造主要受南部物源的影响，为辫状河三角洲前缘环境沉积，水下分流河道砂体广泛发育于研究区中部，砂体以相对粗粒的砂质沉积物为主，在平行于物源方向，砂体成条带状分布;整个辫状河三角洲发育区一般表现为条带状或朵状振幅相对高值区以及砂地比相对高值区，其砂岩含量一般在30%以上。