松辽盆地北部太平川南区块扶余油层沉积微相研究❶

2014-03-10潘勇利胡明毅王志峰蔡全升长江大学地球科学学院湖北武汉430100

长江大学学报(自科版) 2014年2期

潘勇利，胡明毅，王志峰，蔡全升（长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）

叶颖（中石油华北油田分公司第四采油厂，河北廊坊065000）

鲁首锋（海科新能源化工有限责任公司，山东东营257000）

随着油田的大规模开发，松辽盆地北部扶余油层的勘探开发遇到了一系列新的问题，诸如对河道砂体分布规律研究较为薄弱。扶余油层储层砂体以河道砂体沉积为主，砂体厚度较小，单层砂岩厚度多小于10m，再加上河道砂体横向变化快，连通性较差，储层地震预测难度极大，随着盆地进入岩性油气藏勘探阶段，大段的沉积相图已远远不能满足油气勘探的需要，尤其不利于隐蔽油气藏的预测。为此，笔者对松辽盆地北部太平川南区块扶余油层沉积微相进行了研究。

1 区域地质背景

太平川南区块位于松辽盆地北部朝阳沟阶地和三肇凹陷交界处。泉头组沉积时期，松辽盆地由从断陷湖盆向凹陷湖盆转变，扶余油层总体形成于可容纳空间逐渐增大的时期，该时期盆地地形坡度低缓，物源主要来自盆地南北部，沉降速度比较快，形成了独特的陆相河控浅水三角洲沉积体系，构建了研究区有利储集体［3］。太平川南区块扶余油层位于下白至统泉头组三、四段地层中，为一套陆相河控三角洲沉积形成的砂岩储集层，是研究区下部含油组合的主要产油层。

2 沉积特征

2.1 泥岩颜色

泥岩自生色取决于粘土质沉积物堆积及早期成岩时期的自生矿物的颜色，是恢复沉积环境氧化还原的的重要标志。通过岩心观察表明，太平川南区块扶余油层下部泥岩颜色以绿色为主，局部夹紫、紫红色泥岩，表明为弱还原环境；区块中部泥岩颜色以紫、紫红色为主，间杂灰绿色，显示沉积环境为弱氧化-弱还原；区块上部泥岩颜色以绿色为主，显示沉积环境为弱还原环境，

2.2 沉积构造

1）层理构造 ①中-小型槽状交错层理，底部见冲刷面，以河道沉积中居多（见图1（a））；②水平层理，其纹层呈直线状平行于层面，一般认为是在稳定的水动力和较慢的沉积速率下沉积形成，主要发育于深湖、沼泽、闭塞海湾环境中（见图1（b））；③波状层理，其沉积环境有砂泥供应，且水流活动与停滞交替进行（见图1（c））；④平行层理，其与水平层理外貌相似，发育于砂岩中，沉积于高能环境（见图1 （d））。

2）底痕构造该沉积构造底部见冲刷面（见图1（d）），沉积环境为高能环境。

3）生物和化学成因构造该沉积构造包括以下类型：①钙质结核（见图1（b））；②生物钻孔及扰动构造（见图1 （f））。

图1 工区典型沉积构造特征图

2.3 生物化石及特殊矿物

研究区中生物化石较不发育，生物主要在水下环境中出现，泥岩中和粉砂质泥岩中可见介壳类化石，局部可见双壳类化石，泥岩中多见炭屑，在研究区泥岩中除植物叶片及植物根系化石（见图2（a）），未见其他化石，反映出过渡环境的沉积特点。此外，铁质矿物中的黄铁矿晶体（见图2（b））等特殊矿物在研究区中常见，反映沉积环境为弱还原环境。

图2 工区典型生物化石及特殊矿物

3 沉积微相类型及特征

通过大量岩心观察及根据岩性、沉积构造及测井曲线特征及组合规律（见图3），对太平川南区块扶余油层进行了综合分析，认为其沉积相类型为浅水三角洲，包括三角洲平原亚相（含分支河道、陆上天然堤、洪泛沉积、决口扇微相）和三角洲前缘亚相（含水下分支河道、支流间湾、水下天然堤、席状砂微相）。

图3 大庆长垣以东川15井扶余油层层序地层和沉积相柱状剖面图

3.1 三角洲平原亚相

1）分支河道微相分支河道沉积为三角洲平原亚相沉积骨架，岩性以紫、紫红色粉砂岩为主，粒度较临相稍粗，分选好，间夹少量的细砂岩及泥质粉砂岩。单层厚度在2～5m之间。沉积具正韵律，底部可见冲刷面，常包泥砾，见发育中-小型槽状交错层理、平行层理。自然电位或自然伽马曲线呈钟形，或箱形+钟形的复合形。

2）陆上天然堤微相陆上天然堤沉积在分支河道两侧发育，岩性以紫红色泥质粉砂岩与紫色泥岩、粉砂质泥岩互层组成，中-薄层状，厚度一般2～5m。泥质粉砂岩发育沙纹层理和液化变形层理，泥岩及粉砂质泥岩则发育水平层理和不规则波状层理，虫孔和扰动构造发育。测井曲线低-中幅频繁交替出现，齿化明显。

3）洪泛沉积微相洪泛沉积分布广泛且稳定，岩性以紫红色、棕红色泥岩和粉砂质泥岩为主，厚层块状，单层厚度数米不等，富含植物碎片，常见钙质结核及黄铁矿晶体，间夹薄层泥质粉砂岩，单层厚度多在1m以下，较薄，常见虫孔和扰动构造。测井曲线为呈线形、低幅、微齿状。

4）决口扇微相洪水满溢河床，突破天然堤形成决口扇沉积，岩性以紫红色或灰色粉砂岩、泥质粉砂岩为主，正旋回，小型交错层理和块状层理发育，单层厚度为0.1～1m，呈较大面积的席状存在，分布广泛。电测曲线呈指状、高幅，齿化。

3.2 三角洲前缘亚相

1）水下分支河道微相水下分支河道沉积为陆上分支河道的水下延伸部分，岩性以灰绿色粉砂为主，发育交错层理及冲刷-充填构造。砂岩分选性较好，杂基含量相对较少。测井曲线呈钟形，或箱形+钟形的复合形。

2）水下天然堤微相水下天然堤为陆上天然堤的水下延伸部分，岩性多以灰绿色-绿色泥质粉砂与泥岩薄互层组成。粉砂岩中沙纹层理、波状层理发育，并常见包卷层理和沙纹层理及生物扰动构造等，局部可见植物碎片，自然伽马测井曲线低负异常与中等负异常频繁交替出现，齿化明显。

3）支流间湾微相当三角洲向前推进时，沉积物在分支河道间相对低洼的地区沉积形成一系列尖端指向陆地的楔形泥质沉积体即为支流间湾沉积，岩性以大段的泥岩为主，含少量粉砂岩或泥质粉砂岩。洪水时期河床漫溢形成砂纸沉积，沉积物多呈粘土夹层或薄透镜体。沉积物中水平层理和透镜状层理发育，虫孔及扰动构造也常见。测井曲线为线形、低幅、齿状。

4）席状砂微相较强的水体能量冲洗和刷选河道砂体并使之侧向迁移，使沉积物呈席状或带状广泛沉积于基底地层上的沉积即为三角洲前缘席状沉积。席状砂的砂质纯、分选好。单层厚度较薄，一般不超过2m，砂体向岸方向加厚，向湖方向减薄。发育小型交错层理。测井曲线呈指状、高幅。