王集地区核三段储层沉积特征及成藏条件

赵 宇

(中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132)

泌阳凹陷是一个发育在秦岭褶皱带上的中新生代小型断陷湖盆，以古近纪沉积为主[1]。自下而上划分为大仓房组、核桃园组、廖庄组、凤凰镇组和平原组[2]。其中，核桃园组沉积了逾3 000 m的生储油体系[3]，是凹陷的主力含油层。

王集油田主要受东北部侯庄远源三角洲和西北部张厂远源三角洲沉积体系控制，因后期剥蚀强烈，三角洲平原相大部分已被剥蚀，仅保留三角洲前缘部分；含油层位主要为核三段Ⅰ-Ⅳ油组，油藏埋深820～1 500 m，油砂体面积小(0.1～0.3 km2)，油层受构造、断层和岩性控制，油藏主要为断层+岩性圈闭类型。

1 沉积特征及微相

1.1 岩石学特征

从岩心观察来看，王集油田核三段岩性包括页岩、泥岩、细砂岩、砂砾岩和砾岩等，除泥岩和页岩外，具有储集意义的岩性主要为砾岩、砂砾岩和细砂岩。

岩石薄片观察结果显示，矿物成分主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩，也有部分岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，石英含量从5%～80%不等，长石含量集中在20%～40%，岩屑含量在2%～80%。石英和岩屑含量变化大，表明沉积物搬运距离有较大差别。

1.2 岩石相标志

储层岩石相是沉积作用、成岩作用和后期构造改造等作用的综合反映[3]，是沉积微相研究的重要依据[4]，尤其是对岩性、沉积构造和粒度特征的研究，有助于沉积微相的确定。

1.2.1 砾岩相

主要为灰色、灰褐色颗粒大小混杂的砾岩和含泥砾的粗砂或含泥砾的细砾岩。砾多呈次圆-次棱角状，大小一般为1～4 cm，大小混杂。

(1)灰褐色、灰白色块状砾岩：灰色砾岩沉积，颗粒大小混杂，最大颗粒1～2 cm，颗粒多呈次圆-次棱角状，分选较差，局部含泥砾，为高能水流作用搬运的水下分流河道沉积。

(2)灰色、灰白色含泥砾粗砂-细砾岩：粗砂或细砾岩中见较多泥砾，泥砾大小1～2 cm，水流能量强，快速堆积，为水下分流河道沉积。

1.2.2 砂砾岩相

主要为浅灰色、灰褐色块状层理含泥砾砾岩和块状灰褐色、灰(白)色砂砾岩。砂砾岩与下覆岩性多突变接触。

(1)灰褐色、灰白色块状砾岩：砾岩为主的砾岩沉积，灰色或灰褐色，多见泥砾，底部常见冲刷构造，反映水流能量强、快速堆积的沉积特点，常为水下分流河道沉积。

(2)灰色、灰白色递变层理细砾岩：为底部砾岩向上过渡到细砂岩或顶部砾岩向下过渡到细砂岩，反映规律变化的水流能量搬运和快速堆积，常为水下分流河道或河口坝沉积；有的表现为细砾岩和细粉砂的突变接触，反映河道改道及河道切割作用。

1.2.3 细砂岩相

(1)灰色块状、板状层理细砂岩：灰色、灰褐色块状细砂岩沉积，偶见泥砾；少量块状的灰黑色细砂岩与底部深黑色泥岩突变接触,多为河口坝或前缘席状砂沉积。

(2)灰色波状层理细砂岩：灰色、灰褐色细砂岩夹杂在灰绿色泥岩中，呈波状和透镜状层理，多为间湾或前缘席状砂沉积。

1.2.4 泥岩相

常见波状、波状交错层理粉砂质泥岩相，水平层理泥岩相，个别含植物碎片。颜色普遍为浅灰色和深灰色沉积，反映辫状河三角洲前缘亚相沉积特征，顶底常与砂岩突变接触。

1.3 粒度特征

王集油田C-M图OP滚动段、PQ悬浮和滚动段、QR递变悬浮段和RS均匀悬浮段都存在，但主要以OP和QR段为主，储层砂体粒度为典型的牵引流搬运沉积特点(图1)。

图1 砂岩粒度C-M图

1.4 测井相标志

通过对自然电位(SP)曲线的幅度、形态、顶底接触关系、曲线光滑度等特征研究，认为该区主要发育3种微相：水下分流河道微相、河口坝微相和三角洲前缘席状砂微相。

(1)水下分流河道微相：自然电位曲线以中-高幅箱型或钟型为主，位于河道主体部位时水下河道砂体较厚，曲线表现为箱型；位于河道侧缘时厚度较薄，曲线表现为钟型。

(2)河口坝微相：河口坝是一种反粒序的成因地层单元，常见平行层理、波状层理。自然电位曲线为中幅漏斗型，上粗下细的反韵律较明显，反映水下河口坝为进积型层序。

(3)三角洲前缘席状砂微相：三角洲前缘席状砂分布面积广、厚度较稳定。自然电位曲线以指型和齿钟型为主，岩性主要为具波状层理、水平层理、砂纹层理的粉砂岩。

1.5 储层分布及微相

王集地区主要含油层系是核三段，目前已落实油层和钻井过程中油气显示较多的层位涵盖了H3Ⅰ-Ⅶ油组，共计52个单砂体。

根据岩心观察、样品分析及电性特点，52个单砂体均发育有东北部侯庄物源砂体，37个小层发育有西部张厂物源砂体，占单砂体数的71.2%；35个小层发育有北部王集物源砂体，占67.3%。其中，侯庄物源各小层砂体厚度在8.4～46.0 m之间，平面分布范围广，厚度大；西北部张厂物源和北部王集物源砂体厚度分别在4.5～26.2 m和5.5～42.1 m之间，砂体厚度薄，分布范围有限。

侯庄辫状河三角洲平面上分布范围广，存在三角洲前缘水下分流河道、河口坝、席状砂、前三角洲泥岩微相。如H3Ⅳ5小层东部候庄辫状河三角洲由东部向中部发育三支水下分流河道，北部王集和西北部张厂物源以水下分流河道为主，平面上分布范围小。

2 成藏条件分析

王集油田油藏以断层+岩性圈闭类型为主，油藏平面上主要富集在工区西部，分析认为其油气成藏主要具备两个条件。

2.1 构造、储层匹配关系

王集油田断裂系统主要为北东走向，西北物源的张厂砂体、北部物源的王集砂体在河道方向两侧物性变差和砂体逐渐变薄直至尖灭，与北东走向的断层能够形成断层+岩性圈闭，而东北方向物源砂体与断裂系统走向一致，构造高部位砂体连续分布难以形成圈闭。因此油藏平面上主要富集在工区西部。

2.2 具有较好的盖层条件

研究发现油气藏多存在于砂岩含量低于50%的地区，尤以10%～30%之间地区为多，究其原因是由于油气成藏不但平面上具有有效圈闭，而且也要具有较好的盖层封堵。砂岩含量高于50%时，泥岩较少发育，盖层薄且平面分布不稳定，油气难以富集。因此，平面上油气主要富集在工区西部(图2)。

3 结论

(1)王集地区处于物源交汇部位，以东北部侯庄远源三角洲物源为主；沉积微相主要包括三角洲前缘分流河道、河口坝和席状砂。

(2)侯庄辫状河三角洲规模大于张厂和王集三角洲，平面上分布范围广。

图3 Ⅳ油组油层与砂体百分含量叠合图

(3)西北物源的张厂砂体、北部物源的王集砂体与北东走向的断层能够形成断层+岩性圈闭，平面上油气主要富集在工区西部。

[1] 王定一,车自成,张树田,等.南襄盆地构造发育特征及形成机制[J].石油与天然气地质,1987,8(4):28-37.

[2] 薛红兵,彭勇民,朱如凯,等.泌阳凹陷毕店地区核桃园组浊积扇薄砂体沉积特征及横向预测[J].中国石油勘探,2008,(1):28-33,62.

[3] 吕晓光,闫伟林,杨根锁.储层岩石物理相划分方法及应用[J].大庆石油地质与开发,1997,16(3):18-21.

[4] 伊振林,吴胜和,岳大力,等.克拉玛依油田冲积扇岩石相特征及储层质量分析[J].断块油气田,2010,17(3):266-269.