苏北盆地溱潼凹陷西斜坡阜三段沉积相研究

2014-03-25臧素华

石油地质与工程 2014年6期

臧素华

(中国石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏南京 210011)

近年来，得益于高精度三维地震技术的应用，溱潼凹陷西斜坡阜三段的勘探取得了较大成功，尤其是在西部内斜坡俞垛-华庄落实了一个千万吨级含油气构造带，对下一步苏北老区增储上产提供了基础保障。内斜坡阜三段主力产层主要为台III、IV砂组。为深化该地区油气成藏规律的认识，提高该地区的勘探开发效率，原先以砂层组为目标的沉积相研究已不能满足需要，因此有必要深入开展以小层为目标的沉积微相研究，以此指导下一步的勘探部署工作。

1 地质概况

溱潼凹陷是苏北盆地的一个三级构造单元，南、东侧以泰州凸起及梁垛低凸起为界，北侧以吴堡低凸起为界与高邮凹陷分隔，整体为一南断北超、中间开阔、东西收敛的箕状断陷，由南往北可划分为：断阶带、深凹带、内斜坡带、坡垒带和外斜坡带5个构造单元[1]。凹陷内自上而下发育盐城组、三垛组、戴南组、阜宁组及泰州组地层，其中阜宁组三段是夹持在阜二段与阜四段泥岩之间的暗色碎屑岩沉积，自上而下可进一步细分为台Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个砂组。本次研究区西斜坡是一长期构造隆起高带，紧邻储家楼生油主凹，是有利的油气勘探区带。

2 沉积相标志

2.1 岩石学特征

根据岩心观察和薄片鉴定，溱潼凹陷西斜坡阜三段主要发育浅灰色-灰色中-细、粉砂岩，灰-灰黑色泥岩。其中砂岩成分主要为长石石英砂岩，成分成熟度中等-较好，石英含量59%～76%，长石含量24%～36%，胶结物以黏土矿物为主，杂基含量10%～50%，砂岩以颗粒支撑为主，分选中等-差，整体反映阜三段为远源水下还原环境。

2.2 粒度分布特征

通过对研究区取心段的粒度分析，依据沉积物概率累计曲线特征，阜三段粒度概率曲线主要发育两段式和三段式(图1)。两段式曲线主要由跳跃总体和悬浮总体组成，跳跃总体为主，分选中-好，悬浮总体小于10%，反映牵引流沉积特征，水动力条件相对较强，悬浮组分不易沉积下来，一般出现在水下分流河道中。三段式曲线由跳跃总体、悬浮总体及二者之间的过渡型组成，过渡型的存在是河口坝粒度分布的重要特征，它是河流入湖、水流能量突然下降的产物，由于水流速度突然降低，造成沉积物的快速堆积、沉积物来不及分选即沉积下来。

2.3 沉积构造特征

阜三段取心井段可见大量生物扰动、冲刷面、槽状交错层理、脉状-波状-透镜状复合层理、平行层理、水平层理及同生变形等典型沉积构造，反映了三角洲前缘沉积的特点。其中细砂岩、中细粒砂岩中发育槽状交错层理、平行层理及底冲刷，分选较好，反映了较强的牵引流水动力机制，为水下分流河道特征；砂泥岩互层中见脉状层理、透镜状层理，层面见炭屑及云母碎片，并含大量生物潜穴及生物扰动构造，体现水动力较弱的稳定沉积环境，此外常见由于重力作用形成的滑塌构造；灰黑色泥岩、深灰色泥岩，具水平层理、韵律层理，含大量生物潜穴、扰动构造。

图1 阜三段粒度曲线

2.4 测井相特征

溱潼凹陷西斜坡阜三段主要发育箱形-钟形、漏斗形、指形、平直形等测井相。其中箱形-钟形代表水下分流河道沉积，岩性以中-细砂岩为主，顶部变为细-粉砂岩，反映水体能量由强变弱的特点；底冲刷明显，曲线底部为突变接触。漏斗形代表河口坝或者远砂坝沉积，曲线底部渐变，顶部突变，但两者有区别：河口坝由于沉积时能量较远砂坝强，因此砂岩相对较纯，分选较好，泥质含量低，自然电位曲线幅度较高；而远砂坝由于远离物源，泥质含量高，渗透性差，因此自然电位曲线幅度较低。指形主要反映的是席状砂或者滩坝砂沉积，席状砂或者滩坝砂由于受湖浪冲刷改造，厚度相对较薄，砂岩相对较纯，指形特征明显。平直形代表的是水下分流间湾或浅湖-半深湖泥沉积，反映能量较低的沉积环境，岩性主要为泥岩，偶夹薄层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩或者粉砂岩，是水体稳定、安静的条件下沉积物的测井响应。

3 沉积相类型及特征

在对溱潼凹陷西斜坡阜三段的岩石学、粒度分布、沉积构造及测井相综合分析的基础上，结合前人研究成果[2-7]，认为该区阜三段主要发育三角洲前缘及浅湖-半深湖沉积，不存在三角洲平原亚相。三角洲前缘可进一步划分为水下分流河道、水下分流间湾、河口坝、远砂坝、席状砂等微相。

3.1 水下分流河道

水下分流河道由浅灰-灰白色细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩及泥岩组成正韵律结构，测井曲线呈箱形-钟形。砂层单层厚3～9 m，分选中等，底部多具底冲刷特点，沉积构造由下而上为槽状交错层理、平行层理、小型波纹交错层理、波状层理。泥岩以灰-深灰色为主，是水下环境的标志。

3.2 水下分流间湾

该微相是洪水期水下分流河道漫溢沉积的结果，粒度明显小于水下分流河道沉积，岩性为泥质粉砂岩和泥岩。岩心观察常见水平层理、透镜状层理以及生物扰动构造。

3.3 河口坝

河口坝为河流带来的砂泥物质在河口处因流速降低堆积而成[8-9]。岩性主要是粉砂岩、粉细砂岩和细砂岩，多具反韵律特征，测井曲线为漏斗形。单层厚度2～6 m，沉积构造主要为小型波纹交错层理、平行层理、脉状-波状-透镜状层理，并可见生物扰动构造。

3.4 远砂坝

远砂坝位于河口坝前较远的部位，沉积物较河口坝细，主要由粉砂岩和泥质粉砂岩组成，测井曲线多为低幅漏斗形，发育脉状-波状-透镜状复合层理，生物扰动构造发育。

3.5 席状砂

席状砂主要是由于三角洲前缘河口坝砂体经湖浪冲刷使之再分布于其侧翼而形成的薄而面积大的砂体[8-9]，该微相分选好，主要由细砂岩组成，测井曲线指形特征明显，发育平行层理及波纹交错层理。

4 沉积相平面展布特征

针对重点目标阜三段台III、IV砂组，在小层精细划分(图2)及单井相详细分析的基础上，以单井相分析成果及小层为约束，通过不同小层砂地比统计及编图，编制了各小层沉积微相平面展布图。整体显示西斜坡台III、IV砂组为三角洲前缘沉积，砂体自北向南展布，蔡家堡-顾庄一线主要为水下分流河道微相，而内斜坡以前缘河口坝-远砂坝-席状砂微相占主导优势，但各小层微相平面分布仍有较大差异。

以主力产油层台III砂组7小层为例(图3)，该小层沉积相图显示西斜坡阜三段砂体主要来源于北部的三角洲朵体。该朵体具有分布广、面积大的特点，朵体末端受cai1、cang1、hua3、Yu3-1及S161等井的控制；平面上主要由两支水下分流河道组成，且延伸距离较远，左翼的分支河道主要分布在蔡家堡、边城、yu2、ye2井区，右翼的分支河道主要分布在顾庄、S161及yu6井区；河口坝微相在仓厂-曹桥-华庄-ye3-yu4-yu3等地区较为发育，剖面反韵律特征明显。