昌德气田登娄库组地层特征与沉积相展布

2014-06-13文瑞霞中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

石油天然气学报 2014年3期

文瑞霞（中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

1 区域地质概况

昌德气田构造上位于松辽盆地北部徐家围子断陷中西部的徐西断超带上，其西部为中央古隆起带，东部为徐西凹陷[1，2]（图1）。气田构造圈闭类型以断层复杂化的背斜、断背斜、断层遮挡的断块圈闭为主，具有较大的开发潜力[3～6]。据钻井揭示，昌德气田发育上侏罗统火石岭组（J3h），下白垩统沙河子组（K1s）、营城组（K1y）、登娄库组（K1d）、泉头组（K1q）等地层[7，8]，由深至浅、自东而西、强弱不等的逐层超覆于徐西大断裂上。其中，K1d为坳陷期发育的一套地层，以紫褐色泥岩、粉砂质泥岩、灰白色细砂岩互层沉积为特征，与下覆地层呈平行不整合接触。研究区缺失登一段（K1d1）地层，登二段（K1d2）和登四段（K1d4）以细碎屑泥岩沉积为主，登三段（K1d3）以细砂岩夹泥岩沉积为主。

图1 区域地质图

2 沉积微相分析

区内主要沉积类型为曲流河沉积与辫状河沉积（图2、3）。

2.1 曲流河沉积相及微相特征

曲流河发育于地势平缓的地区，垂向序列呈现典型的二元结构。岩性主要为大套的泥岩夹薄层砂岩，表现为 “泥包砂”的特点，泥岩多为紫－紫红色，砂岩为灰－灰白色（图2）。对其进一步可划分出4种微相类型，分别为：河道微相、天然堤微相、决口扇微相、河漫滩微相，其中河漫滩为主要微相类型（图4 （a））。

1）河道微相曲流河的主要储集体，岩性以粗、中、细砂岩为主，厚度一般大于2m。层理多为水流波痕成因的大、中型槽状或板状交错层理，偶见平行层理。电测曲线表现为低自然伽马（qAPI）、高深侧向电阻率（ρlld），形态多以钟形、箱形或钟形－箱形复合型为主，光滑程度多为微齿、齿化，光滑较少。

图2 曲流河典型垂向沉积序列及测井曲线特征

图3 辫状河典型垂向沉积序列及测井曲线特征

图4 K1d沉积微相类型统计图

2）天然堤、决口扇微相天然堤属河流相二元结构的顶层沉积，主要由粉砂岩、泥岩组成，粒度比河道沉积细，沉积构造以小型波状交错层理、槽状交错层理为特征，qAPI相比河道略高，ρlld稍低；决口扇主要由细砂岩、粉砂岩组成，粒度比天然堤沉积物稍粗，厚度较小，一般小于1m，属河流相中的事件沉积，电测曲线多为锯齿状甚至指状。由于天然堤和决口扇微相分布范围小，地震方法不易识别，可将其合并，统称为边滩微相。

3）河漫滩微相位于天然堤外侧，地势低洼平坦，岩性主要为粉砂岩和泥岩，粒度细。层理类型单调，主要为波状层理和水平层理。曲线形态以低平ρlld和高qAPI为特征。

2.2 辫状河沉积相及微相特征

辫状河一般发育于地形坡降大地段，近物源区，沉积物供应充足，分选较差，粒度较粗。河流相二元结构的底层沉积发育良好，而顶层沉积不发育或厚度较小。岩性为大套砂岩夹杂泥岩，呈现 “砂包泥”的特点（图3）。对其进一步可划分出3种微相类型，分别为：河道微相、心滩微相、河道间微相，其中河道间为主要微相类型（图4（b））。

1）河道微相岩性以粗、中、细砂岩为主，厚度相对较小，一般为1.5～4m，发育各种类型的交错层理。曲线形态以较光滑或微齿的钟形、箱形为主。

2）心滩微相岩性包含粗、中、细、粉砂岩等多种类型，粒度相对河道沉积细，厚度一般大于4m，沉积构造类型与河道微相类似。曲线形态以微齿及齿化箱形、复合箱形为主，钟形次之。

3）河道间微相岩性粒度较细，以泥岩、泥质粉砂岩及薄层粉砂岩为主。电测曲线表现为高qAPI，低ρlld，形态较为平滑。

3 单井相特征

在对沉积相特征、相标志分析的基础上，结合岩心、测井曲线、地震等资料对K1d进行单井相分析，其特征分述如下。

3.1 登二段单井相特征

断裂活动较弱，沉积基本处于填平补齐阶段。岩性以大套紫－紫红色泥岩、泥质粉砂岩夹浅灰－灰白色细砂岩、粉砂岩为主，曲流河的二元结构明显。沉积微相类型主要有河道微相、天然堤微相、决口扇微相、河漫滩微相。

3.2 登三段单井相特征

断裂活动有所增强，地形坡降变大。岩性特征表现为厚度较大的细砂岩、粉砂岩夹泥岩，曲流河二元结构不明显，顶层结构不发育，为辫状河沉积。沉积微相类型主要有河道微相和河道间微相。共有3个沉积旋回，每个旋回均为河道与河道间的相互叠置，但总体上表现为下粗上细的正旋回。

3.3 登四段单井相特征

随着断裂活动停止，进入坳陷期，整个地区地形坡降变缓。沉积相类型主要为曲流河沉积，岩性特征及微相划分与K1d2类似，共分为4个旋回，每个旋回均具明显的二元结构。

4 沉积相平面展布特征

4.1 物源分析

重矿物分析法对判断母岩成分、追索物源方向、推测沉积环境具有非常重要的意义，砂岩中重矿物组合类型及其分布可作为物源区分析的依据之一[9～11]。一般来说，沉积岩中不稳定类重矿含量距物源区越近，其含量越高，稳定类重矿物含量距物源区越远，其含量越高[12]。

K1d沉积时期由于古隆起的分割作用，具多物源、多沉积中心的特点。通过对重矿物资料的统计分析认为，K1d沉积时期，物源主要来自研究区北部、部分来自西部。

4.2 沉积相平面特征

4.2.1 登二段

K1d2砂体较薄，呈现 “泥包砂”现象，以曲流河沉积为主，扇三角洲沉积为辅（图5）。登二段下部（K1dL2）沉积时期，主要受西高东低的构造及西部物源影响，曲流河河道主要在西北部一带发育，东部继承了K1y扇三角洲相沉积模式；登二段上部（K1du2）沉积时期，曲流河河道分布较散，研究区西部主要发育河漫滩微相。

4.2.2 登三段

K1d3砂岩较厚，呈现 “砂包泥”现象，以河流－辫状河沉积为主，自下而上辫状河河道由北向南分布区域逐渐增大（图6）。登三段下部（K1dL3）沉积时期，辫状河河道砂体在研究区广泛发育，心滩砂体在D101井、D102井、S5井、F9－3井和F4井区集中发育；登三段中部（K1dm3）沉积时期，辫状河河道砂体与心滩砂体面积持续扩大并达到峰值；登三段上部（K1du3）沉积时期，辫状河河道砂体基本保持了早期的发育特征，心滩砂体面积逐渐减小。