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苏北盆地溱潼凹陷俞垛—华庄地区沉积微相类型及特征

2014-11-01王果寿谢锐杰

石油实验地质 2014年1期
关键词:砂坝油组三角洲

王 黎,王果寿,谢锐杰,杨 飞,郭 妍

(1.成都理工大学能源学院,成都 610059;2.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;3长江大学,武汉 430100)

俞垛—华庄地区所处溱潼凹陷是苏北盆地东台坳陷的一个次级构造单元,南以断阶带与泰州凸起相接,东以小海、梁垛凸起与海安凹陷相隔,北与博镇—吴堡低凸起相接,呈南断北超的箕状特征[1],凹陷面积约 1 200 km2(图1)。

图1 苏北盆地溱潼凹陷构造位置示意Fig.1 Tectonic location of Qintong Sag,Northern Jiangsu Basin

前人对苏北盆地储层沉积相作了大量研究[2-8]。针对溱潼凹陷多期次断裂系统分割的众多小断块的成藏研究已取得一定的进展,特别是对隐蔽油气藏的勘探研究。本文利用地震、测井以及钻录井资料,对溱潼凹陷俞跺—华庄地区阜三段沉积微相进行研究,确定沉积微相的空间展布规律,旨在为该区下一步油气勘探提供参考。

1 沉积微相类型

溱潼凹陷俞垛—华庄地区阜三段主要储集层段Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ油组,以湖泊三角洲沉积为主,属三角洲前缘亚相和前三角洲亚相沉积。由于受基准面升降的影响,形成了2个T-R的沉积旋回。在区域构造背景控制下,综合岩心相及测井相分析,可以将该区阜三段三角洲前缘亚相进一步划分为水下分流河道、分流间湾、河口砂坝、远砂坝、前缘席状砂微相,前三角洲亚相再划分出前三角洲泥微相。

1.1 三角洲前缘水下分流河道微相

水下分流河道是三角洲平原河道水下延伸部分,纵向上由多个河道多期叠置,平面上三角洲平原河道入湖后向前延伸过程中,受到静置湖水阻挡,沉积物逐渐堆积形成河口坝,并将水下分流河道分开,形成更多的次一级的水下河道[7-10]。沉积构造组合从下向上为块状层理、平行层理、斜层理、波状层理和水平层理,部分底部可见明显的冲刷面,整体表现为水动力由强变弱。岩性特征表现为厚层—中厚层粉细砂岩向上逐渐过渡为粉砂岩、泥质粉砂岩,底部常发育冲刷面。通过薄片观察,砂岩具有良好的分选、磨圆,表明河流入湖处反复受到河流、湖浪作用的分选改造。测井特征SP为低值光滑箱形—钟形,局部见微齿化(图2)。

1.2 三角洲前缘分流间湾微相

分流间湾微相主要以暗色泥质沉积为主,局部见薄层粉砂岩及细砂岩夹层;具块状层理、透镜状层理,生物扰动、生物遗迹构造发育,常见植物碎屑及菱铁矿结核等;测井特征SP、GR为低幅微齿—齿状平直型(图2)。

1.3 三角洲前缘席状砂微相

前缘席状砂的形成与较强的湖水作用有关。席状砂是河口砂坝受到波浪作用的反复冲刷,形成薄层粉砂岩,厚度一般为1~3 m。其结构成熟度极高;沉积构造见平行层理、低角度斜层理及透镜状层理,偶见波状层理;垂向沉积序列上与河口坝砂体连续相变;测井特征SP为指状和齿状突变。

图2 苏北盆地溱潼凹陷俞垛—华庄地区俞201井微相岩—电特征Fig.2 Microfacies rock -electrical characteristics of well Yu201,Yuduo-Huazhuang area,Qintong Sag,Northern Jiangsu Basin

1.4 三角洲前缘河口坝微相

河口砂坝是河流进入静置水体,流速降低,砂泥物质多在河口处沉积。岩性主要是中—厚层粉砂岩、粉—细砂岩、中—细砂岩及少量含砾砂岩;交错层理发育,自下而上呈由细变粗的反旋回;测井曲线呈齿化—光滑漏斗型(图2)。本区目的层河口坝微相并不发育,偶见于少数小层,反映了三角洲以较强的河流作用为主,湖盆波浪作用较弱,及本区相对平缓的古地形。

1.5 三角洲前缘远砂坝微相

远砂坝位于河口砂坝较远的部位,岩性以粉砂岩为主,具有水平层理、波状层理;砂体较薄,厚约2~4 m;砂体特征与河口坝相似,泥质含量相对较高;自然伽马值较小,呈漏斗型—指型(图2)。

1.6 前三角洲泥微相

前三角洲位于三角洲沉积体系的最前方,三角洲前缘向盆地的方向。岩性为棕色、灰色泥岩和粉砂质泥岩,沉积稳定但厚度一般较薄,与浅湖泥不易区分;GR、SP呈低幅齿形—微齿形平直型,接近基线。其上发育前缘席状砂、远砂坝、河口坝进积砂体,形成向上变粗的进积序列。

2 沉积微相的空间分布规律及演化模式

根据钻井岩心及连井沉积微相剖面的综合分析,俞垛—华庄地区阜三段主要表现为2个反旋回沉积特征,即从Ⅳ油组到Ⅲ油组、Ⅱ油组到Ⅰ油组均为从水深到水浅的变化,为三角洲发育的2个进积过程。沉积微相的垂向演化特征表现为湖泊三角洲前缘和前三角洲的多种微相组合特征,自下而上表现为前三角洲泥微相—前缘席状砂微相—河口坝微相—分流间湾微相—水下分流河道微相,呈现出2个由细变粗的反旋回。宏观上表现为前三角洲亚相与三角洲前缘亚相相互叠置。由于受基准面升降及入湖河道摆动的影响,不同期次三角洲前缘进积砂体发育程度及分布范围不同,宏观上为多期砂体加积,在微观上则是沉积相序的改变。

2.1 沉积微相平面分布

根据相序递变规律可知,在平面上,可以看出主要物源方向为北西—南东方向。由于研究区范围限制,仅能观察各小层(阜三段Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ3个油层组)沉积微相展布特征。

阜三段Ⅰ油组:俞3井区主要发育河口坝和前缘席状砂微相;俞2和叶甸地区以水下分流河道微相为主,南部发育有河口坝微相;华庄地区以前缘席状砂微相为主,在曹2、华3-1井区发育有远砂坝微相。整体上,自北向南东依次发育水下分流河道、河口坝、前缘席状砂微相(图3)。

阜三段Ⅲ油组:俞垛、叶甸、华庄地区均以河口坝微相为主,其次为水下分流河道和前缘席状砂微相。河道来自北西方向,主要有4条,研究区西南部发育有前三角洲泥微相(图4)。

图3 苏北盆地溱潼凹陷俞垛—华庄地区阜三段Ⅰ油组沉积微相分布Fig.3 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅠ in 3rd member of Funing Formation,Yuduo-Huazhuang area,Qintong Sag,Northern Jiangsu Basin

图4 苏北盆地溱潼凹陷俞垛—华庄地区阜三段Ⅲ油组沉积微相分布Fig.4 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅢ in 3rd member of Funing Formation,Yuduo-Huazhuang area,Qintong Sag,Northern Jiangsu Basin

阜三段Ⅳ油组:俞3、俞2地区发育水下分流河道微相和前缘席状砂微相,以席状砂微相为主;叶甸地区发育河口坝和前缘席状砂微相,以席状砂为主;华庄地区砂体较薄,以前缘席状砂微相为主,西南部发育前三角洲泥微相(图5)。

研究区平面微相展布特征主要表现为总体相变自北西向南东为水下分流河道微相—河口坝微相—前缘席状砂微相—前三角洲泥微相;水下分流河道总体上自北西向南东方向流动,在其两侧分布着席状砂及分流间湾沉积。

2.2 沉积模式分析

沉积模式是根据现代沉积环境及古代沉积相研究,对古代沉积作用机理所做出的一种成因解释模型,是对沉积规律的总结和概况,可以反映沉积过程中的时空关系与沉积环境的成因联系。

图5 苏北盆地溱潼凹陷俞垛—华庄地区阜三段Ⅵ油组沉积微相分布Fig.5 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅥ in 3rd member of Funing Formation,Yuduo-Huazhuang area,Qintong Sag,Northern Jiangsu Basin

图6 苏北盆地溱潼凹陷俞垛—华庄地区阜三段三角洲沉积模式Fig.6 Sedimentary model of delta in Yuduo- Huazhuang area,Qintong Sag,Northern Jiangsu Basin

研究表明,俞垛—华庄地区沉积物源来自盆地北西—北方向(图6);阜三段Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ油组主要以三角洲前缘为主,发育的沉积微相主要有水下分流河道、河道侧缘、河口坝、水下分流河道间、远砂坝、前缘席状砂、前三角洲泥等,这些组合形成三角洲前缘亚相、前三角洲亚相;Ⅱ油组以前三角洲—浅湖相为主,局部夹几套三角洲前缘的薄层砂。根据研究区各小层沉积微相空间(平面、纵向)演化特征,建立了该区三角洲沉积模式(图6)。

3 结论

(1)阜三段Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ油组主要以三角洲前缘亚相、前三角洲亚相沉积为主,是该区主要的含油气储层发育段;Ⅱ油组以前三角洲—浅湖亚相沉积为主,局部夹几套三角洲前缘的薄层砂。沉积微相类型主要为水下分流河道、分流间湾、河口砂坝、远砂坝、前缘席状砂、前三角洲泥6种。

(2)阜三段主要表现为2个反旋回沉积特征,即从Ⅳ油组到Ⅲ油组、Ⅱ油组到Ⅰ油组均为从水深到水浅的变化,为三角洲发育的两个进积过程。沉积相序自下而上由前三角洲亚相(前三角洲泥微相)演化为三角洲前缘亚相(前缘席状砂微相、河口坝微相、分流间湾微相、水下分流河道微相),呈现向上变粗的进积型沉积序列。

(3)阜三段平面微相展布特征主要表现为总体相变自北西向南东的趋势为三角洲前缘砂体不断进积,沉积相序为水下分流河道微相—河口坝微相—前缘席状砂微相—前三角洲泥微相。水下分流河道总体上自北西向南东方向流动,在其两侧分布着席状砂及分流间湾沉积。物源主要来自北西方向。

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