泌阳凹陷南部陡坡带泌293井区沉积特征研究

姜建伟

(中国石化河南油田分公司科技处，河南南阳 473132)

泌阳凹陷南部陡坡带泌293井区沉积特征研究

姜建伟

(中国石化河南油田分公司科技处，河南南阳 473132)

综合利用岩心、钻井、测井、录井、分析化验等资料，开展泌阳凹陷南部陡坡带沉积特征研究，确定研究区为水下冲积扇沉积体系；开展了砂体发育特征、沉积微相及展布、微相物性参数、微相含油性等研究，共划分三种亚相、六种微相类型，其中扇根主河道和辫状河道砂体储集层物性及含油性最好，是油田产能建设的主要区域。

泌阳凹陷；南部陡坡带；沉积体系；水下扇；储层特征

1 区域地质背景

泌阳凹陷位于河南省南部的唐河县与泌阳县之间，是南襄盆地中的一个富含油气的次级小型断陷[1-2]，面积约1 000 km2。凹陷被北西向栗园-唐河断裂和北东向栗园-泌阳断裂所夹持，形成南深北浅的箕状凹陷。构造单元大体可划分为南部陡坡带、中部深凹带、北部斜坡带。

栗园地区位于泌阳凹陷南部陡坡带东段，紧邻边界断裂[3-4]。由于受晚期构造活动影响，沿边界断裂走向在浅层发育多个后期反转构造，泌293区构造位置位于南部陡坡带东部的栗园-唐河断裂与栗园-泌阳断裂的交叉部位，紧邻两条边界断裂。

2 沉积相标志

2.1 岩石学特征

岩心观察显示，研究区岩性主要为砂质砾岩、砾岩、角砾岩、含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、白云质泥岩、泥岩。砂砾岩多为杂色、砂岩大部分为灰色，仅遭油浸时呈褐色，磨圆差，次棱-棱角状，分选中-差，砂岩颗粒大小不等，多含砾。

通过研究薄片、全岩等分析化验资料，储层岩性主要为砂质砾岩、砾岩、角砾岩，石英含量1%～3%，平均含量为2.5%；长石含量2%～3%，平均含量2.3%；岩屑含量79%～97%，平均含量88.3%；黏土矿物X衍射检测蒙脱石相对含量58%～82%，平均69.8%，说明储层结构成熟度和成分成熟度都很低。

2.2 粒度分布特征

沉积岩的粒度主要受到搬运方式、搬运介质、水动力条件、沉积环境等因素控制，其粒度累计曲线能够有效的反映这些因素，研究区砂岩粒度最大粒径为0.8～5 mm,主要粒径0.125～1 mm，磨圆度次棱-次圆，分选中等，颗粒支撑，颗粒之间呈点、线和线凹凸接触，为孔隙胶结类型。

2.3 沉积构造特征

原生沉积构造可以直观反映介质的性质、流体水动力情况,沉积物的搬运和沉积方式，岩心观察显示核一段(H1)到核三段(H3)水下扇沉积发育递变层理、块状层理、平行层理，在层面构造上主要有冲刷-充填构造、沟模、重荷模、变形构造等，这些沉积构造特征反映了核一段到核三段水下扇沉积是重力流和牵引流共同作用下形成[5]。

2.4 测井相特征

测井曲线的形态特征、变化特征、幅度特征及数值大小是储集层岩性特征及其组合的反映，它不仅可以作为识别地层划分的标志，也可以用于沉积微相的划分。实践证明，不同沉积环境常常具有不同的测井曲线形态特征，通过建立取心井测井曲线的形态组合特征与砂体沉积层序之间的关系，就可以利用该关系对未取心井的测井曲线做出正确的地质解释，在研究区各种测井曲线中筛选出自然电位、自然伽马、声波时差、深侧向电阻和浅侧向电阻作为测井相分析的主要依据，并建立了南部陡坡带测井相模式(图1)。

3 沉积微相特征

图1 泌阳凹陷南部陡坡带测井相与岩石相

3.1 扇根亚相

3.1.1 扇根主水道

岩性以砂砾岩为主，碎屑流沉积形成，砾石粗细混杂，分选差，有一定磨圆，悬浮在砂岩中，砾石以白云岩和变质岩为主，含量50%～60%，颗粒支撑为主，胶结较致密，粒间缝和构造缝中见油斑显示，厚度5～25 m。典型电性特征：特高阻齿化箱型或钟型(图1)，自然电位和自然伽马低值，电阻率70～250 Ω·m ，声波时差225～275 μs/m。

3.1.2 扇根水道间

岩性以含泥砾岩和含砂砾岩为主，泥石流沉积形成，砾石粗细混杂，分选极差，砾石悬浮在泥岩和砂岩中，砾石成分以白云岩和变质岩为主，含量在50%～60%，胶结致密，泥质支撑为主，厚度5～30 m。典型电性特征：特高-高阻齿化箱型或钟型，自然电位和自然伽马低值，电阻率90～400 Ω·m，声波时差190～200 μs/m。

3.2 扇中亚相

3.2.1 辫状水道

岩性以含砾砂岩、中砂岩和细砂岩沉积为主，分选磨圆较好，多呈递变层理。辫状水道顶部渐变为泥岩，底部多见底砾，平面形态一般窄而长呈放射状延伸。厚度1～3 m，砾石被砂岩支持常呈下粗上细正韵律。典型电性特征：电阻中-高值箱型或钟型，自然电位和自然伽马低值，电阻率70～90 Ω·m，声波时差250～280 μs/m。

3.2.2 漫流砂体

为冲积扇常见的一种沉积类型，岩性以细砂岩、粉砂岩沉积为主。分选中等。漫流砂体常与水道伴生，粒度较辫状水道更细。厚度0.2～1 m，典型电性特征：电阻指状中值，自然电位和自然伽马指状中值，电阻率50～80 Ω·m。

3.2.3 辫状水道间

岩性以粉砂质泥岩、泥岩、白云质泥岩为主，厚度1～5 m，平行层理，粉砂岩薄层分布于泥岩中。典型电性特征：电阻低-特低值，GR箱型高值，电阻率20～60 Ω·m。

3.3 扇端亚相

岩性以灰色泥岩、灰色白云质泥岩为主，偶见薄层状粉砂岩条带，主要发育于水下冲积扇扇端区域，低能环境，发育平行层理，厚度2～10 m。典型电性特征：电阻低-特低值，自然电位和自然伽马箱型高值，电阻率1～20 Ω·m，声波时差150～200 μs/m。

4 沉积微相展布特征

4.1 沉积微相的平面展布

泌阳凹陷南部陡坡带泌293区块H3Ⅰ3油组到H1Ⅱ6油组，气候条件和物源未发生大的变化，但由于南部大断层向南移动，长期旋回是湖进扇退过程，水动力条件逐渐变弱，岩性表现为下粗上细，扇体逐渐向南移动(规模基本不变)，古冲沟保持2～3条，方向常发生摆动。中短期旋回同样具有下粗上细的正旋回，这主要是由于河道砂体的正韵律造成的，扇根附近的阵发性碎屑流沉积呈厚层块状层理(图2)。

图2 H1Ⅱ5、H2Ⅰ4、H2Ⅱ3 、H3Ⅰ3油组沉积相

H3I3油组：断层位于泌293井附近，湖泊面积最小，沿着断层发育3条古冲沟，河道砂体呈鸟足状向北延伸，由于水下扇坡度逐渐变缓，水流也由主河道-辫状河道-径流-漫流演化，辫状水道延伸至安2189井附近的研究区边缘的最远位置。

H2Ⅱ3油组：断层明显向南移动，位于泌335井附近，湖泊范围变大，湖进扇退过程，泌293井附近由H3I3油组时期的扇根亚相逐渐变为扇中亚相，安2189井附近变为扇端泥岩沉积。古冲沟数量未变但方向发生变化，由于气候和物源未发生明显变化，水下扇体的面积和H3I3时期变化不大。

H2I4油组：断层位于园浅1井附近，湖泊范围进一步变大，扇体向南移动，古冲沟变为2条方向也发生变化，辫状河道5～10条，放射状分布，指向湖泊中心。

H1Ⅱ5油组，断层越过园浅1井继续向南，湖泊面积基本达到最大，发育2条主水道，辫状水道只能延伸到工区中部，扇体面积基本稳定。

4.2 沉积微相垂向组合特征

南部陡坡带水下扇形成于泌阳凹陷成长期[6]，由于湖盆面积不断扩大，湖水进积，冲积扇向物源退积形成下粗上细的正旋回层序。这种自下而上依次发育扇根-扇中-扇端的相序组合是冲积扇最常见的垂向层序。但是很多时候洪水规模变化很大，洪水期碎屑流的强烈侵蚀下切作用，会将前期沉积的砂泥岩剥蚀，造成沉积相序垂相变化很不明显，多期砂砾岩叠合(图3)。

图3 南部陡坡带沉积相剖面

5 沉积微相物性特征

5.1 沉积微相物性参数特征

沉积作用影响下，不同沉积微相具有不同的岩石组成及物性特征，南部陡坡带水下扇沉积的八种微相中，辫状水道和扇根主水道砂体具有较好的孔隙度、渗透率和较大的粒度中值(表1)，是最有利的储集相带；漫流砂体分选好、但粒径较小，孔隙度和渗透率偏低的二类储集层；扇根水道间、辫状河道间微相是泥质含量高，孔隙度、渗透率极低的非储集层。

5.2 沉积微相含油气性

差异物性特征的各微相具有不同的含油性。研究区扇根主河道和辫状河道为中孔、中喉道、中渗型储集层， 漫流砂体为低孔、细喉道、中低渗型储集层。泌

表1 沉积微相物性参数表

293井1040.4～1 044.8 m和1 081.0～1 085.8 m井段油浸含砾粗砂岩，典型的辫状河道沉积微相，孔隙度14.95%、渗透率64×10-3μm2、电阻中-高值箱型或钟型、自然电位自然伽马低值。泌405井2 277.2～2 324.0 m 井段油斑砂砾岩，典型的扇根主河道微相，孔隙度8.8%、渗透率6.0×10-3μm2，特高阻齿化箱型或钟型，自然电位、自然伽马低值。泌129井1 715～1 716.8 m井段为油斑细砂岩，典型的漫流砂体微相，孔隙度11.0%、渗透率13.0×10-3μm2、电阻指状中值、自然电位和自然伽马指状中-低值。

6 结论

(1)通过对岩心、岩屑、分析化验资料、铸体薄片、测井相、地震相等综合研究，对泌阳凹陷南部陡坡带沉积相进行较为深入的研究，发现该地区在类似的沉积背景下发育多个水下扇，其中泌293区块为典型的阵发性水下扇:主要分为扇根、扇中、扇端三种亚相和扇根主水道、扇根水道间、辫状水道、辫状水道间、漫流砂体、扇端泥六种沉积微相。

(2)在研究区各种测井曲线中筛选出自然电位、自然伽马、声波时差、深侧向电阻和浅侧向电阻作为测井相分析的主要依据，并建立了南部陡坡带测井相模式和沉积相的平面分布特征。

(3)沉积微相及储层物性研究认为，南部陡坡带砂体储集性能以扇根主河道和辫状河道微相最好，含油气性最佳。因此这两种相带是研究区下一步评价和挖潜的主要目标。

[1] 夏冬领，尹伟，李治.南襄盆地泌阳凹陷南部陡坡带油气成藏过程分析[J].石油实验地质，2010，32(3)：62-65.

[2] 刘启亮，罗顺社，刘良刚，等.泌阳凹陷南部陡坡带核桃园组沉积体系研究[J].沉积与特提斯地质，2011，31(1)：31-34.

[3] 高保玲，李群德，郭彦丽，等.泌阳凹陷南部陡坡带砂砾岩储层流体识别方法研究[J].石油地质与工程，2009,23(5):43-44.

[4] 袁勇，汤万军，李青伟，等.栗园地区录井显示特征及现场录井对策[J].石油地质与工程，2010，24(3)：40-42.

[5] 邱荣华，付代国，万力.泌阳凹陷南部陡坡带油气勘探实例分析[J].石油与天然气地质，2007，28(5)：65-69.

[6] 李如一，林铁锋.松辽盆地北部古龙地区葡萄花油层储层特征研究[J].大庆石油地质与开发，2008,27(3)：32-35.

编辑：吴官生

1673-8217(2015)06-0041-03

2015-07-15

姜建伟， 高级工程师，1969年生，1992年毕业于江汉石油学院石油地质专业，现从事油田开发工作。

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