论辽河区块西部凹陷沙三段沉积相及演化研究

2017-03-03陈俊杰辽河油田公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010

化工管理 2017年18期

陈俊杰（辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

陈俊杰（辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

辽河盆地西部的凹陷是含油气凹陷，其堆积厚度大、分布领域广泛，乃重要的深层储层。据相关研究显示，辽河油田西部凹陷沙三段沉积期气候暖湿，属于较深水还原的湖泊环境；沉积砂体为水进型扇三角洲沉积。有扇根、扇中及扇端三大亚相带。西侧物源对砂体发育的影响比较深，多个扇三角洲砂体由此发育，与烃源岩直接发生接触，且与生油洼陷邻近，因此十分有利于油气富集。本文主要针对辽河油田西部凹陷沙三段沉积相及演化特征进行了浅要分析。

辽河油田；凹陷沙；三段沉积相；演化特征

结合地球化学、化石组合、生态习性等理论进行研究，辽河油田西部凹陷沙三段沉积期处于暖湿气候下的较深水还原的湖泊环境，其是由西面开始发育，自西向东发育出了一系列扇三角洲砂体。根据沉积背景和岩心描述，可确定沙三段沉积砂体类型乃水进型扇三角洲，环境为浅水至较深水环境。根据扇三角洲的岩性及沉积层次与形态，可将其进一步划分为扇根、扇中、扇端三个亚相散砂体。笔者根据相关研究资料，浅析了辽河油田西部凹陷沙三段沉积相及演化特征。

1 地质背景

辽河盆地西部的凹陷是含油气凹陷，并且西部凹陷是其中最大的含油气凹陷，总面积约在1330m3，属于箕状地嵌。其中充填的沉陷，以在第三系中堆积为主。钻井作业过程中会发现多类不同地层，上部地层以泥岩为主，多呈暗紫红、棕红色，另有部分凝灰岩、砂砾岩、泥岩夹杂，呈暗紫红色；下部地层中以玄武岩为主，多呈深黑绿色，另有部分泥岩夹杂，呈暗紫红色；沙四部则以薄层砂泥岩为主。一般情况，能够钻穿沙四部的井较少，因此通常揭露的厚度为250～400m，最大不过492m。沙河街组三部沉陷堆积厚度大、分布领域广泛，乃重要的深层储层。其主要分为三个亚部：沙三下、沙三中、沙三上，并与沙四部乃一个整合，均属莲花油层。中部和上中部以层状砂岩和砾岩为主，另外也有部分泥暮沙夹杂，呈暗色；下部则以泥岩和油页岩为主，亦呈暗色；凹陷中心邻近地域以中薄层状粗的碎屑岩为主。

2 沉积相类型及特征

2.1 沉积环境

辽河油田西部凹陷沙在三段沉积时期，主要有水生草本植物、水生裸子植物等出现，另外还有部分藻类、停息迹、牧食迹及爬行迹的化石遗迹。结合地球化学、化石组合、生态习性等理论进行研究可以看出，三段沉积期属亚热带温暖湿润气候，具有充足的降雨量，所以容易形成较深水湖泊。沉积中心位于清水洼陷处，并存在约1600m厚度的暗色泥岩，十分有利于有机质保存及演化。沙三段样品中含有部分含硫化合物，占比量平均约13.15%；其次还含有部分有机碳，占比量平均约1.90%；可见其中含有丰富的生油母质。另外，在烃源岩中还含有比例十分之高的壳质组+腐泥组，占比量高达93.2%左右，其氢指数和类型指数分别为249和66.9，由此可见在有机质中，含有丰富的良好生油母质。再者据相关研究显示，辽河油田西部凹陷沙三段沉积期气候暖湿，属于较深水还原的湖泊环境。

2.2 沉积相类型

在辽河油田西部凹陷沙体的发育过程中，西侧物源对其的影响比较深。沉积砂体为水进型扇三角洲沉积。有扇根、扇中及扇端三大亚相带：①扇根：组成扇根的主要是若干河道沉积物，而砾岩、砂岩及砂砾岩等是河道沉积的主要成分，扇根自下而上呈正旋回变细趋势，具有较复杂的成分，含有较粗碎屑和较多泥质，分选差且单层较厚，所以难以分清层理，底面则是接触下伏层突变的冲刷面；②扇中：扇中位于扇根的前方，其主要成分是砂岩，而砾岩比较少，总体来看砂体发育十分旺盛，且又可细分为三部分，前后两部分是扇中前缘和扇中水道，以砂体微相为主，具有复杂的砂岩和砾岩成分，分选差，不稳定基质和碎屑含量较高，另一部分是扇中水道间，呈灰色泥岩夹薄层砂岩微相，砂岩呈块状、小型层理、滑塌构造及变形构造等；③扇端：扇端处于扇中前方，呈灰色泥岩夹薄层砂岩微相，砂岩呈块状及递变层理。该水进型扇三角洲形成于湖盆水进阶段，以浅湖至半深湖为主要沉积环境，虽为扇形，但沉积层序不同于常见的湖底扇、浊积扇等。

3 演化特征

3.1 盆地演化模式

盆地虽然是萌发及孕育阶段，但只在一块玄武岩中发现少量的碳质泥岩和暗色泥岩，这不符合湖泊环境的特征，所以非属湖泊环境，只可能是局部存在很浅的水环境。早期的盆地以砂泥岩为主，同时也存在部分碳酸盐岩，而中晚期砂泥岩相已固定成形。盆地西侧面积广阔，外部以山地为主，扇三角洲体系即在此发育形成。其后又向南发育出了其他若干扇三角洲砂体。但由于低处以河道为主，高地以浅滩为主，所以扇三角洲的规模都不大。

3.2 沉积相及演化

在莲花油层沉积期，湖盆水体逐渐加深，分别在齐家到杜家台发育出了一个扇三角洲沉积体。其后湖盆范围逐渐扩大，尤其是在大凌河油层下组沉积期扩大速度加快，两个扇三角洲砂体的范围也随之扩大，最终连为一体，形成一个扇三角洲沉积体。大凌河油层上组沉积期，扇三角洲体系没有发生太大变化，但由于受辫状河道迁移的影响，扇三角洲沉积体之间的连接更加紧密。至热河台油层沉积时期，虽然湖盆水体变浅，但砂体厚度及分布范围依然保持原样。