松辽盆地西部斜坡区嫩一段沉积环境分析

2021-09-08郝关清刘厚宁

科技创新与应用 2021年24期

郝关清，刘厚宁

（中陕核工业集团地质调查院有限公司，陕西西安 710100）

松辽盆地西部斜坡区嫩江组接受沉积时间短、厚度薄[1-3]，油气井一般不对嫩一段进行取心研究，大部分油气井只有综合测井资料无岩心录井资料。测井资料用于沉积环境研究已有30余年的历史，在进行沉积地层的沉积相研究中已逐渐成为一种重要的手段。本次工作利用新施工的全孔取心地质井，对嫩江组岩心进行了细致描述，在嫩一段地层中识别沉积微相，对沉积微相岩性测井响应参数和测井曲线特征进行详细分析，建立了嫩一段岩性沉积测井相。研究其垂直序列特征和微相平面展布，达到重建沉积环境的目的。

1 地质背景

松辽盆地位于中国东北部，是由大小兴安岭、长白山环绕的一个大型沉积盆地。盆地跨越黑龙江、吉林、辽宁三省，长轴呈NE向展布，长750km，宽330~370km，面积约26万平方公里[4-5]。属中、新生代大型陆相坳陷盆地，盆地总体地层结构为“下断上坳”的特点，根据其岩性构造、断裂特征、区域地层分布、层序等，划分出西部斜坡区、中央凹陷区、北部倾没区、东北隆起区、东南隆起区和西南隆起区六个构造分区（见图1）。西部斜坡区位于盆地西部，盆地发展过程中长期处于相对稳定的大单斜状态，自盆地的西边缘向坳陷区倾斜，倾角1-5°，构造平缓，断层不发育，沉积盖层较薄，整体呈现超覆沉积特点，由东南向北西方向白垩系地层分布范围逐渐增大，嫩江组一段伊始西部斜坡区全区接受沉积[6-8]。

图1 松辽盆地构造单元区划图

2 地层及其分布特征

盆地西部斜坡区覆盖沉积地层依次为第四系（Q）、新近系上新统泰康组（N2t）、新近系中新统大安组（N1d）、白垩系上统嫩江组二段（K2n2）、白垩系上统嫩江组一段（K2n1）、上白垩统姚家组二三段（K2y2+3）、上白垩统青山口组二三段（K2qn2+3），具体如图2所示。

第四系（Q）：沉积物为黑灰色腐殖土、灰黑色粘土层，含少量砾石，全区均有分布，厚度35-40m，与下伏地层角度不整合接触。

新近系上新统泰康组（N2t）：岩性为灰色细砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩，磨圆次棱角状，分选中等，结构疏松，透水性强，全区均有分布，厚度55-62m，与下伏地层平行不整合接触。

新近系中新统大安组（N1d）：上部岩性为灰黄色泥岩、页岩，层面偶见碳化的植物碎片；下部岩性为灰色含砾粗砂岩，次棱角状，砾石主要为流纹岩、变质岩岩屑，结构疏松，透水性强，全区均有分布，厚度66-72m，与下伏地层角度不整合接触。

白垩系上统嫩江组二段（K2n2）：岩性主要为灰黑色泥岩夹少量深灰色粉砂岩，泥岩层面可见碳化植物碎屑、介壳类化石，全区均有分布，厚度30-38m，与下伏地层整合接触。

白垩系上统嫩江组一段（K2n1）：上部岩性为灰色、灰绿色泥岩、粉砂泥质岩，富含底栖生物化石，生物扰动构造发育；中部岩性为灰色、灰绿色泥质粉砂岩、细砂岩，可见小型斜层理；下部岩性主要为灰色细砂岩、含砾细砂岩，自上而下泥质含量逐步增高，含少量砾石，砾石成分多为流纹岩、安山岩岩屑。厚度随基底起伏变化较大，变化幅度为0-55m，与下伏地层角度不整合接触。

上白垩统姚家组二三段（K2y2+3）：为一套干旱条件下形成的湖泊、三角洲相沉积，岩性主要为红棕色、灰红色泥岩、粉砂质泥岩，分布在工作区东南部，厚度0-54m，与下伏地层整合接触。

上白垩统青山口组二三段（K2qn2+3）：为一套干旱条件下形成的三角洲平原沉积，上部岩性为灰色中砂岩夹红棕色粉砂质泥岩，下部岩性为厚层状红棕色泥岩。分布在工作区东南部，厚度0-26m，与下伏地层角度不整合接触。

3 沉积环境分析

3.1 沉积相识别

沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和[9]。因此，对沉积相特别是沉积微相进行研究，有助于了解沉积物形成时的环境情况以及该环境下形成的沉积物的综合特征，有利于正确认识储层的成因、规模、形态及分布规律，对进一步储层评价具有十分重要的意义[10]。松辽盆地北部西斜坡区嫩一段整体为一超覆沉积体系，湖水侵入方向由南东向北西，属于滨浅湖沉积体系。

嫩一段地层根据岩性组合特征可细分为上中下三个部分，下部岩性为灰色、灰绿色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、含砾细砂岩，砂状结构，厚层状构造，可见平行层理、小型斜层理，细砂岩局部夹有泥砾、泥质纹层（见图3-a），自上而下泥质含量逐渐增高，逐渐过渡为泥质细砂岩，呈下粗上细的正粒序结构，为临滨砂坝沉积微相。中部岩性主要以灰黑色、灰绿色泥岩、粉砂质泥岩为主，夹少量薄层灰色细砂岩（见图3-b），部分细砂岩呈钙质胶结，泥岩具粉砂质纹层，富含底栖生物化石，生物扰动构造发育，为砂泥混合滩沉积微相。上部岩性主要为深灰色、浅灰绿色泥岩，夹少量灰色细砂岩条带（见图3-c），泥岩呈厚层状构造，泥岩层面见介形虫化石，见黄铁矿结核、碳质碎屑，为浅湖泥沉积微相。

3.2 沉积相测井响应

根据岩石颜色、岩性组合、层理类型、层面特征、古生物化石等相标志，识别出嫩一段具临滨砂坝、砂泥混合滩、浅湖泥三种沉积微相组合。

临滨砂坝微相测井曲线特征：电阻率呈高阻齿化钟型，密度中等，声波时差齿化低幅，自然伽玛齿化低幅（见图4）；砂泥混合滩微相测井曲线特征：电阻率呈中厚层低阻指状，密度中等，声波时差齿化低幅，自然伽玛偏低；浅湖泥微相测井曲线特征：电阻率呈厚层低平型，密度低，声波时差高，自然伽玛偏高。

图4 单井沉积相分析略图

3.3 沉积相平面分布特征

通过对取心钻孔三种沉积微相岩性测井响应参数和测井曲线特征的详细分析，建立了测井相与沉积微相之间的对应关系，对其他未取心钻孔嫩一段沉积微相也进行了刻划。依据瓦尔特相率沉积相在纵向上的依次变化与横向上是一致的，即可以根据相邻的沉积相在纵向上的变化预测其在横向上的变化。利用单井相、相剖面结合地层厚度、砂地比等参数，绘制了嫩一段沉积微相的平面展布图（见图5）。

图5 嫩一段沉积微相分布图

临滨砂坝微相主要分布在工作区中部，大致呈北东南西方向展布，砂坝不连续，被砂泥混合滩微相分隔，面积约160km2，该沉积微相含砂率较高，大于40%，可以作为油气良好储集层；砂泥混合滩微相主要分布在工作区西北部，围绕临滨砂坝分布，砂岩多呈薄层状、透镜状，剖面连续性较差，平面分布范围较小，不利于油气储集；浅湖泥微相主要分布在工作区东南部，岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩，含少量砂质夹层，不利于油气储集。