东濮凹陷濮卫洼陷沙三中亚段沉积环境粒度概率累积曲线特征

邓德坤

（中原油田分公司勘探开发研究院，河南濮阳 457000）

1 区域地质概况

濮卫洼陷及周边地区作为东濮凹陷最富，勘探开发程度最高的油气区，构造上位于东濮凹陷中央隆起带北部，是文留、濮城、古云集、卫城四个构造的结合部，其东部为鲁西隆起区，西部为濮卫次洼，北部逐渐过渡到陈营构造，南部与文留构造相接，是一个向四周抬升的洼陷单元，勘探面积约110km2。

2 岩石特征及沉积相类型

研究区沙三中亚段地层厚度500～750m，埋藏深度3 000～4 350m，岩性以灰色、深灰色泥岩夹灰色粉砂岩为主。根据岩心微相和单井标定，结合沉积单因素展布分析，确定濮卫地区沙三中亚段主要为三角洲、浊积、滩坝沉积体系，其中北部辩状河三角洲、东部扇三角洲、濮城主体为滨浅湖滩坝，环洼中部为深水浊积扇。

濮卫地区沙三段多种沉积体系共存的沉积体系分布特点，是东濮凹陷构造演化和沉积充填特征决定的。沙三时期东濮凹陷同生断裂发育，同生断裂的活动影响了沉积期古地貌，现今构造格局与沉积期古地貌有一定相关性，同生断裂往往构成地貌的陡峭带，上升盘往往成为地貌高点，下降盘构成地貌低点。多洼多隆是多种沉积体系共存的背景。

各类三角洲体系为物源搬运，湖流、波浪的作用，对沉积物进行二次搬运、改造，在浅水区起到砂体富集的作用，造成古地貌高部位砂岩分布多，砂地比往往更高。决定同生断裂的活动是间歇性或者脉冲式的，应力释放产生地震，触发尚未固结的沉积物往断层下降盘垮塌产生浊积。浊流的分异，对砂体也起到一定的富集作用，在洼陷带和同生断层下降盘，形成局部砂体富集区。

3 各沉积环境碎屑岩沉积物粒度概率累积曲线特征

在现今对粒度特征进行分析的一系列方法中，Visher提出的将正态概率坐标设置为纵坐标，反映粒度由粗到细，将概率累积百分比设置为纵坐标投点，使得概率累积百分比最少的极粗、极细区间明显化，成图后的曲线由几个直线段组成，能够清楚地反映出沉积物的分选性、搬运方式以及粒度粗细。本文通过对所选取濮卫洼陷沙三中亚段的一系列标志性样品绘制粒度概率累积曲线，整理了各微相的概率曲线特征。

3.1 水下分流河道

水下分流河道微相是濮卫地区辫状河三角洲前缘亚相和扇三角洲前缘亚相的主体，是三角洲平原上分流河道向湖心的延伸，在延伸的过程中宽度增加，深度减小，随着流速渐缓，沉积物快速堆积，河道不断分叉改道。在实际岩芯观察的过程中，发现具有明显的流水沙纹层理和平行层理，并可见多个冲刷面及正粒序结构，这些都是河道冲刷后的特征，粒度概率累积曲线主要含典型两段式、三段式及多段式三种类型。

两段式粒度概率累积曲线具有悬移和跃移总体占比较高，推移总体占比低的特点（几乎不发育），其中跃移总体比例通常在70% 以上，分选较好，倾角为50°～60°；悬移总体所占比例较少，通常低于20%；跃移总体和悬移的交截点为2.5～3.5，砂岩总体粒度较细，岩心观察常见平行层理和块状构造，反应较强河道水动力特征。

三段式粒度曲线特征具有跳跃总体为主，占比约70%，滚动总体及悬浮总体占比低，通常为15%的特点，其中跳跃总体分选较好，倾角为50°～70°，滚动总体及悬浮总体分选差，倾角15°～20°，反映为水动力较强的分流河道沉积环境。

多段式曲线含多个交截点，由多个次总体组成，粗、细交截点不确定，各个线段的倾斜度变化快；跃移组分的概率累积百分比较低，在60%以下，悬移组分所占比例较大；Φ大于2，以细砂、粉砂和泥质沉积物为主；分选中等，碎屑颗粒混杂；是由洪水期河道牵引流携带泥沙在湖底保持河道形态高速流动，与湖水交汇形成动荡的水动力环境形成。

3.2 辫状水道

辫状水道微相是濮卫地区浊积扇的主体，浊积扇是重力流作用再沉积形成的锥状和扇状堆积体，浊流形成具有其特殊条件：①足够的水深：沉积物重力流均堆积在海洋和湖泊的最深处，至少应在风暴浪基面以下；②足够的坡角，一般最小3°～5°，是重力流克服各种摩擦阻力继续运动的能量来源；③充沛的物源，浅水、斜坡区碎屑物质和碳酸盐物质的大量堆积；④一定的触发机制，洪水、地震、海啸巨浪、风暴潮和火山喷发等因素直接或间接诱发。

由于湖水顶托作用，能量消耗快，辫状水道较主水道宽、浅，且迁移摆动能力强。粒度曲线以代表重力流沉积作用的两段式和三段式为主。

3.3 坝顶、坝侧和席状滩

滩坝是陆相断陷盆地里一种常见的沉积相，受波浪及沿岸流影响，在滨岸地区形成的砂体类型，主要发育于盆地内部浅水斜坡地带，此处河流作用不明显，主要水动力为波浪作用。沉积物以细粒为特征，岩性主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩、碳质页岩以及含生物碎屑的泥岩，总体上具有较高的成分成熟度和结构成熟度。常发育波痕、生物扰动、平行、波状、沙纹、槽状交错、块状、水平以及植物根茎等沉积构造。

一般来说，滨浅湖砂质滩坝包括五个沉积微相。①坝前微相：介于正常浪底与风暴浪底之间，属于还原浅湖沉积。岩性以灰色、灰绿色泥岩为主，含生物碎屑。②滩坝外侧缘微相：位于滩坝靠近湖盆一侧的正常浪底以上。岩性以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，颜色较深。潜穴发育，层理多为波状层理、水平层理、沙纹层理。③坝顶微相：沉积水动力能量最强，沉积物不仅粒度最粗，且结构和成分成熟度也最高。岩性以粉砂岩、细砂岩为主。常见平行层理、块状层理、交错层理。④滩坝内侧缘微相：位于滩坝向岸一侧。岩性以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，层理以水平层理、波状层理、透镜状层理为主。⑤坝后微相：相当于沼泽沉积，位于滩坝向岸一侧。滩坝沉积后期，湖水水体逐渐变浅，早期滩坝沉积也逐渐出露水面，从而逐渐发生沼泽化而形成碳质页岩沉积，反映了滩坝沉积的结束。

滩坝砂岩因经过波浪的多次簸选，颗粒的圆度较好，具有较高的成分成熟度和结构成熟度。粒度概率曲线特征总体为：滩坝沉积早中期由于粒度稍粗，水体震荡造成分选好，但波浪的不同规模造成粒度分布区间分别集中，因此多形成“高斜多跳”式曲线；滩坝发育晚期，跳跃总体含量降低，悬浮总体含量升高。

图1 滩坝沉积粒度特征

4 应用检验

结合濮卫地区勘探开发生产实践，在濮城断裂系下降盘第一台阶浊积砂体发育区部署138-7井及138-8井和三角洲前缘区部署的卫452井均获得工业油流，提出在濮成断裂系下降盘第二浊积台阶即濮31西断层下降盘具有浊积砂岩性圈闭勘探潜力，对下步区域勘探和油藏评价具有重要指导意义。濮城主体向南拓展滩坝砂、向北评价相变带，实施的濮157、濮158初见成效，其中濮158井测井解释油气层60.3m/ 14层，沙三中3试气，5mm油嘴，日产气35856方、日产油11.76方、无水。结合濮151试油，预计可落实石油地质储量105万t、天然气地质储量14.7亿方。

5 结语

濮卫地区为陆相断陷盆地盐湖背景下的沉积，岩心沉积微相、测井相、实验和平面相单因素展布等多方面综合分析表明，本区滩坝、浊积、辫状河三角洲和扇三角洲沉积体系共存。三角洲初次物源经过湖流和波浪的二次搬运及同生断裂活动触发的垮塌浊积，有效拓展了砂体分布范围，影响了濮城主体和濮卫次洼的砂体分布。由于不同的沉积环境对应不同的水动力条件，所以不同的沉积环境粒度概率累积曲线自然也就不同，即便在同样的沉积环境下，沉积介质的粒度分布也不尽相同。因此，粒度资料只是判断沉积环境的一项依据，在具体划分沉积相的过程中还是要结合岩心、录井资料等系统分析后才能得出结论。