臨盤油田盤一斷塊區沙三中亞段沉積相分析

2011-11-18 03:15:17辛長靜

長江大學學報(自科版) 2011年7期

辛長靜

(長江大學工程技術學院石油資源系，湖北荊州 434023)

臨盤油田盤一斷塊區沙三中亞段沉積相分析

辛長靜

(長江大學工程技術學院石油資源系，湖北荊州 434023)

沙河街組三段中亞段(簡稱沙三中)是臨盤油田盤一斷塊區的主要儲集體。為了明確該區沙三中的沉積相類型，通過巖心觀察，結合錄井、測井等資料進行綜合分析，認為該區沙三中砂體屬于牽引流沉積，其沉積相類型為湖成三角洲和湖泊相。

沙三中；沉積相；牽引流；三角洲；濁積巖

惠民凹陷是臨盤油田的重要產油區，具備有利的油氣成藏條件，但因其構造復雜，斷塊面積小，斷塊間注采差異大。筆者以臨盤油田盤一斷塊區沙三中亞段為主要目的層系進行沉積相分析，從而為后續剩余油分析和實施注采調整提供科學根據。

1 區域地質背景

圖1 研究區位置圖

惠民凹陷位于渤海灣盆地濟陽坳陷西部，是濟陽坳陷內部最大次級凹陷，凹陷內部按構造特征分為滋鎮洼陷、中央隆起帶、臨邑洼陷、南部斜坡等次級構造帶，具有2洼1隆1斜坡的構造格局。中央隆起帶是該區主力油氣分布區[1]。臨盤油田的主要含油構造位于惠民凹陷中央隆起帶上(見圖1)。臨盤油田古近系發育孔店組、沙河街組和東營組，其中沙河街組自上向下分為沙一段、沙二段、沙三段和沙四段。沙三段分3個亞段，該段地層沉積形成于始新世中晚期，其主要受控于臨邑斷層，該斷層控制了臨邑中央隆起帶的形成和發育，對油氣的生成和聚集起到重要作用[2]。

2 巖石類型

通過對盤一斷塊區沙三中亞段鉆井取心觀察，發現巖性以薄～中厚層粉砂巖和細砂巖為主，主要為深灰色和灰色，其中具油浸、油斑的粉砂巖呈褐色，局部薄層粉砂巖和細砂巖與深灰色～灰色泥巖互層(見圖2)。粉砂巖中浪成沙紋交錯層理比較發育，并可見平行層理，粒度整體顯示下細上粗的反旋回。粉砂巖中砂巖成份中顆粒含量占80%～90%,其中含石英碎屑70%～80%、長石5%～15%、巖屑5%～15%。顆粒磨圓、分選中等，顆粒支撐，孔隙式膠結，膠結物成分以鈣質為主(見圖3)。

圖2 粉砂巖特征

圖3 巖屑質石英粉砂巖

圖4 沙三中自然電位測井曲線

因為自然電位測井曲線(SP曲線)的幅度、形態、組合關系能夠反映沉積物特征的變化，而沉積物的特征又受控于沉積物的沉積環境，所以應用SP曲線可識別沉積環境乃至沉積相類型。盤一斷塊區沙三中亞段上下油頁巖的自然電位曲線幅度總體表現為靠近泥巖基線，上下油頁巖間砂體的巖石類型主

要為粉砂巖和細砂巖，其SP曲線表現為幅度高，呈箱形、鐘形或指形。圖4(a)所示 L75井沙三中亞段砂體的SP曲線呈箱形，說明物源供應充足，水流能量較強且穩定，形成厚度較大的均勻粒度沉積；若水體能量略有減小或水深暫時增加，會沉積部分泥質沉積物，使得曲線出現齒化現象。圖4(b)所示P1-5井沙三中亞段砂體SP曲線呈鐘形～指形，說明水流能量強～中等，且形成中等厚度的均勻粒度沉積，向上水體能量逐漸減小或物質供應量降低，有時因層內泥質含量變化導致曲線向泥巖基線方向略有回返而出現齒化現象。觀察該區其它井的SP曲線，發現其總體表現為幅度高，呈微齒化箱形、鐘形或指形，巖相解釋為中厚層塊狀砂巖夾不等厚薄層泥巖。僅在該區東側邊緣方向發現有數口井沙三中亞段砂體的SP曲線呈近平直狀夾低幅齒形曲線組合，巖相解釋為大套湖相泥巖夾薄層砂巖。

3 沉積動力學分析

巖心中的層理可反映巖石形成時的水體能量，因而對不同類型巖心層理進行分析能了解巖石形成時的水動力特征。

浪成沙紋交錯層理(即小型浪成交錯層理)是浪成波痕遷移形成的，巖心中發現該層理，表明其沉積環境受波浪的影響明顯，一般出現在海(湖)濱岸、三角洲前緣、陸棚、潟湖等環境中[3]。這些小型的交錯層理主要由波浪的來回擺動使波紋遷移形成，波高小，單層厚度薄，說明沉積環境中水動力相對較弱，覆水期間歇性水流帶來的細粒沉積物受到湖浪影響，碎屑顆粒在最后階段被牽引流搬運[4]。

平行層理是在較強水動力條件下流動水作用的產物[5]，巖心中發現該層理，說明沉積環境為非靜水環境，在較強的水動力條件下形成該層理，且因水體能量的逐漸增強使顆粒粒度顯示下細上粗的反粒序特征。

盤一斷塊區沙三中亞段上下油頁巖間砂體在較大范圍內以中厚層的砂巖類型出現，且砂巖的碎屑顆粒分選和磨圓較好、顆粒支撐，上述特征充分說明水體能量較強，能攜帶大量砂質沉積物，當水體流速降低后大量砂質沉積物堆積下來。

通過上述分析，認為盤一斷塊區沙三中亞段上下油頁巖間砂體的沉積水動力應為牽引流。

4 沉積相類型

盤一斷塊區沙三中亞段上下油頁巖之間的砂體位于惠民凹陷(臨邑)西南部，通過古構造分析，沙三中亞段時期該區位于中央隆起帶向滋鎮洼陷過渡的緩坡帶[3]，地形較平坦，匯水面積大，有利于形成高建設性三角洲沉積體系，沙三中亞段整體處于高水位體系域階段。沙三中亞段下部地層沉積時水體較深，此時臨邑斷層活動性增強，可容空間快速增大，湖盆處于嚴重欠補償狀態，水域范圍廣，發育一套前三角洲～半深湖泥巖、油頁巖沉積(即下油頁巖段)[6]。之后水體數次下降又回升，使得陸源物質向湖盆推進，河流攜帶大量沉積物進積其上，通過發育三角洲沉積形成沙三中亞段上下油頁巖間砂體。沙三中亞段沉積晚期水體又逐漸變深，陸源物質供應相對較少，形成一套巨厚的油頁巖沉積(即上油頁巖段)。沙三中亞段時期該區處在三角洲與淺湖～半深湖的交界處，以發育三角洲和湖泊相為主，其沉積相模式如圖5所示。