蘇北盆地溱潼凹陷西斜坡阜三段沉積相研究

臧素華

(中國石化華東分公司石油勘探開發研究院，江蘇南京 210011)

近年來，得益于高精度三維地震技術的應用，溱潼凹陷西斜坡阜三段的勘探取得了較大成功，尤其是在西部內斜坡俞垛-華莊落實了一個千萬噸級含油氣構造帶，對下一步蘇北老區增儲上產提供了基礎保障。內斜坡阜三段主力產層主要為臺III、IV砂組。為深化該地區油氣成藏規律的認識，提高該地區的勘探開發效率，原先以砂層組為目標的沉積相研究已不能滿足需要，因此有必要深入開展以小層為目標的沉積微相研究，以此指導下一步的勘探部署工作。

1 地質概況

溱潼凹陷是蘇北盆地的一個三級構造單元，南、東側以泰州凸起及梁垛低凸起為界，北側以吳堡低凸起為界與高郵凹陷分隔，整體為一南斷北超、中間開闊、東西收斂的箕狀斷陷，由南往北可劃分為：斷階帶、深凹帶、內斜坡帶、坡壘帶和外斜坡帶5個構造單元[1]。凹陷內自上而下發育鹽城組、三垛組、戴南組、阜寧組及泰州組地層，其中阜寧組三段是夾持在阜二段與阜四段泥巖之間的暗色碎屑巖沉積，自上而下可進一步細分為臺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個砂組。本次研究區西斜坡是一長期構造隆起高帶，緊鄰儲家樓生油主凹，是有利的油氣勘探區帶。

2 沉積相標志

2.1 巖石學特征

根據巖心觀察和薄片鑒定，溱潼凹陷西斜坡阜三段主要發育淺灰色-灰色中-細、粉砂巖，灰-灰黑色泥巖。其中砂巖成分主要為長石石英砂巖，成分成熟度中等-較好，石英含量59%～76%，長石含量24%～36%，膠結物以黏土礦物為主，雜基含量10%～50%，砂巖以顆粒支撐為主，分選中等-差，整體反映阜三段為遠源水下還原環境。

2.2 粒度分布特征

通過對研究區取心段的粒度分析，依據沉積物概率累計曲線特征，阜三段粒度概率曲線主要發育兩段式和三段式(圖1)。兩段式曲線主要由跳躍總體和懸浮總體組成，跳躍總體為主，分選中-好，懸浮總體小于10%，反映牽引流沉積特征，水動力條件相對較強，懸浮組分不易沉積下來，一般出現在水下分流河道中。三段式曲線由跳躍總體、懸浮總體及二者之間的過渡型組成，過渡型的存在是河口壩粒度分布的重要特征，它是河流入湖、水流能量突然下降的產物，由于水流速度突然降低，造成沉積物的快速堆積、沉積物來不及分選即沉積下來。

2.3 沉積構造特征

阜三段取心井段可見大量生物擾動、沖刷面、槽狀交錯層理、脈狀-波狀-透鏡狀復合層理、平行層理、水平層理及同生變形等典型沉積構造，反映了三角洲前緣沉積的特點。其中細砂巖、中細粒砂巖中發育槽狀交錯層理、平行層理及底沖刷，分選較好，反映了較強的牽引流水動力機制，為水下分流河道特征；砂泥巖互層中見脈狀層理、透鏡狀層理，層面見炭屑及云母碎片，并含大量生物潛穴及生物擾動構造，體現水動力較弱的穩定沉積環境，此外常見由于重力作用形成的滑塌構造；灰黑色泥巖、深灰色泥巖，具水平層理、韻律層理，含大量生物潛穴、擾動構造。

圖1 阜三段粒度曲線

2.4 測井相特征

溱潼凹陷西斜坡阜三段主要發育箱形-鐘形、漏斗形、指形、平直形等測井相。其中箱形-鐘形代表水下分流河道沉積，巖性以中-細砂巖為主，頂部變為細-粉砂巖，反映水體能量由強變弱的特點；底沖刷明顯，曲線底部為突變接觸。漏斗形代表河口壩或者遠砂壩沉積，曲線底部漸變，頂部突變，但兩者有區別：河口壩由于沉積時能量較遠砂壩強，因此砂巖相對較純，分選較好，泥質含量低，自然電位曲線幅度較高；而遠砂壩由于遠離物源，泥質含量高，滲透性差，因此自然電位曲線幅度較低。指形主要反映的是席狀砂或者灘壩砂沉積，席狀砂或者灘壩砂由于受湖浪沖刷改造，厚度相對較薄，砂巖相對較純，指形特征明顯。平直形代表的是水下分流間灣或淺湖-半深湖泥沉積，反映能量較低的沉積環境，巖性主要為泥巖，偶夾薄層粉砂質泥巖、泥質粉砂巖或者粉砂巖，是水體穩定、安靜的條件下沉積物的測井響應。

3 沉積相類型及特征

在對溱潼凹陷西斜坡阜三段的巖石學、粒度分布、沉積構造及測井相綜合分析的基礎上，結合前人研究成果[2-7]，認為該區阜三段主要發育三角洲前緣及淺湖-半深湖沉積，不存在三角洲平原亞相。三角洲前緣可進一步劃分為水下分流河道、水下分流間灣、河口壩、遠砂壩、席狀砂等微相。

3.1 水下分流河道

水下分流河道由淺灰-灰白色細砂巖、粉細砂巖、粉砂巖及泥巖組成正韻律結構，測井曲線呈箱形-鐘形。砂層單層厚3～9 m，分選中等，底部多具底沖刷特點，沉積構造由下而上為槽狀交錯層理、平行層理、小型波紋交錯層理、波狀層理。泥巖以灰-深灰色為主，是水下環境的標志。

3.2 水下分流間灣

該微相是洪水期水下分流河道漫溢沉積的結果，粒度明顯小于水下分流河道沉積，巖性為泥質粉砂巖和泥巖。巖心觀察常見水平層理、透鏡狀層理以及生物擾動構造。

3.3 河口壩

河口壩為河流帶來的砂泥物質在河口處因流速降低堆積而成[8-9]。巖性主要是粉砂巖、粉細砂巖和細砂巖，多具反韻律特征，測井曲線為漏斗形。單層厚度2～6 m，沉積構造主要為小型波紋交錯層理、平行層理、脈狀-波狀-透鏡狀層理，并可見生物擾動構造。

3.4 遠砂壩

遠砂壩位于河口壩前較遠的部位，沉積物較河口壩細，主要由粉砂巖和泥質粉砂巖組成，測井曲線多為低幅漏斗形，發育脈狀-波狀-透鏡狀復合層理，生物擾動構造發育。

3.5 席狀砂

席狀砂主要是由于三角洲前緣河口壩砂體經湖浪沖刷使之再分布于其側翼而形成的薄而面積大的砂體[8-9]，該微相分選好，主要由細砂巖組成，測井曲線指形特征明顯，發育平行層理及波紋交錯層理。

4 沉積相平面展布特征

針對重點目標阜三段臺III、IV砂組，在小層精細劃分(圖2)及單井相詳細分析的基礎上，以單井相分析成果及小層為約束，通過不同小層砂地比統計及編圖，編制了各小層沉積微相平面展布圖。整體顯示西斜坡臺III、IV砂組為三角洲前緣沉積，砂體自北向南展布，蔡家堡-顧莊一線主要為水下分流河道微相，而內斜坡以前緣河口壩-遠砂壩-席狀砂微相占主導優勢，但各小層微相平面分布仍有較大差異。

以主力產油層臺III砂組7小層為例(圖3)，該小層沉積相圖顯示西斜坡阜三段砂體主要來源于北部的三角洲朵體。該朵體具有分布廣、面積大的特點，朵體末端受cai1、cang1、hua3、Yu3-1及S161等井的控制；平面上主要由兩支水下分流河道組成，且延伸距離較遠，左翼的分支河道主要分布在蔡家堡、邊城、yu2、ye2井區，右翼的分支河道主要分布在顧莊、S161及yu6井區；河口壩微相在倉廠-曹橋-華莊-ye3-yu4-yu3等地區較為發育，剖面反韻律特征明顯。

圖2 guan1-chen1-cang1-hua2-gangyang1井阜三段臺III-IV小層對比

圖3 溱潼凹陷西斜坡阜三段臺Ⅲ砂組7小層沉積相分布

5 結語

(1)溱潼凹陷西斜坡阜三段主要發育三角洲前緣及淺湖-半深湖沉積，其中三角洲前緣亞相可進一步識別出水下分流河道、水下分流間灣、河口壩及遠砂壩等微相。

(2)阜三段砂體主要源自北部的三角洲朵體，具有分布廣、巖性細的特點。其中蔡家堡-顧莊地區以水下分流河道沉積為主，華莊-葉甸-俞垛-邊城地區以河口壩-遠砂壩-席狀砂沉積為主，各小層沉積微相平面展布有所差異。

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