松遼盆地南部民東地區(qū)扶余油層沉積特征及沉積模式研究

孫朋浩，吳天琦，田繼軍，王宏偉，樊奇，林爽

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047；2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都510760；3.吉林油田公司勘探開發(fā)研究院，吉林松原138000）

松遼盆地南部民東地區(qū)扶余油層沉積特征及沉積模式研究

孫朋浩*1，吳天琦2，田繼軍1，王宏偉3，樊奇1，林爽1

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047；2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都510760；3.吉林油田公司勘探開發(fā)研究院，吉林松原138000）

綜合利用民東地區(qū)扶余油層140口井的測井、錄井資料，10口取芯井的巖芯資料，以及565個重礦物分析數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了民東地區(qū)扶余油層的沉積特征及沉積模式。經(jīng)研究表明該區(qū)扶余油層沉積時期主要受南部沉積體系影響，該時期其它物源并未對民東地區(qū)產(chǎn)生影響，研究區(qū)內(nèi)重礦物類型是以鋯石—石榴子石為主的組合類型，是受長春—懷德沉積體系控制所形成的枝狀河控型淺水三角洲。該體系以大量密集、窄帶、連續(xù)的分流河道砂體為主，河道砂體為多砂層疊覆，具有三角洲水道不穩(wěn)定分叉游蕩的特點，砂體由西南向東北方向展布，河道砂體延伸較遠。主要發(fā)育三角洲平原、前緣2種亞相類型，整體受分流河道控制，并且分流河道具有三角洲平原水道不穩(wěn)定分叉游蕩的特點，水動力條件強，其中平原相分流河道砂體為儲層有利砂體。平原相帶發(fā)育有分流河道、分流間灣、廢棄河道、決口扇等多種微相類型，過渡到前緣相帶開始形成帶狀、環(huán)狀分布的席狀砂。平面上三角洲平原與前緣相帶平緩相連，垂向上相序整體表現(xiàn)為水進過程，構(gòu)成了河控型淺水三角洲沉積模式。

松遼盆地；扶余油層；沉積特征；沉積模式；河控淺水三角洲

民東地區(qū)是指新民油田以東—長春嶺油田以西—第一松花江以南的地區(qū)，工區(qū)面積約為800km2。構(gòu)造上處于扶新隆起帶的東北方向。扶新隆起帶位于松遼盆地中央坳陷區(qū)的南部，吉林、黑龍江兩省的交界處［1-2］，其構(gòu)造較為簡單，整體地勢平坦，扶余油層地層厚度為110～140m，由西到東逐漸變薄，并且變化較小。扶余油層屬于白堊系泉頭組泉四段，多年來扶余油層一直具有良好的勘探、開發(fā)前景，具有巨大的勘探潛力［3-4］。該時期對扶新隆起帶影響較大的是西南保康水系和東南長春—懷德水系［4-6］，但是西南保康水系并未對民東地區(qū)產(chǎn)生影響。民東地區(qū)扶余油層埋藏深度為220～1140m，儲層物性較好、具備效益潛力。盡管前人已對該區(qū)做過多方面的研究，但油藏認識不清、儲層影響因素不明，因此需要對該區(qū)沉積特征及沉積模式進行更深入的研究，以便為該區(qū)的進一步開發(fā)提供相應(yīng)地質(zhì)依據(jù)。

多年來已有很多專家學(xué)者對民東及相鄰地區(qū)進行了多方面的研究，對該區(qū)扶余油層沉積特征及沉積體系做出分析［4］，認為泉四段整體以河流沉積為主，主要受河流控制，但也有部分學(xué)者支持坳陷盆地“河流—淺水三角洲”的傳統(tǒng)概念［5-9］。但這些認識僅在概念上宏觀的討論了松遼盆地南部泉四段沉積時期的沉積特征，對于每個沉積體系的邊界及沉積體系交匯區(qū)未作精細刻畫。尤其關(guān)于民東地區(qū)扶余油層沉積時期的沉積模式、體系及沉積環(huán)境等方面有較大的分歧，并且存在著河流相、三角洲相等不同觀點及認識。這些不同的觀點可以看出受不同研究方法、研究區(qū)域、研究側(cè)重點以及所用資料完整程度的影響，所得結(jié)論及認識存在較大差異。通過不同觀點也反映出該區(qū)域泉四段沉積時期主物源及所屬沉積體系的復(fù)雜性。而對沉積特征及沉積體系認識不清也影響了關(guān)于砂體平面展布規(guī)律及砂體規(guī)模等問題的進一步認識，進而影響了對該區(qū)更進一步的勘探與開發(fā)。

1　物源分析

通過對民東地區(qū)扶余油層及相鄰新民、扶余、朝陽溝、長春嶺地區(qū)共39口探井565個重礦物鑒定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)本區(qū)砂巖中鋯石、石榴子石、電氣石、綠簾石、白鈦礦含量較多，其中以穩(wěn)定重礦物鋯石和次穩(wěn)定重礦物石榴子石為主，兩者占砂體重礦物總量的80%以上，并發(fā)育有少量磷灰石、金紅石、黑云母、錫石和磁鐵礦，占重礦物總含量的10%以下。并且可以看出該區(qū)泉四段沉積時期存在3大類重礦組合（圖1），其中Ⅰ類以鋯石—石榴石—白鈦石—綠簾石—電氣石為主，鋯石平均含量為70.3%，石榴石平均含量為16.22%。白鈦石平均含量為5.3%，其他重礦物的平均含量在10%以下；Ⅱ類以石榴石—鋯石—電氣石—綠簾石為主，在83個樣品中，石榴石平均含量為51.9%，鋯石平均含量為42%，其他重礦物的平均含量均在7%以下；Ⅲ類主要以石榴石—鋯石—電氣石—綠簾石為主，石榴石平均含量為69.49%，鋯石平均含量為24.53%，其他重礦物的平均含量均在6%以下。根據(jù)以上分析可見，雖然研究區(qū)鋯石—石榴石含量有所不同，但整體以鋯石—石榴石—電氣石為特征，并且鋯石—石榴石占絕對比例，這與南部沉積體系重礦物組合特征一致，因此該區(qū)主要受南部長春—懷德沉積體系控制。

圖1　民東地區(qū)泉四段重礦物分區(qū)圖

2　扶余油層沉積特征

2.1巖石成分特征

通過對研究區(qū)173塊巖石薄片鑒定報告以及10口取芯井巖芯的分析與觀察，可以發(fā)現(xiàn)該區(qū)砂巖粒度較細、分選性較低，主要為細砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及過渡類型，具有多粒級巖石混合的特點。其中石英體積分數(shù)為28%、長石30%、巖屑42%，可見該區(qū)巖石成分是以巖屑、石英、長石為主的巖石碎屑類型，磨圓度為次尖—次棱，以次棱為主，并多為點—線接觸關(guān)系，屬巖屑質(zhì)、低成熟度、低磨圓度的長石砂巖。

2.2粒度特征

在巖芯觀察的基礎(chǔ)上，利用主要取芯井的粒度分析資料，對民東地區(qū)扶余油層儲層砂體的粒度分布特征進行了研究。經(jīng)研究表明，研究區(qū)儲層巖性是以細砂、粉砂、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖為主要構(gòu)成的致密儲層，其膠結(jié)類型以泥質(zhì)膠結(jié)、鈣質(zhì)膠結(jié)為主，通過對粒度概率累計曲線圖的分析可以發(fā)現(xiàn)，概率累積曲線表現(xiàn)為以跳躍和懸浮2個次總體為主的兩段式特征，代表了以三角洲平原分流河道為主要沉積營力的牽引流水道沉積。并且可以看出懸浮總體多處于32%～47%之間，跳躍總體含量在53%以上，跳躍總體與懸浮總體的截點在3.6～4.9區(qū)間以內(nèi)，整體表現(xiàn)為強水動力條件下遠源沉積的特點。

2.3沉積構(gòu)造

根據(jù)對取芯井巖芯的精細觀察并加以描述，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)碎屑巖沉積構(gòu)造具有多種類型，如平行層理、塊狀層理、小型楔狀（波狀）交錯層理、攪渾構(gòu)造，并且在巖芯中多見在分流河道底部偶見灰黑色泥質(zhì)礫巖夾層。大量的平行層理表明研究區(qū)多為高流態(tài)、水流急淺的垂向加積；而塊狀層理多為高、中流態(tài)下分流河道單向水流作用的產(chǎn)物。

2.4泥巖顏色

泥巖顏色通常反映沉積時期的沉積環(huán)境。根據(jù)研究區(qū)10口取芯井巖芯的觀察，民東地區(qū)泉四段沉積時期主要發(fā)育暗紅、灰綠以及灰色泥巖，暗紅色泥巖表明該時期強氧化的環(huán)境，為河流相、三角洲平原亞相等水上以氧化為主的沉積環(huán)境；部分夾有灰綠色泥巖，并往往與暗紅色泥巖呈突變接觸關(guān)系，當(dāng)灰綠色泥巖發(fā)育增多時，說明水體逐漸加深，沉積環(huán)境過渡為水下弱還原環(huán)境。

圖2　民東地區(qū)扶余油層取芯井沉積微相分析圖（長107井）

圖3　民東地區(qū)扶余油層沉積模式圖

3　沉積微相構(gòu)成類型與平面展布特征

本次研究主要利用民東地區(qū)10口取芯井巖芯資料、140口探井測井資料并結(jié)合研究區(qū)內(nèi)開發(fā)井、評價井的相關(guān)資料，表明民東地區(qū)扶余油層沉積類型為河控型枝干淺水三角洲，從垂向上表現(xiàn)為三角洲平原亞相，只有位于Ⅰ砂組的1、2小層為三角洲前緣亞相（圖2）。通過研究發(fā)現(xiàn)民東地區(qū)扶余油層河道砂體十分發(fā)育，砂體密集并疊置發(fā)育，總體向東北方向延展，微相類型以（水下）分流河道、（水下）分流間灣為組合，并發(fā)育有廢棄河道、決口扇等微相類型，民東地區(qū)東北部席狀砂開始順河道發(fā)育，并呈環(huán)狀、條帶狀分布。

4　河控型淺水三角洲沉積模式

通過對民東地區(qū)扶余油層的沉積環(huán)境、沉積特征以及沉積相類型研究的基礎(chǔ)上，建立民東地區(qū)單物源河控淺水三角洲的沉積模式（圖3）：（1）民東地區(qū)受單一（長春—懷德）沉積體系控制，具有遠源、流長、地勢平坦的特點。（2）扶余油層泥巖顏色以暗紅色為主，并夾有灰黑色淺湖泥巖夾層，向上由于湖泛面擴大，水體加深，泥巖顏色變?yōu)榛揖G—灰黑色，沉積環(huán)境向還原環(huán)境轉(zhuǎn)變。（3）民東地區(qū)主要受平原分流河道控制，河道砂體十分發(fā)育并具有水動力條件強的特點，河道砂體密集并多疊加連片分布，其亞相類型主要為三角洲平原、前緣2種。平原相帶河道砂層多疊覆，且水道多不穩(wěn)定、分叉游蕩；前緣相帶為水下分流河道及水下分流間灣的組合，向前緣相帶過渡時水動力條件逐漸減弱，沉積環(huán)境逐漸趨于穩(wěn)定，席狀砂開始發(fā)育，并呈帶狀、環(huán)狀分布。

5　結(jié)論

（1）民東地區(qū)扶余油層是以鋯石—石榴石—電氣石為組合的重礦物類型，處于南部長春—懷德沉積體系控制的單一物源區(qū)。

（2）扶余油層泥巖顏色以暗紅色為主，并夾有灰色、灰黑色泥巖夾層，反映了泉四段沉積時期氣候干燥炎熱的特點，為三角洲平原亞相水上以氧化為主的沉積環(huán)境；泉四段晚期氣候向濕熱轉(zhuǎn)變，湖泛面擴大、水體加深，泥巖顏色變?yōu)榛揖G—灰黑色，并往往與暗紅色泥巖呈突變接觸關(guān)系，沉積環(huán)境過渡為水下弱還原環(huán)境。

（3）扶余油層沉積時期為南部長春—懷德沉積體系作用下的枝狀河控型淺水三角洲，該體系以大量的密集、窄帶、連續(xù)的分流河道砂體為主，主要受強水動力條件的平原相河道控制，河道砂體縱向上為多砂層疊覆形成并且水道不穩(wěn)定分叉游蕩的特點。

［1］孫雨，馬世忠，張大智，等.源外巖性類油藏區(qū)油氣聚集特征及其主控因素分析——以松遼盆地扶新隆起帶南部扶余油層為例［J］.地質(zhì)論評，2010，55（5）：693-700.

［2］孫雨，馬世忠，叢琳，等.松遼盆地扶新隆起帶南部扶余油層沉積特征及沉積模式探討［J］.沉積學(xué)報，2012；30（4）：706-714.

［3］王海鵬，馬世忠，等.松遼盆地扶新隆起帶扶余油層儲層特征研究及分類評價［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2013（23）：1671-4815.

［4］張慶國，鮑志東，那未紅，等.松遼盆地中央坳陷南部下白堊統(tǒng)泉頭組四段沉積相［J］.古地理學(xué)報，2007，9（3）：267-276.

［5］胡明毅，馬艷榮，劉仙晴，等.大型坳陷型湖盆淺水三角洲沉積特征及沉積相模式——以松遼盆地茂興—敖南地區(qū)泉四段為例［J］.石油天然氣學(xué)報：江漢石油學(xué)院學(xué)報，2009，31（3）：13-17.

［6］陳少軍，董清水，宋立忠，等.松遼盆地南部泉四段沉積體系再認識［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（6）：4-8.

［7］鄒才能，趙文智，張興陽，等.大型敞流坳陷湖盆淺水三角洲與湖盆中心砂體的形成與分布［J］.地質(zhì)學(xué)報，2008，82（6）：813-825.

［8］柳成志，辛仁臣，王剛.松遼盆地北部頭臺地區(qū)扶余油層淺水湖泊三角洲沉積特征［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報，1998，22（1）：68-70.

［9］李延平，陳樹民，宋永忠，等.大慶長垣及以東泉三、四段扶楊油層淺水湖泊—三角洲體系沉積特征［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2005，24（5）：13-16.

P512.2

A

1004-5716（2016）10-0057-04

2015-11-02

2015-11-30

項目來源：本文受新疆自治區(qū)科技支撐項目（編號：201333108）資助。

孫朋浩（1990-），男（漢族），吉林松原人，新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向：沉積學(xué)。