孔西斜坡Ek22上砂組物源分析及砂體展布規律

林 伶,付東立,郭秋霞

(中國石油大港油田分公司勘探開發研究院，天津 300280)

孔西斜坡Ek22上砂組物源分析及砂體展布規律

林 伶,付東立,郭秋霞

(中國石油大港油田分公司勘探開發研究院，天津 300280)

Ek22油組為孔西斜坡重點目的層系，含油范圍廣，油層分布穩定，目的層埋藏淺。為深入研究各物源的波及范圍、砂體規模及展布特征，將孔西斜坡Ek22油組分為上下兩套砂層，以上砂組為研究對象，根據輕重礦物特征、砂體展布規律和地震反射特征等資料，對影響區內的多個物源位置、波及范圍及砂體展布規律進行了系統研究，孔西斜坡Ek22油組上砂組沉積物主要來自徐楊橋、孔店、滄市、舍女寺和葉三撥5個物源輸入體系。

孔西斜坡; Ek22油組；物源體系；砂體展布

物源分析是分析沉積盆地的重要工作之一,是確定母巖性質、研究儲層和油藏特征的可靠依據[1-5]。前人對孔西斜坡Ek22油組的物源及砂體已進行了大量研究[6-8]，但早期探井資料相對匱乏，研究并未深入，各物源的波及范圍、砂體規模及展布特征等受到限制。本次研究將孔西斜坡Ek22油組分為上下兩套砂層：上部砂層因高含放射性元素釷，測井曲線表現為高伽馬、相對低電阻的特征，該砂層厚值區主要集中在孔西斜坡南面的官西地區；下部砂層測井曲線特征明顯區別于上部砂體，具有低伽馬、高電阻的特征，該砂層分布范圍廣泛，厚值區主要分布在棗園、舍女寺、葉三拔等地區，官西地區不發育。

1 地質概況

孔西斜坡夾持于滄東斷裂和孔西斷層之間，為滄東凹陷孔店中央隆起帶以西的斜坡帶，呈北東-南西向展布，勘探面積316 km2。孔西斜坡東面為近南北走向的孔店背斜構造帶，南面以斜坡過渡到官西斷鼻構造，西南面以淺鞍與舍女寺斷鼻相鄰，斜坡整體東抬西降，與滄東斷裂下降盤相接。孔西斜坡古近紀經歷了早期統一坳陷到晚期斷陷的差異演化，兩期湖盆結構特征各異，其正向構造帶勘探程度高，已發現舍女寺-官西、棗園、風化店、沈家鋪、自來屯等多個含油氣構造，累計探明石油地質儲量4 628.25×104t。孔西斜坡孔二段地層縱向上分為兩個正旋回：Ek21- Ek22油組為一個正旋回，Ek21油組以泥-油頁巖為主，Ek22砂巖發育；Ek23- Ek24油組為一個正旋回，Ek23油組以油頁巖為主，Ek24砂巖發育。其中Ek22為孔西地區重點目的層系之一，含油范圍廣，油層分布穩定，發現棗園、舍女寺油田，已探明石油地質儲量3 432×104t。

2 物源分析

物源分析的方法包括重礦物分析法、碎屑巖類分析法、礦物裂變徑跡法、沉積法、地球化學和同位素法；這些方法都具有其應用條件范圍和約束局限性[9-10]，運用時應將多種方法相結合，互相補充和印證，得出合理結論。本次主要運用輕重礦物分析法，結合砂體展布規律以及地震反射特征來識別孔西斜坡Ek22油組上砂組沉積時期各物源口的位置及波及范圍。

2.1 重礦物分析

重礦物是指碎屑巖中密度大于2.9 g/cm3的陸源碎屑礦物，含量一般小于1%，其耐磨蝕、化學性質穩定，較多地保留了母巖特征，常被用來進行物源分析[11-14]。研究區常見重礦物有鋯石、電氣石、金紅石、石榴石和磁鐵礦，其中鋯石和石榴石含量最高。

通過對孔西斜坡Ek22油組上砂組27口井274塊巖心的取樣分析，利用聚類分析對取心井重礦物資料進行處理，分析重礦物含量及ZTR指數(鋯石、金紅石、電氣石三種礦物占透明礦物的含量，該值越大，礦物的成熟度越高)變化趨勢，清晰識別出4個物源輸入體系，分別為孔店物源、滄市物源、舍女寺物源和徐楊橋物源(圖1)。

圖1 Ek22油組上砂組重礦物特征

孔店物源：北部孔店地區重礦物具有高石榴石、低鋯石的特征：石榴石平均含量52.39%，鋯石平均含量19.48%，電氣石平均含量3%，金紅石平均含量1.42%，ZTR指數平均24.84%。ZTR指數、石榴石含量向盆內方向呈增大趨勢,孔店地區存在物源輸入，主要影響棗園地區。

滄市物源：西部滄市地區與孔店物源重礦物明顯不同，具高鋯石、低石榴石的特征：石榴石平均含量21.83%，鋯石平均含量53.43%，磁鐵礦平均含量3.27%，ZTR指數平均達64.95%。ZTR指數向盆內方向呈增大趨勢，由此判斷滄市地區存在物源輸入，沿g89井-g108井-g126井方向向盆內供源，波及范圍主要是g89井區以西至官西地區。

舍女寺物源：位于研究區西部，重礦物具有以下特征：鋯石含量低，平均23.82%；石榴石含量高，平均52.03%；ZTR指數低，平均32.56%,向盆內方向ZTR指數和石榴石含量呈增大趨勢，磁鐵礦含量呈降低趨勢，判斷在舍女寺地區存在物源，聯井方向即為物源向盆內供給的方向，主要影響舍女寺地區。

徐楊橋物源：北部的徐楊橋地區鋯石平均含量25.79%，電氣石平均含量3.33%，金紅石平均含量4.43%，石榴石平均含量48.54%，ZTR指數平均33.55%。該區取樣點相對分散，未呈現出盆地邊緣向盆內穩定重礦物增加、不穩定重礦物減少的趨勢，但其均表現為低-中鋯石，高石榴石的特征，且輕重礦物特征不同于鄰近的孔店物區和滄市物源。結合所鉆井砂巖厚度平面變化趨勢，判斷在徐楊橋物源存在，主要影響徐楊橋地區。

2.2 輕礦物分析

利用陸源碎屑輕礦物組合及質量分數的變化，也是追溯物源和恢復母巖性質的常用方法之一[13-15]。碎屑巖分析法對母巖性質具有一定要求，母巖為火成巖和變質巖時，礦物所經歷的搬運、沉積較少，受后期改造小，能很好反映物源性質；母巖為沉積巖時，經多次搬運、沉積和改造，礦物受到影響，發生組分或含量的變化。研究區巖屑類型主要為火成巖巖屑，因此輕礦物特征能很好反映母巖性質及物源方向。據此，通過對研究區Ek22油組上砂組27口井337塊巖心的取樣分析，共清晰識別出5個物源輸入體系：孔店物源、徐楊橋物源、滄市物源、舍女寺物源和葉三撥物源(圖2)。

圖2 Ek22油組上砂組輕礦物特征

盆地東北部：孔店與徐楊橋地區。孔店地區石英含量為28%～40%，平均29.71%；長石含量為40%～60%；巖屑類型以火成巖為主，含少量沉積巖巖屑和變質巖巖屑。由北向南，石英含量逐漸增高，長石含量逐漸降低。以z25井、z31井和z56井為例，Q/(F+R)指數(輕礦物成份成熟度指數，判別砂巖在化學及在礦物上成熟度高低的指數)依次為0.39，0.51，0.6；呈增大趨勢，成分成熟度不斷增加，推斷在北部的孔店地區存在物源輸入，這與重礦物資料所得出的結論一致。

東部徐楊橋地區輕礦物表現為中高石英、中高長石；石英平均含量41%，長石平均含量47.2%，巖屑平均含量11.86%，Q/(F+R)指數較高，平均為0.71，說明其離物源體系較遠。從組分總體變化規律來看，取樣點相對分散，靠近盆地邊緣區域的g998井石英含量小于40%，向盆地內的z69-1井、f40-20井、z47井石英含量均大于40%。說明在徐楊橋地區存在物源輸入，這也驗證了重礦物變化規律分析時的推測。

盆地西南部：滄市和舍女寺地區。滄市地區石英含量為25%～36%；長石含量為48%～62%。巖屑主要為火成巖巖屑及少量的沉積巖巖屑和變質巖巖屑。研究區離物源近，成分成熟度較低，沿物源向盆內的供給方向，石英含量逐漸增加，長石含量逐漸降低，成分成熟度不斷提高。例如kn9井、g108井和gd15井，石英含量依次為25%，31%，33%；Q/(F+R)指數依次為0.31，0.39，0.45；判斷在滄市地區存在物源輸入，三井連線方向即為物源向盆內的供給方向。

舍女寺地區石英含量較鄰近滄市地區高，平均37.91%；長石含量為42%～55%。巖屑類型仍然以火成巖巖屑為主。n21井、n24井和n13井盆地邊緣向盆內方向，石英含量逐漸增加，依次為30.41%，35.9%，40%；Q/(F+R)指數依次為0.43，0.57，0.68；說明向盆內方向成分成熟度增高，推斷舍女寺地區存在物源輸入，三井連線方向即為該物源在盆內的供給方向。

南部的葉三撥地區，共5口取心井，石英含量較高，且盆外向盆內由45%增至55%，與舍女寺地區石英含量中等的特點不一致，物源輸入不可能來自舍女寺地區，推斷葉三撥地區存在物源輸入。

2.3 砂體展布特征

在物源體系宏觀框架指導下編制出來的精細砂巖等厚圖,不僅是對物源體系的反證，而且更精細刻畫了物源推進方向和展布特征。統計出研究區目的層段153口井滲透砂巖的厚度，繪制出砂巖等厚圖，從圖中可以識別出五個物源方向的朵體(圖3)。

滄市地區的砂巖厚度較大，達15 m以上，呈大面積席狀分布，分布范圍較廣。砂巖主體沿西北-東南方向展布，發育兩個厚值區，一個厚值區砂巖主體以g78井和n23井為軸線分布，向西南鞍部砂巖厚度變化快，至n13井、n27X1井和y11井一線，相變為泥巖；向東北方向至g137井，砂巖厚度減薄為3 m，直至gd14井區附近，相變為泥巖。另一個厚值區位于滄市物源口，該厚值區無鉆遇井，kn9井、g89井、z68-12井、z45井均為周圍鉆遇井，砂巖厚度依次為11.5 m，11.4 m，11 m和10 m。

圖3 Ek22油組上砂組砂體展布

2.4 地震反射分析

孔西斜坡孔二段沉積時期是三角洲、湖泊建設發育期，沉積作用以進積作用為主，在地震資料上具有明顯的反映。地震剖面上多表現為下切充填反射結構，波形特征明顯，呈透鏡狀、頂平底凹，表明了侵蝕河道的發育，順河而上可追溯物源[16]。由于河道砂體與上覆及圍限泥巖存在波阻抗界面，河道砂體頂部為強振幅反射，連續性好，為亮點特征；河道底部表現為弱反射；河道邊緣界限清晰，地震相位反轉，頻率降低。

通過對孔西斜坡孔二段二維地震剖面的系統解析，按地區識別出徐楊橋、孔店、滄市、舍女寺和葉三撥5個下切溝槽，可根據這些溝槽大致判斷出古河道的位置和流向(圖4)。溝槽的位置與輕重礦物分析、砂體展布規律所預測的物源通道位置基本相符，進一步確定了周緣各物源輸入口的位置。徐楊橋、孔店、滄市地區抽取的測線，地震剖面上所反映溝槽的形態具有“寬”、“深”的特點，指示了物源供給較為充足，古河道流量較大，可推斷徐楊橋、孔店、滄市三個地區為主要物源。

3 結論

(1)通過對孔西斜坡Ek22油組上砂組輕重礦物分析、砂體展布規律及地震反射特征的綜合分析，可識別出5個物源輸入體系，分別為東部(徐楊橋)、北部(孔店)、西部(滄市、舍女寺)和南部(葉三撥)。

(2)由砂體等厚圖可以看出，在滄市、孔店、徐楊橋地區砂巖厚度相對較大，延伸范圍相對較遠，結合地震剖面下切溝槽綜合分析，滄市、孔店、徐楊橋地區物源供給充足，古河道流量較大，為影響孔西斜坡Ek22油組上砂組砂體的主要物源輸入體系；而葉三撥和舍女寺地區砂巖厚度相對較小，延伸范圍相對較小，物源供給相對匱乏，為次要物源輸入體系。

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編輯：趙川喜

1673-8217(2017)01-0030-04

2016-07-28

林伶，碩士，工程師，1985年生，2012年畢業于西南石油大學，現從事綜合含油氣評價研究。

中國石油科技重大專項“大港油區大油氣田勘探開發關鍵技術研究”(2014E-06)。

TE111.3

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