溱潼凹陷西部戴一段近岸水下扇砂體分布特征及勘探潛力

花彩霞

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溱潼凹陷西部戴一段近岸水下扇砂體分布特征及勘探潛力

花彩霞

（中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京 210011）

以地震、鉆井、巖心及測井資料為基礎(chǔ)，綜合巖相、粒度、礦物成熟度、地震相分析，明確了泰州凸起是溱潼凹陷戴一段的主要物源供給區(qū)，戴一段具有形成環(huán)凹扇體的物源、地形及動力條件。依托巖相、地震相分析及儲層波阻抗反演結(jié)果，首次明確了溱潼凹陷西部環(huán)凹帶發(fā)育2個近岸水下扇。西部環(huán)凹帶勘探程度低，剩余資源量較大，戴一段環(huán)凹扇體的發(fā)現(xiàn)不僅改變了以往西部儲層不發(fā)育的認(rèn)識，而且明確了陡坡帶、深凹帶及內(nèi)坡帶三個有利勘探區(qū)帶及構(gòu)造–巖性、巖性油藏兩種類型的勘探目標(biāo)，指明了下一步勘探方向。

溱潼凹陷；戴南組一段；環(huán)凹扇體；勘探潛力

1 地質(zhì)概況

斷陷盆地的環(huán)凹沉積砂體包括扇三角洲、近岸水下扇、湖底扇等多種沉積類型，其位置近源環(huán)凹，油氣成藏條件較為有利[1–5]。對于砂體的發(fā)育背景及控制因素，前人進(jìn)行了大量研究，認(rèn)為環(huán)凹砂體的形成需要具備物源、地形、動力等三方面條件[6]，以近岸水下扇砂體為儲層的油藏圍繞深凹帶有規(guī)律分布，形成了構(gòu)造、構(gòu)造–巖性和巖性油藏。

溱潼凹陷構(gòu)造上屬于蘇北–南黃海盆地東臺坳陷的一個三級構(gòu)造單元，南、東側(cè)以泰州凸起及梁垛低凸起為界，北側(cè)以吳堡低凸起為界，為一個南斷北超的箕狀斷陷。由南向北可劃分為：斷階帶、深凹帶、斜坡帶3個構(gòu)造單元[7]（圖1），自下而上發(fā)育泰州組、阜寧組、戴南組、三垛組及鹽城組地層。其中戴一段是吳堡運(yùn)動之后形成的斷陷沉積，巖性為灰色砂礫巖、含礫砂巖、砂巖、泥巖[8–9]。早期認(rèn)為有利儲層主要分布于凹陷中東部，并相繼發(fā)現(xiàn)了斷階帶的草舍、儲家樓、角墩子構(gòu)造油藏以及西斜坡的帥垛–陳家舍戴南組地層超覆油藏[10]，油藏品質(zhì)整體較好，但勘探程度較高，剩余資源規(guī)模不大，急需尋找勘探接替區(qū)帶。

圖1 蘇北盆地溱潼凹陷構(gòu)造區(qū)劃

凹陷西部勘探程度相對較低，戴南組一直未獲突破。前期鉆井未揭示有效儲層，部分學(xué)者認(rèn)為溱潼凹陷戴一段物源來自于東北部梁垛、小海凸起，而非南部的泰州凸起，砂體自東向西展布，西部環(huán)凹帶主要為淺湖–半深湖泥巖，勘探潛力不大。

本文通過分析溱潼凹陷戴一段區(qū)域物源、地形、動力及西部環(huán)凹扇體形成的基本條件，以期指導(dǎo)后期沉積相研究及勘探部署，尋找勘探接替區(qū)帶。

2 環(huán)凹水下扇砂體的形成條件

2.1 物源條件

前人對戴一段物源的研究相對薄弱，研究手段相對單一，主要依托于早期鉆井巖心特征[11]。筆者在前人認(rèn)識基礎(chǔ)上，通過巖相、礦物成熟度以及地震相研究，確定了溱潼凹陷戴一段物源方向。

2.1.1 巖相分布特征

巖相的橫向變化與離物源區(qū)的遠(yuǎn)近密切相關(guān)，斷陷盆地砂體沉積由近源區(qū)至遠(yuǎn)源區(qū)往往呈現(xiàn)砂礫巖—含礫砂巖—砂巖—泥巖的變化，砂礫巖、含礫砂巖是近源區(qū)的直接反映。溱潼凹陷已有鉆井揭示，東北斜坡的唐劉、殷莊、臺興以及時堰、儲家樓次凹周邊砂礫巖發(fā)育，最大厚度位于兩個次凹中心。礫石成分復(fù)雜，主要包括泥礫、碎屑巖礫石，礫石大小一般為0.5～3 cm，最大可達(dá)7 cm，分選、磨圓均較差，反映東北斜坡及緊鄰泰州凸起的時堰、儲家樓次凹是近源快速沉積區(qū)。同時從斷階帶-—深凹帶—西北斜坡帶橫向巖相變化來看，粒度整體由粗變細(xì)，南部斷階帶附近以扇根砂礫巖沉積為主，隨著搬運(yùn)距離變長，深凹帶—內(nèi)坡帶—西北斜坡帶逐漸演變?yōu)樯戎小榷说暮[細(xì)砂巖、細(xì)砂巖沉積，證實(shí)南部泰州凸起在戴一段沉積期為物源供給區(qū)。

2.1.2 礦物成熟度

2.2.3 地震相特征

溱潼凹陷儲家樓、時堰次凹以及儲家樓與角墩子之間的次凹均可見明顯的扇根地震相，呈現(xiàn)典型的溝扇對應(yīng)特征。以時堰次凹為例，垂直于斷階帶方向的地震剖面顯示為泰州凸起供源，緊鄰?fù)蛊鸬纳畎紟胺e特征明顯，地震波連續(xù)性差，具有變振幅的楔形雜亂反射的特征，波組向泰州凸起抬升收斂；向湖盆中央方向，過渡為扇中，地震波連續(xù)性較好，具有振幅強(qiáng)、波狀反射的特征（圖3a）。從平行于斷階帶的地震剖面來看，扇根丘形雜亂反射局限分布于時堰次凹中，并未延續(xù)至東北斜坡一帶，反映時堰次凹砂體主要受南部泰州凸起物源影響，而非來自東北斜坡（圖3b）。

圖2 溱潼凹陷戴一段礦物成熟度平面分布

圖3 過時堰次凹地震剖面

綜上所述，溱潼凹陷戴一段除了東北部梁垛、小海凸起供源之外，凹陷主要供源區(qū)為南部泰州凸起。從國內(nèi)外斷陷盆地沉積模式來看，斷階帶砂體往往呈裙邊狀分布，因此緊鄰泰州凸起的西部環(huán)凹帶存在物源供給能力，具備扇體發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 地形條件

扇體的地震相特征以及國內(nèi)外扇體沉積的分布特征表明，近岸水下扇砂體的發(fā)育受古地貌控制，具有溝扇對應(yīng)的特征，因此戴南組沉積前古地貌恢復(fù)對尋找扇體發(fā)育分布位置具有重要作用。

依據(jù)戴一段地層殘余厚度，通過剝蝕量恢復(fù)及壓實(shí)校正，對溱潼凹陷戴南組沉積前古地貌進(jìn)行了恢復(fù)（圖4），發(fā)現(xiàn)溱潼凹陷控凹斷層兩側(cè)地形高差較大，具有陡坡–凹槽相匹配的地形背景，易產(chǎn)生重力流沉積，是形成近岸水下扇必要的地形條件。中東部水體稍淺，因此在物源供應(yīng)充足的條件下，砂體搬運(yùn)距離較遠(yuǎn)，一直延伸至西北斜坡陳家舍–帥垛地區(qū)；而西部與東部不同，地形高差更大，溝梁相間，存在3～4個次洼，為環(huán)凹扇體形成提供了充足的可容空間。但可容空間大，沉積物卸載速度快，砂體延伸距離短，可能造成該地區(qū)形成的扇體規(guī)模不及中東部。

圖4 溱潼凹陷戴南組一段沉積前古地貌

2.3 動力條件

斷陷湖盆的擴(kuò)張期，水域擴(kuò)大，是沉積的全盛時期；且氣候濕潤、雨量充沛，季節(jié)性洪水更加發(fā)育，是扇體發(fā)育的最佳時期。戴一段為斷陷湖盆擴(kuò)張期的充填沉積，巖性由多旋回的灰色砂礫巖、砂巖夾暗色泥巖組成，僅在凹陷中東部底塊砂巖中夾雜少量棕紅色泥巖，總體水體由淺變深，晚期湖平面最大，形成了多套穩(wěn)定分布的暗色泥巖標(biāo)志層，反映該時期溱潼凹陷氣候相對濕潤、雨量充沛、季節(jié)性洪水發(fā)育，具備較好的水動力條件。

溱潼凹陷經(jīng)歷了儀征、吳堡、三垛三次區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動，施澤進(jìn)等人研究認(rèn)為在凹陷中部及東部三次運(yùn)動表現(xiàn)為強(qiáng)―中―弱的變化過程，西部為較強(qiáng)―強(qiáng)―弱的變化過程[11]。因此受吳堡運(yùn)動影響，戴一段沉積時期溱潼西部邊界正斷層活動強(qiáng)烈，由早期的斷坳沉積演化成為斷陷沉積，上升盤抬升遭受剝蝕，下降盤接受沉積。邊界斷層的強(qiáng)烈活動與充沛的洪水為環(huán)凹扇體的形成提供了充足的動力條件。

3 環(huán)凹近岸水下扇砂體分布特征

3.1 環(huán)凹近岸水下扇砂體沉積特征

西部環(huán)凹帶目前僅有少量鉆井揭示戴一段儲層，主要包括華1–華3井區(qū)、斷階帶的東35井區(qū)。東35井在戴一段揭示了5～6層儲層，單層厚度5～6 m，巖性為含礫中、粗砂巖，自然電位曲線形態(tài)為中幅箱形、鐘形，是近源扇根、扇中沉積的典型特征；內(nèi)坡帶華1井戴一段累計發(fā)育細(xì)砂巖、粉砂巖7層14.6 m儲層，測井曲線形態(tài)為指形，儲層孔隙度5.3%～16.6%，滲透率0.1×103～15.5×103μm2，為扇端沉積的典型響應(yīng)，由華1井區(qū)至華3井區(qū)砂巖逐漸相變?yōu)闇\湖—半深湖泥巖。

在地震剖面上呈現(xiàn)扇體地震相特征，順物源方向扇根、扇中總體表現(xiàn)為連續(xù)性差、變振幅的楔形雜亂反射，具有一定前積特征，扇端呈現(xiàn)連續(xù)性好、弱振幅的平行–亞平行反射（圖5）。

圖5 溱潼凹陷西部近岸水下扇地震反射特征

3.2 環(huán)凹近岸水下扇砂體平面分布特征

以沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，依據(jù)巖性、錄井、測井和三維地震資料，對溱潼凹陷西部環(huán)凹帶戴一段環(huán)凹扇體展布進(jìn)行了綜合研究，在無井區(qū)結(jié)合儲層波阻抗反演和物源綜合分析，編制了溱潼凹陷戴一段沉積相圖，明確了環(huán)凹扇體平面展布特征。西部環(huán)凹帶發(fā)育2個大規(guī)模近岸水下扇，扇體面積約32 km2，沿西部斷階帶呈裙邊狀分布，扇根位置目前沒有井鉆遇，扇端部位延續(xù)到北部內(nèi)坡帶的華1井區(qū)，該井目的層主要為泥包砂結(jié)構(gòu)，砂巖單層厚度3～5 m（圖6）。

圖6 溱潼凹陷戴一段沉積相

4 環(huán)凹近岸水下扇砂體勘探潛力

目前溱潼西部資源量1.33×108t，已發(fā)現(xiàn)華莊、淤溪、祝莊等油藏的總儲量規(guī)模0.70×108t左右，剩余資源潛力較大。

西部戴一段環(huán)凹扇體的發(fā)現(xiàn)改變了以往西部儲層不發(fā)育的認(rèn)識，且近源環(huán)凹具備形成以阜二段、阜四段為烴源巖，戴一段環(huán)凹扇體為儲層，戴一段頂部泥巖為蓋層的有利成藏組合。分析認(rèn)為存在斷階帶、深凹帶、內(nèi)坡帶三個有利勘探區(qū)帶，在不同區(qū)帶具備不同類型的圈閉目標(biāo)。斷階帶處于扇根部位，可形成扇根儲層與斷層夾持所形成的構(gòu)造–巖性圈閉，深凹帶主要發(fā)育湖底扇巖性圈閉，內(nèi)坡帶位于扇端部位，可形成上傾尖滅型巖性圈閉以及構(gòu)造–巖性圈閉。該區(qū)帶目前發(fā)育有利圈閉的面積約13 km2，資源規(guī)模0.11×108t，勘探潛力較大，有望開拓戴一段油氣勘探新局面。

5 結(jié)論

（1）通過綜合研究巖相、粒度、礦物成熟度、地震相特征，明確了溱潼凹陷泰州凸起是戴一段的主要物源方向；同時結(jié)合古地貌、湖平面變化以及斷層的活動史分析，認(rèn)為西部戴一段具備形成環(huán)凹近岸水下扇砂體的物源、地形、動力條件。

（2）西部環(huán)凹帶戴一段首次發(fā)現(xiàn)2個近岸水下扇體，近岸水下扇平面上扇體特征以及剖面中連續(xù)性差、變振幅的楔形雜亂反射明顯，沿控凹斷裂呈裙邊狀分布。

（3）溱潼凹陷西部環(huán)凹帶勘探程度低，剩余資源量較大，同時存在陡坡帶、深凹帶及內(nèi)坡帶三個有利勘探區(qū)帶以及構(gòu)造–巖性、巖性兩種勘探目標(biāo)，圈閉面積13 km2，資源量0.11×108t，勘探潛力較大。

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Fan bodies distribution characteristics and exploration potential of nearshore subaqueous fans in the first member of Dainan formation in western Qingtong sag

HUA Caixia

(Exploration & Development Research Institute of East China Oil and Gas Company, SINOPEC, Nanjing, Jiangsu 210011, China)

Based on seismic, drilling, core and well logging data, through comprehensive analysis of lithofacies, particle sizes, mineral maturity and seismic facies, Taizhou uplift was made clear to be the main provenance orientation of the first member of Dainan formation in Qintong sag and the first member of Dainan formation is provided with the material source, topography and dynamic conditions for forming a ring concave fan body. Combined with the lithofacies, seismic facies analysis and reservoir wave impedance inversion, two nearshore subaqueous fans were developed in the area around western Qingtong sag. The exploration degree of the area around western Qingtong sag is low and the remaining resources is large. The discovery of the ring concave fan body in the first member of Dainan formation not only changes the previous understanding of undeveloped reservoir in the west, but also makes clear three favorable exploration zones, namely steep slope zone, deep concave zone and inner slope zone. Besides that, the exploration targets, the structure-lithology and lithology reservoirs are also made clear, which points out the exploration direction in the next step.

Qingtong sag; the first member of Dainan formation; a ring concave fan body; exploration potential

1673–8217（2019）02–0015–05

111.3

A

2018–06–29

花彩霞，工程師，1985年生，2011年畢業(yè)于成 都理工大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，現(xiàn)從事油氣勘探研究。

中國石化科技項目“蘇北盆地華東探區(qū)油氣聚集規(guī)律及精細(xì)評價關(guān)鍵技術(shù)研究”（ZDP17013）。

編輯：蒲洪果