東濮凹陷濮衛洼陷沙三中亞段沉積環境粒度概率累積曲線特征

鄧德坤

（中原油田分公司勘探開發研究院，河南濮陽 457000）

1 區域地質概況

濮衛洼陷及周邊地區作為東濮凹陷最富，勘探開發程度最高的油氣區，構造上位于東濮凹陷中央隆起帶北部，是文留、濮城、古云集、衛城四個構造的結合部，其東部為魯西隆起區，西部為濮衛次洼，北部逐漸過渡到陳營構造，南部與文留構造相接，是一個向四周抬升的洼陷單元，勘探面積約110km2。

2 巖石特征及沉積相類型

研究區沙三中亞段地層厚度500～750m，埋藏深度3 000～4 350m，巖性以灰色、深灰色泥巖夾灰色粉砂巖為主。根據巖心微相和單井標定，結合沉積單因素展布分析，確定濮衛地區沙三中亞段主要為三角洲、濁積、灘壩沉積體系，其中北部辯狀河三角洲、東部扇三角洲、濮城主體為濱淺湖灘壩，環洼中部為深水濁積扇。

濮衛地區沙三段多種沉積體系共存的沉積體系分布特點，是東濮凹陷構造演化和沉積充填特征決定的。沙三時期東濮凹陷同生斷裂發育，同生斷裂的活動影響了沉積期古地貌，現今構造格局與沉積期古地貌有一定相關性，同生斷裂往往構成地貌的陡峭帶，上升盤往往成為地貌高點，下降盤構成地貌低點。多洼多隆是多種沉積體系共存的背景。

各類三角洲體系為物源搬運，湖流、波浪的作用，對沉積物進行二次搬運、改造，在淺水區起到砂體富集的作用，造成古地貌高部位砂巖分布多，砂地比往往更高。決定同生斷裂的活動是間歇性或者脈沖式的，應力釋放產生地震，觸發尚未固結的沉積物往斷層下降盤垮塌產生濁積。濁流的分異，對砂體也起到一定的富集作用，在洼陷帶和同生斷層下降盤，形成局部砂體富集區。

3 各沉積環境碎屑巖沉積物粒度概率累積曲線特征

在現今對粒度特征進行分析的一系列方法中，Visher提出的將正態概率坐標設置為縱坐標，反映粒度由粗到細，將概率累積百分比設置為縱坐標投點，使得概率累積百分比最少的極粗、極細區間明顯化，成圖后的曲線由幾個直線段組成，能夠清楚地反映出沉積物的分選性、搬運方式以及粒度粗細。本文通過對所選取濮衛洼陷沙三中亞段的一系列標志性樣品繪制粒度概率累積曲線，整理了各微相的概率曲線特征。

3.1 水下分流河道

水下分流河道微相是濮衛地區辮狀河三角洲前緣亞相和扇三角洲前緣亞相的主體，是三角洲平原上分流河道向湖心的延伸，在延伸的過程中寬度增加，深度減小，隨著流速漸緩，沉積物快速堆積，河道不斷分叉改道。在實際巖芯觀察的過程中，發現具有明顯的流水沙紋層理和平行層理，并可見多個沖刷面及正粒序結構，這些都是河道沖刷后的特征，粒度概率累積曲線主要含典型兩段式、三段式及多段式三種類型。

兩段式粒度概率累積曲線具有懸移和躍移總體占比較高，推移總體占比低的特點（幾乎不發育），其中躍移總體比例通常在70% 以上，分選較好，傾角為50°～60°；懸移總體所占比例較少，通常低于20%；躍移總體和懸移的交截點為2.5～3.5，砂巖總體粒度較細，巖心觀察常見平行層理和塊狀構造，反應較強河道水動力特征。

三段式粒度曲線特征具有跳躍總體為主，占比約70%，滾動總體及懸浮總體占比低，通常為15%的特點，其中跳躍總體分選較好，傾角為50°～70°，滾動總體及懸浮總體分選差，傾角15°～20°，反映為水動力較強的分流河道沉積環境。

多段式曲線含多個交截點，由多個次總體組成，粗、細交截點不確定，各個線段的傾斜度變化快；躍移組分的概率累積百分比較低，在60%以下，懸移組分所占比例較大；Φ大于2，以細砂、粉砂和泥質沉積物為主；分選中等，碎屑顆?；祀s；是由洪水期河道牽引流攜帶泥沙在湖底保持河道形態高速流動，與湖水交匯形成動蕩的水動力環境形成。

3.2 辮狀水道

辮狀水道微相是濮衛地區濁積扇的主體，濁積扇是重力流作用再沉積形成的錐狀和扇狀堆積體，濁流形成具有其特殊條件：①足夠的水深：沉積物重力流均堆積在海洋和湖泊的最深處，至少應在風暴浪基面以下；②足夠的坡角，一般最小3°～5°，是重力流克服各種摩擦阻力繼續運動的能量來源；③充沛的物源，淺水、斜坡區碎屑物質和碳酸鹽物質的大量堆積；④一定的觸發機制，洪水、地震、海嘯巨浪、風暴潮和火山噴發等因素直接或間接誘發。

由于湖水頂托作用，能量消耗快，辮狀水道較主水道寬、淺，且遷移擺動能力強。粒度曲線以代表重力流沉積作用的兩段式和三段式為主。

3.3 壩頂、壩側和席狀灘

灘壩是陸相斷陷盆地里一種常見的沉積相，受波浪及沿岸流影響，在濱岸地區形成的砂體類型，主要發育于盆地內部淺水斜坡地帶，此處河流作用不明顯，主要水動力為波浪作用。沉積物以細粒為特征，巖性主要為細砂巖、粉砂巖、泥巖、碳質頁巖以及含生物碎屑的泥巖，總體上具有較高的成分成熟度和結構成熟度。常發育波痕、生物擾動、平行、波狀、沙紋、槽狀交錯、塊狀、水平以及植物根莖等沉積構造。

一般來說，濱淺湖砂質灘壩包括五個沉積微相。①壩前微相：介于正常浪底與風暴浪底之間，屬于還原淺湖沉積。巖性以灰色、灰綠色泥巖為主，含生物碎屑。②灘壩外側緣微相：位于灘壩靠近湖盆一側的正常浪底以上。巖性以泥質粉砂巖、粉砂質泥巖為主，顏色較深。潛穴發育，層理多為波狀層理、水平層理、沙紋層理。③壩頂微相：沉積水動力能量最強，沉積物不僅粒度最粗，且結構和成分成熟度也最高。巖性以粉砂巖、細砂巖為主。常見平行層理、塊狀層理、交錯層理。④灘壩內側緣微相：位于灘壩向岸一側。巖性以泥質粉砂巖、粉砂質泥巖為主，層理以水平層理、波狀層理、透鏡狀層理為主。⑤壩后微相：相當于沼澤沉積，位于灘壩向岸一側。灘壩沉積后期，湖水水體逐漸變淺，早期灘壩沉積也逐漸出露水面，從而逐漸發生沼澤化而形成碳質頁巖沉積，反映了灘壩沉積的結束。

灘壩砂巖因經過波浪的多次簸選，顆粒的圓度較好，具有較高的成分成熟度和結構成熟度。粒度概率曲線特征總體為：灘壩沉積早中期由于粒度稍粗，水體震蕩造成分選好，但波浪的不同規模造成粒度分布區間分別集中，因此多形成“高斜多跳”式曲線；灘壩發育晚期，跳躍總體含量降低，懸浮總體含量升高。

圖1 灘壩沉積粒度特征

4 應用檢驗

結合濮衛地區勘探開發生產實踐，在濮城斷裂系下降盤第一臺階濁積砂體發育區部署138-7井及138-8井和三角洲前緣區部署的衛452井均獲得工業油流，提出在濮成斷裂系下降盤第二濁積臺階即濮31西斷層下降盤具有濁積砂巖性圈閉勘探潛力，對下步區域勘探和油藏評價具有重要指導意義。濮城主體向南拓展灘壩砂、向北評價相變帶，實施的濮157、濮158初見成效，其中濮158井測井解釋油氣層60.3m/ 14層，沙三中3試氣，5mm油嘴，日產氣35856方、日產油11.76方、無水。結合濮151試油，預計可落實石油地質儲量105萬t、天然氣地質儲量14.7億方。

5 結語

濮衛地區為陸相斷陷盆地鹽湖背景下的沉積，巖心沉積微相、測井相、實驗和平面相單因素展布等多方面綜合分析表明，本區灘壩、濁積、辮狀河三角洲和扇三角洲沉積體系共存。三角洲初次物源經過湖流和波浪的二次搬運及同生斷裂活動觸發的垮塌濁積，有效拓展了砂體分布范圍，影響了濮城主體和濮衛次洼的砂體分布。由于不同的沉積環境對應不同的水動力條件，所以不同的沉積環境粒度概率累積曲線自然也就不同，即便在同樣的沉積環境下，沉積介質的粒度分布也不盡相同。因此，粒度資料只是判斷沉積環境的一項依據，在具體劃分沉積相的過程中還是要結合巖心、錄井資料等系統分析后才能得出結論。