王 黎，王果壽，謝銳杰，楊 飛，郭 妍

(1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，成都 610059;2.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇無(wú)錫 214126;3長(zhǎng)江大學(xué)，武漢 430100)

俞垛—華莊地區(qū)所處溱潼凹陷是蘇北盆地東臺(tái)坳陷的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，南以斷階帶與泰州凸起相接，東以小海、梁垛凸起與海安凹陷相隔，北與博鎮(zhèn)—吳堡低凸起相接，呈南斷北超的箕狀特征[1］，凹陷面積約 1 200 km2(圖1)。

圖1 蘇北盆地溱潼凹陷構(gòu)造位置示意Fig.1 Tectonic location of Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

前人對(duì)蘇北盆地儲(chǔ)層沉積相作了大量研究[2－8］。針對(duì)溱潼凹陷多期次斷裂系統(tǒng)分割的眾多小斷塊的成藏研究已取得一定的進(jìn)展，特別是對(duì)隱蔽油氣藏的勘探研究。本文利用地震、測(cè)井以及鉆錄井資料，對(duì)溱潼凹陷俞跺—華莊地區(qū)阜三段沉積微相進(jìn)行研究，確定沉積微相的空間展布規(guī)律，旨在為該區(qū)下一步油氣勘探提供參考。

1 沉積微相類型

溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段主要儲(chǔ)集層段Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ油組，以湖泊三角洲沉積為主，屬三角洲前緣亞相和前三角洲亞相沉積。由于受基準(zhǔn)面升降的影響，形成了2個(gè)T－R的沉積旋回。在區(qū)域構(gòu)造背景控制下，綜合巖心相及測(cè)井相分析，可以將該區(qū)阜三段三角洲前緣亞相進(jìn)一步劃分為水下分流河道、分流間灣、河口砂壩、遠(yuǎn)砂壩、前緣席狀砂微相，前三角洲亞相再劃分出前三角洲泥微相。

1.1 三角洲前緣水下分流河道微相

水下分流河道是三角洲平原河道水下延伸部分，縱向上由多個(gè)河道多期疊置，平面上三角洲平原河道入湖后向前延伸過(guò)程中，受到靜置湖水阻擋，沉積物逐漸堆積形成河口壩，并將水下分流河道分開(kāi)，形成更多的次一級(jí)的水下河道[7－10］。沉積構(gòu)造組合從下向上為塊狀層理、平行層理、斜層理、波狀層理和水平層理，部分底部可見(jiàn)明顯的沖刷面，整體表現(xiàn)為水動(dòng)力由強(qiáng)變?nèi)酢r性特征表現(xiàn)為厚層—中厚層粉細(xì)砂巖向上逐漸過(guò)渡為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，底部常發(fā)育沖刷面。通過(guò)薄片觀察，砂巖具有良好的分選、磨圓，表明河流入湖處反復(fù)受到河流、湖浪作用的分選改造。測(cè)井特征SP為低值光滑箱形—鐘形，局部見(jiàn)微齒化(圖2)。

1.2 三角洲前緣分流間灣微相

分流間灣微相主要以暗色泥質(zhì)沉積為主，局部見(jiàn)薄層粉砂巖及細(xì)砂巖夾層;具塊狀層理、透鏡狀層理，生物擾動(dòng)、生物遺跡構(gòu)造發(fā)育，常見(jiàn)植物碎屑及菱鐵礦結(jié)核等;測(cè)井特征SP、GR為低幅微齒—齒狀平直型(圖2)。

1.3 三角洲前緣席狀砂微相

前緣席狀砂的形成與較強(qiáng)的湖水作用有關(guān)。席狀砂是河口砂壩受到波浪作用的反復(fù)沖刷，形成薄層粉砂巖，厚度一般為1～3 m。其結(jié)構(gòu)成熟度極高;沉積構(gòu)造見(jiàn)平行層理、低角度斜層理及透鏡狀層理，偶見(jiàn)波狀層理;垂向沉積序列上與河口壩砂體連續(xù)相變;測(cè)井特征SP為指狀和齒狀突變。

圖2 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)俞201井微相巖—電特征Fig.2 Microfacies rock －electrical characteristics of well Yu201，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

1.4 三角洲前緣河口壩微相

河口砂壩是河流進(jìn)入靜置水體，流速降低，砂泥物質(zhì)多在河口處沉積。巖性主要是中—厚層粉砂巖、粉—細(xì)砂巖、中—細(xì)砂巖及少量含礫砂巖;交錯(cuò)層理發(fā)育，自下而上呈由細(xì)變粗的反旋回;測(cè)井曲線呈齒化—光滑漏斗型(圖2)。本區(qū)目的層河口壩微相并不發(fā)育，偶見(jiàn)于少數(shù)小層，反映了三角洲以較強(qiáng)的河流作用為主，湖盆波浪作用較弱，及本區(qū)相對(duì)平緩的古地形。

1.5 三角洲前緣遠(yuǎn)砂壩微相

遠(yuǎn)砂壩位于河口砂壩較遠(yuǎn)的部位，巖性以粉砂巖為主，具有水平層理、波狀層理;砂體較薄，厚約2～4 m;砂體特征與河口壩相似，泥質(zhì)含量相對(duì)較高;自然伽馬值較小，呈漏斗型—指型(圖2)。

1.6 前三角洲泥微相

前三角洲位于三角洲沉積體系的最前方，三角洲前緣向盆地的方向。巖性為棕色、灰色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖，沉積穩(wěn)定但厚度一般較薄，與淺湖泥不易區(qū)分;GR、SP呈低幅齒形—微齒形平直型，接近基線。其上發(fā)育前緣席狀砂、遠(yuǎn)砂壩、河口壩進(jìn)積砂體，形成向上變粗的進(jìn)積序列。

2 沉積微相的空間分布規(guī)律及演化模式

根據(jù)鉆井巖心及連井沉積微相剖面的綜合分析，俞垛—華莊地區(qū)阜三段主要表現(xiàn)為2個(gè)反旋回沉積特征，即從Ⅳ油組到Ⅲ油組、Ⅱ油組到Ⅰ油組均為從水深到水淺的變化，為三角洲發(fā)育的2個(gè)進(jìn)積過(guò)程。沉積微相的垂向演化特征表現(xiàn)為湖泊三角洲前緣和前三角洲的多種微相組合特征，自下而上表現(xiàn)為前三角洲泥微相—前緣席狀砂微相—河口壩微相—分流間灣微相—水下分流河道微相，呈現(xiàn)出2個(gè)由細(xì)變粗的反旋回。宏觀上表現(xiàn)為前三角洲亞相與三角洲前緣亞相相互疊置。由于受基準(zhǔn)面升降及入湖河道擺動(dòng)的影響，不同期次三角洲前緣進(jìn)積砂體發(fā)育程度及分布范圍不同，宏觀上為多期砂體加積，在微觀上則是沉積相序的改變。

2.1 沉積微相平面分布

根據(jù)相序遞變規(guī)律可知，在平面上，可以看出主要物源方向?yàn)楸蔽鳌蠔|方向。由于研究區(qū)范圍限制，僅能觀察各小層(阜三段Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ3個(gè)油層組)沉積微相展布特征。

阜三段Ⅰ油組:俞3井區(qū)主要發(fā)育河口壩和前緣席狀砂微相;俞2和葉甸地區(qū)以水下分流河道微相為主，南部發(fā)育有河口壩微相;華莊地區(qū)以前緣席狀砂微相為主，在曹2、華3－1井區(qū)發(fā)育有遠(yuǎn)砂壩微相。整體上，自北向南東依次發(fā)育水下分流河道、河口壩、前緣席狀砂微相(圖3)。

阜三段Ⅲ油組:俞垛、葉甸、華莊地區(qū)均以河口壩微相為主，其次為水下分流河道和前緣席狀砂微相。河道來(lái)自北西方向，主要有4條，研究區(qū)西南部發(fā)育有前三角洲泥微相(圖4)。

圖3 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段Ⅰ油組沉積微相分布Fig.3 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅠ in 3rd member of Funing Formation，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

圖4 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段Ⅲ油組沉積微相分布Fig.4 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅢ in 3rd member of Funing Formation，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

阜三段Ⅳ油組:俞3、俞2地區(qū)發(fā)育水下分流河道微相和前緣席狀砂微相，以席狀砂微相為主;葉甸地區(qū)發(fā)育河口壩和前緣席狀砂微相，以席狀砂為主;華莊地區(qū)砂體較薄，以前緣席狀砂微相為主，西南部發(fā)育前三角洲泥微相(圖5)。

研究區(qū)平面微相展布特征主要表現(xiàn)為總體相變自北西向南東為水下分流河道微相—河口壩微相—前緣席狀砂微相—前三角洲泥微相;水下分流河道總體上自北西向南東方向流動(dòng)，在其兩側(cè)分布著席狀砂及分流間灣沉積。

2.2 沉積模式分析

沉積模式是根據(jù)現(xiàn)代沉積環(huán)境及古代沉積相研究，對(duì)古代沉積作用機(jī)理所做出的一種成因解釋模型，是對(duì)沉積規(guī)律的總結(jié)和概況，可以反映沉積過(guò)程中的時(shí)空關(guān)系與沉積環(huán)境的成因聯(lián)系。

圖5 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段Ⅵ油組沉積微相分布Fig.5 Distribution of sedimentary microfacies of oil groupⅥ in 3rd member of Funing Formation，Yuduo－Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

圖6 蘇北盆地溱潼凹陷俞垛—華莊地區(qū)阜三段三角洲沉積模式Fig.6 Sedimentary model of delta in Yuduo－ Huazhuang area，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin

研究表明，俞垛—華莊地區(qū)沉積物源來(lái)自盆地北西—北方向(圖6);阜三段Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ油組主要以三角洲前緣為主，發(fā)育的沉積微相主要有水下分流河道、河道側(cè)緣、河口壩、水下分流河道間、遠(yuǎn)砂壩、前緣席狀砂、前三角洲泥等，這些組合形成三角洲前緣亞相、前三角洲亞相;Ⅱ油組以前三角洲—淺湖相為主，局部夾幾套三角洲前緣的薄層砂。根據(jù)研究區(qū)各小層沉積微相空間(平面、縱向)演化特征，建立了該區(qū)三角洲沉積模式(圖6)。

3 結(jié)論

(1)阜三段Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ油組主要以三角洲前緣亞相、前三角洲亞相沉積為主，是該區(qū)主要的含油氣儲(chǔ)層發(fā)育段;Ⅱ油組以前三角洲—淺湖亞相沉積為主，局部夾幾套三角洲前緣的薄層砂。沉積微相類型主要為水下分流河道、分流間灣、河口砂壩、遠(yuǎn)砂壩、前緣席狀砂、前三角洲泥6種。

(2)阜三段主要表現(xiàn)為2個(gè)反旋回沉積特征，即從Ⅳ油組到Ⅲ油組、Ⅱ油組到Ⅰ油組均為從水深到水淺的變化，為三角洲發(fā)育的兩個(gè)進(jìn)積過(guò)程。沉積相序自下而上由前三角洲亞相(前三角洲泥微相)演化為三角洲前緣亞相(前緣席狀砂微相、河口壩微相、分流間灣微相、水下分流河道微相)，呈現(xiàn)向上變粗的進(jìn)積型沉積序列。

(3)阜三段平面微相展布特征主要表現(xiàn)為總體相變自北西向南東的趨勢(shì)為三角洲前緣砂體不斷進(jìn)積，沉積相序?yàn)樗路至骱拥牢⑾唷涌趬挝⑾唷熬壪癄钌拔⑾唷叭侵弈辔⑾唷Ｋ路至骱拥揽傮w上自北西向南東方向流動(dòng)，在其兩側(cè)分布著席狀砂及分流間灣沉積。物源主要來(lái)自北西方向。

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