楊杜波

（中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，揚(yáng)州 225009）

蘇北盆地高郵凹陷地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，勘探對(duì)象素來以復(fù)雜小斷塊、小斷鼻油藏為主。高郵凹陷斜坡帶東部阜三段（E1f3）構(gòu)造圈閉不發(fā)育，勘探程度低，但該區(qū)發(fā)育多支三角洲前緣朵葉體，是高郵凹陷隱蔽油藏挖潛增儲(chǔ)的重要領(lǐng)域，勘探潛力大。積極推進(jìn)砂體展布特征研究，對(duì)擴(kuò)大隱蔽油藏勘探成果，開辟高郵凹陷資源接替陣地，擴(kuò)大油氣規(guī)模有重要意義［1］。

1 地質(zhì)概況

高郵凹陷隸屬蘇北盆地，為東臺(tái)坳陷中部的次級(jí)凹陷。其東南部以吳堡、真武大斷裂與吳堡低凸起和通揚(yáng)隆起相接。構(gòu)造上具備南斷北超、南陡北緩的箕狀斷陷特征，自南向北呈現(xiàn)“斷-凹-坡”的構(gòu)造格局，即南斷階、深凹帶、北斜坡［2］。高郵凹陷東部地區(qū)E1f3勘探程度低，剩余資源量較大，且其下伏阜二段（E1f2）烴源巖熱演化程度較高，具備較好的油源條件。

2 沉積相及砂體展布特征

2.1 沉積背景

高郵凹陷阜寧組沉積環(huán)境為內(nèi)陸咸化湖盆［3］。研究區(qū)E1f3沉積時(shí)期為半干旱—濕潤(rùn)氣候條件，構(gòu)造上具有緩長(zhǎng)的斜坡背景，其內(nèi)發(fā)育的三角洲朵葉體是整個(gè)高郵凹陷E1f3大型三角洲的一部分。該區(qū)接受來自北東方向的物源,形成北東方向入湖的三角洲沉積體；在平面上呈北東向西南散開的朵葉狀［4］。

根據(jù)湖平面變化形成的沉積旋回性, E1f3自上而下可分為阜三段一亞段（）、二亞段（）、三亞段（）共三個(gè)亞段，上部為正旋回，中下部為反旋回，E1f3總體上是呈反旋回沉積的水退過程，到最后開始水進(jìn)，形成正旋回。根據(jù)亞段內(nèi)部次級(jí)短期基準(zhǔn)面旋回，E1f3又可細(xì)分為10 個(gè)砂層組，中下部為兩個(gè)向上變粗的短期沉積旋回，頂部為一向上沉積物變細(xì)，水體變深的正韻律；有四次湖平面的短期升降，每期沉積旋回都反映為進(jìn)積的特點(diǎn)，向上沉積物變粗，水體變淺；包括有三個(gè)向上變粗的進(jìn)積沉積旋回，反映出三次湖平面的短期升降（圖1）。

圖1 高郵凹陷北斜坡W17井E1f3沉積綜合柱狀圖

2.2 單井相分析

結(jié)合研究區(qū)沉積背景,通過巖心觀察和電性、沉積序列、相標(biāo)志等特征分析，明確所形成的沉積砂體類型為典型的三角洲前緣亞相。如WX29 井，根據(jù)巖性、電性特征分析可知，沉積微相類型分別是三角洲前緣的水下分流河道、分流河道間灣、河口砂壩、遠(yuǎn)砂壩、前緣席狀砂等，其中水下分流河道和河口壩是砂體發(fā)育的主要微相類型［5-6］。水下分流河道微相主要由灰綠、淺灰色細(xì)—粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖組成，砂巖厚1～5 m 左右，具備典型的正韻律結(jié)構(gòu)。砂巖分選中等，粒度概率累計(jì)曲線多呈跳躍段-懸浮段兩段式（圖2）。砂體內(nèi)發(fā)育交錯(cuò)層理、平行層理、生物擾動(dòng)構(gòu)造及小型蟲穴構(gòu)造。自然電位及自然伽馬曲線依砂體發(fā)育程度大小呈箱形、鐘形或指形。分流河道間灣沉積水動(dòng)力弱，巖性具粒細(xì)色暗的特征，主要包括暗灰及灰綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，可見蟲孔構(gòu)造及生物擾動(dòng)構(gòu)造。河口壩微相巖性主要包括粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，自上而下粒度變細(xì)，具備典型的反韻律結(jié)構(gòu)。自然電位及自然伽馬曲線呈漏斗狀，砂巖成分成熟度及結(jié)構(gòu)成熟度相對(duì)水下分流河道更好，粒度概率累計(jì)曲線呈雙跳躍段，砂巖厚度相對(duì)較小，約1～3 m。由于受雙向水流沖擊，且水動(dòng)力強(qiáng)弱交替，通常發(fā)育有脈狀層理、波狀交錯(cuò)層理，多見小型垂向蟲孔。

圖2 WX29井E1f3綜合沉積相

2.3 連井相及平面相分析

連井剖面沉積相分析綜合利用測(cè)井、錄井資料，全面考慮剖面井位代表性及剖面對(duì)研究區(qū)的控制作用，結(jié)合高郵凹陷E1f3沉積背景及構(gòu)造特征，選取順物源方向剖面兩條，其中東側(cè)瓦莊東地區(qū)及西側(cè)劉陸舍地區(qū)各一條,垂直于物源方向一條。

垂直物源方向的連井剖面相表明（圖3），瓦莊東及劉陸舍地區(qū)砂體更為發(fā)育，而兩者之間發(fā)育有明顯的間灣沉積，色暗粒細(xì)沉積物顯著增多，砂巖層數(shù)少且厚度相對(duì)較薄，兩側(cè)砂體向中間的間灣減薄，最終尖滅到間灣泥質(zhì)沉積中。單砂層在縱剖面上往往是呈透鏡體狀，且多套河道砂及河口壩砂相互疊置。

圖3 高郵凹陷W17—C11井E1f3連井剖面沉積相

沿物源方向的剖面顯示（圖4—圖5），砂體連續(xù)性相較垂直物源方向要好，但E1f3整體仍然呈砂泥交互、泥多砂少特征。由于水體動(dòng)蕩，河道發(fā)育時(shí)間短暫且頻繁改道，支系河道砂延伸不遠(yuǎn)，單層砂巖通常較薄，單層砂厚不超過5 m。沉積時(shí)，湖盆整體水退，沉積物往湖盆方向進(jìn)積，呈下細(xì)上粗特征，為典型的反旋回沉積，該階段研究區(qū)優(yōu)勢(shì)相為開闊的水下分流河道—河口壩疊置相，也是繼E1f2大范圍湖侵后第一期三角洲沉積。沉積也呈反旋回特征，該段砂巖最為發(fā)育，砂巖含量最高，三角洲朵葉體繼續(xù)向前進(jìn)積。沉積前期具進(jìn)積特征，后期水體變深，湖盆水進(jìn)。

圖4 高郵凹陷W7—W18井E1f3連井剖面沉積相

圖5 高郵凹陷WC2—C1井E1f3連井剖面沉積相

通過細(xì)分砂層組、精細(xì)刻畫10 個(gè)砂組砂體展布，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水流流向穩(wěn)定時(shí)，水下分流河道平面上呈條帶狀（圖6）；但水體動(dòng)蕩、河道擺動(dòng)導(dǎo)致主河道砂巖無法在原有位置持續(xù)沉積，從而無法形成連續(xù)、穩(wěn)定的長(zhǎng)條帶狀河道軌跡，在平面圖上表現(xiàn)為砂地比高值區(qū)斷隔成若干個(gè)扁長(zhǎng)橢圓狀，沿主水流方向左右擺動(dòng)。

圖6 高郵凹陷東部地區(qū)E1f3各砂組砂地比等值線

整體上研究區(qū)發(fā)育東西兩支由水下分流河道構(gòu)成的三角洲朵葉體，由不同主水流控制，分別為瓦莊東支系及劉陸舍支系。兩支朵葉體之間的河道間灣泥多砂少，兩側(cè)河道砂向中間的間灣減薄，最終河道砂側(cè)緣尖滅到河道間灣泥質(zhì)沉積中。河道間灣沉積范圍大小略有變動(dòng)，但整體自下而上繼承性發(fā)育。

受沉積巖母巖特征和古水流方向影響,碎屑巖重礦物組合特征及砂地比均可在一定程度上反映物源特征。前人研究表明，高郵凹陷東部的瓦莊東及劉陸舍地區(qū)沉積物重礦物組成有顯著差別，前者鋯石、石榴石、電氣石等相對(duì)更穩(wěn)定的組分占比較大，且普遍鋯石含量比較高，而后者主要含金紅石、重晶石、黃鐵礦等重礦物，穩(wěn)定礦物百分比相對(duì)偏小，且普遍具有重晶石含量?jī)?yōu)勢(shì)，佐證了目標(biāo)區(qū)發(fā)育東西兩支物源體系，瓦莊東、劉陸舍的三角洲前緣沉積朵葉體由不同主水流控制［7］。

3 隱蔽油藏解剖

巖性油氣藏及構(gòu)造-巖性復(fù)合油氣藏是隱蔽油氣藏按圈閉成因分類中的兩大重要類型，前者又可細(xì)分為儲(chǔ)集巖上傾尖滅油氣藏及儲(chǔ)集巖透鏡體油氣藏。由于研究區(qū)內(nèi)發(fā)育巖性尖滅型砂體，包括側(cè)緣尖滅河道砂、透鏡狀的河口壩砂，前者匹配上傾地層可形成砂巖上傾尖滅圈閉，匹配上封擋型斷層可形成構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉，而透鏡狀砂體匹配溝通油源的斷裂可形成砂巖透鏡體油藏。高郵東部地層總體南傾北抬，下伏E1f2烴源巖熱演化程度較高，具備較好的供烴能力。此外區(qū)內(nèi)發(fā)育多條北東向及東西向斷層，可有效溝通E1f2成熟烴源巖。故研究區(qū)具有形成隱蔽油氣藏的有利地質(zhì)條件。

W29 油藏位于北斜坡瓦莊構(gòu)造東部（圖7），地層產(chǎn)狀向西北方向抬升，北東向斷層與側(cè)向尖滅的水下分支河道砂構(gòu)成良好的斷層-巖性圈閉，勘探實(shí)踐表明，W29 圈閉西北側(cè)上傾方向通過斷層與對(duì)盤E1f4泥巖對(duì)接形成有效封擋，而其他方向上由砂體減薄、尖滅形成有效封擋。也正由于E1f3側(cè)向上砂體快速變化，垂向上多段砂泥薄層交互沉積，從而使W29塊油藏呈多油水系統(tǒng)層狀油藏（圖8）。

圖7 瓦莊東地區(qū)砂巖厚度與構(gòu)造疊合

圖8 W29塊油藏連井剖面

LL2 塊位于劉陸舍地區(qū)寬緩的斜坡背景上（圖9），不具備形成構(gòu)造圈閉的條件，但該區(qū)發(fā)育多個(gè)大小不一的向北西方向抬升的斷塊，同時(shí)劉陸舍支系沉積體順地層走向延伸，河道及河口壩側(cè)緣尖滅，在斜坡背景下形成砂巖上傾尖滅巖性圈閉，在合適配置條件下形成巖性類隱蔽油藏。

圖9 LL2塊預(yù)測(cè)砂厚與頂面構(gòu)造疊合

4 隱蔽油藏成藏模式

4.1 劉陸舍地區(qū)

劉陸舍沉積支系所在區(qū)域地層呈北西向抬升，其水下分流河道側(cè)緣沿地層上傾方向很容易減薄尖滅，形成砂巖上傾尖滅型巖性圈閉。LL2 塊砂巖上傾尖滅油藏證實(shí)了研究區(qū)具備該類油氣藏發(fā)育的條件（圖10）。該類油藏的形成與否主要受相控下的巖性尖滅及構(gòu)造上的上傾產(chǎn)狀控制。

圖10 砂巖上傾尖滅油藏成藏模式

4.2 瓦莊東地區(qū)

當(dāng)砂巖上傾方向與封閉遮擋型斷層以高角度相交時(shí)，可形成構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉。瓦莊東支系沉積區(qū)域內(nèi)小斷層十分發(fā)育，主要為東西向及北北東向，多與區(qū)域內(nèi)的砂體高角度相交，極易形成此類隱蔽油藏。2021 年試獲工業(yè)油流的W29 塊油藏便是此種類型（圖11），南東方向延伸的三角洲前緣水下分流河道砂在上傾方向上與高角度斜交的遮擋型小斷層共同構(gòu)成了復(fù)合圈閉。該類油藏形成的主控因素為相控下的巖性尖滅及與之相交斷層的封閉性。

圖11 構(gòu)造-巖性復(fù)合油藏成藏模式

根據(jù)本區(qū)精細(xì)砂體展布分析，河道間灣沉積區(qū)發(fā)育有河口壩砂巖透鏡體，而且研究區(qū)通源斷層密布，E1f2烴源巖生成的油氣可沿通源斷層跨越E1f3泥巖夾層運(yùn)移至孤立的透鏡體中，從成藏條件論，研究區(qū)E1f3有發(fā)育砂巖透鏡體隱蔽油氣藏的可能。

5 結(jié)論

（1）研究區(qū)為典型的三角洲前緣沉積，主要微相類型包括三角洲前緣的水下分流河道、河口砂壩、分流河道間灣、前緣席狀砂。

（2）研究區(qū)E1f3發(fā)育東西兩支三角洲前緣朵葉體，由不同主水流控制，分別為瓦莊東支系及劉陸舍支系。兩支系之間的間灣沉積砂巖發(fā)育較少，兩側(cè)河道砂向中間的間灣側(cè)減薄尖滅。由于河道頻繁改道，單砂通常較薄，橫向上變化快，間灣沉積范圍大小略有變動(dòng)，但在E1f3整體自下而上繼承性發(fā)育。

（3）研究區(qū)發(fā)育砂巖上傾尖滅油藏及構(gòu)造-巖性復(fù)合油藏兩大類隱蔽油藏，兩者成因類型及控制因素略有區(qū)別。劉陸舍支系形成上傾尖滅油藏可能性大，該類油藏的形成與否主要受相控下的巖性尖滅及構(gòu)造上的上傾產(chǎn)狀控制；瓦莊東支系更可能形成構(gòu)造-巖性復(fù)合油藏，該類油藏形成的主控因素為相控下的巖性尖滅及與之相交斷層的封閉性。

（4）研究區(qū)E1f3具有發(fā)育砂巖透鏡體隱蔽圈閉的可能，需要與通源斷層匹配才能有效成藏。