趙峰* 許曉宏 朱俊強(qiáng) 肖夢(mèng)華

（1.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院；2.河南油田勘探開發(fā)研究院）

趙峰*1許曉宏1朱俊強(qiáng)1肖夢(mèng)華2

（1.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院；2.河南油田勘探開發(fā)研究院）

曙光油田二區(qū)（簡(jiǎn)稱曙二區(qū)）在構(gòu)造上位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段曙光油田的南部。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造特點(diǎn)，對(duì)曙二區(qū)沉積環(huán)境中的巖石類型和砂巖結(jié)構(gòu)、巖石相、沉積構(gòu)造及粒度分布特征等相標(biāo)志進(jìn)行了研究，以此探討曙二區(qū)沉積相特點(diǎn)和砂體展布規(guī)律。結(jié)果表明，曙二區(qū)S3

2、S3

3油層屬于重力流遠(yuǎn)岸湖底扇沉積體系，發(fā)育有中扇和外扇亞相，內(nèi)扇亞相不發(fā)育。中扇亞相分為辮狀溝道、溝道間和溝道末梢3種微相，而外扇亞相有深湖泥微相。

曙光油田；S32、S3

3油層；沉積微相；曙二區(qū)類型；構(gòu)造；粒度；概率

曙光油田地處遼寧盤錦市盤山縣，地勢(shì)低洼，地面海拔2.6m，常年溫度17～36℃，屬海洋性氣候，盤歡公路穿越該區(qū)，交通便利。曙光油田二區(qū)（簡(jiǎn)稱曙二區(qū)）在構(gòu)造上位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段曙光油田的南部，工區(qū)面積60km2，曙二區(qū)開發(fā)目的層為沙河街組三段大凌河油層、蓮花油層和三四段杜家臺(tái)油層，沙三段油層埋深1 350～2 400m，平均深度1 875m，含油面積為5.6km2，地質(zhì)儲(chǔ)量1 753×104t，可采地質(zhì)儲(chǔ)量578×104t［1］。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)其沉積相研究程度較低，砂體展布規(guī)律不甚清楚。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造特點(diǎn)，本文對(duì)其巖石類型和砂巖結(jié)構(gòu)、巖石相、沉積構(gòu)造及粒度分布特征等相標(biāo)志進(jìn)行了研究。

1 沉積環(huán)境判別標(biāo)志

1.1 巖石類型與結(jié)構(gòu)

通過(guò)統(tǒng)計(jì)34口井的268塊巖石薄片得知，曙二區(qū)S3

2、S3

3油層區(qū)塊有巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石砂巖等4種巖石類型，其中以長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑砂巖為主。碎屑組分占所有巖石組分的55%～99%，平均93.1%。其中，石英占碎屑組分的6%～41%，平均23.7%；長(zhǎng)石占碎屑組分的4%～35%，平均21.2%；巖屑占碎屑組分的2%～72%，平均45.8%（火成巖屑24.7%、變質(zhì)巖屑18.4%、沉積巖屑2.7%），說(shuō)明巖石的成分成熟度低。

填隙物組分占所有巖石組分的2%～45%，平均6.9%，其中，泥質(zhì)雜基占填隙物組分的1%～28%，平均5.0%；方解石膠結(jié)物占填隙物組分的0～25%，平均1.1%。顆粒一般粒徑在0.1mm～5cm，粒度中值平均為0.56mm，碎屑顆粒偏粗。顆粒分選從差到中等，粒度分析的分選系數(shù)從1.96到2.5，平均2.26。碎屑顆粒磨圓度以從次棱到次圓狀為主，說(shuō)明碎屑顆粒在物源區(qū)經(jīng)過(guò)一定距離搬運(yùn)后由洪水重力流帶入到深湖區(qū)。顆粒的接觸以從線到點(diǎn)狀為主，點(diǎn)狀次之；其膠結(jié)類型以接觸型為主，孔隙型次之。上述特征說(shuō)明，巖石的結(jié)構(gòu)成熟度也比較低。

1.2 沉積構(gòu)造特征

曙二區(qū)S32、S33油層沉積構(gòu)造具有較豐富的高密度濁流特征，還顯示有部分牽引流特征。

1.2.1 顯示密度流特征的層理類型

曙二區(qū)S32、S33油層有混雜的塊狀層理、較均一的塊狀層理、粗尾遞變?yōu)橹鞯恼f變層理、遞變—平行層理、平行層理，顯示鮑馬層序AB、ABCE、BC和BCE段的序列特征，以及沖刷充填的層面構(gòu)造。

1.2.2 與牽引流有關(guān)的層理類型

曙二區(qū)S32、S33油層有波狀層理、砂紋層理、紋層狀水平層理等?；疑吧罨疑鄮r中發(fā)育水平層理，反映了曙二區(qū)S32、S33油層時(shí)期處于從半深水到深水湖盆環(huán)境。

1.3 巖石相與沉積類型

巖石相（lithofacies）是巖性和沉積條件的綜合反映，根據(jù)巖性、沉積構(gòu)造和顆粒的支撐機(jī)理等綜合分析，曙二區(qū)S32、S3

3油層砂體有9種巖石相類型［2］：塊狀混雜礫巖（砂礫巖）、泥質(zhì)礫巖（砂礫巖）、塊狀砂礫巖（礫狀砂巖）、遞變砂礫巖（或含礫砂巖）、塊狀砂巖、正韻律平行層理砂巖、微波狀層理粉砂巖（或泥質(zhì)粉砂巖）、灰綠色塊狀層理粉砂質(zhì)泥巖、灰和深灰色塊狀層理或水平紋層泥巖。在垂向上又可組合成7種沉積類型：塊狀中—細(xì)礫巖與塊狀砂礫巖組合；塊狀砂礫巖與含礫砂巖組合；塊狀含礫粗砂巖、中砂巖、細(xì)或粉砂巖組合；細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組合；粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖薄互層的正韻律組合；不等粒砂巖與含礫細(xì)砂巖的薄互層組合；泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖夾薄層砂礫巖組合。

1.4 粒度分布特征

巖石碎屑顆粒的粒度是水動(dòng)力的函數(shù)，受水流能量和搬運(yùn)方式的控制，是識(shí)別沉積環(huán)境的重要標(biāo)志。根據(jù)曙2-5-4井、曙2-3-323井和曙2-9-004井的192塊巖芯樣品的粒度分析資料，分別繪制了C-M圖（粒徑中值圖）和粒度概率累積曲線。

1.4.1 C-M圖

圖1 曙二區(qū)S32、S33油層粒徑中值

從曙2-3-323井的C-M圖（見(jiàn)圖1）可以看出，點(diǎn)群基本沿平行于C=M的基線分布。當(dāng)C為200～1 500μm，點(diǎn)群平行于C=M基線；當(dāng)C為1 500～ 3 000μm，圖形上翹，說(shuō)明有少量底部牽引作用存在；當(dāng)C為3 000μm以上，點(diǎn)群又沿平行于C=M的基線分布。從圖1中可以看出粒級(jí)分布范圍寬，當(dāng)C為200～12 000μm，多數(shù)點(diǎn)群分布在1 200～12 000 μm，其中線的C/M值約等于10倍，反映出該區(qū)塊以高密度、高黏度的懸浮搬運(yùn)為主，沉積物分選很差。

1.4.2 粒度概率累積曲線

在繪制192塊巖芯樣品的粒度概率累積曲線（見(jiàn)圖2）的基礎(chǔ)上，可以將其歸納為以下4種類型：

Ⅰ型，即寬緩單段微上凸的粗尾遞變型，這是研究區(qū)最常見(jiàn)的曲線類型。其曲線主要由寬緩的懸浮段組成，粒度分布區(qū)間很寬，最粗端顆?？芍?3.5 φ（φ是粒度等級(jí)），曲線斜角20°～30°，比較平緩，分選很差。反映出流體懸浮負(fù)載的能量較大，代表洪泛溝道中碎屑流沉積的混雜塊狀礫巖、砂礫巖及礫狀砂巖的沉積特點(diǎn)。

Ⅱ型，即兩段型。其曲線由懸浮總體和跳躍總體組成，懸浮總體含量小于20%；跳躍總體含量較高，達(dá)80%。懸浮總體段斜角較緩，為10°～15°，細(xì)截點(diǎn)為2.8φ；跳躍總體段斜角有緩、有陡，從30°到50°，反映出顆粒分選從差到中等。該曲線類型見(jiàn)于平行層理含礫砂巖和具波狀層理的細(xì)、粉砂巖。說(shuō)明隨著濁流強(qiáng)度和沉積速度的降低，濁流逐漸向牽引流轉(zhuǎn)化［3］。主要見(jiàn)于前緣葉狀體和溝道間。

Ⅲ型，即兩段+過(guò)渡帶型。其曲線主要由懸浮總體和跳躍總體組成，二者之間存在一個(gè)過(guò)渡段，為遞變懸浮段。懸浮總體含量為10%～20%；跳躍總體含量在70%以上，分選中等，細(xì)截點(diǎn)3φ，過(guò)渡帶含量約為10%。該類型見(jiàn)于塊狀砂巖和部分平行層理砂巖，分布于溝道的中、上部。

圖2 曙二區(qū)S32、S33油層粒度概率累積曲線

Ⅳ型，即三段型。其曲線由3個(gè)總體組成，其中懸浮總體含量小于10%，跳躍總體含量為45%～55%，線段斜角30°～50°，分選中等，細(xì)截點(diǎn)3φ，牽引總體含量約為10%～30%，線段斜角為10°～15°，分選差，粗截點(diǎn)1～2φ。主要見(jiàn)于含礫砂巖、不等粒砂巖、粉細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等，層理類型為高密度濁流層序的平行層理、牽引流形成的波狀層理和砂紋層理。反映出水道消失處密度流向牽引流轉(zhuǎn)化及洪水漫溢的水動(dòng)力條件和沉積環(huán)境。

2 沉積微相類型及特征

曙二區(qū)S32、S33油層屬于重力流遠(yuǎn)岸湖底扇沉積體系，發(fā)育有中扇和外扇二種亞相，內(nèi)扇亞相不發(fā)育。

外扇亞相位于溝道末梢以外，為溝道影響不到的地帶。其為深湖泥微相沉積，巖性為厚層暗色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，發(fā)育紋層狀水平層理，自然電位曲線和視電阻率曲線以大段泥巖的平直基線為特征。

中扇亞相是湖底扇的主體亞相，是辮狀溝道最活躍、最發(fā)育的地帶，是構(gòu)成大凌河油層的主要儲(chǔ)集砂體［4］。巖性以砂礫巖為主，有混雜細(xì)礫巖、礫狀砂巖、含礫砂巖、不等粒砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、含礫含砂泥巖等。遞變層理和平行層理發(fā)育，砂體疊加厚度大，由于多次重力流沉積，砂體橫向連片，展布范圍寬。中扇亞相可進(jìn)一步細(xì)分出辮狀溝道微相、溝道間微相和溝道末梢微相。

2.1 辮狀溝道微相

內(nèi)扇主溝道進(jìn)入中扇后分支成多條溝道，組成辮狀溝道區(qū)，構(gòu)成中扇亞相的主體。巖性以砂礫巖為主，其次是細(xì)礫巖、礫狀砂巖、不等粒砂巖、粗—中砂巖。溝道微相發(fā)育沖刷構(gòu)造、遞變層理和平行層理。底部沖刷面上充填片狀和撕裂狀泥礫，系重力流搬運(yùn)過(guò)程中侵蝕下伏泥巖形成的同生角礫，該微相從下往上由多個(gè)正粒序組成，是多次陣發(fā)性突發(fā)事件的產(chǎn)物，每次事件組成一個(gè)正韻律粒序，由砂礫巖（或細(xì)礫巖）向上漸變?yōu)楹[粗砂巖—中砂巖或含礫不等粒砂巖。由沖刷—疊加—再?zèng)_刷—再疊加的多次濁流事件沉積作用形成多個(gè)正韻律的疊加復(fù)合體，單個(gè)正韻律粒序的巖層厚度為1.0～2.5m，由多個(gè)正韻律疊加的單個(gè)溝道砂體（單砂層）厚度一般為10～47m，多個(gè)單砂體在垂向上的疊加厚度可達(dá)92.0m（Ⅲ、Ⅳ砂組），形成非常厚的砂礫巖層。該微相類型的概率累積曲線多表現(xiàn)為Ⅰ和Ⅲ型，自然電位曲線形態(tài)為中—高幅齒化箱形或齒化鐘形。

2.2 溝道間微相

其為洪水高峰期重力流溢出溝道的沉積。重力流溢出溝道后在近溝道處停積較粗的碎屑沉積物，主要為礫質(zhì)和砂質(zhì)高密度濁流堆積，巖性粗而混雜，有砂礫巖、礫狀砂巖、砂巖和泥巖，一般為砂礫巖或含礫砂巖與泥巖的互層或泥巖夾砂礫巖層。常見(jiàn)AB層遞變砂巖相和ABC層砂巖相，砂礫巖或含礫砂巖的單層厚度較溝道砂體薄，一般為2～8m。粒度概率累積曲線具有密度流和洪水牽引流特征，以Ⅳ型為主要特征，自然電位曲線形態(tài)為中—低幅齒形、寬指形、薄箱形或薄鐘形。由于湖水的消能作用，遠(yuǎn)離溝道處的重力流能量逐漸降低，密度流逐漸向牽引流轉(zhuǎn)化，沉積物的厚度減薄，粒度變細(xì)，巖性為泥巖夾薄層砂礫巖、砂巖或粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖與泥巖互層。粒度概率累積曲線具濁流向牽引流轉(zhuǎn)化的特征，以Ⅱ型為主要特征，自然電位曲線為低幅近平直形夾中—低幅尖指形、齒形形態(tài)。

2.3 溝道末梢微相

隨著分叉溝道的向前延伸，由于湖水的消能作用，濁流的能量逐漸降低，分叉溝道趨于消失，并向前在溝道末端前緣沉積下來(lái)，形成溝道末梢微相砂體。分布范圍僅局限于溝道末端前緣和溝道兩側(cè)的較小范圍，區(qū)別于正常三角洲和扇三角洲前緣由湖浪作用形成的前緣砂。巖性為薄—厚層砂礫巖、砂巖夾泥巖、泥質(zhì)粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖與泥巖互層。粒度概率累積曲線具有濁流強(qiáng)度和沉積速度降低、逐漸向牽引流轉(zhuǎn)化的特征，以Ⅱ型為主要特征，自然電位曲線為低—中幅齒化薄箱形、齒形、尖指形。

3 沉積微相在剖面和平面上的變化規(guī)律

在單井沉積微相劃分的基礎(chǔ)上，在曙二區(qū)建立了15條沉積微相對(duì)比剖面，從其沉積微相發(fā)育分布情況可以看出：曙二區(qū)經(jīng)歷了4次大的重力流活動(dòng)，第一次是蓮花Ⅱ砂組沉積時(shí)期，這一時(shí)期表現(xiàn)為充填式的厚沉積；第二次是大凌河Ⅲ砂層組沉積時(shí)期，重力流活動(dòng)能量仍很強(qiáng)，沉積的辮狀溝道砂體厚度大、延伸長(zhǎng)，由于溝道的擺動(dòng)活躍，砂體側(cè)向上、互相疊接連片；第三次是大凌河Ⅱ砂組沉積時(shí)期，這一次重力流活動(dòng)較強(qiáng)，溝道以辮狀分流的形式出現(xiàn)，溝道砂體厚度稍微變??；第四次是大凌河Ⅰ砂組沉積時(shí)期，此時(shí)的辮狀溝道較發(fā)育，溝道砂體厚度變小，以溝間沉積為主，溝道以小分流形式出現(xiàn)，外扇范圍也已擴(kuò)大到曙二區(qū)，說(shuō)明重力流活動(dòng)對(duì)曙二區(qū)的影響已顯微弱。

根據(jù)精細(xì)油藏描述的技術(shù)要求，在單井微相劃分和全區(qū)微相對(duì)比的基礎(chǔ)上，又將單井各小層的沉積微相轉(zhuǎn)換至平面上，編繪了蓮花Ⅱ2、Ⅱ1、Ⅰ2、Ⅰ1和大凌河Ⅲ2、Ⅲ1、Ⅱ2、Ⅱ1、Ⅰ2、Ⅰ1等10個(gè)小層的沉積微相平面展布圖。綜合而言，曙二區(qū)、段油層大凌河Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段砂層組是重力流湖底扇發(fā)育時(shí)期，尤以Ⅲ2、Ⅲ1、Ⅱ2、Ⅱ1小層時(shí)期湖底扇最為發(fā)育，其范圍廣、砂體疊加厚度大、側(cè)向連片寬，從Ⅰ2小層時(shí)期開始，溝道變窄、厚度減小，溝間范圍擴(kuò)大，外扇也擴(kuò)大到本區(qū)塊，說(shuō)明湖底扇明顯萎縮、后退。至Ⅰ1小層末期，重力流溝道對(duì)曙二區(qū)S32、S33油層的影響已經(jīng)很小。

4 沉積模式

通過(guò)對(duì)曙二區(qū)巖心、綜合錄井資料和曙光區(qū)域沉積演化資料分析，根據(jù)上述沉積特征和巖石相類型等相標(biāo)志，證實(shí)曙二區(qū)S32、S33油層是高密度洪水重力流沿西斜坡伸入到湖盆深湖地帶的遠(yuǎn)岸湖底扇沉積體系中以中扇亞相為主體的沉積（見(jiàn)圖3），物源主要來(lái)自西北方向的斜坡上。湖底扇相發(fā)育有中扇和外扇二種亞相，內(nèi)扇亞相不發(fā)育。中扇亞相劃分為辮狀溝道、溝道間和溝道末梢3種微相，而外扇亞相有深湖泥微相［5］。以巖芯資料為依據(jù)，結(jié)合測(cè)井相分析，基本認(rèn)定了曙二區(qū)S32、S33段油層屬于水下扇沉積體系，巖性主要為一套典型的深水環(huán)境沉積的厚層塊狀濁積砂礫巖，砂體厚度大，內(nèi)部夾層少，巖性變化快；儲(chǔ)層巖性以細(xì)礫狀砂巖、不等粒砂巖為主，分選較差，屬高孔、高滲儲(chǔ)層；平面上油層分布穩(wěn)定性較差。

圖3 曙二區(qū)S32，S33塊湖底扇沉積模式

5 結(jié)論

遼河盆地的演化經(jīng)歷了拱張、裂陷和坳陷3個(gè)階段，沙三段時(shí)期為裂陷的深陷期，也是盆地的主要成盆期，湖盆水域迅速擴(kuò)大，水體加深。由于氣候溫?zé)岢睗瘢涤炅看?，洪泛事件頻繁，斷陷周邊物源區(qū)大量碎屑物質(zhì)在陣發(fā)性的洪水作用下，以重力流形式輸入深湖區(qū)。形成了以洪泛為主要成因的高密度流濁積扇體。

在盆地西部，沿一些山口進(jìn)入湖盆的沉積物重力流在寬緩的斜坡上自由分流，形成以各種規(guī)模水道砂體為骨架的湖底扇。據(jù)資料記載，曙光濁積扇是大凌河油層時(shí)期西斜坡濁積扇中較大的一個(gè)，扇體經(jīng)由曙一區(qū)一直延伸至湖盆中心地帶的曙二區(qū)，從扇根到扇中構(gòu)成了油層的砂體骨架。曙二塊S3段屬于該扇體的一部分，位于扇中到扇跟部位。

[1] 馬玉龍,牛仲仁.遼河油區(qū)勘探與開發(fā)[M].北京: 石油工業(yè)出版社,1997.

[2] 柳成志,霍廣君,張冬玲.遼河盆地西部凹陷冷家油田沙三段扇三角洲——湖底扇沉積模式[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào),1999,23(1): 1-4.

[3] 王建功,王天琦,張順,等.松遼坳陷盆地水侵期湖底扇沉積特征及地球物理響應(yīng)[J].石油學(xué)報(bào), 2009,30(3): 361-366.

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[5] 吳崇筠,薛叔浩.中國(guó)含油氣盆地沉積學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1992.

The Shuguang-2 Block was in the middle part of west slope of Liaohe western fault depression. Combined with the regional tectonic characteristics，rock types，sandstone structure，lithofacies，sedimentary structure，distribution characteristics of grain size and other facies marks were analyzed in detail. The results showed that S32and S33oil layers in the Shuguang-2 Block belonged to gravity-flow infralittoral sublacustrine fan sedimentary system，which developed subfacies of middle fan and outer fan without inner fan. The middle fan subfacies contained braided channel，interchannel，and channel tip microfacies，while the outer fan subfacies contained deep lake mud microfacies.

Sedimentary System of S32and S33Oil Layers in the Shuguang-2 Block

Zhao Feng，et al.

TE121.3

A

1004-2970（2011）05-0030-05

趙峰等. 曙光油田二區(qū)S32、S33油層沉積體系研究. 石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2011，22（5）：30～33，44

* 趙峰，男，在讀碩士研究生。2007年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，獲學(xué)士學(xué)位?，F(xiàn)在長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院攻讀碩士研究生，研究方向?yàn)槌练e學(xué)和油藏描述。地址：湖北省荊州市南環(huán)路1號(hào)長(zhǎng)江大學(xué)東校區(qū)地球科學(xué)學(xué)院904（研）信箱，434023。E-mail：278532162@qq.com

2010-09-15

谷風(fēng)樺