徐冠華，蔡進功，蓋蓓，鄭德順，閆建平

（1.中國石化勝利油田分公司西部新區(qū)研究中心，山東 東營257045；2.同濟大學海洋地質(zhì)國家重點實驗室，上海200092；3.山東省東營市廣饒縣質(zhì)監(jiān)局，山東 東營257000；4.河南理工大學資源環(huán)境學院，河南 焦作454000；5.西南石油大學資源與環(huán)境學院，四川 成都610500）

陸相湖盆中心發(fā)育由重力流作用形成的砂體，是深水環(huán)境下的重要沉積類型［1］。由于具有優(yōu)良的生儲蓋組合，濁積巖油藏具有巨大的勘探潛力，是目前東營凹陷油氣儲集體的重要類型之一。沙三段早中時期，在東營凹陷濱縣凸起南坡，濱淺湖發(fā)育扇三角洲相或斜坡扇相。濱南—利津斷裂帶遠岸地區(qū)，處于深湖—半深湖相沉積環(huán)境，發(fā)育由重力流作用形成的濁積扇。前人對濱南地區(qū)的勘探研究主要集中在濱淺湖相的斜坡扇及扇三角洲，對濁積巖的研究少［2-7］。隨著勘探的進展，以往所建立的濁積巖地質(zhì)模型已不能解決勘探遇到的問題。本文通過巖心觀察、分析化驗資料及地球物理資料，總結(jié)濱南地區(qū)沙三段湖相濁積扇的沉積特征，劃分了濁積巖沉積相類型，建立了沉積模式并指出了最具有勘探價值的相類型，為該區(qū)的勘探提供了地質(zhì)依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

濱南地區(qū)位于東營凹陷濱縣凸起以南，東鄰利津生油洼陷，構(gòu)造上屬于濱南—利津斷裂帶（見圖1）。該區(qū)南北分斷塊，東西有溝梁，西北地勢高，東南地勢低。研究區(qū)位于濱南—利津（二臺階）以南，區(qū)內(nèi)沙三段可分為上、中、下3 個亞段。主要巖性類型為深灰色泥巖、褐色油頁巖。濁積砂體主要集中發(fā)育在沙三下亞段，中亞段少量發(fā)育，上亞段基本不發(fā)育。

沙三段早、中期，氣候溫暖濕潤，碎屑物質(zhì)供應充足，為盆地擴張期。在濱縣凸起南坡淺水地帶形成了以沖積扇及扇三角洲為主的沉積體系。向南受濱南—利津斷層的影響，為地形坡度大、 古地形復雜的深水地區(qū)，形成了具有多種沉積特征的濁積砂體。

圖1 東營凹陷研究區(qū)域位置

2 重力流的沉積特征

2.1 巖石學特征

巖性組合復雜。巖石類型既有經(jīng)典濁積巖，也有塊狀砂巖、疊復沖刷粗砂巖、卵石砂巖、顆粒支撐礫巖等非經(jīng)典濁積巖。沙三下亞段底部粒度較粗，以灰色礫巖、砂質(zhì)礫巖、砂巖為主，向上粒度逐漸變細，中間過渡發(fā)育砂泥巖互層，到沙三上亞段基本變?yōu)榛疑?、灰綠色泥巖。巖石類型主要為巖屑長石砂巖或長石巖屑砂巖，泥質(zhì)體積分數(shù)較高。砂巖中填隙物的體積分數(shù)為1%～35%，平均為16%。顆粒中石英體積分數(shù)為39.5%～58.0%，長石的體積分數(shù)為14%～38%，主要為正長石和斜長石。巖屑類型多樣，成分為石英巖屑、結(jié)晶巖屑、噴出巖屑、灰?guī)r巖屑、泥巖巖屑等。成分成熟度低。

2.2 沉積構(gòu)造

巖心觀察過程中，發(fā)現(xiàn)的沉積構(gòu)造是滑塌作用造成的同生變形構(gòu)造以及與濁流活動有關的垂向遞變層理構(gòu)造。主要有：1）遞變層理。底部以細礫巖或者礫狀砂巖居多，向上粒度逐漸變細，為懸浮體含有各種大小不等的顆粒，在流速降低時因重力分異而整體堆積的結(jié)果（見圖2a）。2）塊狀層理。內(nèi)部無任何層理特征，廣泛發(fā)育于近岸水下扇扇中辮狀水道，一般由深水重力流快速堆積而成（見圖2b）。3）疊復沖刷構(gòu)造。具有明顯沖刷界面，底部為以粗粒度為主的遞變層，代表一次重力流事件，上部連續(xù)沉積有厚度不等的平行層理砂巖，是由正遞變層理與平行層理的砂巖組成的“ABAB”序列（見圖2c）。4）平行層理。一般處于高能環(huán)境中，主要發(fā)育扇中辮狀水道前緣微相（見圖2d）。5）包卷層理。多出現(xiàn)在泥巖或者薄互層的砂、泥巖中，是指一個巖層內(nèi)所發(fā)生的紋層盤回和扭曲現(xiàn)象（見圖2e）。6）滑塌變形構(gòu)造。未固結(jié)的軟沉積物在重力作用發(fā)生滑動或者滑塌而形成的變形構(gòu)造，一般認為是快速沉積而產(chǎn)生的（見圖2f）。

2.3 粒度特征

濁積巖的結(jié)構(gòu)特征在粒度的各項參數(shù)方面均有良好的反映。粒度分析資料是常用的相分析基礎資料。本文主要通過C-M 圖和累積概率曲線進行分析。

2.3.1 C-M 圖特征

在C-M（C 為累積概率為1%時的粒徑，M 為粒度中值）圖上，樣品點主要平行于C=M 基線分布（見圖3），沒有滾動和懸浮組分的明顯分異，為典型濁積巖的C-M 圖，反映了遞變懸浮的特點。

圖3 東營凹陷濱南地區(qū)重力流沙三段粒度C-M 圖

2.3.2 累積概率曲線特征

借鑒前人對重力流累積概率曲線的分析經(jīng)驗，本文分析了研究區(qū)的曲線變化特征。由于受到巖心的取心限制，研究區(qū)累積概率曲線的形態(tài)不僅反映了部分重力流的流體性質(zhì)，也體現(xiàn)出了研究區(qū)重力流性質(zhì)的變化。

累積概率曲線表現(xiàn)為4 種形態(tài)：1）上拱弧形（見圖4a，濱654 井，2 965.24 m）。該類曲線沒有明顯的截點，對應為碎屑流及曲線明顯的粒流的顆粒流沉積，雜基支撐或顆粒支撐搬運，巖性為發(fā)育雜基支撐或顆粒支撐構(gòu)造的中細礫巖和含礫中粗砂巖。一般在內(nèi)扇主溝道或中扇辮狀溝道常見。2）低斜率兩段式（見圖4b，濱655 井，2 822.07 m）。由1 個懸浮總體和1 個跳躍總體組成，流體性質(zhì)對應于濁流向牽引流演化的早期。巖性為發(fā)育遞變層理的含礫砂巖，發(fā)育在中扇辮狀溝道。3）臺階狀多段式（見圖4c，濱658 井，2 525.36 m）。由多個直線段組成的臺階狀，代表流體能量較小，但湍動性較強，為碎屑流與濁流之間的過渡類型。一般對應發(fā)育含礫中粗砂巖，在內(nèi)扇主溝道側(cè)緣、中扇辮狀溝道間最常見。4）低斜率滾動—跳躍—懸浮三段式（見圖4d，濱640 井，1 875.24 m）。顆粒以跳躍總體為主，并由2 個粒度次總體組成，代表重力流向牽引流轉(zhuǎn)化的晚期，流體性質(zhì)已接近牽引流。巖性主要為發(fā)育平行層理的中粗砂巖。一般出現(xiàn)在中扇辮狀溝道前緣、溝道間和外扇末端砂微相。

圖4 東營凹陷濱南地區(qū)重力流沙三段粒度累積概率曲線

2.4 電性及地震反射特征

盡管濁積砂體薄、變化較快，但在測井及地震資料方面均有一定的相應特征。其變化規(guī)律為：濁積砂體主體部分儲集體相對較厚，自然電位曲線主要為突變的平滑或略有齒化的箱形、鐘形或復合型，地震相特征為高能量、強振幅、高連續(xù)性、短軸狀的反射特征，發(fā)散結(jié)構(gòu)楔狀體；邊緣部分，自然電位曲線對應低幅度指形、齒形組合等低平行曲線，地震剖面上能量較弱，變振幅，反射雜亂。

3 湖相重力流相類型

前人對湖相重力流沉積相進行了深入研究［8-36］，并進行了分類，其中具有代表性為姜在興［17］將水下扇劃分為近岸水下扇、遠岸濁積扇、滑塌濁積扇。

濱縣—利津斷裂帶位于東營凹陷短軸一側(cè)，斷裂帶坡度大。沙三段沉積期間，濱縣斷層強烈活動，直接引發(fā)了大量碎屑物質(zhì)的搬運，大量沉積物沿斜坡重力下滑在半深湖—深湖沉積形成濁積巖［8-9，24］。從沉積構(gòu)造特征分析，研究區(qū)濁積巖除具有重力流特征外，亦普遍發(fā)育有滑動及滑塌的標志，具有泥沙混雜堆積的混積巖，表現(xiàn)出滑塌濁積巖的特征。

本文依據(jù)研究區(qū)湖盆濁流沉積的實際特征，利用鉆、測井資料，并結(jié)合以上分類，識別出研究區(qū)的濁積巖為近岸水下扇、滑塌濁積扇。其中，滑塌濁積扇主要包括三角洲前滑塌濁積巖及遠岸滑塌濁積巖。

4 重力流的成因模式

前人對重力流的形成機制進行了較多的研究，如趙澄林等將沉積物重力流按照形成機制劃分為洪水型、滑塌型、火山噴發(fā)型等。在此基礎上，結(jié)合沉積動力學原理，筆者對研究區(qū)重力流的成因進行了研究，認為存在洪水型與滑塌型濁流成因模式，建立了沉積模式（見圖5）。

4.1 洪水型

該模式主要與近岸水下扇相對應（見圖5）。在此模式中，洪水是形成重力流扇體的主要控制因素，動能大，可以搬動小礫石，從而形成礫巖和砂巖的重力流濁積巖。當山洪爆發(fā)時，洪水攜帶大量陸源碎屑沉積物，以較大的動能穿越淺水地帶，直接傾注到濱縣斷層腳下深水區(qū)，同時沖刷侵蝕湖底形成水下溝道，并發(fā)生卸載形成雜亂分布的礫巖、粗砂巖相濁積巖，此時的重力流類型主要為碎屑流。之后，湖盆變緩，洪水四散分流，仍然能夠沖蝕下浮沉積物，形成辮狀溝道，堆積了具有塊狀和遞變層理的砂礫巖相濁積巖，重力流類型主要為顆粒流、液化流。隨著搬運距離增加，洪水能量逐漸損失，不再具有侵蝕能力，不再出現(xiàn)溝道。此階段重力流類型基本為液化流、濁流，沉積物呈現(xiàn)出反映低密度濁流的具鮑馬序列的濁積巖。最后，地形平緩，往湖盆方向逐漸過渡為湖相暗色泥巖沉積。

4.2 滑塌型

該模式主要與滑塌濁積扇相對應。淺水區(qū)的三角洲砂體沉積到一定厚度，在外界觸發(fā)機制作用下，滑坡沉積物與水混合變?yōu)樯百|(zhì)濁流，沿著底面向下滑動。濁流不斷延伸，依據(jù)其能量大小，逐漸在斜坡處或湖盆深處沉積下來，形成濁積巖體。按照其所分布的位置可分為三角洲前滑塌濁積巖及遠岸滑塌濁積扇，主要形態(tài)基本為透鏡狀或者扇狀等，沉積物粒度較細，最粗巖性為中砂巖。遠岸滑塌濁積扇較三角洲前滑塌濁積巖分布基本在深湖，規(guī)模小。

圖5 濱南凸起南坡濁積巖沉積模式

5 濁積扇與含油氣性分析

研究區(qū)濁積巖類型多樣，數(shù)量多，斷層溝通油源，成藏條件優(yōu)越，發(fā)育巖性及構(gòu)造-巖性復合油藏。通過對濱南油田含油區(qū)塊重點井的錄井及測井油氣顯示結(jié)果進行統(tǒng)計，結(jié)合前人研究認為，砂體含油性與油源條件、沉積相、運移條件等有密切的關系。

5.1 充足的油源條件

研究區(qū)重力流砂體平面上緊鄰利津生油凹陷，沉積在深水地區(qū)。遠岸滑塌濁積扇主要分布在深湖，本身在烴源巖中。其次為近岸水下扇，與烴源巖接觸，并且從外扇到內(nèi)扇地勢逐漸增高，逐漸遠離烴源巖。三角洲前滑塌濁積巖主要分布在斜坡處，距離烴源巖最遠。遠岸滑塌濁積扇條件最好。

5.2 良好的油氣運移條件

從油氣運移角度看，濱縣凸起南坡位于油氣從生油洼地向盆地邊緣運移，其運移動力主要是壓實作用及欠壓實作用，具有動力足、通道多的特點。其運移的通道主要為斷層及儲層中的孔隙。多期次的構(gòu)造運動使得本區(qū)斷裂與儲層在空間上相互配合，構(gòu)成了油氣運移的立體通道。

5.3 有利的沉積相帶

遠岸滑塌濁積扇體積小，但分布位置與烴源巖直接接觸，故其含油氣性最好，容易形成透鏡體油藏。近岸水下扇砂體易被斷層所切割，形成的斷塊油藏或者斷層溝通型上傾尖滅油藏中，最為有利的沉積微相基本為中扇辮狀水道微相。因此，下一步勘探應以近岸水下扇滑塌形成的濁積扇體及中扇辮狀水道微相為主。

6 結(jié)論

1）濱縣凸起南坡濁積扇砂體發(fā)育，表現(xiàn)為典型的重力流沉積特征。

2）工區(qū)沉積相可劃分為近岸水下扇和滑塌濁積扇，其成因模式分別為洪水重力流及滑塌重力流。

3）工區(qū)砂體具有優(yōu)良的成藏條件，最有利的儲集相帶為近岸水下扇滑塌形成的濁積扇體及近岸水下扇中扇辮狀水道微相。

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