李維祿， 徐懷民， 高思宇， 江同文， 韓如冰， 黃 素， 郭文飛， 余義常

(1. 中國(guó)石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249； 2. 國(guó)家海洋信息中心，天津 300171； 3. 中國(guó)石油塔里木油田分公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆 庫(kù)爾勒 841000； 4. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083； 5. 中國(guó)石油西南油氣田分公司，四川 成都 610051)

三角洲改造背景的浪控濱岸砂體成因類型及展布特征?
——以塔里木盆地東河塘地區(qū)“東河砂巖”為例

李維祿1，2， 徐懷民1 ??， 高思宇2， 江同文3， 韓如冰4， 黃 素5， 郭文飛1， 余義常1

(1. 中國(guó)石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249； 2. 國(guó)家海洋信息中心，天津 300171； 3. 中國(guó)石油塔里木油田分公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆 庫(kù)爾勒 841000； 4. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083； 5. 中國(guó)石油西南油氣田分公司，四川 成都 610051)

塔里木盆地的東河砂巖體并不是簡(jiǎn)單的濱岸沉積產(chǎn)物，在不同地區(qū)具備獨(dú)特的沉積背景，發(fā)育不同模式控制的砂體。根據(jù)鉆井、測(cè)井和地震等資料，通過(guò)塔里木盆地東河1油田實(shí)例研究，揭示了該地區(qū)浪控濱岸砂體的沉積機(jī)制和分布樣式。結(jié)果表明，東河塘地區(qū)東河砂巖沉積發(fā)育具有三角洲改造背景的浪控濱岸沉積體系，其形成源于區(qū)域上的浪控三角洲背景，海侵期遭受波浪及沿岸流的強(qiáng)烈改造，形成現(xiàn)今的濱岸沉積體系。在此基礎(chǔ)上，將改造作用最明顯的臨濱帶砂體按成因類型進(jìn)一步分級(jí)，提出了臨濱壩的三類砂體組成單元：正常濱岸沉積型、水下分流河道改造型以及河口壩改造型。同時(shí)，對(duì)其分布及演化進(jìn)行了探討，認(rèn)為正常濱岸沉積的灘壩砂體整體呈相對(duì)席狀平行于古海岸線分布，在局部構(gòu)造較低部位形成不規(guī)則窄條帶狀的臨濱槽沉積；三角洲前緣改造型濱岸砂體兼具原始三角洲和現(xiàn)代濱岸沉積的形態(tài)特征，原始水下分流河道砂體自北東方向呈樹(shù)枝狀向海延伸；河口砂壩在原始水下河道河口處呈舌狀分布；席狀砂發(fā)生明顯側(cè)向遷移、以片狀分布。

塔里木盆地； 東河砂巖； 三角洲改造背景； 浪控濱岸沉積體系； 砂體成因類型； 分布特征

塔里木盆地的“東河砂巖”是重要的勘探開(kāi)發(fā)單元，自1990年?yáng)|河1井獲得高產(chǎn)油氣流以來(lái)一直為廣大的學(xué)者所關(guān)注。經(jīng)過(guò)多年的勘探開(kāi)發(fā)和多學(xué)科綜合研究，東河砂巖的層序地層分析，砂體成因以及沉積相帶等方面取得了許多重要進(jìn)展[1-4]，認(rèn)為塔里木盆地東河砂巖是晚泥盆世-早石炭世時(shí)期沉積的一套穿時(shí)的巖石地層單元[5-6]，具有較強(qiáng)的分區(qū)性，分布范圍較廣，隨海平面變化形成了5個(gè)不同期次的沉積[7]。近年來(lái)，等時(shí)異相的沉積模式在區(qū)域性地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上建立起來(lái)[8]，三角洲相、海灣相、濱岸-淺灘相等沉積相類型相繼在塔北隆起不同地區(qū)被識(shí)別[9]。綜合前人的研究成果，認(rèn)為東河砂巖不是簡(jiǎn)單的濱岸相沉積。

塔北隆起DH1油田東河砂巖油藏是我國(guó)首例高產(chǎn)海相砂巖油藏，與常見(jiàn)的陸源碎屑巖油藏類型不同。東河砂巖段是東河塘油田的主力產(chǎn)層，也是國(guó)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)的巨厚的優(yōu)質(zhì)海相砂巖儲(chǔ)層[10]，以往研究認(rèn)為東河1油田東河砂巖是一套濱岸相砂體[5,7,11,12]，具有厚度巨大、埋藏深、儲(chǔ)集性能好的特點(diǎn)。目前油藏進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，隨含水上升，層間矛盾突出，部分高滲層中已形成優(yōu)勢(shì)通道，無(wú)效注水增加，油田開(kāi)采難度越來(lái)越大，單純的認(rèn)為東河1井區(qū)東河砂巖發(fā)育典型濱岸沉積的認(rèn)識(shí)已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)的需要。針對(duì)這種情況，對(duì)于儲(chǔ)層砂體地質(zhì)成因機(jī)理的重新認(rèn)識(shí)顯得很有必要。本文以塔里木盆地塔北隆起東河1油田為例，通過(guò)解析多因素沉積環(huán)境下的砂體單元組合特征和不同成因類型儲(chǔ)層的分布特征，對(duì)有利砂體的分布預(yù)測(cè)做出了嘗試。

1 地質(zhì)背景

東河塘油田位于新疆庫(kù)車縣東河塘鄉(xiāng)西南約6 km，構(gòu)造位置位于塔里木盆地塔北隆起輪臺(tái)凸起東河塘斷裂帶(見(jiàn)圖1)，DH1油田東河砂巖油藏頂面構(gòu)造形態(tài)為一個(gè)受北界逆斷層控制的、北東-南西走向不對(duì)稱短軸背斜。油藏構(gòu)造主體部位無(wú)大規(guī)模斷層，所發(fā)育斷層多數(shù)在含油邊界以外，或靠近含油邊界，對(duì)油藏開(kāi)發(fā)影響較小。

圖1 東河塘油田地理與構(gòu)造位置圖

本次研究的目的層為CIII油組東河砂巖段，鉆遇厚度20～200 m，底部為砂體上超不整合面，頂部為削蝕不整合，整體被劃分為1個(gè)三級(jí)層序，發(fā)育海侵(TST)和高位(HST)2個(gè)體系域，低位域不發(fā)育[13]，結(jié)合前人典型濱岸海灘相沉積體系的研究成果[5,7,12,14]，其中發(fā)育前濱、臨濱以及過(guò)渡帶沉積。東河塘地區(qū)石炭系東河砂巖是一套厚層狀灰色、灰白色的細(xì)粒石英砂巖，沿海岸呈條帶狀分布，走向與岸線平行，砂體穩(wěn)定且連片分布。在電性特征上，自然電位曲線和自然伽馬曲線均呈微齒化箱形，其值分別為12～20 mV和27～45 API；深電阻率曲線自上而下呈臺(tái)階狀，視深電阻率值0.3～5 Ω·m；聲波時(shí)差曲線呈波狀，其值為65～75 μs/ft。

2 浪控濱岸砂體沉積特征

2.1 地震剖面及屬性分析

東河砂巖是一套海侵背景下沉積的砂體[5,7]，其頂(Tg22)、底界面(Tg3)在地震剖面上均較容易識(shí)別。東河砂巖在地震剖面上會(huì)出現(xiàn)不同強(qiáng)度的反射，可以據(jù)此分析其分布特征。通過(guò)對(duì)該區(qū)域地震剖面的分析，發(fā)現(xiàn)東河1井區(qū)(見(jiàn)圖2a中井位所在區(qū)域)主要表現(xiàn)為一系列低角度、延伸相對(duì)較長(zhǎng)的斜坡層，具有濱岸砂巖的反射特征，推斷研究區(qū)東河砂巖沉積時(shí)期總體上表現(xiàn)為浪控濱岸沉積環(huán)境。另外，在研究區(qū)外的北東方向存在一系列高角度的、向南西方向進(jìn)積的疊瓦狀前積構(gòu)造體(見(jiàn)圖2a)，推斷在研究區(qū)東河砂巖沉積時(shí)期，附近區(qū)域發(fā)育有浪控三角洲體系。

根據(jù)地震屬性可以在一定程度上進(jìn)行巖性的識(shí)別，研究表明，中高均方根振幅屬性是砂巖的富集區(qū)域，可以反映一定時(shí)期內(nèi)的砂體的地震響應(yīng)，因此，通過(guò)提取東河塘三維區(qū)均方根振幅屬性來(lái)分析區(qū)域上的砂體展布形態(tài)[15]。海侵域的均方根振幅提取于東河砂巖底界面(Tg3)之上的20 ms時(shí)窗，三維區(qū)域上顯示北東部向南東部進(jìn)積的非對(duì)稱型葉狀三角洲(見(jiàn)圖2b)。高位域的均方根振幅提取于東河砂巖頂界面(Tg22)之下20 ms時(shí)窗，顯示三角洲的范圍比之前更短，形態(tài)破壞更為嚴(yán)重，研究區(qū)內(nèi)顯示北西-南東方向延伸的弓形沙壩沉積(見(jiàn)圖2c)。這證明，發(fā)育于早期海侵域時(shí)期的三角洲前緣區(qū)域很可能被后來(lái)強(qiáng)烈的波浪作用所重新改造。

2.2 沉積特征及差異性研究

2.2.1 巖性、巖礦及粒度特征 通過(guò)對(duì)研究區(qū)取芯井的巖心觀察與樣品分析，結(jié)果顯示東河地區(qū)東河砂巖主體巖性為灰白色細(xì)砂巖，含少量的泥巖及礫巖；巖礦組分主要為長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖，包含部分巖屑質(zhì)石英砂巖、長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖以及巖屑砂巖。石英平均含量71.7%，巖屑次之，平均含量22.6%，含少量長(zhǎng)石，平均含量5.7%，成分成熟度較高。同時(shí)，該區(qū)東河砂巖顆粒粒度分布區(qū)間為0.1～0.25 mm，磨圓較好，多為次圓狀，顆粒間多呈點(diǎn)線接觸；填隙物含量小于10%，主要為孔隙膠結(jié)，具有較高的結(jié)構(gòu)成熟度，在一定程度上反映了該區(qū)的波浪淘洗作用。

該區(qū)東河砂巖粒度分布總體以跳躍組分為主，體現(xiàn)較強(qiáng)的水動(dòng)力特征，懸浮組分的含量占15%～20%，滾動(dòng)組分含量極少。其中，部分跳躍組分表現(xiàn)為2個(gè)粒度次組分，在粒度概率累積曲線上表現(xiàn)為2個(gè)相交的線段，反映濱岸環(huán)境下波浪的沖刷回流作用。

據(jù)以上推測(cè)，巖屑砂巖和石英砂巖2種類型的巖礦組分可能是兩部分沉積混合的結(jié)果，而該區(qū)2種類型的的粒度概率累積曲線——三段式及兩段式，分別反映了雙向流和單向流的水動(dòng)力特征。

(a. 地震響應(yīng)特征[9]。 a. Seismic response characteristics[9]. b. 均方根振幅屬性(沿東河砂巖頂向下20 ms)。b. RMS amplitude attribute (20 ms below the top of ‘Donghe sandstone’). c. 均方根振幅屬性(沿東河砂巖底向上20 ms)。c. RMS amplitude attribute (20 ms above the bottom of ‘Donghe sandstone’).圖b、c中白框?yàn)檠芯繀^(qū)域。 The white box in figure b,c shows the study area.)

圖2 東河塘地區(qū)東河砂巖段地震響應(yīng)特征以及屬性特征

Fig.2 Seismic profile and attribute feature of ‘Donghe sandstones’ in Donghetang area

2.2.2 沉積構(gòu)造特征 沉積構(gòu)造對(duì)沉積環(huán)境的研究和識(shí)別有重要的知識(shí)作用[16]。東河地區(qū)東河砂巖的沉積構(gòu)造以交錯(cuò)層理為主，包括沖洗交錯(cuò)層理、低角度斜層理、楔狀交錯(cuò)層理、塊狀層理以及槽狀交錯(cuò)層理等，其中，沖洗交錯(cuò)層理屬于典型的前濱以及砂壩沉積構(gòu)造(見(jiàn)圖3a)，向陸及向海兩個(gè)方向傾斜的層系楔狀低角度相交；低角度斜層理又稱低角度交錯(cuò)層理，在東河井區(qū)普遍存在(見(jiàn)圖3e)，主要由粉砂巖與細(xì)砂巖互層構(gòu)成，傾角較??；楔狀交錯(cuò)層理表現(xiàn)為層系之間界面不平行但為平面，厚度變化呈楔形，常顯示海洋淺水地帶環(huán)境(見(jiàn)圖3b)；塊狀層理表現(xiàn)為較高的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度，常含有泥質(zhì)條帶，形成脈狀層理(見(jiàn)圖3g)；槽狀交錯(cuò)層理層系底界為槽形沖刷面，頂部被切割，該區(qū)域受取芯直徑的影響，觀察到的規(guī)模較小(見(jiàn)圖3c)。這些層理特征主要反映了濱淺海環(huán)境下的波浪、沿岸流對(duì)沉積物的沖刷以及改造作用。

同時(shí)，也存在部分分層理構(gòu)造反映三角洲前緣的單向水流特征，如板狀交錯(cuò)層理(見(jiàn)圖3b)、平行層理(見(jiàn)圖3h)、不對(duì)稱波狀層理(見(jiàn)圖3f)等。板狀交錯(cuò)層理常見(jiàn)于河流沉積中，層系界面為平面且彼此平行。平行層理由平行而又幾乎水平的紋層狀砂和粉砂組成，形成于較強(qiáng)的水動(dòng)力條件下流動(dòng)水作用，一般出現(xiàn)在急流及高能量的環(huán)境。波狀層理呈對(duì)稱或不對(duì)稱的波狀，其中對(duì)稱形態(tài)反映沉積物的波浪振蕩作用，非對(duì)稱形態(tài)反映單向水流的運(yùn)動(dòng)。

(a.沖洗交錯(cuò)層理，A4井，5 839.5 m。 a. Wash cross stratification, well A4, 5 839.5 m; b.楔狀交錯(cuò)層理，A4井，5 766.3 m。b. Wedge cross stratification, well A4, 5 766.3 m；c.槽狀交錯(cuò)層理，A4井，5 833.2 m。c. Through cross stratification, well A4, 5 833.2 m；d.板狀交錯(cuò)層理，A3井，5 832.14 m。d. Plate cross stratification, well A3, 5 832.14 m；e.低角度交錯(cuò)層理，A4井，5 760.7 m。e. Low-angle cross stratification, well A4, 5760.7m；f.波狀層理，A3井，5 834.8 m。f. Wavy bedding, well A3, 5 834.8 m；g.塊狀層理，A3井，5 722.3 m。g. massive bedding, well A3, 5 722.3 m；h.平行層理，A4井，5 754.9 m。h.Parallel bedding, well A4, 5 754.9 m；i.重礦物富集(黃鐵礦)，A3井，5 717.66 m。i. Heavy mineral (pyrite) enrichment, well A3, 5 717.66 m；j. 泥質(zhì)條帶，A3井，5 727.2 m。j. Politic strip, well A3, 5 727.2 m；k.生物擾動(dòng)構(gòu)造，A3井，5 732.3 m。k. Bioturbation, well A3, 5 732.3 m；l.波痕，A3井，5 718.2 m。l. Wavemark, well A3, 5 718.2 m.)

圖3 東河塘地區(qū)不同成因砂體巖心典型層理類型

Fig.3 Typical stratification in different sedimentary environments of the study area

3 三角洲改造背景的浪控濱岸砂體沉積機(jī)制

3.1 東河砂巖沉積控制因素

在對(duì)東河砂巖沉積特征及其差異性分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究[5,7,9,11,17]，認(rèn)為東河1井區(qū)沉積主要受物源供給、水動(dòng)力、相對(duì)海平面變化以及古地貌的影響。

物源供應(yīng) 陳秀艷等根據(jù)重礦物的Q型聚類分析、穩(wěn)定系數(shù)和ZTR指數(shù)特征，并結(jié)合砂巖碎屑組分含量分析分析了研究區(qū)的物源體系[18]，認(rèn)為東河地區(qū)濱岸砂巖存在兩種物源供給類型，即來(lái)自于研究區(qū)北東部輪臺(tái)凸起的浪控三角洲物源以及部分海底波浪侵蝕搬運(yùn)沉積，其中，三角洲物源占據(jù)主體。從地震相分析看出，在東河1井區(qū)北東部發(fā)現(xiàn)的疊瓦狀三角洲前積結(jié)構(gòu)以及改造形態(tài)的三角洲前緣砂證明充沛的物源在波浪的作用下不斷地被改造、搬運(yùn)以及再沉積，形成研究區(qū)廣泛分布的砂體。

水動(dòng)力條件 在該區(qū)域的沉積環(huán)境中，波浪及其次生的沿岸流是對(duì)沉積物發(fā)生侵蝕、搬運(yùn)和沉積作用的主要水動(dòng)力條件。東河砂巖沉積時(shí)期，海侵背景下的強(qiáng)勁波浪作用產(chǎn)生強(qiáng)大的沿岸流，三角洲物源斜交入海，在高能的波浪和單向強(qiáng)沿岸流的聯(lián)合作用下，砂體分布和排列方向產(chǎn)生強(qiáng)烈的變化。

相對(duì)海平面變化 東河砂巖沉積時(shí)期整體上處于泥盆系晚期海侵事件范圍內(nèi)，雖然物源較為豐富，但是可容空間的增長(zhǎng)速度大于沉積物的供給速度，相對(duì)海平面上升，這時(shí)產(chǎn)生了退積型的沉積序列。

古地貌特征 通過(guò)拉平古隆起上覆沉積層的古沉積水平面的方法，大致恢復(fù)了東河地區(qū)的古地貌特征。沿北東-南西方向的地震剖面可以看出(見(jiàn)圖2a)，在東河砂巖層序發(fā)育期間，主控古地貌表現(xiàn)為東河塘地區(qū)的深陷區(qū)域，常發(fā)育浪控三角洲沉積體系，形成豐富的物源供應(yīng)。沿北西向向南東向?yàn)樯钕輩^(qū)和隆起區(qū)的過(guò)渡(見(jiàn)圖4)，這些部位存在混合沉積區(qū)，常發(fā)育臨濱-濱外遠(yuǎn)濱。

3.2 浪控濱岸沉積機(jī)制及沉積模式

綜上分析認(rèn)為，東河1地區(qū)東河砂巖沉積特征有著較為明顯的差異，存在著不同于典型濱岸沉積的形成機(jī)制和沉積模式。結(jié)合控制因素的分析，建立了三角洲改造背景的浪控濱岸沉積體系，認(rèn)為東河地區(qū)東河砂巖的形成受河流和海洋波浪的相互作用，整體上依然呈現(xiàn)濱岸相的沉積特征(見(jiàn)圖5)。

(a．VI型三角洲沉積體系。a. Depositional system of type IV delta; b.典型濱岸沉積模式。b. Typical shore deposits model; c.研究區(qū)臨濱砂體展布模式。c. The distribution patterns of the shoreface sands in study area; d.研究區(qū)臨濱砂體成因類型模式。d. The genetic types model of the shoreface sands in study area.)

圖5 三角洲改造背景的浪控濱岸沉積成因模式圖

Fig.5 Genetic model of wave-dominated shore deposits with reworked delta background

根據(jù)地貌特點(diǎn)、水動(dòng)力狀況、沉積物特征，由岸向?？梢来蝿澐譃榍盀I帶、臨濱帶以及過(guò)渡帶等亞相(見(jiàn)圖5b海岸沙丘及后濱帶在研究區(qū)不發(fā)育)。其成因有別于典型濱岸沉積[19-21]，砂體分布具有浪控三角洲(Coleman三角洲砂體類型第VI類)[19]的特征，在早海侵域期間研究區(qū)北東部的三角洲物源斜交海岸線入海(見(jiàn)圖5a)，對(duì)沖流帶的地貌造成影響，向岸突出的區(qū)域受強(qiáng)勁波浪能量的作用，產(chǎn)生斜交或者平行于岸線的沿岸流，并在碎浪帶傳播。在高能波浪和單向強(qiáng)沿岸流的聯(lián)合作用下，砂體的分布和排列方向產(chǎn)生強(qiáng)烈變化，沿海岸形成延伸很遠(yuǎn)的海灘砂體。在晚海侵域和高位域，海平面和波浪影響達(dá)到最大，三角洲前緣河口壩砂巖被風(fēng)暴浪強(qiáng)烈的重改造。這些砂體一方面受河道作用及沿岸流的沖洗影響，沿物源方向(NE—SW)，砂體呈現(xiàn)原始三角洲前緣的前積特征；一方面受到垂直海岸的波浪作用的淘洗改造作用，沿海水侵入方向(SE—NW)，砂體呈退積樣式，部分砂體仍保留原始三角洲前緣沉積單元(見(jiàn)圖5c、d)。

3.3 浪控濱岸砂體成因分類

在沉積模式的指導(dǎo)下，建立了基于沉積差異的砂體分類方案。由于研究區(qū)地理位置和構(gòu)造地形等原因，波浪對(duì)原始三角洲沉積的改造主要表現(xiàn)為臨濱帶沉積環(huán)境以及部分過(guò)渡帶沉積環(huán)境，前濱帶和大部分過(guò)渡帶仍以正常濱岸和淺海陸棚沉積為主。下面重點(diǎn)針對(duì)研究區(qū)發(fā)育較為廣泛的臨濱壩、臨濱灘以及部分過(guò)渡帶砂進(jìn)行分類，并總結(jié)了特征(見(jiàn)表1)。

表1 三角洲改造背景的浪控濱岸砂巖砂體成因類型特征表

Note:①Types；②Sedimentary structures；③Phythm；④Typical logging curve shape(GR)；⑤Feature description；⑥Shoreface bar；⑦Shoreface th；⑧Transition zone sands

將該地區(qū)的東河砂巖解釋為三角洲改造背景下的浪控濱岸沉積而非正常濱岸沉積對(duì)有利儲(chǔ)層的分布具有重要的控制作用，不同成因的砂體造成了微觀孔隙結(jié)構(gòu)和宏觀物性特征的差異。壩和灘作為濱岸沉積的有利相帶，在此基礎(chǔ)上的分級(jí)為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)單元和優(yōu)勢(shì)通道的研究提供了地質(zhì)依據(jù)。其中，水下分流河道改造型臨濱壩、河口壩改造型臨濱壩以及三角洲砂改造型灘，沉積過(guò)程中受到兩種水動(dòng)力作用的影響和改造，砂巖分選磨圓均較好，含少量粘結(jié)成份，平均孔隙度為12%～91%，平均滲透率為5～240 mD，形成了良好的儲(chǔ)層，有利于油氣的富集，將成為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)單元。整體來(lái)看，三角洲改造型砂體儲(chǔ)層質(zhì)量要優(yōu)于正常濱岸沉積型砂體，而過(guò)渡帶中發(fā)育的砂體滲流性能弱且非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層質(zhì)量較差；在全部砂體類型中，水下分流河道改造型壩砂孔喉空間大、連通性好，儲(chǔ)集性能和滲流能力相對(duì)最佳，但非均質(zhì)性略強(qiáng)。

4 三角洲改造背景的浪控濱岸砂體沉積相序及分布演化規(guī)律

4.1 沉積相序特征

東河砂巖相層序表現(xiàn)為一個(gè)退積型的沉積序列，即濱岸前濱帶之上往往被臨濱帶砂體沉積所覆蓋(見(jiàn)圖6a)，自下而上呈現(xiàn)上臨濱、中臨濱及下臨濱環(huán)境的沉積特征，緊接著沉積的是遠(yuǎn)濱過(guò)渡帶的砂泥互層沉積(見(jiàn)圖6b)，具體到研究區(qū)，層序的頂部往往被陸上環(huán)境的河流及三角洲沉積所侵蝕。在對(duì)研究區(qū)的砂體進(jìn)行沉積成因分類的基礎(chǔ)上，原始三角洲沉積單元在沉積相序上也有所體現(xiàn)，因?yàn)椴ɡ说葘?duì)三角洲的改造在臨濱壩體現(xiàn)最為明顯，因此這里主要針對(duì)臨濱壩砂體進(jìn)行說(shuō)明。

臨濱壩垂向?qū)有蛑饕腥惿绑w單元：第一類砂體單元(①)為波浪攜帶的碎屑物質(zhì)堆積形成的壩砂，主要是中、細(xì)砂巖，整體上呈反韻律，層理構(gòu)造及粒度特征反映波浪的沖流及回流沉積作用；第二類砂體單元(②)是水下分流河道砂，巖性主要是細(xì)砂巖，受波浪淘洗作用，大部分泥質(zhì)沉積被沖刷，偶爾含有薄的夾層和分選差的砂帶， 呈正韻律特征，流水型層理較發(fā)育；第三類砂體單元(③)是河口壩砂，沉積物主要是細(xì)砂巖，發(fā)育小型槽狀交錯(cuò)層理，呈反韻律特征。這三類砂體單元構(gòu)成了研究區(qū)臨濱的不同成因類型，分流河道改造型臨濱壩由底部第一類和頂部第三類砂體單元構(gòu)成(見(jiàn)圖6b1, 6c1)，受河道韻律性影響，自然伽馬曲線為不規(guī)則鐘形，呈現(xiàn)出受改造的正韻律特征，整體上來(lái)看以復(fù)合韻律為主(見(jiàn)表1)；河口壩改造型臨濱壩由底部第二類和頂部第三類砂體單元構(gòu)成(見(jiàn)圖6b2, 6c2)，自然伽馬曲線為不規(guī)則漏斗形或齒化箱形，表現(xiàn)為受改造的反韻律，整體為復(fù)合韻律(見(jiàn)表1)；正常濱岸沉積型臨濱壩主要發(fā)育第三類砂體單元(見(jiàn)圖6b3, 6c3)，自然伽馬曲線呈現(xiàn)出漏斗形，體現(xiàn)典型高能海岸砂體的反韻律特征(見(jiàn)表1)。

臨濱灘的厚度較臨濱壩薄，沉積物相對(duì)較細(xì)，層理構(gòu)造也更為簡(jiǎn)單。因此第一類和第二類砂體單元不作區(qū)分，統(tǒng)稱三角洲前緣砂，同第三類砂體單元一起構(gòu)成兩類臨濱灘：三角洲前緣砂改造型臨濱灘和正常濱岸沉積型臨濱灘(見(jiàn)表1)。臨濱凹槽主要是破浪、碎浪等波浪作用沖刷回流時(shí)形成的充填凹槽，沉積物粒度明顯偏細(xì)且分選較差，常形成無(wú)形夾層，測(cè)井曲線上對(duì)應(yīng)于自然伽馬曲線高值和地層傾角曲線的尖峰狀鋸齒處。

(a.研究區(qū)剖面相帶展布樣式。 a. The profile distribution of the facies in study area; b.東河砂巖垂向沉積相序剖面及三類成因臨濱壩垂向韻律特征。b. The vertical sequence of the ‘Donghe sandstone’ facies and the vertical prosodic features of the shoreface bar with three types of genesis; c.三類臨濱壩對(duì)應(yīng)砂體模式。c. The sandbody models corresponding to the three types of shoreface bar.)

圖6 東河地區(qū)三角洲改造背景的浪控濱岸砂巖垂向相序特征

Fig.6 The internal compontent unit genetic types of wave-dominated shore deposits with reworked delta background in Donghetang area

4.2 平面分布及演化

東河砂巖沉積時(shí)期，就研究區(qū)范圍而言，整體上處于東河塘坳陷的濱岸洼地中，浪控三角洲的三角洲前緣受波浪的強(qiáng)烈改造形成具有前濱和臨濱等濱岸沉積特征。東河砂巖段所處的CIII油組發(fā)育了三種類亞相環(huán)境，依次為：前濱—臨濱—過(guò)渡帶亞相。其中，正常濱岸沉積的灘壩砂體整體呈相對(duì)席狀平行于古海岸線分布，在局部構(gòu)造較低部位形成不規(guī)則窄條帶狀的臨濱槽沉積；過(guò)渡帶砂、泥也呈現(xiàn)出連片狀分布的特征。三角洲物源主要來(lái)自于北東方向，原始水下分流河道砂體自北東方向呈樹(shù)枝狀向海延伸；河口砂壩在原始水下河道河口處呈舌狀分布；席狀砂發(fā)生明顯側(cè)向遷移、以片狀分布；進(jìn)入研究區(qū)后，由于受到波浪作用改造，后期席狀砂分布面積變小、與水下分流河道和河口砂壩沉積物都變成條帶狀沿海岸線分布，逐漸形成了現(xiàn)今所見(jiàn)的具三角洲改造背景的浪控濱岸沉積面貌(見(jiàn)圖5、7)。

(a.第一階段前濱沉積。a. The foreshore deposits of the first stage; b,c.第二階段臨濱沉積(包含部分原始三角洲前緣沉積改造)。b, c. The shoreface deposits of the second stage (including partial reworked original delta front deposits); d.第三階段過(guò)渡帶沉積(三角洲物源影響較小)。d. the transitional deposits of the third stage (with little influence of delta procenance).)

圖7 東河塘井區(qū)東河砂巖沉積相帶及成因砂體平面分布及演化

Fig.7 The distribution and evolution of sedimentary facies and genetic sands of Donghe sandstones in Donghetang area

在大的海侵背景下，經(jīng)歷了海侵域以及高位域這樣一個(gè)由前濱沉積—臨濱沉積—過(guò)渡帶沉積的演化過(guò)程。早期第一階段，海水自南東向北西侵入，研究區(qū)內(nèi)沉積前濱亞相，岸線方向?yàn)楸睎|—南西向，末期南東方向開(kāi)始出現(xiàn)臨濱亞相，發(fā)生相變(見(jiàn)圖7a)。該沉積時(shí)期，未見(jiàn)原始三角洲物源改造成分的注入。隨后第二階段出現(xiàn)大范圍海侵，前濱沉積相變?yōu)榕R濱沉積，研究區(qū)小范圍內(nèi)變化較為突然，這時(shí)物源有兩部分，一是正常濱岸沉積，沉積物在波浪作用下向岸搬運(yùn)，砂壩遷移、侵蝕、再沉積；二是原始三角洲前緣沉積物受到波浪的強(qiáng)烈淘洗，造成懸浮沉積物的廣泛散布，泥幾乎完全被帶到陸棚淺海中，原始三角洲沉積被波浪改造，這兩部分沉積混合形成了現(xiàn)代濱岸特征的結(jié)構(gòu)，主要體現(xiàn)在臨濱壩以及臨濱灘的組成要素，總體上看，臨濱壩占據(jù)主體，形態(tài)上平行于岸線分布不，迎浪面向海突進(jìn)。沉積末期達(dá)到最大海泛，北西部相變?yōu)檫^(guò)渡帶沉積(見(jiàn)圖7b,c)。第三階段過(guò)渡帶砂體占據(jù)主體，北東向的三角洲物源對(duì)本區(qū)沉積仍存在影響，但比例減小(見(jiàn)圖7d)。

5 結(jié)論

(1) 東河塘地區(qū)東河砂巖發(fā)育三角洲前緣改造背景下的浪控砂質(zhì)濱岸沉積體系，物源供給、水動(dòng)力條件、海平面變化以及古地貌特征等因素綜合控制了濱岸砂體的發(fā)育。

(2) 東河地區(qū)的濱岸砂巖在沉積特征上存在著差異，在成因機(jī)制分析的基礎(chǔ)上劃分了分流河道改造型臨濱壩、河口壩改造型臨濱壩、正常濱岸沉積型臨濱壩、三角洲前緣砂改造型臨濱灘、正常濱岸沉積臨濱灘、前緣席狀砂改造型過(guò)渡帶砂以及正常濱岸沉積過(guò)渡帶砂等不同的成因微相類型。

(3) 將該地區(qū)的東河砂巖解釋為三角洲背景下的浪控濱岸沉積而非正常濱岸沉積對(duì)有利儲(chǔ)層的分布具有重要的控制作用：水下分流河道改造型臨濱壩、河口壩改造型臨濱壩以及三角洲砂改造型灘受波浪重新改造形成良好的儲(chǔ)層，將成為油田開(kāi)發(fā)中后期的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)單元。

(4) 不同成因類型的砂體具有各自的展布特征：正常濱岸沉積的灘壩砂體整體呈相對(duì)席狀平行于古海岸線分布，在局部構(gòu)造較低部位形成不規(guī)則窄條帶狀的臨濱槽沉積；三角洲前緣改造型濱岸砂體兼具原始三角洲和現(xiàn)代濱岸沉積的形態(tài)特征，原始水下分流河道砂體自北東方向呈樹(shù)枝狀向海延伸；河口砂壩在原始水下河道河口處呈舌狀分布；席狀砂發(fā)生明顯側(cè)向遷移、以片狀分布。

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Abstract: ‘Donghe sandstones’ of Tarim Basin is not simple shore deposits. It shows distinct sedimentary characteristics and different types of sand bodies under controls of modes developed in different area. Base on drilling, logging and seismic data, the study on ‘Donghe sandstones’, which is located in Donghetang Oilfield, Tarim Basin, China, reveals the depositional mechanism and distribution types of the sand bodies. The result shows that the depositional system is proposed for the ‘Donghe Sandstones’ as a wave dominated shore deposit with reworked delta background. The dominated delta in adjacent region was reworked by the wave and longshore currents during the transgression, and later formed the shore deposits. On the basis of this, a further classification focused on the shoreface sands was made and three types of sand units(normal bar, reworked distributary channel and reworked mouth bar) for shoreface bars were proposed. Meanwhile, the distribution and evolution were preliminary discussed. Under the background of shore deposits, bar and beach sands of normal deposits are parallel to ancient coastline and sheet-like; the sand and mud in transitional zone also shows characteristics of sheet distribution. Sands from reworked delta front have the morphological characteristics of both original delta and modern shore deposits. Sands of original distributary channel extended seaward from northeast in arborescent type; mouth bar had a ligule distribution at the mouth of original distributary channels; obvious lateral migration occurred for sheet sands, which has sheet distribution.

Key words: tarim basin; donghe sandstones; wave-dominated shore deposits with reworked delta background; genetic types of sand bodies; distribution features

責(zé)任編輯 徐 環(huán)

Genetic Types and Distribution Features of Wave-Dominated Shore Deposits with Reworked-Delta Background: A Case of ‘Donghe Sandstones’ in Donghetang Oil Field, Tarim Basin

LI Wei-Lu1,2, XU Huai-Min1, GAO Si-Yu2, JIANG Tong-Wen3, HAN Ru-Bing4, HUANG Su5, GUO Wen-Fei1, YU Yi-Chang1

(1. College of Geosciences, China University of Petroleum(Beijing), Beijing 102249, China; 2. National Marine Data and Information Service, Tianjin 300171, China; 3. Exploration and Development Research Institute, Petro China Tarim Oilfield Company, Korla 841000, China; 4. Petro China Research Institute of Petroleum Exploration & Department, Beijing 100083, China; 5. Petro China Southwest Oil&Gasfield Company, Chengdu 610051, China)

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“復(fù)雜油氣藏精細(xì)表征與剩余油分布預(yù)測(cè)”項(xiàng)目(2011ZX05009-003)資助 Supported by the National Science and Technology Major Project of the Ministry of Scienece and Technology of China “Fine characterization for the Complicated Reservoir and Remaining Oil Distribution Prediction” (2011ZX05009-003)

2016-03-31；

2016-07-07

李維祿(1987-)，男，助理研究員。E-mail：qrange@163.com

?? 通訊作者： E-mail：qrangejzff@126.com

P61

A

1672-5174(2017)09-086-10

10.16441/j.cnki.hdxb.20160107

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