路智勇,吳孔友
(1.中國石化勝利油田分公司,山東 東營 257100;2.中國石油大學(xué)(華東),山東 青島 266555)
東營凹陷發(fā)育的東營三角洲是東營凹陷沙三段油藏主要聚集區(qū),沙三中亞段沉積時(shí)期發(fā)育有大量的三角洲前緣深水重力流砂體[1-2]。由于牛莊南緣沙三段重力流砂巖油藏勘探程度較低,識別難度大,開始時(shí)被統(tǒng)一當(dāng)成滑塌濁積砂體[3-4]。近些年來,學(xué)者們將三角洲前緣坡折帶處的重力流砂體按滑動機(jī)制及內(nèi)部沉積特征分為滑塌濁積扇和坡移扇2類[5-6]。中國學(xué)者對湖相斜坡扇體的沉積特征已有較清楚的研究[7-9],坡移扇是三角洲前緣砂體以塊體形態(tài)沿前緣斜坡滑動形成的重力流扇體,且其距離三角洲前緣較近,但沒有針對其內(nèi)部沉積特征的差異將斜坡扇體進(jìn)行細(xì)分,同時(shí)缺少利用地震沉積學(xué)方法預(yù)測、描述斜坡扇體的分布和演化等方面的研究成果。以東營凹陷牛莊洼陷南緣在沙三中段為目的層,利用巖心、分析化驗(yàn)、鉆井、地震等數(shù)據(jù)對斜坡扇體進(jìn)行細(xì)分,并通過地震沉積學(xué)等手段,探討研究區(qū)斜坡扇體的演化及分布特征,為后期勘探提供地質(zhì)指導(dǎo)。
東營凹陷位于山東省北部,東西長約為90 km,南北寬約為65 km,面積約為5 700 km2,屬于渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中的一個(gè)中新生代斷陷。其南為魯西隆起,北為陳家莊凸起,東有青坨子凸起,西有濱縣、青城凸起,四周有凸起環(huán)繞,又與其他凹陷相通的晚侏羅—早第三紀(jì)斷陷復(fù)合盆地(圖1)。
圖1 研究區(qū)位置及構(gòu)造特征
牛莊洼陷是東營三角洲濁積巖勘探的主要陣地之一,沙三段已累計(jì)探明含油面積約為83.66 km2,上報(bào)探明儲量約為8.9×107t。2012年以來,牛52、牛119井分別在沙三段三角洲前緣斜坡鉆遇工業(yè)油流。該井的鉆探成功,揭示了牛莊南部仍然具有較大的勘探潛力,此次研究繼續(xù)圍繞牛莊南部斜坡扇體展開。
滑塌扇體是部分三角洲前緣砂體脫離并以塊體形式沿斜坡整體滑動、再沉積形成,整體滑動過程中內(nèi)部沉積結(jié)構(gòu)變化較小,繼承了大多的三角洲前緣砂體沉積結(jié)構(gòu)特征?;润w表現(xiàn)為砂巖和泥巖的組合,厚度為6~30 m?;润w中砂體主要發(fā)育為淺灰色粉砂巖和細(xì)砂巖,其泥巖段顏色為灰色—暗紅色?;润w粒度特征以“三段式”、“兩段式”為主,C-M圖具有前緣砂體的特征(圖2)。滑塌扇體底部砂體中夾有較多的泥巖漂礫,底部變形構(gòu)造較為明顯。斜坡底部到湖盆中心的濁積巖以一段式為主兼有“兩段式”,C-M圖平行于基線(圖2)。
由圖2可知,滑塌扇體底部砂泥巖發(fā)生變形,而且發(fā)育變形構(gòu)造的厚度較小,變形較弱;底部砂體中泥巖多發(fā)生撕裂且泥巖棱角明顯;向上為具有牽引流特征的河口壩或遠(yuǎn)砂壩沉積構(gòu)造,呈現(xiàn)為反粒序特征?;鷿岱e扇底部砂泥巖變形更加明顯,泥巖條帶塑性變形明顯,泥礫棱角磨圓度較好。底部變形較強(qiáng)且厚度較大;無牽引流構(gòu)造特征;多發(fā)育鮑瑪序列的C-D、C-D-E段組合,以正粒序組合為主。
圖2 滑動、滑塌扇體粒度及沉積構(gòu)造特征
由地震反射特征可知,坡移扇的砂體主要位于三角洲前積層的前方、底積層之上,反射軸平行于底積層。厚層三角洲前緣河口壩砂體下部發(fā)育零星的前緣遠(yuǎn)砂壩、席狀沙沉積,其下為厚層淺湖泥巖;結(jié)合牛116井巖心特征,滑塌扇體厚度較大,多呈反旋回特征(圖3a);牛11井下部砂體的粒度、巖心特征顯示其具有滑塌濁積扇特征,測井曲線呈指狀和正旋回的特點(diǎn)(圖3b)。
圖3 滑動、滑塌砂體測井特征
牛莊南緣南東—北西向地震剖面上,東營三角洲前積明顯。精細(xì)井震標(biāo)定后顯示,史130、牛100井底部滑塌濁積扇位于前三角洲斜坡底部(圖4),地形坡度平緩,距離其對應(yīng)的三角洲前緣砂體遠(yuǎn)。層位標(biāo)定、追蹤后發(fā)現(xiàn),牛116、牛100井中部扇體位于三角洲前緣斜坡上,向湖盆呈傾斜狀延伸。
圖4 研究區(qū)內(nèi)順物源方向滑動、滑塌砂體分布特征
在順物源方向上,三角洲沉積由分流河道逐漸演變?yōu)榍熬壓涌趬紊绑w沉積(圖4)。其中,三角洲平原中相對薄層的分流河道砂體向湖盆方向演變?yōu)楹穸容^大、期次較多的河口壩沉積。前緣河口壩沉積前積明顯,通過波形變化可以識別前緣河口壩沉積期次。
多井合成地震記錄標(biāo)定后發(fā)現(xiàn),滑塌扇體厚度較薄,多為多個(gè)薄砂體組合,主要分布在斜坡的中下部,坡度較緩;滑塌扇體呈反旋回,主要分布在斜坡的中上部,坡度較陡,多呈現(xiàn)透鏡狀(圖4)。隨著三角洲向湖盆推進(jìn),牛116、牛100井處斜坡度變陡,2口井的沉積區(qū)距離物源越來越近,沉積在2口井區(qū)域的滑動砂體厚度變大,自然電位曲線幅度變大、扇體物性變好(圖4)。而牛116、牛100井下部的滑塌濁積扇體厚度小,自然電位曲線幅度低(巖性細(xì)、物性相對較差)。
通過地震相圖可以反映三角洲前緣滑動、滑塌扇體—深湖濁積體沉積體系分布及演化特征。研究區(qū)沉積早期(圖5a、b)主要發(fā)育滑動、滑塌扇體及濁積體沉積。此時(shí)的滑動、滑塌扇體規(guī)模小,濁積體沉積區(qū)分布范圍較大。隨著三角洲向湖盆推進(jìn),滑動、滑塌體沉積區(qū)向西北方向推進(jìn),第3期前積體沉積時(shí)期滑動、滑塌沉積區(qū)范圍最小,滑動、滑塌扇體主要沉積在北部區(qū)域(圖5c)。第4期前積體沉積時(shí)期,滑動、滑塌扇體主要沉積在中部區(qū)域且沉積區(qū)范圍較大,扇體規(guī)模較大(圖5d)。
圖5 研究區(qū)滑動、滑塌扇體沉積區(qū)地震相特征
東營凹陷南坡沙三段滑動、滑塌扇體通常位于三角洲前緣沉積與深水濁積巖沉積之間,主要發(fā)育在斜坡之上和斜坡邊緣。與三角洲前緣砂體相鄰附近,單層厚度較大,向湖水深處單層厚度逐漸變薄,扇體底部變形構(gòu)造明顯明顯。滑塌扇體以塊狀形式搬運(yùn),主要分布于斜坡上部。由于斜坡上部緊鄰三角洲前緣,坡度較大,動力作用較強(qiáng),砂體內(nèi)部成分之間聯(lián)系緊密,此類扇體整體保持母體原本內(nèi)部結(jié)構(gòu)及形態(tài)?;蜕润w,常分布于斜坡的中、下部,沉積地形坡度較小。此類扇體巖石成分與母體相同,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)和砂體形態(tài)發(fā)生變化,中下部變形特征明顯(圖6)。
滑動、滑塌扇體在三角洲前緣斜坡上發(fā)育程度受三角洲控制明顯,距離三角洲越近,滑動、滑塌扇體發(fā)育程度越高?;瑒印⒒润w在斜坡上具有分帶性:斜坡中上部為滑塌扇體沉積帶,斜坡中部為滑動、滑塌扇體混合沉積帶,斜坡中下部為滑塌扇體沉積帶,斜坡底部的滑塌扇體沉積具有濁流沉積的粒度特征。
(1) 東營三角洲前緣斜坡主要發(fā)育有滑動扇體、滑塌扇體2種,滑塌扇體具有明顯的牽引流粒度特征,底部沉積變形弱,整體保留三角洲前緣沉積物的沉積構(gòu)造;滑塌扇體中下部沉積物中變形特征明顯,中下部沉積物中具有濁積巖的粒度特征。
(2) 滑塌扇體分布在斜坡的中部和上部,呈透鏡狀,扇體具有反旋回特征,厚度較大,其內(nèi)部反粒序特征較明顯;滑塌扇體分布在斜坡的中部和下部,呈透鏡狀。扇體經(jīng)常呈正旋回特征,厚度相對較小。
(3) 研究區(qū)沉積早期滑動、滑塌扇體沉積區(qū)范圍較大,但是扇體沉積數(shù)量少且規(guī)模??;在其沉積后期,隨著三角洲前緣的不斷推進(jìn),滑動、滑塌扇體沉積區(qū)范圍有所減小,但扇體數(shù)量增多且扇體規(guī)模增大。
圖6 三角洲前緣滑動、滑塌扇體沉積模式