何慶斌 張繼紅

（1.東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院，黑龍江 大慶 163318；2.中國石油吉林油田公司紅崗采油廠，吉林 松原 138000）

0 引 言

淺水三角洲是形成于構(gòu)造相對穩(wěn)定、地形起伏平緩、水深小于10 m 的淺水敞流湖盆內(nèi)的特殊沉積體，大面積的分流河道砂體與相鄰湖相泥巖互層式分布形成優(yōu)越的成藏組合，是中國陸相坳陷盆地重要的巖性油氣藏發(fā)育區(qū)［1］。20世紀(jì)80年代以來，中國先后在鄂爾多斯盆地、松遼盆地、渤海灣盆地、準(zhǔn)噶爾盆地等多個盆地的淺水三角洲成因砂體中發(fā)現(xiàn)大批巖性油氣藏［2-3］，許多學(xué)者［4-6］隨即對淺水三角洲形成背景、動力機制和沉積特征進行了深入研究。大量研究表明，淺水三角洲具有砂體薄、面積廣、相變快、物性差的特點，沉積相展布和砂體形態(tài)受古地形、古氣候、河流回春作用和湖平面升降等多種因素影響［7］，導(dǎo)致油氣資源零散、分布規(guī)律復(fù)雜，尤其是湖平面周期性升降造成季節(jié)性河流砂體薄、相變快，加大了儲層砂體刻畫的難度［8］。

作為隱蔽油氣藏儲層預(yù)測的有力工具，高分辨率層序地層學(xué)被廣泛應(yīng)用于巖性油氣藏勘探［9-10］。準(zhǔn)確識別不同級次層序邊界是建立高精度層序格架的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的層序界面主要依靠地震、巖心、測井等資料進行人工識別，導(dǎo)致層序的劃分存在多解性［11］。近年來，通過對測井?dāng)?shù)據(jù)進行時頻分析、最大熵譜分析和小波分析，將其轉(zhuǎn)換為可直觀反映不同沉積旋回的頻率趨勢線或小波系數(shù)曲線，有效地提高了層序劃分精度［12］。

姚一段沉積期，松遼盆地處于坳陷盆地發(fā)育階段，位于盆地邊緣的大安地區(qū)古地形平緩、坡度小，在充足的物源供給和穩(wěn)定的構(gòu)造背景下多條分支河道延伸入湖，形成大型淺水三角洲沉積體，是盆地南部重要的巖性油藏發(fā)育區(qū)［13］。前人［14-16］對姚一段沉積相類型進行了大量研究，但由于大安地區(qū)淺水三角洲砂體薄、砂泥巖互層頻繁，導(dǎo)致姚一段層序格架和沉積相劃分仍存在諸多爭議。

本次研究在傳統(tǒng)層序界面識別的基礎(chǔ)上，輔以小波系數(shù)曲線和時頻色譜圖建立姚一段高分辨率層序格架，在沉積微相精細研究基礎(chǔ)上，明確各層序單元內(nèi)沉積相、砂體特征及其對基準(zhǔn)面變化的響應(yīng)，為大安地區(qū)巖性油藏的有效動用提供地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于松遼盆地中央坳陷區(qū)南部的紅崗階地（圖1（a）），北鄰英臺鼻狀凸起，西以大安逆斷層為界與西部斜坡分隔，向東、南與古龍凹陷、長嶺凹陷等盆地內(nèi)最主要生油凹陷相鄰，是1個邊緣被斷層復(fù)雜化的北傾向斜［17］。

圖1 大安地區(qū)構(gòu)造位置及姚一段高分辨率層序地層劃分Fig.1 Structural location of Da’an area and high-resolution sequence stratigraphic framework of Member 1 of Yaojia Formation

研究區(qū)地層自下而上依次為上白堊統(tǒng)泉頭組、青山口組、姚家組、嫩江組和四方臺組，姚一段作為主要含油層段自下而上分為PⅢ、PⅡ、PⅠ共3 個砂組和9 個小層。姚一段沉積期受西部通榆物源影響多條大型水下分流河道自西部斜坡向湖盆中心穩(wěn)定延伸，形成以大面積的水下分流河道為骨架的低滲透砂巖儲層，下伏青一、青二+三段優(yōu)質(zhì)烴源巖生成的油氣就近在姚一段聚集，形成“低孔、低滲、低壓”巖性油氣藏。大安地區(qū)姚一段含油面積為127.2 km2，探明儲量為2 560×104t，具有含油面積大、地質(zhì)儲量高、含油氣性受砂體控制的特點［18］，是盆地南部重要的連片發(fā)育的巖性油藏富集區(qū)。

2 高分辨率層序地層格架

2.1 層序界面特征

界面識別是建立層序地層格架的基礎(chǔ)［19］。大安地區(qū)姚一段的層序界面為區(qū)域性不整合，地震上為連續(xù)的強反射（圖2（a））巖心上常見泥巖的顏色、巖相（性）發(fā)生突變或沖刷侵蝕接觸（圖2（b）—（e）），測井上為突變接觸或退積—進積的轉(zhuǎn)換面，指示研究區(qū)層序界面為不同級次的不整合面或湖泛面［20］。

SB1 為區(qū)域性暴露不整合或巖相（性）組合轉(zhuǎn)換面，地震剖面上反射能量強，對應(yīng)的T11為盆地區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)層（圖2（a））。巖性上由青山口組頂?shù)暮駥訝詈谏?、灰黑色湖相泥巖突變?yōu)槿侵耷熬壪嗟碾s色泥巖（圖2（b））。測井上SB1 底部自然伽馬（qAPI）高值異常、界面上下的聲波時差（Δt）和深側(cè)向電阻率（RLLD）存在明顯拐點（圖2（f））。

SB2 為區(qū)域性暴露不整合或沖刷侵蝕面，是PⅡ底的水下分流河道沖刷與下伏PⅢ頂?shù)幕揖G色泥巖形成的凹凸不平的侵蝕面。巖心觀察發(fā)現(xiàn)大量的泥礫、礫石滯留沉積和不規(guī)則泥巖撕裂屑（圖2（c））。測井上自然伽馬、自然電位（VSP）、聲波時差和深側(cè)向電阻率發(fā)生突變，表現(xiàn)為低自然伽馬、低自然電位、高聲波時差和低深側(cè)向電阻率的特征（圖2（g））。

SB3 是PⅠ砂組底部分流河道的淺灰色粉、細砂巖對下伏PⅡ砂組頂灰綠色湖泛泥巖的沖刷面，為基準(zhǔn)面上升、可容納空間增大的轉(zhuǎn)換面。巖心上見分流河道底部泥礫定向排列（圖2（d）），具高自然伽馬和聲波時差高值拐點的特征（圖2（h））。

圖2 大安地區(qū)姚一段層序界面特征Fig.2 Characteristics of sequence boundaries in Member 1 of Yaojia Formation in Da’an area

SB4 為區(qū)域性暴露不整合或巖相（性）組合轉(zhuǎn)換面。由姚一段頂?shù)幕液谏叭侵尴嗟哪鄮r突變?yōu)槿侵奁皆嗟幕野咨毶皫r、中砂巖（圖2（h））。剖面上也由連續(xù)的波狀亞平行中強反射突變?yōu)閿嗬m(xù)波狀中弱反射，對應(yīng)T1p反射層，測井上具高自然伽馬、高深側(cè)向電阻率、低自然伽馬和聲波時差高值平臺的特征（圖2（i））。

2.2 層序地層劃分

姚一段是松遼盆地湖盆萎縮到再次擴張的水進型沉積，為1 個長期基準(zhǔn)面下降的半旋回［21］。

姚一段淺水三角洲沉積時，古氣候波動頻繁引起湖平面周期性升降，在測井上以高頻振動信號序列的形式表現(xiàn)不同級次沉積旋回的響應(yīng)。小波變換通過對測井曲線進行高質(zhì)量的時頻分析，識別出測井中不同頻率的曲線旋回、揭示不同周期特征地層層序信息［22］。

本次研究綜合地震、巖心和測井資料，基于MATLAB 平臺對D26 井自然伽馬曲線進行一維連續(xù)的小波變換，得到小波系數(shù)曲線和時頻色譜圖。D26井姚一段小波系數(shù)曲線總體可分為3 個周期性振蕩旋回，對應(yīng)的時頻色譜圖上見3 個能量團和4 個間斷點（圖1（b）），通常穩(wěn)定沉積環(huán)境下小波系數(shù)曲線具有相似振蕩特征，對應(yīng)的時頻色譜圖上為1 組相對穩(wěn)定的能量團，由于沉積環(huán)境變化，層序界面處相應(yīng)的小波系數(shù)劇烈振蕩、能量團也發(fā)生間斷。

D26 井小波系數(shù)曲線和時頻色譜特征表明姚一段地層存在3 個沉積旋回，以小波系數(shù)曲線突變和能量團間斷點為依據(jù)將其分為MSC1—MSC3 共3 個中期旋回，這與巖心、地震和測井資料所反映的層序界面特征是一致的。連井層序?qū)Ρ缺砻鳎▓D3），姚一段層序頂、底界面清晰，各中期旋回地層近于平行接觸。

圖3 大安地區(qū)姚一段高分辨率層序?qū)Ρ绕拭鍲ig.3 High-resolution sequence stratigraphic section of Member 1 of Yaojia Formation in Da’an area

MSC1 相當(dāng)于PⅢ砂組，以基準(zhǔn)面下降半旋回為主，上升半旋回不太發(fā)育，僅早期發(fā)育少量泥質(zhì)粉砂巖。

MSC2 相當(dāng)于PⅡ砂組，以基準(zhǔn)面上升半旋回為主，發(fā)育河流強烈進積下的水下分流河道、河口壩。

MSC3 相當(dāng)于PⅠ砂組，雖然沉積物仍以水下分流河道、河口壩等砂質(zhì)沉積為主，但砂體規(guī)模明顯減小，向上漸變?yōu)槟噘|(zhì)沉積。

3 沉積微相特征

3.1 三角洲前緣

3.1.1 水下分流河道

水下分流河道的沉積物粒度較粗，以灰色細砂巖、粉砂巖為主，自下而上為明顯的正粒序、復(fù)合粒序，底部具沖刷面、侵蝕突變和滯留沉積等典型河道沉積特征［23］，剖面上為頂平底凸的透鏡狀。

單期河道巖相組合為塊狀層理細砂巖相或含礫粉砂巖相→板狀交錯層理粉砂巖相→槽狀交錯層理粉砂巖相→塊狀層理粉砂巖相→槽狀交錯層理粉砂巖相→變形層理泥巖相，厚度為1.2～2.3 m，泥質(zhì)夾層不發(fā)育（圖4（a）），反映沉積時水動力較強、近物源的特征。

圖4 大安地區(qū)姚一段沉積微相特征Fig.4 Characteristics of sedimentary microfacies in Member 1 of Yaojia Formation in Da’an area

多期河道疊加形成的復(fù)合砂體巖相組合為含礫層理粉砂巖相→槽狀交錯層理粉砂巖相→塊狀層理粉砂巖相或含礫層理粉砂巖相→波狀層理粉砂巖相→塊狀層理粉砂巖→沙紋層理粉砂巖相→生物擾動泥巖相，疊加厚度為1.8～3.3 m，泥質(zhì)夾層較發(fā)育（圖4（b）），指示遠離物源、水動力減弱。

水下分流河道的自然伽馬和深側(cè)向電阻率曲線為極高-高幅厚層的鐘形或箱形，具底部突變、頂部漸變的特征，單期河道頂部一般為減速漸變，反映水體能量和物源供給在沉積后期緩速衰減，多期河道頂部常見加速漸變，表明水體能量、物源供給在沉積后期急劇減?。?4］；粒度曲線（圖5（a）—（b））為三段式或高斜兩段式，以跳躍次總體為主，見少量滾動次總體。

圖5 大安地區(qū)姚一段不同類型砂體粒度累計概率Fig.5 Cumulative probability of grain size of different sandbody types in Member 1 of Yaojia Formation in Da’an area

3.1.2 分流間灣

分流間灣的巖性是水下分流河道間低洼地區(qū)沉積的灰綠色、紫紅色和紅褐色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部見泥質(zhì)粉砂巖，無明顯粒序。厚度變化較大，0.5～3.2 m 均有分布。分流間灣相組合為灰綠色塊狀泥巖相、雜色塊狀泥巖相、生物擾動粉砂質(zhì)泥巖相和變形層理粉砂質(zhì)泥巖相共4 種類型（圖4（c））。

巖心上常見少量炭化植物根莖和鈣質(zhì)結(jié)核。自然伽馬和深側(cè)向電阻率曲線均為低幅波狀或靠近基線的直線狀，曲線光滑或微齒化。

研究發(fā)現(xiàn)，亞低溫治療時，咪達唑侖復(fù)合芬太尼的鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛效果好，對血流動力學(xué)影響較小，安全性高，不良反應(yīng)發(fā)生率極低，是一種理想的鎮(zhèn)靜藥物。但需注意的是，咪達唑侖作用時間短、代謝快，給予首劑時應(yīng)盡量勻速推注，避免心率、血壓波動較大；需要及時、嚴(yán)密評估患者病情及鎮(zhèn)靜深度，隨時調(diào)整藥物劑量，若出現(xiàn)寒戰(zhàn)應(yīng)及時追加肌松藥物，避免引起體溫上升，增加人機對抗、氧耗，影響亞低溫治療效果。咪達唑侖復(fù)合芬太尼亞低溫治療在國內(nèi)應(yīng)用的文獻報道有限，相關(guān)研究不多，長期用藥的安全性有待進一步探究，還需大樣本、多中心、隨機研究論證。

3.1.3 河口壩

河口壩是河道末端由于水流能量耗盡、沉積物擴散，在河口處形成的一系列新月形砂壩，為向上進積的反韻律，以粉砂巖、細砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主。垂向上由塊狀層理粉砂巖相漸變?yōu)榘鍫罱诲e層理粉砂巖相→波狀層理粉砂巖相→平行層理粉砂巖相→塊狀層理細砂巖相。

單期河口壩厚度為0.5～0.9 m，多期疊加形成復(fù)合韻律，最大厚度可達2.8 m。自然伽馬和深側(cè)向電阻率曲線光滑，呈中—高幅漏斗形、極扁漏斗形或指狀。深側(cè)向電阻率的幅差較大，為5～10 Ω·m，具底部突變、頂部漸變的特征，底部以厚層塊狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與水下分流河道相分隔（圖4（d））。粒度曲線為低斜兩段式，跳躍和懸浮次總體發(fā)育，滾動次總體不發(fā)育（圖5（c））。

3.1.4 席狀砂

席狀砂是河口壩和分流河道砂體受湖浪改造后在三角洲前緣外側(cè)垂直河道呈片狀、窄條狀展布的薄層砂體，粒度較細，以粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，不具有旋回性。發(fā)育變形層理泥質(zhì)粉砂巖相、波狀層理粉砂巖相、生物擾動粉砂質(zhì)泥巖相、槽狀層理粉砂巖相等巖相類型（圖4（e）），厚度為0.2～0.6 m。

自然伽馬為77～100 API，呈中-低幅薄層狀指形、扁鐘形，泥質(zhì)夾層發(fā)育時為低幅齒化指形。深側(cè)向電阻率幅差較小，為2～5 Ω·m。粒度曲線為一段式（圖5（d）），反映沉積物中細粒的懸浮次總體含量高、分選較好的沉積特征。

3.2 前三角洲

前三角洲亞相沉積物為暗色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。發(fā)育灰黑色塊狀泥巖相、變形層理粉砂質(zhì)泥巖相和少量生物擾動粉砂質(zhì)泥巖相，局部見黃鐵礦結(jié)核或晶粒，反映沉積時水體還原性較強。

自然伽馬為90～110 API，呈中-高幅厚層狀泥巖基線或含少量薄層狀單指狀直線，深側(cè)向電阻率幅差極低，為1～3 Ω·m，曲線為厚層狀低幅直線、微齒化直線（圖4（f））。

4 層序沉積特征

4.1 MSC1

受基準(zhǔn)面升降變化的影響，姚一段不同層序單元內(nèi)淺水三角洲沉積相類型和砂體形態(tài)存在明顯差異（圖6）。MSC1 基準(zhǔn)面上升半旋回以三角洲前緣分流間灣泥質(zhì)沉積為主，向東南鄰近凹陷中心見大面積深灰色、灰黑色前三角洲泥巖，砂體規(guī)模較小，僅西北部見6 條窄條狀、帶狀的小型水下分流河道，寬度小于200 m，各河道彼此孤立、延伸距離較短（圖6（a）），砂體厚度普遍小于1.5 m。隨基準(zhǔn)面下降，前三角洲范圍擴大、水下分流河道數(shù)量和規(guī)模減小，水下分流河道砂體被湖浪改造成厚度小于1 m的三角洲前緣席狀砂，圍繞水流河道前緣呈坨狀、片狀分布（圖6（b））。

圖6 大安地區(qū)姚一段MSC1—MSC3層序沉積微相Fig.6 Sedimentary microfacies of Sequence MSC1-MSC3 Member 1 of Yaojia Formation in Da’an area

4.2 MSC2

MSC2 基準(zhǔn)面上升半旋回位于基準(zhǔn)面下降到上升的轉(zhuǎn)換處，此時湖平面最低、三角洲前緣沉積達到鼎盛，總體以砂質(zhì)沉積為主，水下分流河道極為發(fā)育，多條寬帶狀、樹枝狀分流河道交叉糾結(jié)成網(wǎng)狀，自西部斜坡向東南部盆地中心延伸，寬度普遍超過400 m，平面上多條河道拼合組成板狀、寬帶狀的大型河道，最大寬度達1 200 m，單期河道砂體厚度為1.8～3.4 m，多期河道疊置形成大面積準(zhǔn)連續(xù)分布砂體，強烈的進積作用在河道末端形成環(huán)帶狀、新月狀河口壩（圖6（c））。

MSC2 基準(zhǔn)面下降半旋回沉積時，三角洲前緣分布面積迅速減小、分流河道砂體規(guī)模明顯變窄，研究區(qū)西部見6 條窄條狀短距離延伸的小型水下分流河道，寬度為200～300 m，河道末端見坨狀、橢球狀河口壩，厚度為1.5～2.2 m，此時研究區(qū)東南部湖浪作用加強，破壞原有的分流河道、河口壩砂體，將其重新改造成垂直于河道走向的長條狀、片狀席狀砂（圖6（d））。

4.3 MSC3

MSC3 基準(zhǔn)面上升半旋回沉積時，隨湖平面再次下降、湖浪作用減弱，多條長條狀大-中型分流河道延伸入湖形成窄條狀、帶狀延伸的分流河道，但由于沉積水體淺、河流能量較弱，河流入湖后在湖浪的破壞作用下迅速分叉成樹枝狀、彼此交叉呈網(wǎng)狀，以中-小型河流為主，河道寬度較小，為220～380 m，單期河道砂體厚度為0.9～1.8 m，河口處河流能量較弱，河口砂壩不易保存（圖6（e））。

MSC3 基準(zhǔn)面下降半旋回沉積時，隨湖平面再次上升，前三角洲沉積范圍迅速擴大，三角洲前緣向西北快速后撤，河道規(guī)模銳減，僅在研究區(qū)西北部保留3 條中-小型寬帶狀水下分流河道，河道寬度減小、延伸短，向前為條狀、彎片狀席狀砂（圖6（f））。

5 沉積演化特征

鄱陽湖現(xiàn)代河流三角洲沉積和野外露頭觀察表明，淺水三角洲沉積期受氣候周期性變化影響，湖平面頻繁升降，在基準(zhǔn)面周期性上升過程中形成季節(jié)性河流沉積［25］，隨基準(zhǔn)面下降季節(jié)性洪水作用則形成大面積的淺湖沉積。周期性發(fā)育的季節(jié)性河流控制了淺水三角洲沉積相演化［26-27］。姚一段沉積期湖平面波動頻繁，在總體湖進的背景下，基準(zhǔn)面升降演化經(jīng)歷了早期基準(zhǔn)面緩慢下降、中期基準(zhǔn)面快速上升和晚期基準(zhǔn)面緩慢上升3 個階段（圖7）。不同演化階段湖浪和河流間的相互作用是影響分流河道的形態(tài)和砂體展布規(guī)律的重要原因。

圖7 大安地區(qū)姚一段沉積演化模式Fig.7 Sedimentary evolution pattern of Member 1 of Yaojia Formation in Da’an area

5.1 MSC1

MSC1 時基準(zhǔn)面緩慢下降，由于青二+三段湖泛末期可容納空間較小，加之盆地沉降速率較小，此時松遼盆地南部大安地區(qū)湖盆范圍小、水體較淺，在遠離物源的條件下，由河流攜帶的碎屑物質(zhì)入湖后迅速卸載、堆積，導(dǎo)致分流河道、河口壩等骨架砂體不發(fā)育，沉積物以反映干旱、暴露環(huán)境的雜色泥巖、紅褐色泥巖為主。僅MSC1 早期發(fā)育少量小型窄條狀、帶狀分流河道，由于物源供給不足、河流能量相對較弱，導(dǎo)致河道延伸距離短、河道規(guī)模相對局限［28］，分流河道砂體入湖后被湖浪破壞、搬運、再分配成薄層的片狀、坨狀席狀砂。

5.2 MSC2

MSC2 沉積期基準(zhǔn)面下降至最低后，開始快速上升，此時可容納空間達到最大，河流作用較強，在濕潤氣候條件下，研究區(qū)西北部發(fā)育多條大-中型河道，強烈的進積作用形成大量寬為400～600 m 的條帶狀、樹枝狀水下分流河道砂體，平面上隨河道發(fā)育砂體延伸距離遠，垂向上多期水下分流河道疊置使砂體交織成網(wǎng)狀、連片狀。隨水體范圍向湖盆中心退積、湖浪作用減弱，在較強的河流進積作用下，河道末端砂質(zhì)堆積，形成大量呈環(huán)帶狀分布的河口壩。

5.3 MSC3

MSC3 沉積早期基準(zhǔn)面緩慢上升，延續(xù)了MSC2 的沉積格局，在充足的物源供給和濕潤氣候條件下，三角洲前緣向東南部湖盆中心推進，水下分流河道、河口壩等砂質(zhì)沉積發(fā)育，泥巖以反映氧化環(huán)境的紫紅色、紅棕色為主，由于湖浪作用較強，將早期沉積的水下分流河道砂體改造成連片狀、條帶狀的薄層席狀砂。MSC3 沉積末期隨基準(zhǔn)面小幅度下降，前三角洲沉積范圍擴大進一步擴大，在姚一段頂部形成1 套深灰、灰色的前三角洲泥巖，與上覆姚二+三段呈突變接觸。

6 結(jié) 論

（1）大安地區(qū)姚一段為1 個長期基準(zhǔn)面上升半旋回，可細分為3 個中期旋回，其中MSC1 對應(yīng)PⅢ砂組，以泥質(zhì)沉積為主，MSC2 和MSC3 對應(yīng)PⅡ、PⅠ砂組，砂巖相對發(fā)育。各中期旋回地層近于平行接觸，總體上呈自北西向南東減薄的趨勢。

（2）大安地區(qū)姚一段可分為2 個亞相、5 個微相，以淺水三角洲前緣沉積為主，不同微相巖性、巖相組合和粒度特征存在差異，其中水下分流河道、河口壩組成的骨架砂巖是本區(qū)主要的砂體類型，垂直河道呈片狀、條帶狀展布的席狀砂粒度細、厚度薄、含油性差。

（3）姚一段在總體水進的背景下經(jīng)歷了早期基準(zhǔn)面緩慢下降、中期基準(zhǔn)面快速上升和晚期基準(zhǔn)面緩慢上升3 個演化階段，基準(zhǔn)面周期性升降形成的季節(jié)性河流控制了沉積相演化，造成各層序單元內(nèi)沉積相類型、砂體形態(tài)的差異性分布。