鐘建華 王宏翊

摘要：肇州油田扶余油層儲(chǔ)層發(fā)育差，低孔、低滲、低豐度。以鉆井、測(cè)井、巖心、化驗(yàn)分析、試油、試采等資料為基礎(chǔ)，通過油層劃分和對(duì)比，對(duì)研究區(qū)沉積模式及沉積相類型進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)扶余油層巖性特征、儲(chǔ)層物性、展布特征、沉積特征及含油氣特征進(jìn)行初步分析與評(píng)價(jià)，基本確定了研究區(qū)構(gòu)造特征及沉積特征，為油藏開發(fā)工作提供了很好的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

關(guān)鍵詞：沉積特征；儲(chǔ)層特征；扶余油層；肇州油田

中圖分類號(hào)：TEl22.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1區(qū)域地質(zhì)特征

1.1地質(zhì)概況

肇州油田位于松遼盆地北部中央坳陷區(qū)三肇凹陷西南部，跨肇州北構(gòu)造群和肇州鼻狀構(gòu)造2個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。研究區(qū)位于肇州鼻狀構(gòu)造下傾部位東翼，構(gòu)造類型為長(zhǎng)期繼承性發(fā)育地壘，西北與宋芳屯鼻狀構(gòu)造相連，東南與朝陽(yáng)溝階地相接。由于長(zhǎng)期處于坳陷階段，扶余油層構(gòu)造形態(tài)呈大而緩的向斜形態(tài)。局部構(gòu)造主要為鼻狀構(gòu)造和低幅度背斜，存在數(shù)量較多的小斷距斷層。研究區(qū)整體為西南高東北低，被斷層復(fù)雜化的斷塊構(gòu)造；南部斷層以南北走向?yàn)橹鳎饕獢鄬泳鶘|傾，形成由西向東節(jié)節(jié)下掉的南北向壘塊，主要斷塊構(gòu)造平緩，斷塊內(nèi)南高北低，斷層落差一般為15～30m；北部斷層走向以北西向?yàn)橹鳎恢胁繛闃?gòu)造過渡帶，既有北西向斷層，也有北東向斷層。

三肇凹陷青山口組與嫩一段均具有較好的生油條件，油源豐富，凹陷內(nèi)主要儲(chǔ)層葡萄花油層和扶余油層均鄰近生油層，并具有較厚的蓋層，成藏條件好。繼承性發(fā)育的大斷層有利于青山口組油源的垂向運(yùn)移，凹陷南部斜坡鄰近永樂向斜生油中心，向南抬升的地層與斷層和巖性尖滅配合，易于扶余油層形成油氣富集區(qū)…。但長(zhǎng)期相對(duì)下沉的區(qū)域構(gòu)造背景影響油水分異，原油相對(duì)密度較大，加之扶余油層儲(chǔ)層物性差，砂體分布零散，油藏綜合地質(zhì)條件較差。

1.2扶余油層地層特征

泉頭組三、四段沉積于松遼盆地沉陷期，為泉頭組二段沉積末期盆地整體抬升遭受沖刷侵蝕至青山口組一段底部突然海侵之間的沉積產(chǎn)物，總體為具有沉陷特征的典型陸相充填沉積建造。底部與泉二段呈不整合接觸，為泉三段沉積期網(wǎng)狀河流體系沖刷泉二段頂面的結(jié)果，表現(xiàn)為區(qū)域性地層缺失。中央坳陷邊部地震剖面可見泉二段地層削截和泉三段地層上超、頂超、槽形反射結(jié)構(gòu)。電阻率曲線泉二段為尖齒狀、梳狀組合，而泉三段為開闊的尖峰與平直的線形組合，具明顯分界。

泉三段與泉四段為整合接觸，巖性均為紫紅色、灰色、灰綠色泥巖與砂巖不等厚互層，2段總厚度約為600m，化石種類較豐富，包括介形蟲、葉肢介、雙殼類、輪藻植物、溝鞭藻等，但化石總量較少。泉頭組末期湖海溝通，發(fā)生松遼盆地地質(zhì)史上第1次海侵，沉積青一段大面積厚層深湖、半深湖相黑色頁(yè)巖和油頁(yè)巖。同時(shí)也造成泉四段頂面遭受沖洗產(chǎn)生巖性突變界面，地震剖面上表現(xiàn)為高連續(xù)性強(qiáng)振幅反射(T2反射層)。

2沉積體系研究

2.1沉積相類型

分析研究區(qū)10口井巖心資料，對(duì)泉三、四段扶余油層進(jìn)行沉積相劃分和沉積環(huán)境解釋，認(rèn)為泉三、四段為淺水湖泊一三角洲沉積體系沉積，發(fā)育淺水湖泊三角洲相和湖泊相。淺水湖泊三角洲相可劃分三角洲分流平原亞相和三角洲前緣亞相：三角洲分流平原亞相發(fā)育程度較低；三角洲前緣亞相較發(fā)育，可識(shí)別出水下分流河道、天然堤、決口扇、分流間灣泥、河口壩、前緣席狀砂等6種沉積微相。湖泊相可劃分為濱湖亞相、淺湖亞相和半深湖一深湖亞相：濱湖亞相可進(jìn)一步識(shí)別出泥灘、混合灘、砂灘等3種沉積微相；淺湖亞相進(jìn)一步可識(shí)別出淺湖砂壩、淺湖泥2種沉積微相。研究表明，水下分流河道、水下決口扇、溢岸相、席狀砂和濱淺湖灘壩與儲(chǔ)層發(fā)育相關(guān)，分流間灣、前三角洲和濱淺湖泥與非儲(chǔ)層發(fā)育相關(guān)(表1)。

2.2沉積模式

根據(jù)泉三、四段沉積背景、發(fā)育過程、沉積特點(diǎn)及沉積相類型，結(jié)合砂泥分布規(guī)律研究，總結(jié)了泉三、四段沉積模式(圖1)。

泉三、四段沉積期，盆地基底整體穩(wěn)定沉降，湖盆地形平緩，在整體水進(jìn)背景下，形成面積廣闊的淺水湖泊三角洲沉積。三角洲平原分流河道與三角洲前緣水下分流河道砂體發(fā)育，平面上呈枝狀展布，縱向上三角洲平原向三角洲前緣演化。三角洲分流平原受湖泊的影響較小，洪水期湖泊水面上漲，湖水浸沒三角洲分流平原，水上分流河流與湖水交融，形成寬而直的分流河道；枯水期湖水退卻，三角洲分流平原出露水面，形成窄而彎曲的分流河道。三角洲前緣發(fā)育在一定程度上受湖泊影響，水下分流河道受湖泊影響能量逐漸減弱，可能逐漸尖滅消失、也可能在末端形成河口壩(常為指狀壩)，或在末端散開形成前緣薄層席狀砂。

泉三段沉積期，氣候相對(duì)干旱，湖泊面積較小，河流能量遠(yuǎn)大于湖泊能量，在平緩的古地形背景下，河流攜帶大量陸源碎屑向湖泊中心大規(guī)模推進(jìn)。三角洲平原發(fā)育，分流河道規(guī)模較大，河道較寬、較穩(wěn)定，延伸較遠(yuǎn)，呈枝狀展布，三角洲前緣不發(fā)育。泉四段沉積期，氣候相對(duì)濕潤(rùn)，湖面逐漸上升，湖岸線不斷向物源方向擴(kuò)張，分流河道規(guī)模逐步減小頻繁改道，出現(xiàn)不同程度席狀砂化。三角洲前緣發(fā)育，水下分流河道末端發(fā)育一定規(guī)模的河口壩和前緣席狀砂，三角洲平原逐漸退出研究區(qū)。

平緩古地形和淺水湖泊背景下，洪水易形成薄層葉片狀三角洲沉積體，多期次洪水形成多個(gè)薄層葉片狀三角洲沉積體。當(dāng)湖盆構(gòu)造穩(wěn)定時(shí)，三角洲沉積體將發(fā)生側(cè)向遷移，形成層位基本相當(dāng)于可以連續(xù)追溯對(duì)比的側(cè)向聯(lián)合三角洲；湖盆構(gòu)造下降期，三角洲沉積體將發(fā)疊置，形成“疊葉狀”復(fù)合三角洲體。

3儲(chǔ)層特征研究

3.1巖石學(xué)特征

整體分析，肇州油田扶余油層巖石骨架顆粒以石英、長(zhǎng)石和巖屑為主，少數(shù)樣品含少量介形蟲碳酸鹽碎屑。石英一般為單晶石英，長(zhǎng)石以鈉長(zhǎng)石為主，巖屑以各種火山巖、泥巖、粉砂巖巖屑及燧石為主，高長(zhǎng)石和巖屑含量，低石英含量特征明顯。根據(jù)Folk砂巖分類，儲(chǔ)集巖屬于巖屑長(zhǎng)石砂巖或長(zhǎng)石巖屑砂巖。整體來(lái)看，扶余油層巖石樣品骨架顆粒成分變化不大，儲(chǔ)集巖礦物成分與楊大城子油層相似。

扶余油層巖石分析表明：巖石骨架顆粒含量為50％～90％，雜基含量為10％～38％(一般小于15％)；膠結(jié)物含量為20％～50％，以方解石膠結(jié)物最為常見(其含量可大于45％)，菱鐵礦膠結(jié)物較少；自生石英、長(zhǎng)石、粘土雖為較常見膠結(jié)物，但含量均不大于30％；黃鐵礦、褐鐵礦、重晶石、銳鐵礦等僅在極少數(shù)樣品中見到；粘土礦物以伊利石、綠泥石為主，其次為高嶺石和伊蒙混層；伊利石多為發(fā)絲狀搭橋，綠泥石多貼附于巖石顆粒表面，綠泥石、伊／蒙混層常充填于孔隙內(nèi)。

扶余油層儲(chǔ)集巖為顆粒支撐，碎屑顆粒以線接觸為主，少數(shù)為點(diǎn)接觸和凹凸接觸，未見縫合接觸。碎屑顆粒粒度中值一般為0.05-0.25mm，并集中于0.1、0.15和0.2mm附近。儲(chǔ)集巖中，細(xì)砂巖

約占75％，中砂巖約占15％，粉砂巖約占10％。碎屑顆粒磨圓度一般為次圓狀至次棱角狀，分選中等偏好。扶余油層儲(chǔ)集巖碎屑顆粒粒度和分選性與楊大城子油層無(wú)明顯差異。膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主，有少量接觸式膠結(jié)和鑲嵌膠結(jié)，次生加大膠結(jié)、帶狀膠結(jié)、櫛殼膠結(jié)、基底膠結(jié)和嵌晶膠結(jié)僅出現(xiàn)于部分樣品中或在樣品中作為次要膠結(jié)類型出現(xiàn)。

3.2儲(chǔ)層物性特征

根據(jù)1000多個(gè)巖心樣品(包括少數(shù)非儲(chǔ)集巖樣品)分析，扶余油層孔隙度為1.8％～23.7％，平均為11.2％，優(yōu)勢(shì)區(qū)間為8％～15％；滲透率為0.01×10^-3～32.9×10^-3μm²，平均為1.2×10^-3μm²，為低滲透率儲(chǔ)層。此外，扶余油層各小層間孔隙度、滲透率存在較大差異，同一小層滲透率變化范圍也較大。

3.3儲(chǔ)層物性、含油性與沉積相關(guān)系

根據(jù)錄井油氣顯示、地層測(cè)試、試油資料及開發(fā)動(dòng)態(tài)資料分析，肇州油田扶余油層油氣主要富集于巖石顆粒較粗、厚度較大砂體中，主要為分流河道砂體。一個(gè)完整單期河道沉積序列由下至上依次包括沖刷面(沖刷面之下一般為泥巖)、礫巖或含礫砂巖單元、塊狀層理鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖(粉砂巖)單元、大型高角度交錯(cuò)層理或平行層理砂巖(粉砂巖)單元、小型低角度交錯(cuò)層理粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖單元、水平層理或波狀層理粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖單元，反映一次水流由強(qiáng)到弱的連續(xù)變化過程。河道沉積砂體成藏時(shí)，油氣一般集中于分流河道(包括河道)砂體中部的大型槽狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖(粉砂巖)、平行層理細(xì)砂巖(粉砂巖)和小型交錯(cuò)層理粉砂巖中；由于鈣質(zhì)膠結(jié)儲(chǔ)層物性差，沉積序列底部底礫巖、塊狀層理鈣質(zhì)細(xì)砂巖(粉砂巖)一般不含油；上部泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖粒度較細(xì)且充填泥質(zhì)，也不含油。

含油氣井平面分布與河道砂體(或分流河道砂體)展布基本一致，在厚度較大的濱淺湖砂壩也見很好的油氣顯示。河道突然變寬的河口地區(qū)、分流河道交匯的卸載區(qū)由于水流強(qiáng)度變小，常發(fā)育大型交錯(cuò)層理或平行層理細(xì)砂巖(粉砂巖)和小型交錯(cuò)層理粉砂巖，砂巖儲(chǔ)層物性好，易形成高產(chǎn)井。

4結(jié)論

(1)泉三、四段沉積期氣候干旱，盆地穩(wěn)定節(jié)奏性沉降、沉積物快速充填，古地形平坦，盆地沉降中心形成頻繁漲落的淺水湖泊，盆地邊緣河流向湖泊匯集形成三角洲，從而形成淺水(下轉(zhuǎn)第34頁(yè))湖泊一三角洲體系。由此確定肇州油田扶余油層整體沉積環(huán)境為湖泊和三角洲相，主要為濱淺湖和三角洲前緣相沉積。

(2)泉三段沉積期，平緩古地形背景下河流攜帶大量陸源碎屑物向湖泊中心推進(jìn)，發(fā)育三角洲平原，分流河道規(guī)模較大。泉四段沉積期，分流河道規(guī)模逐步減小，發(fā)育三角洲前緣，水下分流河道末端發(fā)育河口壩和前緣席狀砂。所形成多套單期厚度較大的分流河道砂體成為支撐扶余油層的骨架砂體。

(3)儲(chǔ)層特征研究表明，扶余油層為中等孔隙、低滲透率儲(chǔ)層，儲(chǔ)層物性、含油性與沉積相密切相關(guān)，油氣主要富集于分流河道砂體中，沉積序列底部底礫巖、塊狀層理鈣質(zhì)細(xì)砂巖(粉砂巖)及上部泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖一般不含油。

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