【摘要】應(yīng)用層序地層學(xué)理論,綜合利用鉆井、測井、取心和地震資料,并結(jié)合現(xiàn)今構(gòu)造、斷裂等進(jìn)行七棵樹地區(qū)下白堊統(tǒng)沙河子組沉積相研究,分析認(rèn)為SW8-SW11井區(qū)有利油氣富集區(qū)主要是扇三角洲前緣亞相。
【關(guān)鍵詞】七棵樹;沙河子組;沉積相
1.地質(zhì)概況
SW8-SW11井區(qū)位于松遼盆地梨樹斷陷東部向斜帶的東北部-七棵樹油田中南部。地層自上而下發(fā)育新生界第四系、中生界白堊系青山口組、泉頭組、登婁庫組、營城組、沙河子組,均為陸相碎屑沉積的砂泥巖互層。該區(qū)主要含油層系是沙河子組,埋深1770~2100m,油層單一且較薄。從下到上分為四段,沙四段與下伏地層為不整合接觸。沙河子組沉積早期發(fā)育三條北東向逆斷層,將本區(qū)劃分為南(SW11井區(qū))、北(SW8井區(qū))兩個(gè)北東向條帶。
2.沉積特征研究
2.1區(qū)域沉積背景
梨樹斷陷沉積主要包括兩大構(gòu)造層系,以中生代發(fā)育的斷陷層和坳陷層為主,本區(qū)反轉(zhuǎn)構(gòu)造層缺失。斷陷沉積歷經(jīng)早期充填、中期擴(kuò)張和晚期萎縮三個(gè)階段[1]。早期充填斷陷初期,八屋沙河子組大湖雛形已漸形成;擴(kuò)張期相當(dāng)于沙河子組和營城組,因大規(guī)模湖侵,以深湖、半深湖分布為主。
該區(qū)在火石嶺沉積期處于剝蝕物源區(qū),火石嶺地層缺失,沙河子組直接接觸變質(zhì)巖基底。沙河子組沉積厚度<200m,底部低位域?yàn)榈湫偷纳热侵蕹练e序列;沉積早中期水體快速變深,沉積環(huán)境由平原亞相快速演變?yōu)榍熬墎喯?。隨水體持續(xù)加深,距離物源區(qū)漸遠(yuǎn),沉積環(huán)境變成以深灰及灰黑色泥巖為主的半深湖相;沉積后期水體漸淺,薄層細(xì)粒砂巖漸增,逐漸過渡為淺湖沉積環(huán)境;沉積末期東南部物源進(jìn)入,形成了以扇三角洲前緣為主的沉積環(huán)境,沉積了數(shù)套較厚的水下河道砂體。
沙四段主要為一套填平補(bǔ)齊的粗碎屑夾煤層沉積,受火石嶺組末期古地形影響,分布局限;沙三段沉積時(shí)期為低位域,秦家屯斷層控制的斷陷低洼處內(nèi)發(fā)育扇三角洲,沉積了大套的砂礫巖;沙二段主要為泥巖(主要烴源巖);沙一段沉積時(shí)期為高位域,以砂礫巖和含礫砂巖沉積為主。
2.2巖性特征
該區(qū)扇三角洲前緣較發(fā)育,前緣水下分流河道儲(chǔ)層主要為含礫砂巖,中粗、細(xì)砂巖,粗碎屑巖不發(fā)育。前緣河口壩主要為中細(xì)砂巖分選較好,遠(yuǎn)砂壩與河口壩為連續(xù)沉積的砂體位于河口壩末端,厚度薄,多為細(xì)砂巖和粉砂巖。前扇三角洲以泥質(zhì)沉積為主。本區(qū)砂巖主要為亞巖屑長石、長石、亞長石巖屑砂巖。
沙一段以砂巖為主,粉砂巖少,部分含礫;砂巖填隙物中泥質(zhì)含量高;顆粒長石、巖屑含量高,分選磨圓中等-較差。沉積物粒度特征是沉積水動(dòng)力特征的直接表現(xiàn),在粒度概率圖上,一般由多個(gè)直線段組成,直線段斜率代表著分選性,線段越陡,分選程度越好。沙一段2口取心井的粒度概率圖,其概率累計(jì)曲線多呈一段式或兩段式,具有重力流和牽引流特征。
2.3沉積構(gòu)造
沉積構(gòu)造是沉積時(shí)期水動(dòng)力條件的直接反映,受沉積后作用影響較小,具有較好的指相性。巖心觀察發(fā)現(xiàn)了較強(qiáng)牽引流形成的沖刷充填構(gòu)造、交錯(cuò)層理等沉積構(gòu)造,沉積物中有植物碳屑。該區(qū)1號(hào)井②和2號(hào)井見沖刷面構(gòu)造,交錯(cuò)層理是由沉積介質(zhì)流動(dòng)形成,1號(hào)井①見平緩波狀交錯(cuò)層理,③還發(fā)現(xiàn)有碳質(zhì)植物根莖碎屑。塊狀層理由懸浮物快速堆積,沉積物來不及分異因而不顯細(xì)層,3號(hào)井見塊狀層理(圖2-2)。
2.4古生物特征
不同的生物群落或化石組合面貌,大致可表明其所屬的生活環(huán)境或沉積相。研究區(qū)泥質(zhì)粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖中常見碳屑,中砂巖中也偶見碳質(zhì)碎屑;既有含量較高的炭屑層,也有含量較低的炭屑紋層[2][3];本區(qū)各種粒徑砂巖中均發(fā)現(xiàn)碳質(zhì)植物碎屑,其中細(xì)砂巖及以上級(jí)別砂巖中,常見較大植物枝干和植物枝葉化石,反映快速、近物源的近岸沉積。
2.5沉積旋回及單井相分析
沉積旋回是指沉積作用和沉積條件按相同的次序不斷重復(fù)沉積而組成的一個(gè)序列。沙河子組目的層段見兩套正旋回沉積。
1號(hào)井相分析:根據(jù)區(qū)域構(gòu)造背景、測井曲線特征、粒序變化、沉積構(gòu)造、粒度概率特征綜合分析認(rèn)為取心第二段為濱淺湖沉積,其余三段為扇三角洲沉積(圖2-4)。(1)第一段下部主要為灰色泥巖,生物鉆孔發(fā)育。上部只有很短一段為正粒序含礫砂巖,底部可見明顯沖刷面和泥礫,認(rèn)為屬前緣水下分流河道沉積。(2)第二段巖性為淺灰色泥巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖,可見生物鉆孔、變形構(gòu)造等,屬濱淺湖沉積。(3)第三-四段既可見3~5m厚淺灰色泥巖,層理構(gòu)造豐富、底部具沖刷面的正粒序沉積,也見到發(fā)育斜層理的反粒序沉積。上部正粒序沉積水動(dòng)力較強(qiáng),巖性為細(xì)礫巖、含礫砂巖,并可見沖刷泥礫。綜合分析認(rèn)為屬三角洲前緣沉積,具底沖刷、交錯(cuò)層理發(fā)育的正粒序沉積,屬水下分流河道沉積;反粒序的中細(xì)砂為河口壩沉積;中間夾的淺灰色泥巖為河道間沉積。
3號(hào)井相分析:巖心觀察認(rèn)為屬扇三角洲沉積。砂巖以細(xì)砂巖含礫為主,其概率累計(jì)曲線以一段式為主(圖2-5),跳躍和懸浮總體無明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn),分選與磨圓度差,粒度區(qū)間跨度大。
2.7沉積相
沙河子沉積期七棵樹油田西側(cè)存在地貌坡折,井區(qū)處于坡折帶之上,缺失低位體系域,頂部有微弱的削蝕現(xiàn)象,殘留地層下部以水進(jìn)體系域?yàn)橹鳎喜繛楦呶惑w系域的中早期地層。SW8-SW11井區(qū)沙一段以高位體系域砂體為主。
1、沉積相類型
根據(jù)井區(qū)內(nèi)新鉆井資料、測井資料,結(jié)合地震資料,綜合研究分析認(rèn)為,七棵樹地區(qū)沙河子組發(fā)育沉積相類型主要有湖泊相、扇三角洲相、近岸水下扇相和重力碎屑流沉積。SW8--SW11井區(qū)沙河子組沙一段主要為扇三角洲前緣沉積(圖2-6)。
2、沉積相劃分
根據(jù)前人梨樹斷陷沉積相研究成果[1],結(jié)合新取芯資料,認(rèn)為沙河子組時(shí)期主要發(fā)育扇三角洲沉積,是接近于剝蝕區(qū)的沖積扇經(jīng)過較短距離搬運(yùn)后入湖分散而形成的沉積體。沉積亞相可劃分為扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲亞相。SW8-SW11井區(qū)主要發(fā)育扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲亞相。
(1)扇三角洲平原亞相
主要由水下分流河道沉積組成,多為中細(xì)礫巖,含礫砂巖、粗砂巖,泥巖主要為深灰色、灰黑色泥巖,常見植物碎屑或煤線。巖性序列為砂礫巖與深灰色泥巖互層,電測曲線為高幅值齒化箱形或齒化鐘形,有時(shí)呈不規(guī)則狀。
(2)扇三角洲前緣亞相
是扇三角洲沉積的發(fā)育主體,砂體最發(fā)育、分布廣,總體呈由下向上由粗變細(xì),電測曲線呈鐘形。根據(jù)完鉆井電性特征,SW11井區(qū)該亞相細(xì)分為水下分流河道、河道間灣、河口壩及席狀砂等四個(gè)沉積微相(圖2-7右)。其電性特征:水下分流河道主要為箱-指型以及鐘-箱型組合,水下分流間灣主要為低幅齒形,席狀砂主要為指形-漏斗形、指形,河口壩主要為漏斗形-指形和漏斗形。SW8井區(qū)主要發(fā)育水下分流河道、河道間灣、席狀砂(圖2-7左)。
①水下分流河道微相:扇三角洲前緣分流河道的水下延伸部分,沉積物主要為砂礫巖、含礫砂巖和粗砂巖,分選中等、泥質(zhì)雜基含量低,顆粒支撐為主。GR曲線主要為典型的箱形、鐘形。
②水下分流河道間灣微相:主要是灰綠色至灰色塊狀或具水平層理的粉砂質(zhì)泥巖夾薄層或透鏡狀砂巖。因水下分流河道沖刷力強(qiáng),頻繁改道,一旦發(fā)生改道,沉積物被沖刷變薄,甚至全被沖刷掉。GR曲線多為低幅齒狀或指狀。
③河口壩微相:水下分流河道向盆地方向的延伸。沉積物粒度變細(xì),由細(xì)砂、粉砂巖組成,成分及結(jié)構(gòu)成熟度一般較高,分選好、雜基少,物性較好,一般GR曲線為反韻律,一般呈漏斗狀。
④席狀砂微相:河口壩或分流河道搬運(yùn)的碎屑物質(zhì)經(jīng)波浪、沿岸流等水動(dòng)力搬運(yùn),在河口壩側(cè)翼和前方形成的薄而大范圍的砂層。比河口砂壩粒度更細(xì)、層更薄、泥質(zhì)含量較高,物性較差。GR曲線多為指狀或低幅齒化漏斗形。
(3)前扇三角洲亞相
位于扇三角洲最前端,與湖泊相過渡。巖性為灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,具塊狀或水平層理,有時(shí)水下分流河道末端延伸到前扇三角洲,常含少量砂質(zhì)成分,GR曲線呈齒狀或低幅指狀。
3.結(jié)論及認(rèn)識(shí)
1、該區(qū)沙河子組主要為扇三角洲沉積,細(xì)分為扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲亞相,其中有利的油氣富集區(qū)為扇三角洲前緣亞相。
2、該區(qū)沙一段儲(chǔ)層扇三角洲沉積亞相劃分為水下分流河道、河道間灣、河口壩及席狀砂等四個(gè)沉積微相,以水下分流河道、河道間灣沉積為主。
參考文獻(xiàn)
[1]關(guān)德師.松遼盆地下白堊統(tǒng)層序地層及沉積體系研究[D].中國科學(xué)院,2005
[2]黃清華.松遼盆地晚白堊世地層及微體古生物群[D].中國地質(zhì)科學(xué)院,2007
[3]黃清華,張文婧等.松遼盆地上、下白堊統(tǒng)界線劃分[J].地學(xué)前緣,2009(06)