孫朋浩，吳天琦，田繼軍，王宏偉，樊奇，林爽

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047；2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都510760；3.吉林油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，吉林松原138000）

松遼盆地南部民東地區(qū)扶余油層沉積特征及沉積模式研究

孫朋浩*1，吳天琦2，田繼軍1，王宏偉3，樊奇1，林爽1

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047；2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都510760；3.吉林油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，吉林松原138000）

綜合利用民東地區(qū)扶余油層140口井的測(cè)井、錄井資料，10口取芯井的巖芯資料，以及565個(gè)重礦物分析數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了民東地區(qū)扶余油層的沉積特征及沉積模式。經(jīng)研究表明該區(qū)扶余油層沉積時(shí)期主要受南部沉積體系影響，該時(shí)期其它物源并未對(duì)民東地區(qū)產(chǎn)生影響，研究區(qū)內(nèi)重礦物類(lèi)型是以鋯石—石榴子石為主的組合類(lèi)型，是受長(zhǎng)春—懷德沉積體系控制所形成的枝狀河控型淺水三角洲。該體系以大量密集、窄帶、連續(xù)的分流河道砂體為主，河道砂體為多砂層疊覆，具有三角洲水道不穩(wěn)定分叉游蕩的特點(diǎn)，砂體由西南向東北方向展布，河道砂體延伸較遠(yuǎn)。主要發(fā)育三角洲平原、前緣2種亞相類(lèi)型，整體受分流河道控制，并且分流河道具有三角洲平原水道不穩(wěn)定分叉游蕩的特點(diǎn)，水動(dòng)力條件強(qiáng)，其中平原相分流河道砂體為儲(chǔ)層有利砂體。平原相帶發(fā)育有分流河道、分流間灣、廢棄河道、決口扇等多種微相類(lèi)型，過(guò)渡到前緣相帶開(kāi)始形成帶狀、環(huán)狀分布的席狀砂。平面上三角洲平原與前緣相帶平緩相連，垂向上相序整體表現(xiàn)為水進(jìn)過(guò)程，構(gòu)成了河控型淺水三角洲沉積模式。

松遼盆地；扶余油層；沉積特征；沉積模式；河控淺水三角洲

民東地區(qū)是指新民油田以東—長(zhǎng)春嶺油田以西—第一松花江以南的地區(qū)，工區(qū)面積約為800km2。構(gòu)造上處于扶新隆起帶的東北方向。扶新隆起帶位于松遼盆地中央坳陷區(qū)的南部，吉林、黑龍江兩省的交界處［1-2］，其構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，整體地勢(shì)平坦，扶余油層地層厚度為110～140m，由西到東逐漸變薄，并且變化較小。扶余油層屬于白堊系泉頭組泉四段，多年來(lái)扶余油層一直具有良好的勘探、開(kāi)發(fā)前景，具有巨大的勘探潛力［3-4］。該時(shí)期對(duì)扶新隆起帶影響較大的是西南保康水系和東南長(zhǎng)春—懷德水系［4-6］，但是西南保康水系并未對(duì)民東地區(qū)產(chǎn)生影響。民東地區(qū)扶余油層埋藏深度為220～1140m，儲(chǔ)層物性較好、具備效益潛力。盡管前人已對(duì)該區(qū)做過(guò)多方面的研究，但油藏認(rèn)識(shí)不清、儲(chǔ)層影響因素不明，因此需要對(duì)該區(qū)沉積特征及沉積模式進(jìn)行更深入的研究，以便為該區(qū)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供相應(yīng)地質(zhì)依據(jù)。

多年來(lái)已有很多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)民東及相鄰地區(qū)進(jìn)行了多方面的研究，對(duì)該區(qū)扶余油層沉積特征及沉積體系做出分析［4］，認(rèn)為泉四段整體以河流沉積為主，主要受河流控制，但也有部分學(xué)者支持坳陷盆地“河流—淺水三角洲”的傳統(tǒng)概念［5-9］。但這些認(rèn)識(shí)僅在概念上宏觀的討論了松遼盆地南部泉四段沉積時(shí)期的沉積特征，對(duì)于每個(gè)沉積體系的邊界及沉積體系交匯區(qū)未作精細(xì)刻畫(huà)。尤其關(guān)于民東地區(qū)扶余油層沉積時(shí)期的沉積模式、體系及沉積環(huán)境等方面有較大的分歧，并且存在著河流相、三角洲相等不同觀點(diǎn)及認(rèn)識(shí)。這些不同的觀點(diǎn)可以看出受不同研究方法、研究區(qū)域、研究側(cè)重點(diǎn)以及所用資料完整程度的影響，所得結(jié)論及認(rèn)識(shí)存在較大差異。通過(guò)不同觀點(diǎn)也反映出該區(qū)域泉四段沉積時(shí)期主物源及所屬沉積體系的復(fù)雜性。而對(duì)沉積特征及沉積體系認(rèn)識(shí)不清也影響了關(guān)于砂體平面展布規(guī)律及砂體規(guī)模等問(wèn)題的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，進(jìn)而影響了對(duì)該區(qū)更進(jìn)一步的勘探與開(kāi)發(fā)。

1　物源分析

通過(guò)對(duì)民東地區(qū)扶余油層及相鄰新民、扶余、朝陽(yáng)溝、長(zhǎng)春嶺地區(qū)共39口探井565個(gè)重礦物鑒定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)本區(qū)砂巖中鋯石、石榴子石、電氣石、綠簾石、白鈦礦含量較多，其中以穩(wěn)定重礦物鋯石和次穩(wěn)定重礦物石榴子石為主，兩者占砂體重礦物總量的80%以上，并發(fā)育有少量磷灰石、金紅石、黑云母、錫石和磁鐵礦，占重礦物總含量的10%以下。并且可以看出該區(qū)泉四段沉積時(shí)期存在3大類(lèi)重礦組合（圖1），其中Ⅰ類(lèi)以鋯石—石榴石—白鈦石—綠簾石—電氣石為主，鋯石平均含量為70.3%，石榴石平均含量為16.22%。白鈦石平均含量為5.3%，其他重礦物的平均含量在10%以下；Ⅱ類(lèi)以石榴石—鋯石—電氣石—綠簾石為主，在83個(gè)樣品中，石榴石平均含量為51.9%，鋯石平均含量為42%，其他重礦物的平均含量均在7%以下；Ⅲ類(lèi)主要以石榴石—鋯石—電氣石—綠簾石為主，石榴石平均含量為69.49%，鋯石平均含量為24.53%，其他重礦物的平均含量均在6%以下。根據(jù)以上分析可見(jiàn)，雖然研究區(qū)鋯石—石榴石含量有所不同，但整體以鋯石—石榴石—電氣石為特征，并且鋯石—石榴石占絕對(duì)比例，這與南部沉積體系重礦物組合特征一致，因此該區(qū)主要受南部長(zhǎng)春—懷德沉積體系控制。

圖1　民東地區(qū)泉四段重礦物分區(qū)圖

2　扶余油層沉積特征

2.1巖石成分特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)173塊巖石薄片鑒定報(bào)告以及10口取芯井巖芯的分析與觀察，可以發(fā)現(xiàn)該區(qū)砂巖粒度較細(xì)、分選性較低，主要為細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及過(guò)渡類(lèi)型，具有多粒級(jí)巖石混合的特點(diǎn)。其中石英體積分?jǐn)?shù)為28%、長(zhǎng)石30%、巖屑42%，可見(jiàn)該區(qū)巖石成分是以巖屑、石英、長(zhǎng)石為主的巖石碎屑類(lèi)型，磨圓度為次尖—次棱，以次棱為主，并多為點(diǎn)—線接觸關(guān)系，屬巖屑質(zhì)、低成熟度、低磨圓度的長(zhǎng)石砂巖。

2.2粒度特征

在巖芯觀察的基礎(chǔ)上，利用主要取芯井的粒度分析資料，對(duì)民東地區(qū)扶余油層儲(chǔ)層砂體的粒度分布特征進(jìn)行了研究。經(jīng)研究表明，研究區(qū)儲(chǔ)層巖性是以細(xì)砂、粉砂、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖為主要構(gòu)成的致密儲(chǔ)層，其膠結(jié)類(lèi)型以泥質(zhì)膠結(jié)、鈣質(zhì)膠結(jié)為主，通過(guò)對(duì)粒度概率累計(jì)曲線圖的分析可以發(fā)現(xiàn)，概率累積曲線表現(xiàn)為以跳躍和懸浮2個(gè)次總體為主的兩段式特征，代表了以三角洲平原分流河道為主要沉積營(yíng)力的牽引流水道沉積。并且可以看出懸浮總體多處于32%～47%之間，跳躍總體含量在53%以上，跳躍總體與懸浮總體的截點(diǎn)在3.6～4.9區(qū)間以?xún)?nèi)，整體表現(xiàn)為強(qiáng)水動(dòng)力條件下遠(yuǎn)源沉積的特點(diǎn)。

2.3沉積構(gòu)造

根據(jù)對(duì)取芯井巖芯的精細(xì)觀察并加以描述，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)碎屑巖沉積構(gòu)造具有多種類(lèi)型，如平行層理、塊狀層理、小型楔狀（波狀）交錯(cuò)層理、攪渾構(gòu)造，并且在巖芯中多見(jiàn)在分流河道底部偶見(jiàn)灰黑色泥質(zhì)礫巖夾層。大量的平行層理表明研究區(qū)多為高流態(tài)、水流急淺的垂向加積；而塊狀層理多為高、中流態(tài)下分流河道單向水流作用的產(chǎn)物。

2.4泥巖顏色

泥巖顏色通常反映沉積時(shí)期的沉積環(huán)境。根據(jù)研究區(qū)10口取芯井巖芯的觀察，民東地區(qū)泉四段沉積時(shí)期主要發(fā)育暗紅、灰綠以及灰色泥巖，暗紅色泥巖表明該時(shí)期強(qiáng)氧化的環(huán)境，為河流相、三角洲平原亞相等水上以氧化為主的沉積環(huán)境；部分夾有灰綠色泥巖，并往往與暗紅色泥巖呈突變接觸關(guān)系，當(dāng)灰綠色泥巖發(fā)育增多時(shí)，說(shuō)明水體逐漸加深，沉積環(huán)境過(guò)渡為水下弱還原環(huán)境。

圖2　民東地區(qū)扶余油層取芯井沉積微相分析圖（長(zhǎng)107井）

圖3　民東地區(qū)扶余油層沉積模式圖

3　沉積微相構(gòu)成類(lèi)型與平面展布特征

本次研究主要利用民東地區(qū)10口取芯井巖芯資料、140口探井測(cè)井資料并結(jié)合研究區(qū)內(nèi)開(kāi)發(fā)井、評(píng)價(jià)井的相關(guān)資料，表明民東地區(qū)扶余油層沉積類(lèi)型為河控型枝干淺水三角洲，從垂向上表現(xiàn)為三角洲平原亞相，只有位于Ⅰ砂組的1、2小層為三角洲前緣亞相（圖2）。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)民東地區(qū)扶余油層河道砂體十分發(fā)育，砂體密集并疊置發(fā)育，總體向東北方向延展，微相類(lèi)型以（水下）分流河道、（水下）分流間灣為組合，并發(fā)育有廢棄河道、決口扇等微相類(lèi)型，民東地區(qū)東北部席狀砂開(kāi)始順河道發(fā)育，并呈環(huán)狀、條帶狀分布。

4　河控型淺水三角洲沉積模式

通過(guò)對(duì)民東地區(qū)扶余油層的沉積環(huán)境、沉積特征以及沉積相類(lèi)型研究的基礎(chǔ)上，建立民東地區(qū)單物源河控淺水三角洲的沉積模式（圖3）：（1）民東地區(qū)受單一（長(zhǎng)春—懷德）沉積體系控制，具有遠(yuǎn)源、流長(zhǎng)、地勢(shì)平坦的特點(diǎn)。（2）扶余油層泥巖顏色以暗紅色為主，并夾有灰黑色淺湖泥巖夾層，向上由于湖泛面擴(kuò)大，水體加深，泥巖顏色變?yōu)榛揖G—灰黑色，沉積環(huán)境向還原環(huán)境轉(zhuǎn)變。（3）民東地區(qū)主要受平原分流河道控制，河道砂體十分發(fā)育并具有水動(dòng)力條件強(qiáng)的特點(diǎn)，河道砂體密集并多疊加連片分布，其亞相類(lèi)型主要為三角洲平原、前緣2種。平原相帶河道砂層多疊覆，且水道多不穩(wěn)定、分叉游蕩；前緣相帶為水下分流河道及水下分流間灣的組合，向前緣相帶過(guò)渡時(shí)水動(dòng)力條件逐漸減弱，沉積環(huán)境逐漸趨于穩(wěn)定，席狀砂開(kāi)始發(fā)育，并呈帶狀、環(huán)狀分布。

5　結(jié)論

（1）民東地區(qū)扶余油層是以鋯石—石榴石—電氣石為組合的重礦物類(lèi)型，處于南部長(zhǎng)春—懷德沉積體系控制的單一物源區(qū)。

（2）扶余油層泥巖顏色以暗紅色為主，并夾有灰色、灰黑色泥巖夾層，反映了泉四段沉積時(shí)期氣候干燥炎熱的特點(diǎn)，為三角洲平原亞相水上以氧化為主的沉積環(huán)境；泉四段晚期氣候向濕熱轉(zhuǎn)變，湖泛面擴(kuò)大、水體加深，泥巖顏色變?yōu)榛揖G—灰黑色，并往往與暗紅色泥巖呈突變接觸關(guān)系，沉積環(huán)境過(guò)渡為水下弱還原環(huán)境。

（3）扶余油層沉積時(shí)期為南部長(zhǎng)春—懷德沉積體系作用下的枝狀河控型淺水三角洲，該體系以大量的密集、窄帶、連續(xù)的分流河道砂體為主，主要受強(qiáng)水動(dòng)力條件的平原相河道控制，河道砂體縱向上為多砂層疊覆形成并且水道不穩(wěn)定分叉游蕩的特點(diǎn)。

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A

1004-5716（2016）10-0057-04

2015-11-02

2015-11-30

項(xiàng)目來(lái)源：本文受新疆自治區(qū)科技支撐項(xiàng)目（編號(hào)：201333108）資助。

孫朋浩（1990-），男（漢族），吉林松原人，新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向：沉積學(xué)。