柳靈艷，翟羽佳

(華北石油管理局有限公司 儲氣庫管理處，河北 廊坊 065000)

肅寧油田位于河北省河間市境內，西接蠡縣斜坡，東接河間大斷層，構造位置處于饒陽凹陷中南部肅寧—大王莊構造帶東部[1]，面積約37 km2，區(qū)域上所處的主要構造單元為肅寧洼槽。烴源巖為沙一下亞段和沙三段的泥頁巖[2]，上覆下第三系東三段與沙一段上亞段油層從下至上為一套正常三角洲前緣到淺水三角洲前緣沉積形成的細砂巖—粉砂巖儲集層。目前已發(fā)現了多個出油點，縱向上油層井段長、油氣分布分散，探明石油地質儲量約248×104t，有些井單井日產可高達5.5 t，具有一定的滾動勘探開發(fā)潛力。經過30余年的滾動勘探開發(fā)，全區(qū)共有23口開發(fā)井，大多數井都早已關井，目前只有一口井還在開采，整體開發(fā)程度較低。油藏面臨以下難題：斷層復雜，構造特征認識不清；缺乏高精度層序地層格架的認識；沉積相演化規(guī)律不清等，這些因素導致對該油田的成藏主控因素及成藏模式認識不夠，嚴重制約了肅寧地區(qū)的開發(fā)。鄭榮華[3]認為，研究區(qū)沙一段發(fā)育湖泊—淺水曲流河三角洲體系，東三段為曲流河沉積。曾洪流等[4]應用地震沉積學方法開展了隱性前積淺水曲流河三角洲高分辨率沉積相研究和儲集層預測，認為其反射結構從顯性前積(如疊瓦狀前積)反射變?yōu)殡[性前積和亞平行反射。朱茂等[5]認為，研究區(qū)主要發(fā)育淺水曲流河三角洲，湖盆面積小，水體淺、能量弱，湖岸線遷移頻繁。前人多側重于研究沉積模式和分布范圍，筆者認為有必要在沉積模式細化的基礎上，將其和成藏模式匹配起來，指導研究區(qū)的油氣開發(fā)。

1 層序演化特征

受到華北地區(qū)區(qū)域拉張應力的影響，肅寧油田是一正斷層十分發(fā)育的斷塊油藏[6]。雖然油田面積只有37 km2，但是發(fā)育了多條斷距大于200 m以上的斷層。這些大斷層是同沉積斷層，其活動速率控制了研究區(qū)儲集地層的古地形[7]。井震結合綜合研究顯示，研究區(qū)地層縱向發(fā)育若干個三級層序，自下而上的演化規(guī)律為：沙三段沉積早期，進入了擴張深陷的穩(wěn)定沉積階段，并在溫暖濕潤的氣候條件下，廣泛接受了較深湖亞相、濱淺湖亞相碎屑巖和泥巖、油頁巖沉積[8]。進入沙三晚期，凹陷開始逐漸抬升(厚度350～600 m)；到沙二段沉積時期，區(qū)域抬升更加劇烈，斷陷擴張構造作用明顯減弱，加之此時期半干旱炎熱的氣候條件，斷陷擴張期湖水快速收縮，構造帶內接受了辮狀河三角洲平原—濱淺湖相沉積[9](厚度100～250 m)。沙二段沉積末期至沙一段沉積早中期，構造帶主要受斷坳作用為主、開始又一次下沉，接受了濱淺湖相碎屑巖、碳酸鹽巖以及泥頁巖沉積(厚度150～200 m)。沙一段沉積晚期，構造帶再次抬升，接受三角洲平原—前緣亞相沉積[10]；到東三段沉積時期，構造帶地形平緩，湖水進一步變淺，除東北部極小的低洼地區(qū)接受范圍局限的濱湖相沉積外，主要接受廣闊的淺水三角洲相沉積(厚度600～800 m)。因此肅寧油田縱向層序演化過程：從沙三段到東一段，整體為一個水進(沙三—沙一下)—水退(沙一上—東三)—水進(東二)—水退(東一)的過程[11]。在層序特征演化規(guī)律的影響下，肅寧油田的成藏組合特征如下，生油巖是沙三段泥頁巖和沙一下亞段油頁巖，儲集層是東三段和沙一上亞段的砂巖及粉砂巖，薄儲層，物性為中—低孔低滲儲層。

2 沉積特征

肅寧油田東三段—沙一上亞段的沉積相認識一直存在較多的爭議[3-4，12-13]，通過本文的研究確定東三段沉積相是淺水三角洲前緣沉積，沙一上亞段是湖泊—正常三角洲前緣沉積。儲層段(東三段—沙一上亞段及其鄰近地層)沉積環(huán)境變化規(guī)律為，沙一下亞段沉積時水體又逐漸加深，形成濱淺湖—半深湖沉積；沙一上亞段時水體變淺，變?yōu)闉I淺湖—三角洲沉積；沙一上亞段上半部分到東三段水體持續(xù)下降，沉積相從三角洲前緣過渡到淺水三角洲前緣；東二段時期，大規(guī)模湖侵作用再次發(fā)生，沉積了一套整個區(qū)域都可以找到的含螺泥巖段。

2.1 錄井依據

該區(qū)巖心數據和錄井數據可以很好地佐證沉積相類型的判斷。泥巖顏色的氧化色與還原色比例常常可以指示沉積環(huán)境的類型，東三段錄井巖性以紫紅色泥巖為主[14]，而沙一段則是以灰色—灰綠色泥巖為主(圖1)。

2.2 巖心依據

寧60井東三段在Ⅳ油組3 344.0～3 345.6 m的測井曲線顯示為一套反韻律沉積。其成分以石英為主、長石次之、富含暗色礦物、粉—細粒結構[15]，泥鈣質膠結，較致密，分選均勻，磨圓次棱角狀的淺灰色含鈣細砂巖。粒度概率曲線顯示為以跳躍總體為主包含滾動—跳躍—懸浮總體的三段式特征?？梢耘卸ㄊ沁h離物源，高沉積能量環(huán)境下的產物，也即淺水三角洲前緣河口壩沉積。該段東三段Ⅳ油組獲取的巖心長度7.71 m，具有淺灰色含鈣細砂巖，淺灰色含鈣粉砂巖、綠灰色泥巖、紫紅色粉砂質泥巖、綠灰色泥質粉砂巖和紫紅色泥巖等。其中粉砂巖與細砂巖的磨圓大都為次棱角狀，含鈣較強，暗色礦物較少。巖石沉積構造多為波狀層理和塊狀層理，局部還可以觀察到由于沉積間斷造成的沿層理的裂縫，這些依據足以判定東三段的整體沉積環(huán)境處于間歇暴露出沉積水體的交替環(huán)境，是淺水三角洲前緣的沉積[16]。寧60井東三段粒度概率曲線與巖心照片如圖2所示。

圖1 肅寧油田東三段與沙一上亞段錄井巖性對比Fig.1 Logging lithology comparison histogram of Es1s and Ed3 formation of Suning oilfield

圖2 寧60井東三段粒度概率曲線與巖心照片Fig.2 Core photos and particle size probability curves of Ed3 formation of Ning 60 well

寧303井在沙一上亞段頂部的取心段從測井曲線上看是一段反韻律沉積，巖石成分以石英為主、次為長石，少見暗色礦物，細粒結構，分選好，磨圓程度為圓狀，泥質膠結，疏松的油浸細砂巖。粒度概率曲線為四段式，其中跳躍總體是由兩段式構成(圖3)，說明該沉積環(huán)境存在雙向水流的作用，根據這些相標志可以判定是沉積水體較深的正常三角洲的河口壩沉積。

圖3 寧303井沙一上亞段粒度概率曲線Fig.3 Probability curve of Es1 formation of Well Ning 303

C-M圖也可以證明東三段與沙一上亞段的沉積環(huán)境的差異。寧40井東三段和寧303井沙一上亞段的C-M圖如圖4所示。

圖4 東三段與沙一上亞段C-M圖Fig.4 C-M diagrams of Ed3 and Es1

寧40井東三段取心段QR和RS較發(fā)育，參考大陸牽引流沉積C-M圖各特征段發(fā)育的情況參考表對應是辮狀河、三角洲或者是網狀河沉積，結合錄井資料和巖心觀察資料顯示，該區(qū)域是遠離物源、泥包砂的沉積環(huán)境，因此該斷為淺水三角洲沉積環(huán)境的C-M圖。

寧303的QR段和重力流段較發(fā)育。重力流是沉積作用進行很快、粗顆粒沉積后隨即被埋藏的高密度流，組分中缺乏滾動顆粒。該段C-M圖特點是與牽引流的QR段相似，形成C=M基線平行的圖像。因此，判斷該斷是三角洲—濱淺湖沉積。在沙一段沉積時期，同沉積斷層活動增強，早期沉積尚未固結成巖的三角洲沉積很可能由于地形的變化，在重力影響下局部形成規(guī)模較小的重力流沉積。

沙一上段三油組以湖相沉積為主[17]。寧66井沙一上段Ⅲ油組取心段3 500.92～3 508.35，取心段長7.42 m，巖性以灰色—淺灰色細砂巖和深灰色泥巖為主，無氧化色泥巖(圖5)。在取心段中部的淺灰色細砂巖中發(fā)育的攪混構造，是典型的湖泊相的相標志[18-19]。

圖5 沙一上段Ⅲ油組灘壩相巖心Fig.5 Beach-bar facies cores of formation

2.3 相模式

綜合以上信息，建立了研究區(qū)的沉積相模式，早期研究區(qū)位于濱淺湖亞相內，砂灘微呈連續(xù)板狀分布，砂壩呈土豆狀鑲嵌在砂灘內，儲層連續(xù)性很好，偶爾也見泥灘，構成濱淺湖灘壩儲層內部的隔夾層，為湖泊相沉積模式(圖6(a))。中期為沉積水體較東三段有所加深，三角洲朵葉體外觀明顯，水下分流河道延伸遠，交錯不頻繁，發(fā)育河口壩，為正常三角洲模式(圖6(b))。后期物源從高陽地凸起而來，流經蠡縣斜坡，進入東部的河間洼槽形成淺水三角洲。沉積特征為淺水分流河道寬度較窄，河口壩不發(fā)育，淺水分流河道交織分布(圖6(c))。

3 成藏條件

肅寧油田的成藏模式是下生上儲的構造—巖性油藏，不具備統(tǒng)一油水界面。油田油氣成藏的優(yōu)越條件為3個，分別為充足的油源條件、良好的疏導體系、優(yōu)越的保存條件。

(1)充足的油源條件。肅寧洼槽地層發(fā)育齊全，是一個有利于形成烴源巖的地區(qū)。肅寧油田主力烴源巖為沙三段上亞段和沙一段下亞段泥頁巖。沙三段上亞段烴源巖發(fā)育于湖侵體系域，平均厚度約為 35 m，總有機碳含量的平均值為 1.18%，生烴潛量的平均值為 2.19 mg/g，干酪根類型以Ⅲ型為主。沙一段下亞段烴源巖亦發(fā)育于湖侵體系域，平均厚度約為 120 m，總有機碳含量的平均值為 2.61%，生烴潛量的平均值為 7.00 mg/g，干酪根類型以Ⅱ1型為主[20]。

(2)良好的疏導體系。研究區(qū)的輸導體系包括了斷層輸導和砂體輸導兩個系統(tǒng)。研究區(qū)發(fā)育多條溝通了沙一下段、沙三段的下部烴源巖的斷層[21]，并且貫穿了整個東三段，都是良好的油氣垂向運移通道[22]。以上烴源巖排出的烴類經初次運移后，沿砂體向構造的高部位運移，砂體為油氣的側向運移提供了輸導通道。

(3)優(yōu)越的保存條件。研究區(qū)的油藏保存條件主要分為巖性封閉和斷層封堵。巖性封閉方面，東營組為淺水三角洲前緣沉積，水下分流河道砂體橫向變化較大，與分流間灣泥巖側向接觸，儲集砂體呈薄層條帶狀；沙一上亞段的三角洲前緣橫向連續(xù)性也較差，但是沿分流河道主流線連續(xù)性稍微強于淺水三角洲前緣水下分流河道儲層，儲集砂體呈薄層條帶狀。濱淺湖沉積的砂體橫向巖性連續(xù)性好，但是縱向常發(fā)育泥質夾層也影響了儲層的品質。因此，肅寧油田的巖性封閉能力排序分別是，淺水三角洲前緣強于正常三角洲，濱淺湖巖性封閉能力最差。

肅寧油田地層的泥巖含量高，因此斷層內部的泥質含量也會很高，可為儲層形成良好的側向封堵。根據鄰區(qū)的斷層封閉性研究成果[23]，肅寧地區(qū)成藏期時斷層表現為開啟性，后期多數斷層表現為封閉性。以寧303井東三段大斷層為例，垂直斷距180 m，東三段平均泥質含量79%，沙一上段平均泥質含量80%，計算可得泥質涂抹因子SSF=0.3，SGR=100%，因此判定該斷層是泥質膠結，封閉性很好的斷層。

4 成藏模式

肅寧油田的斷層十分發(fā)育，在緊鄰油源大斷層的上下盤區(qū)域，油層分布多受到斷層—巖性控制，在斷層的附近，特別是在反向正斷層的下降盤，斷層對于油氣的運移起到了重要的作用。在此基礎上，由于研究區(qū)的沉積環(huán)境屬于三角洲前緣沉積，多發(fā)育細粒的砂體，儲層物性較差，整體為泥包砂，對于油氣的保存起到了封閉效果(圖7)。

5 結論

(1)肅寧油田東三段沉積相是淺水三角洲前緣沉積，沙一上亞段是湖泊—正常三角洲前緣沉積，油

圖7 肅寧油田成藏模式Fig.7 Reservoir-forming model profiles in Suning Oilfield

藏類型為構造—巖性油藏。

(2)肅寧油田的成藏模式是下生上儲的構造—巖性油藏，不具備統(tǒng)一油水界面。油田油氣成藏的優(yōu)越條件為3個，分別為充足的油源條件、良好的疏導體系、優(yōu)越的保存條件。

(3)反向正斷層的下降盤，斷層對于油氣的運移起到了重要的作用，在此基礎上，由于研究區(qū)的沉積環(huán)境屬于三角洲前緣沉積，多發(fā)育細粒的砂體，儲層物性較差，整體為泥包砂，對于油氣的保存起到了封閉性的效果。