临南油田街2断块沙三上亚段Ⅴ砂岩组沉积微相研究

郭 涛,张卫海,袁 巍

(中国石油大学地球资源与信息学院,山东东营 257061)

临南油田街2断块沙三上亚段Ⅴ砂岩组沉积微相研究

郭 涛,张卫海,袁 巍

(中国石油大学地球资源与信息学院,山东东营 257061)

基于区域地质背景资料,综合运用岩芯观察、岩相和测井相分析等手段,对临南油田街2断块沙三上亚段Ⅴ砂岩组沉积微相的沉积相标志、类型以及展布特征进行了系统研究。结果表明:临南油田街2断块沙三上亚段Ⅴ砂岩组为一套湖泊三角洲沉积体系,亚相类型为三角洲前缘亚相;沙三上亚段Ⅴ砂岩组主要沉积微相可细分为水下分流河道、水下分流河道间湾、河口坝、远砂坝和前缘席状砂等5种微相,并建立了沉积微相识别模式;沉积特征和沉积微相的平面展布呈现在近东西向剖面上砂体连续性较好,可见河口坝与前缘席状砂的交替出现,而在近西南—北东向剖面上,砂体横向上一般由水下分流河道过渡到河口坝或前缘席状砂。总之,临南油田街2断块沙三上亚段Ⅴ砂岩组是研究区三角洲形成的高峰期,水下分流河道、河口坝、前缘席状砂为主要的储集砂体。

沉积微相;三角洲;街2断块;临南油田;沙河街组

0 引言

临南油田街2断块构造位置处于惠民凹陷临南洼陷西部营子街断层下降盘,为一断鼻构造(图1),街2断块主要含油层段位于沙三上亚段的Ⅴ砂岩组。前人研究认为,临南洼陷沙三上亚段沉积时期是湖盆的萎缩阶段,水体变浅,沉积作用加强,周边的各种三角洲迅速进积,形成了大量朵叶状展布的三角洲前缘砂体。街2断块主要接受了其西南部双丰三角洲的沉积,沙三上亚段沉积时期发育了具有明显反旋回特征的砂体[1-6]。但对该区沉积微相尚无深刻认识,笔者就此进行了研究,以期为油田开发提供依据。

图1 街2断块位置Fig.1 Location of Jie Faulted Block 2

1 沉积相标志

1.1 岩石学特征

研究区储集层岩石类型主要为灰色和灰褐色灰质粉砂岩、粉砂岩和细砂岩。碎屑矿物成分以石英、长石为主,岩屑含量较高;碎屑颗粒分选性较好,多为次圆状,岩石成熟度较高。胶结方式以碳酸盐胶结、黏土矿物胶结和硅质胶结为主。

1.2 粒度分布特征

取芯井段碎屑颗粒粒级大小不一,样品粒度中值为0.13～0.5 mm。图2a上并无代表均匀悬浮的RS段、递变悬浮沉积的QR段、以滚动搬运为主的OP与NO段,而是以PQ段较发育为特征,反映颗粒以悬浮搬运为主,含有极少的滚动组分,粒度概率累积曲线主要表现为两段式(图2b),跳跃总体占55%～65%,悬浮总体占35%～45%,具有牵引流沉积特征。

1.3 颜色和沉积构造特征

本区泥岩多为灰色、灰绿色,块状泥岩中可见成岩收缩擦痕,绿色泥岩较纯,泥岩中层理、生物化石均不发育,综合研究认为该时期为水下还原环境[7]。取芯井段层理类型多样,发育平行层理、波状层理、斜层理、块状层理、冲刷-充填构造等,在沉积界面可见同生泥砾。

2 沉积微相类型

通过岩芯观察和测井响应特征分析,结合粒度分析资料和薄片、扫描电镜微观特征研究,识别出水下分流河道、水下分流河道间湾、河口坝、远砂坝和前缘席状砂等5种微相,并建立该区沉积微相识别模式[5,8-12](图3)。

图2 C-M分布和粒度概率曲线Fig.2 C-M Distribution and Size Probability Curve

2.1 水下分流河道微相

水下分流河道微相岩性以灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩为主,夹粉砂质泥岩,构成下粗上细的间断性正韵律。沉积构造主要发育有块状、平行、交错等层理,冲刷面、同生泥砾及河道底部滞留沉积等水下分流河道相标志构造也发育。粒度概率曲线为两段式和复合三段式。两段式组分由跳跃和悬浮两个次总体组成;复合三段式由滚动、跳跃和悬浮3种组分构成,跳跃组分为复合两段。自然电位曲线呈钟形或齿化箱形,底部突变,自然伽马为齿状低值,与自然电位相对应。此微相在该区三角洲砂体中发育较普遍。

2.2 水下分流河道间湾微相

水下分流河道间湾微相是水下分流河道之间与浅湖相连通的水下低能沉积区。岩性以泥岩为主,含少量粉砂岩,碳屑含量较高,水平波状层理发育,总体特征反映了静水环境。粒度概率曲线为一段式,以悬浮组分为主。自然电位为低值,微电极曲线平直。

2.3 河口坝微相

图3 沉积微相识别模式Fig.3 Recognion Pattern of the Sedimentary M icrofacies

河口坝微相位于水下分流河道河口的前方,岩性主要以分选较好、砂质纯净的细砂岩和粉砂岩为主,偶夹薄层泥岩,常发育交错层理、波状层理,整体为下细上粗的反韵律。粒度概率曲线由悬浮总体和跳跃总体及过渡段组成,无滚动组分。自然电位曲线呈高幅漏斗形,电阻率测井曲线为齿形。

2.4 远砂坝微相

远砂坝微相位于河口坝前较远的部位,岩性以粉砂岩和泥质粉砂岩为主,发育水平层理、波状层理。粒度概率曲线由3个总体组成,跳跃总体由斜率不同的两段组成,悬浮总体含量低。自然电位曲线呈低幅漏斗状。此微相类型发育较少,主要因为研究区南北距离比较短,笔者推测研究区北部有大量远砂坝发育,为有利的储集砂体。

2.5 前缘席状砂微相

前缘席状砂微相是在河口坝或远砂坝侧向迁移和推进生长过程中,受沿岸湖流和波浪作用,沉积物再度向河口两侧和近湖岸部位反向搬运、分选改造所沉积形成的席状砂体。岩性以粉砂岩和泥质粉砂岩为主,粒序变化多不明显,砂体分布面积广泛,厚度较薄,砂质较纯,分选性好。粒度曲线由跳跃和悬浮两组分构成。自然电位曲线形态主要为尖齿状和薄层指形。

3 沉积微相展布特征

由于沉积条件的差异,在Ⅴ砂岩组沉积时期不同沉积阶段,其形成的砂体有着不同形态、规模及分布组合特征。通过研究区东西向和南北向连井砂体对比(图4、5),剖面上表现为近东西向砂体连续性较好,可见河口坝与前缘席状砂交替出现,而近西南—北东向剖面上,砂体横向上一般由水下分流河道过渡到河口坝或前缘席状砂,由此可知该区沉积砂体来自西南方向。

总体来看,Ⅴ砂岩组为水退背景下三角洲前缘沉积组合,由少数次一级的水进、水退沉积组成。储集砂体以水下分流河道、河口坝、前缘席状砂为主,砂体厚度较大,平面上呈条带状,剖面上为透镜状。

3.1 Ⅴ砂岩组6小层沉积时期

该时期湖平面较低,水体较浅。水下分流河道和河口坝普遍发育,水下分流河道分布在研究区西部和中部,河口坝分布在中部(图6)。

3.2 Ⅴ砂岩组5小层沉积时期

该时期湖平面抬升,湖盆水体出现短时期变深,基本没有粗碎屑物质汇入。主要发育前缘席状砂和前三角洲泥岩,前缘席状砂呈片状全区分布(图7)。

3.3 Ⅴ砂岩组4小层沉积时期

该时期湖平面下降速度较快,水体变浅,沉积一套以河口坝和前缘席状砂为主的沉积物,远沙坝零星发育(图8)。

3.4 Ⅴ砂岩组3小层沉积时期

该时期湖平面继续下降,沉积了以水下分流河道、河口坝为主的沉积物。水下分流河道分布在西南和东南部,河口坝呈片状发育(图9)。

3.5 Ⅴ砂岩组2小层沉积时期

该时期继承了3小层沉积时期的格局,水体变浅,沉积了一套以分流河道、河口坝和前缘席状砂为主的沉积物,以灰白色、灰色细砂岩、粉砂岩为主。研究区中部和东部发育大面积的河口坝与前缘席状砂,仅在西部和中部发育水下分流河道(图10)。

图4 沉积微相东西向剖面Fig.4 Prof ile of Sedimentary M icrofacies from West to East

图5 沉积微相南北向剖面Fig.5 Profile of Sedimentary M icrofacies from South to North

图6 Ⅴ砂岩组6小层沉积微相平面Fig.6 Sedimentary M icrofacies Flat of the Sixth Layer of the Sandstone GroupⅤ

3.6 Ⅴ砂岩组1小层沉积时期

图7 Ⅴ砂岩组5小层沉积微相平面Fig.7 Sedimentary M icrofacies Flat of the Fifth Layer of the Sandstone GroupⅤ

该时期沉积了一套以河口坝和前缘席状砂为主的砂质沉积。水下分流河道主要发育在南部,前缘席状砂发育在中部,北部发育前三角洲泥岩(图11)。

图8 Ⅴ砂岩组4小层沉积微相平面Fig.8 Sedimentary M icrofacies Flat of the Fourth Layer of the Sandstone GroupⅤ

图9 Ⅴ砂岩组3小层沉积微相平面Fig.9 Sedimentary M icrofacies Flat of the Third Layer of the Sandstone GroupⅤ

图10 Ⅴ砂岩组2小层沉积微相平面Fig.10 Sedimentary M icrofacies Flat of the Second Layer of the Sandstone GroupⅤ

图11 Ⅴ砂岩组1小层沉积微相平面Fig.11 Sedimentary M icrofacies Flat of the First Layer of the Sandstone GroupⅤ

4 结语

(1)通过对岩石学特征、粒度分布特征、颜色和沉积构造特征等沉积相标志分析,认为临南油田街2断块沙三上亚段Ⅴ砂岩组为一套湖泊三角洲沉积体系,亚相类型为三角洲前缘亚相。

(2)通过岩芯观察和测井响应特征分析,结合粒度分析资料和薄片、扫描电镜的微观特征研究,识别出沙三上亚段Ⅴ砂岩组主要沉积微相可细分为水下分流河道、水下分流河道间湾、河口坝、远砂坝和前缘席状砂等5种微相,并建立该区沉积微相识别模式。

(3)在Ⅴ砂岩组沉积时期的不同沉积阶段,研究区沉积特征和沉积微相的平面展布规律不同,导致形成的砂体有着不同形态、规模及分布组合特征。在剖面上表现为近东西向砂体连续性较好,可见河口坝与前缘席状砂交替出现,而近西南—北东向剖面上,砂体横向上一般由水下分流河道过渡到河口坝或前缘席状砂。

(4)总体上看,街2断块沙三上亚段Ⅴ砂岩组是研究区三角洲形成的高峰期,水下分流河道、河口坝、前缘席状砂为主要的储集砂体。

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Study on Sedimentary M icrofacies of the Sand GroupⅤof the Upper Sha-3 Member in Jie Faulted Block 2 of L innan Oilfield

GUO Tao,ZHANGWei-hai,YUAN Wei

(School of Geo-resources and Information,China University of Petroleum,Dongying 257061,Shandong,China)

Based on the regional geological data,the distribution characteristics,index and type of sedimentary microfacies of the sand groupⅤof the upper Sha-3 Member in Jie Faulted Block 2 of Linnan Oilfield were studied systematically by meansof core observation,lithofacies and log facies analysis.The results showed that the sand groupⅤof the upper Sha-3 Member in Jie Faulted Block 2 of Linnan Oilfield was a lake delta sedimentary system, parfacies type was delta front;the sedimentary microfacies of the sand groupⅤwas divided into underwater distributary channel,underwater interdistributary bay,mouth bar,distal bar and front sheet sand,and the corresponding recognition modes were built;characteristics and p lane distribution of sedimentary microfacies were that the continuity of sand body was fine in east-western p rofile,mouth bar and front sheet sand were alternate,and sand body ho rizontally transited from underwater distributary channel to mouth bar o r front sheet sand in southeastnorthwestern p rofile.In general,the sand groupⅤwas at the peak of fo rming delta,and underwater distributary channel,mouth bar and front sand sheet were the favorable reservoir sand bodies.

sedimentary microfacies;delta;Jie Faulted Block 2;Linnan Oilfield;Shahejie Formation

TE121.3;P618.13

A

1672-6561(2010)04-0363-05

2010-01-02

郭 涛(1983-),男,山东商河人,工学硕士研究生,从事储层地质学与油藏描述研究。E-mail:guotaokt@qq.com