高邮凹陷真武油田转换式沉积演化模式

刘金华，廖光明，奥立德，乔 力，葛政俊

（中国石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏扬州225012）

高邮凹陷真武油田转换式沉积演化模式

刘金华，廖光明，奥立德，乔 力，葛政俊

（中国石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏扬州225012）

沉积相及沉积体系是油气储层研究的重要组成部分。针对高邮凹陷真武油田戴南组和三垛组厚度大、沉积时间长、沉积类型多样等特点，通过对沉积背景和物源方向等分析，开展了沉积演化研究。结果表明，真武油田戴南组—三垛组发育辫状河、曲流河、三角洲、扇三角洲和陡坡带近岸水下扇5种沉积相，各种沉积相又可划分为多种沉积微相。通过对砂体厚度和粒度特征变化规律等进行分析可知，研究区具有双向三物源特征，即南、北双向均有物源，北部为1个物源，南部分为东南部和西南部2个物源。在研究区沉积相与物源研究的基础上，鉴于戴南组—三垛组沉积过程中双向三物源控制形成了多种沉积相发育的演化模式以及南、北物源转换控制的沉积特征，提出研究区发育转换式沉积演化模式，即在戴南组—三垛组沉积时期，研究区的物源由南向北发生转换。

沉积相转换式沉积演化模式双向三物源戴南组—三垛组真武油田

沉积相及沉积体系是油气储层研究的重要组成部分，也是油气勘探与开发必不可少的研究内容。随着沉积学研究的深入，沉积相研究逐步向精细化发展，但是沉积相，特别是沉积微相的识别在某些地区具有一定的难度，由于不同研究区的钻井、取心等资料不全，导致沉积微相分布具有多解性［1-4］。高邮凹陷真武油田戴南组和三垛组具有厚度大、沉积时间长和沉积类型多样等特点，且存在南、北2个物源方向，对其进行沉积相研究具有较大的难度。为此，在沉积背景研究的基础上，对真武油田沉积相特征、物源方向和沉积演化模式进行分析，以期为研究区沉积微相及储层展布研究提供地质依据。

1 区域地质概况

高邮凹陷是苏北盆地主要的含油气区之一。其平面上大致呈菱形，长轴呈北东向；剖面上表现为南陡北缓、南断北超的箕状特征。凹陷结构在东西向上存在差异，西部为双断地堑结构，自南向北发育南部断阶带、中部深凹带和北部斜坡带；东部为单断地堑结构，中部深凹带与北部斜坡带没有明显的分界线［5-7］。

真武油田位于高邮凹陷深凹带中部（图1）、江都—吴堡—博镇断裂带西端；西为邵伯次凹，东北为樊川次凹。其含油层系为古近系下始新统戴南组一段（戴一段）（E2d1）、二段（戴二段）（E2d2）和中始新统三垛组一段（垛一段）（E2s1），其中戴一段可划分为E2d11—E2d13共3个砂层组，戴二段划分为E2d21—E2d25共5个砂层组，垛一段划分为E2s11—E2s17共7个砂层组。研究区位于真2断层的下降盘，是被断层复杂化的断鼻构造；其南部边界为真2断层，地层自南向东、西和北3个方向逐渐倾没；断鼻构造顶部的地层较为平缓，西翼较陡，倾角为17°，东北翼较缓，倾角为14°；构造圈闭面积为9.35 km2，闭合高度为540 m［8-9］。

图1 真武油田区域构造位置

2 沉积背景及沉积相

2.1 沉积背景

在戴南组沉积时期，真武油田位于高邮凹陷深凹带南部。这一时期高邮凹陷由早期的扩张逐渐演变为区域性抬升，气候由早期的温暖潮湿逐渐演变为干旱炎热；物源主要来自南侧，但北部物源也有重要影响；沉积环境由早期的深湖相演变为滨岸相，自下而上呈现水退式沉积相序特征［10-12］。

在垛一段沉积时期，高邮凹陷已进入衰亡阶段，气候温暖潮湿，水系发育，沉积环境逐渐由湖泊相演变为河流相，南、北物源交替作用，形成了明显的正旋回沉积特征［8-9］。在E2s17砂层组沉积早期，真武油田仍有湖泊存在；E2s17砂层组沉积末期发生大规模湖侵，沉积了垛一段黑色泥岩标准层；在E2s16砂层组沉积早期，湖泊开始消亡，演变为广泛的冲积平原，发育河流沉积。

2.2 沉积相

根据岩心、地震及分析化验资料，综合测井相分析结果和各砂层组砂体的平面展布特征，认为研究区戴南组—三垛组主要发育曲流河、辫状河、三角洲、扇三角洲和陡坡带近岸水下扇5种沉积相。

曲流河相主要发育在E2s15—E2s14砂层组，可划分为河床和堤岸2种亚相。其中河床亚相可进一步划分为边滩和河道微相，堤岸亚相可进一步划分为天然堤、决口扇及泛滥平原微相。

辫状河相主要发育在E2s16砂层组，为近源河流相沉积，主要是以砾石和粗砂岩为主的正旋回沉积，可划分为河床和堤岸2种亚相。其中河床亚相可进一步划分为辫状河道和心滩微相，堤岸亚相可划分为河漫滩和河漫泥沼微相［13］。

三角洲相主要发育在E2s17砂层组。以三角洲平原亚相为主［14］，三角洲平原亚相以分流河道为格架，分流河道两侧发育天然堤和决口扇微相，分流河道间发育沼泽、湖泊和分流间湾等微相，其主力储层为分流河道沉积。

扇三角洲相分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相，又可进一步划分出水下分流河道、河口砂坝、漫滩等沉积微相。研究区的扇三角洲相主要发育于戴二段，以扇三角洲前缘亚相水下分流河道微相为主要储层。

陡坡带近岸水下扇相为高邮凹陷陡坡带发育的浊流扇体沉积，可进一步划分为扇中、扇根和扇端3个亚相［15］，其主力储层主要发育在扇中亚相，又可进一步划分为补给水道和水道间2个微相。研究区陡坡带近岸水下扇相主要发育在E2d11砂层组，以扇中亚相补给水道微相为主要储层。

3 物源方向

通过对砂体厚度和粒度特征等分析，认为真武油田具有双向三物源的特征，即南、北双向均有物源，其中北部为单一物源区，南部又分为东南部和西南部2个物源区。在不同的沉积时期，研究区3个物源区具有不同的供给能力；其中戴一段以南部物源为主，戴二段3个物源区均存在供给能力，垛一段主要以北部物源为主。在南部的2个物源区中，以东南部物源为主，西南部物源供给能力相对较差，但正是其较差的供给能力，形成了研究区泥包砂的储层发育特征，为隐蔽油气藏的形成提供了有利条件。

研究区E2d13砂层组主要分布于真2断层北侧，是真2断层活动后，沉积物从断层上升盘直接入湖形成的陡坡带近岸水下扇沉积体系。E2d13砂层组砂岩累积厚度自南向北迅速变薄（图2a），形成了沿西南—东北走向分布的3个扇形砂岩发育区。随着构造活动的减弱，盆地内进一步填平补齐，戴一段沉积时期主要物源来自于南部。

在戴一段沉积末期，研究区开始出现明显的北部物源，至戴二段沉积时期，北部物源的影响范围和力度明显增大，形成了南、北双向物源共同供给的特征。E2d22砂层组砂岩累积厚度平面分布（图2b）表明，自研究区西南、东南和东北3个方向发育了大量扇三角洲前缘砂体，其主要物源来自北部和东南方向，西南方向物源较小。

研究区三垛组以河流相沉积为主。三垛组沉积初期，经历了短暂的湖侵现象，但是整体仍处于戴一段沉积初期真2断层活动后填平补齐过程的末期。E2s16和E2s14砂层组砂岩累积厚度平面分布（图2c，图2d）表明，垛一段砂体主要来源于北部，砂体展布具有明显的河流相特征。研究区局部发育来自南部物源的砂体，如真35井区E2s14砂层组；但整体上，在垛一段沉积时期，研究区来自南部的物源非常有限，主要为北部物源。

图2 真武油田各砂层组砂岩累积厚度平面分布

4 转换式沉积演化模式

在戴南组—三垛组沉积时期，研究区经历了物源体系的多次变更，形成了南、北双向物源控制，多种沉积相发育的沉积演化模式。由于南、北物源的转换控制了真武油田的沉积特征，形成了其特有的转换式沉积演化模式（图3）。

图3 真武油田转换式沉积演化模式

研究区的主要物源方向在戴南组和垛一段沉积时期一直发生变化，导致真武油田不同沉积时期发育不同的沉积体系（图3）。戴一段各砂层组的砂岩厚度整体较薄，主要沿真2断层分布，砂岩分布区域的宽度大约为2～4 km；且靠近断层的砂体厚度相对较大，远离断层的砂体厚度逐渐减薄、尖灭。在戴一段沉积时期，以南部物源为主，且南部的真2断层处于活动期，在其下降盘发育以陡坡带近岸水下扇为主的重力流沉积，其中E2d13砂层组发育3～4个扇形砂体；此时研究区物源充足，地层坡度大，大量的砂质和泥质碎屑流沉积形成了典型的陡坡带近岸水下扇沉积体系。在戴二段沉积时期，研究区南部真2断层的构造活动减弱，北部汉留断层开始活动；南部物源逐渐减弱，北部物源逐渐增强，且南部物源由来自正南方向的1个物源发展为东南和西南2个方向，以东南方向物源为主；在研究区南部形成了以扇三角洲相为主的沉积体系，北方物源的控制面积逐渐增大，但仍以扇三角洲相沉积为主。在E2s17—E2s14砂层组沉积时期，随着汉留断层构造活动的进一步增强，北部物源控制了整个真武油田的沉积，形成了自北向南发育的三角洲、辫状河和曲流河相沉积。

真武油田戴南组—垛一段为一套完整的水退沉积序列，是多物源、多沉积环境下形成的复杂沉积序列。整体上，戴南组—三垛组沉积时期，研究区存在由南部物源向北部物源转换的过程，致使储层十分发育，形成转换式沉积演化模式。

5 结束语

高邮凹陷真武油田戴南组—三垛组发育曲流河、辫状河、三角洲、扇三角洲和陡坡带近岸水下扇5种沉积相，且沉积微相类型多、相变快。研究区具有双向三物源特征，其中北部为1个物源，南部又分为东南部和西南部2个物源；在不同的沉积时期，3个物源区具有不同的供给能力，其中戴一段以南部物源为主，戴二段3个物源区均存在供给能力，垛一段以北部物源为主。在戴南组—三垛组沉积时期，研究区在南北双向三物源控制下形成了多种沉积相发育的转换式沉积演化模式。该沉积演化模式的提出，为进一步认识真武油田的储层成因和分布规律提供了新的思路。

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编辑 邹潋滟

TE111.3

：A

1009-9603（2014）01-0006-04

2013-12-01。

刘金华，男，高级工程师，博士，从事石油与天然气地质研究。联系电话：15262248940，E-mail：liujinhua.jsyt@joeco.com。

中国石化科研攻关项目“真武油田改善水驱提高采收率研究”（P11025）。