海拉尔盆地苏仁诺尔油田浊积岩沉积特征

苏向光

海拉尔盆地苏仁诺尔油田浊积岩沉积特征

苏向光*

中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712

通过对海拉尔盆地苏仁诺尔油田南二段油层岩性组合、粒度分析、重矿物组合特征及断裂活动等方面的研究，对南二段的浊积岩沉积特征及其形成机理进行了分析，结果表明：研究区南二段油层浊积岩主要来源于凹陷东西两侧的扇三角洲前缘砂体，以西侧物源为主；岩性组合以含砾细砂岩、细砂岩和粉砂岩为主，多呈正韵律，夹于深灰色湖相泥岩中，与泥岩呈突变接触，常见鲍玛序列的B段，底部常见冲刷面；粒度概率曲线和C-M图均具有典型浊流沉积特征；南二期，控陷断层活动强烈，地震活动为主要诱发产生滑塌的外界机制，处于同沉积断层活动区域的扇三角洲前缘砂体容易向下降盘一侧深水区域发生二次搬运，形成一系列与断层走向相垂直的滑塌浊积岩砂体。研究结果为海拉尔盆地进一步的勘探评价提供了一定的理论指导作用。

苏仁诺尔油田；南二段油层；浊积岩；沉积特征；形成机理

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苏向光.海拉尔盆地苏仁诺尔油田浊积岩沉积特征［J］.西南石油大学学报：自然科学版，2015，37（2）：82-86.

Su Xiangguang.Turbidite Sedimentary Characteristics of Surennuoer Oilfield in Hailaer Basin［J］.Journal of Southwest Petroleum University：Science &Technology Edition，2015，37（2）：82-86.

引言

浊积岩砂体具有毗邻烃源岩，易形成岩性圈闭，油气运移条件好等优越条件，作为一个重要的含油气类型，已逐渐成为中国陆相油田下一步隐蔽性油气藏勘探的重点对象［1］。尽管许多学者对东部陆相盆地浊积岩进行了一系列的研究［2-4］，但是在海拉尔盆地对于浊积岩的研究相对较少。目前海拉尔盆地已进入勘探中后期，剩余油气以岩性油藏为主，隐蔽性较大。深化开展该地区岩性油气藏的勘探，研究该地区浊积岩砂体的平面上展布及纵向演化，通过对浊积岩的沉积特征进行深化研究，可以为下一步勘探部署与评价工作提供必要的理论依据和指导。

1　地质概况

海拉尔盆地是古生代褶皱基底上发育起来的较大断陷盆地，属于中亚—蒙古地槽的一部分。中晚侏罗世—早白垩世，地幔热隆张裂作用使海拉尔盆地伸展拉张，形成断陷盆地。乌尔逊凹陷为海拉尔盆地的一个负向二级构造单元。苏仁诺尔油田位于乌尔逊凹陷的北部地区（图1）。其基底由上古生界布达特群浅变质岩组成，风化壳厚约200 m。基底之上的沉积盖层，由下向上为上侏罗统塔木兰沟组、下白垩统铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组、上白垩统的青元岗组和古近系、新近系、第四系砂泥岩组成。已发现的浊积岩主要分布在南二段油层（图2），是该地区的主要含油层段。

图1　苏仁诺尔油田构造位置示意图Fig.1　The structural location map of Surennuoer Oilfield

图2　苏20井南二段沉积体系柱状图Fig.2　The sedimentary system column diagram for Well Su20，NantunII Formation

2　浊积岩沉积特征

2.1岩性及沉积构造特征

浊积岩的岩性变化较大，常与浅水砂体的岩性密切相关［5］。苏仁诺尔油田南二段浊积岩岩性一般由含砾细砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩组成，多呈正韵律，常夹在深湖—半深湖暗色泥岩中，与泥岩呈突变接触。常见鲍玛序列的B段平行层理段和变形波纹层理段，底部常见冲刷面（图3a）。其沉积物类型多样，主要特征是砂质和泥质沉积为独立的块体，具滑动错断、滑塌搅混、包卷层理的滑动变形构造及变形层理、波状层理、枕状构造等（图3b∼3d）。由于为扇三角洲前缘的滑塌再搬运，砂体为分选很好的块状砂岩，部分保留有原生的沉积构造［6］。

2.2重矿物分布表明物源来自凹陷两侧

南二段储层平面上重矿物组合特征上表现为4个分区，东北部的苏23-铜2-乌8-苏19井区以锆石-白钛石-黑云母组合为主；而西部井区则以锆石-白钛石-磁黄铁矿组合为主，其中西北部的乌101-苏102-苏13-苏31井区含磷灰石较多而其他井区的磷灰石含量较少。东南部铜7井则为柘榴子石-锆石-白钛石组合（图4）。表明了中部深水区浊积砂体物源方向为凹陷东西两侧区域，南二期，随着东西两侧断层活动的增强，断陷速度加快，盆地的水体普遍加深扩宽，使得该地区处于东西两侧为物源供给，中部深湖—半深湖区发育浊积岩的沉积环境。

图3　苏仁诺尔油田南二段浊积岩主要沉积构造类型Fig.3　The structural and sedimentary types for the turbidite within NantunII Formation，Surennuoer Oilfield

图4　苏仁诺尔油田南二段储层重矿物组合分布图Fig.4　The distribution map of the reservoir heavy minerals combination，NantunII Formation，Surennuoer Oilfield

2.3粒度概率曲线和C-M图具典型浊流沉积特征

沉积岩的粒度主要受搬运介质、搬运方式、沉积环境等因素控制，因此，粒度资料的统计分析是研究沉积相的一项重要手段。苏15井南二段具有典型的浊积岩沉积特征，粒度概率曲线具有“单段”式特征（图5a）。粒度值跨度大，为1∼5，跳跃和滚动总体不发育，悬浮总体占绝对优势，具有典型重力流的特征。从苏20井南二段C-M图中可以看出，主要发育QR段（100＜M＜200，递变悬浮）、RS段（50＜M＜100，均匀悬浮），缺失PQ段、OP段和NO段，表明本地区粒度较细，以递变悬浮和均匀悬浮搬运为主（图5b）。可见浊流沉积是本区南二段油层砂体主要搬运方式。

图5　苏仁诺尔油田南二段沉积粒度概率曲线和C-M图Fig.5　The grain size probability curve and C-M chart of NantunII Formation，Surennuoer Oilfield

2.4砂体分布受控于扇三角洲前缘的分布演化

从苏仁诺尔油田南二段沉积相图可以看出（图6），南二期，西北方向物源供给充足，扇三角洲向前推进快、前缘砂体向前延伸较远，扇三角洲外前缘水道前方深水区域易形成数量较多、规模较大的浊积岩。相反地，东部物源供给不充足，扇三角洲向前推进慢，前缘砂体延伸距离短，形成的浊积岩数量较少。研究区中部湖相沉积发育一定数量的浊积岩砂体，展布方向以NW—SE向为主，NE—SW向为辅，展布形态基本为椭圆形，分布位置受控于扇三角洲前缘主水道的位置，砂体的发育随着扇三角洲前缘主水道的摆动而发生迁移。

图6　苏仁诺尔油田南二段沉积相平面分布图Fig.6　The sedimentary facies distribution map，NantunII Formation，Surennuoer Oilfield

2.5浊积岩的形成与扇三角洲前缘同沉积断层的活动存在密切联系

前人的室内模拟实验结果表明，地震是一种最直接的，也是最频繁的诱发产生滑塌的外界机制，尤其在断陷盆地构造的频繁活动是造成地震发生的直接原因［7-8］。韩忠义等人研究认为，同沉积断层对发生滑塌的浊积体的沉积有一定的控制作用，控制了沉积相带的平面展布［9-10］。研究区南屯组沉积时期，地震活动强烈，区内发育NE、NEE向的一系列同沉积正断层（图1），对于扇三角洲前缘尚处于不稳定状态的较厚砂体，容易产生滑塌，部分沉积物发生再搬运，形成颗粒流和液化流，并进一步转化成沉积物重力流［11］，在下降盘一侧的深水区堆积下来，形成一系列与同沉积断层走向相垂直的长条形滑塌浊积砂体。

3　浊积岩沉积模式

根据上述沉积特征结合该区域所处地质背景，建立了苏仁诺尔油田南二段扇三角洲平原—滑塌浊积岩的沉积模式剖面图（图7）。总结出该地区浊积岩的形成机理：当南二段扇三角洲沉积作用明显时，扇三角洲前缘沉积界面变陡，在凹陷大断裂及同沉积断层活动、重力作用、波浪作用等综合构造地质诱导因素作用下，两侧具有较陡沉积界面的扇三角洲前缘沉积物可向中部较深湖盆区域滑塌，在扇三角洲前方的湖湘沉积中形成沉积物结构成熟度中等、分选较好、规模较小的、发育重力流沉积构造的系列滑塌浊积岩，构成具有成因联系的扇三角洲与滑塌浊积岩沉积体系［12-13］。

图7　苏仁诺尔油田南二段沉积模式剖面图Fig.7　The cross section of sedimentary model for NantunII Formation，Surennuoer Oilfield

4　结　论

（1）浊积岩多夹于深灰色湖相泥岩中，与泥岩呈突变接触，常见鲍玛序列的B段，底部常见冲刷面。

（2）粒度概率曲线和C-M图均具有典型浊流沉积特征，粒度概率曲线具有“单段”式特征，图中散点的中线与基线（C=M）平行。

（3）浊积岩物源主要来自凹陷东西两侧扇三角洲前缘砂体，砂体分布受控于扇三角洲前缘的分布演化。

（4）断陷盆地的快速沉降时期，控陷断层及两侧同沉积断层的活动，在断裂陡坡部位扇三角洲前缘砂体易于发生侧向滑塌形成滑塌浊积岩。

［1］张景军，柳成志，曹彬彬，等.乌尔逊凹陷南屯组湖底扇沉积特征研究［J］.科学技术与工程，2011，11（27）：6550-6555.

Zhang Jingjun，Liu Chengzhi，Cao Binbin，et al.The sedimentary characteristics of the lacustrine fans of Nantun Formation in Wuerxun Sag，Hailaer Basin［J］.Science TechnologyandEngineering，2011，11（27）：6550-6555.

［2］王金铎，韩文功，于建国，等.东营凹陷沙三段浊积岩沉积体系及其油气勘探意义［J］.石油学报，2003，24（6）：24-29.

Wang Jinduo，Han Wengong，Yu Jianguo，et al.Turbidity system in the third section of Shahejie Formation of Dongying Sag andits implications on petroleum prospecting［J］.Acta Petrolei Sinica，2003，24（6）：24-29.

［3］赵密福，信荃麟，刘泽容.惠民凹陷临南洼陷滑塌浊积岩的分布规律及其控制因素［J］.石油实验地质，2001，23（3）：267-271.

Zhao Mifu，Xin Quanlin，Liu Zerong.Distribution rule and its controlling factors of slump turbidite of Linnan subsag in Huimin sag［J］.Experimental Petroleum Geology，2001，23（3）：267-271.

［4］饶孟余，钟建华，王夕宾，等.东营凹陷东部沙三段滑塌浊积砂体沉积特征［J］.煤田地质与勘探，2004，32（3）：15-17.

Rao Mengyu，Zhong Jianhua，Wang Xibin，et al.Sedimentary characteristics of creeping turbidite sandbody of the Member 3 of Shahejie Formation in easetern Dongying depression［J］.Coal Geology&Exploration，2004，32（3）：15-17.

［5］韦东晓，田景春，倪新锋.湖相浊积砂体沉积特征及油气勘探意义［J］.油气地质与采收率，2006，13（5）：15-17.

Wei Dongxiao，Tian Jingchun，Ni Xinfeng.Sedimentary characteristicsoflacustrineturbiditesandbodyanditssignificanceonpetroleumexploration［J］.PetroleumGeology and Recovery Efficiency，2006，13（5）：15-17.

［6］刘桠颖，徐怀民，李林，等.准噶尔盆地阜东斜坡带深水浊积扇沉积及油气勘探意义［J］.沉积与特提斯地质，2009，29（4）：29-35.

Liu Yaying，Xu Huaimin，Li Lin，et al.Deep-water turbidite fan deposits and their significance for the oil-gas exploration in the eastern Fukang slope zone，Junggar Basin，Xinjiang［J］.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2009，29（4）：29-35.

［7］张关龙，陈世悦，鄢继华，等.三角洲前缘滑塌浊积体形成过程模拟［J］.沉积学报，2006，24（1）：50-55.

Zhang Guanlong，Chen Shiyue，Yan Jihua，et al.Simulation of luxoturbidite in front of delta［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2006，24（1）：50-55.

［8］鄢继华，陈世悦，姜在兴.三角洲前缘浊积体成因及分布规律研究［J］.石油试验地质，2008，30（1）：16-19.

Yan Jihua，Chen Shiyue，Jiang Zaixing.Genesis and distribution regularity of the turbidite bodies in the delta front［J］.PetroleumGeology&Experiment，2008，30（1）：16-19.

［9］韩忠义.同沉积断层对滑塌浊积体沉积的控制作用研究以胜利油田河125断层为例［J］.山东科技大学学报，2008，27（3）：5-8.

Han Zhongyi.Control function of syndepositional fault on fluxoturbidite deposition：Taking Fault He125 of Shengli Oilfield as an example［J］.Journal of Shandong University of Science and Technology，2008，27（3）：5-8.

［10］李文龙.同沉积断裂对沉积的控制作用以乌尔逊凹陷为例［J］.科学技术与工程，2011，11（35）：8851-8854.

Li Wenlong.Control function of syndepositional structure on deposition［J］.Science Technology and Engineering，2011，11（35）：8851-8854.

［11］姜在兴.沉积学［M］.北京：石油工业出版社，2003.

［12］马德波，李明，张佳佳，等.鄂尔多斯盆地西南部地区延长组浊积砂体的地震识别研究［J］.石油天然气学报，2009，31（4）：73-78.

Ma Debo，Li Ming，Zhang Jiajia，et al.Seismic identification of turbidite sandbody in Yanchang Formation in the south of Ordos Basin［J］.Journal of Oil and Gas Technology，2009，31（4）：73-78.

［13］操应长，刘晖.湖盆三角洲沉积坡度带特征及其与滑塌浊积岩分布关系的初步探讨［J］.地质论评，2007，53（4）：454-458.

Cao Yingchang，Liu Hui.Discussion on the relationship between distribution of fluxoturbidite and depositional slope of delta in Lacustrine Basin［J］.Geological Review，2007，53（4）：454-458.

苏向光，1977年生，男，汉族，河南许昌人，工程师，硕士，主要从事海拉尔盆地的开发地质储层研究工作。E-mail：sudisunny@126.com

编辑：杜增利

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

Turbidite Sedimentary Characteristics of Surennuoer Oilfield in Hailaer Basin

Su Xiangguang*
Exploration and Development Research Institute，Daqing Oilfield Company Ltd.，PetroChina，Daqing，Heilongjiang 163712，China

Through the study of the lithology combination，grain size analysis，heavy minerals assemblage characteristics and the faults activities of Nantun II formation in Surennuoer Oilfield，the sedimentary characteristics and generation mechanism of the turbidite are analyzed.The results indicate that the Nantun II formation turbidite from Surennuoer Oilfield is mainly sourced by the pro-delta sand bodies on both the west and east side of the depression，with the western provenance as the primary one.The lithology is composed of dark grey middle to fine grain size sandstone and siltstone，with positive rhythm，usually embedded within the dark grey lacustrine shale.The contact between the shale and the sand bodies is quite sharp，and the B section of the Bauma sequence is commonly seen，and the scour surface is seen at the bottom.The C-M chart and the statistics curve of grain sizes are characterized by typical turbidite.When the Nantun II formation was deposited，the faults，which control the depression，were quite active and the resulting seismic activities could be the external mechanism for the slump.For syn-depositional pro-delta sand bodies located within the faults active areas are prone to the secondary migration，resulting a series of slump turbidite sand bodies which are perpendicular to the strike of the faults.The results provides some guidance for the further exploration and evaluation in Hailaer Basin.

Surenuoer Oilfield；Nantun II Formation；turbidite；sedimentary characteristics；generation mechanism

10.11885/j.issn.1674-5086.2013.09.18.02

1674-5086（2015）02-0082-05

TE132

A

2013-09-18网络出版时间：2015-03-31

苏向光，E-mail：sudisunny@126.com

中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“大庆油田原油4 000万吨持续稳产关键技术研究”（2008E-12）。