松辽盆地齐家地区高台子油层高分辨率层序地层学及沉积特征研究

于训涛，张云峰

（黑龙江省油气藏形成机理与资源评价重点实验室， 黑龙江 大庆 163318 )

石油化工

松辽盆地齐家地区高台子油层高分辨率层序地层学及沉积特征研究

于训涛，张云峰

（黑龙江省油气藏形成机理与资源评价重点实验室， 黑龙江 大庆 163318 )

应用高分辨率层序地层学理论，综合岩矿学、生物地层学、地球化学和地球物理资料，对齐家地区青山口组二三段高台子油层进行高分辨率层序地层研究，以具体单井的岩心、测井等信息着重指出了齐家地区高台子油层高分辨率层序地层划分的识别标志，在齐家地区高台子油层高三、高四油层识别出两种界面类型，并以此为基础在高三、高四油层组划分了1个长期基准面旋回、5个中期基准面旋回、19个短期基准面旋回。在中期基准面旋回划分的基础上对研究区域沉积相平面分布特征做了相应分析，清晰的显示了齐家地区青一段到青三段沉积体系由水进到水退不断向盆内推进的地质过程。

齐家地区； 高台子； 高分辨率层序地层学； 层序界面； 沉积相

齐家地区位于松辽盆地北部中央坳陷区，包括齐家-古龙凹陷、龙虎泡-大安阶地2个二级构造单元主体的北部。齐家地区高台子油层是松辽盆地油气勘探的重要目的层之一，前人对研究区域的部分地区做了青山口组四级层序地层划分与特征研究[1]，也进行过松辽盆地西北部地区的葡、萨、高油层精细地层解剖[2]，但齐家地区具有区带级别针对高台子油层层序地层的研究还并未有过深度研究，资料不是特别丰富，目前对高台子油层的研究主要集中于多个单区块[3]，缺少区带级的宏观认识做指导。本文针对主要含油层段高三、高四油层组，在前人所做研究基础上利用了岩心、测井、化石带、重矿物等更加详细的资料对层序界面进行识别，并对各级次基准面旋回特征进行了较详细的描述分类，按中期基准面旋回分析了研究区沉积相平面展布特征，研究成果对松辽盆地北部致密油勘探开发布署具有一定的理论和实践意义。

1 高台子油层高分辨率层序地层划分标志及其特征

基准面旋回的识别与划分应当遵循从宏观到微观、从大尺度到小尺度的逐级划分原则[4]，齐家地区的层序划分和对比是在现今松辽盆地北部青山口组层序地层沉积研究已划分的三级层序基础上而继续展开的

1.1 岩心识别标志

（1）河床滞留沉积。河床滞留沉积是留在河床底部、集中堆积成不连续透镜体的砾石粗粒碎屑物，出现该沉积特征一般代表着两种地质情况：在基准面上升期由于水进作用而形成的冲刷面，或者是在基准面下降期内发生的侵蚀冲刷作用,是层序边界的标志。主要分布在齐家地区北部河道的冲蚀带（图1A）。

（2）古风化暴露面：主要包括土壤和植物根土层。层序界面代表一定时间的沉积间断，或者暴露于地表形成某些土壤化标志，如钙质结核、瘤状植物根土岩等，它们代表基准面下降到最低点（图1B1、B2）。

（3）岩性、岩相标志：岩性、岩相在垂直系列上的缺失、突变及底砾岩的出现都可能是层序边界的标志。岩性类型或相组合在垂向剖面上转换的位置也是层序边界的标志（图1C）。

（4）植物根迹化石：根迹化石是岩心中最容易识别的遗迹化石，种类也繁多，生态特点复杂，虽然不能绝对作为暴露标志，但可根据上下地层植物化石纵向上的变化推断层序边界的位置。（图1D）。

（5）介形虫层或生物碎屑灰岩层：在湖面上升后有机物质或无机物质的碳酸盐岩堆积于湖泛面之上，有机碳酸盐岩多以介形虫出现。这些介形虫或贝壳层受风暴的筛选和改造作用带到水下沉积（图1E）。

图1 高台子油层层序界面典型岩心识别标Fig.1 Core identification marks of sequence boundary of Gaotaizi reservoir

1.2 测井识别标志

（1）基准面下降-上升转换面：测井曲线上表现出的异常突变面，界面之上为正向成因单元，测井曲线为箱型、钟型，自然伽马总体低值，曲线底部由高值向低值突变，表示此处为冲刷面，具有较强的水动力，物源充分或者相对较充分，界面之下为低幅度指型，为分流间湾沉积，一般层序界面上下会显示出相突变的特征（图2A）。

（2）湖泛面：湖泛面显著标志是存在密集段，通过高分辨率层序地层学的分析密集段在多数地区表现为比较纯的泥岩，测井相应为低自然电位、低电阻率。个别地区是薄层的钙质泥岩，测井相应为低自然电位，尖峰高电阻率和高自然伽马。（图2B）

图2 层序界面测井曲线识别(金87、古72井)Fig.2 Log identification marks of sequence boundary（Jin87 and Gu72 well）

2 各级次基准面旋回层序特征

2.1 长期基准面旋回特征

长期旋回由数个中期旋回叠加而成，代表一次大规模区域范围的水进—水退旋回，具备相对独立的生储盖组合[5]。笔者认为齐家地区高三、高四油层组处于整个长期基准面旋回的下降半旋回上，高四底界面为长期基准面下降的终点，即上升与下降的转换面。在三角洲沉积体系中，基准面上升到最高点时，即沉积物供应量与可容纳空间比值A/S 值达到最大，该时段沉积水体深度一般处于非常深的极值，会沉积半深湖—深湖的大套暗色泥岩[6]。齐家地区北部高四底界面之下发育 1 m左右暗色泥岩；齐家地区南、新店南部和胡吉吐莫一带界面底部更是发育大段黑色泥岩，这对齐家地区高台子油层地层格架的建立具有重要意义。

2.2 中期基准面旋回特征

中期基准面旋回为一套地层叠加所组成的湖进—湖退沉积序列，其水深变化幅度不大的、彼此间成因联系密切[7]。旋回的顶底为局部的不整合或与之可对应的整合。其识别与划分是在对短期基准面旋回层序识别与划分的基础上完成的。本文将研究区高三高四油层划分为5个中期旋回（自下而上命名为MSC1-MSC5）和19个短期旋回（如图3）。

总体上中期基准面旋回体现着进积型旋回，反应A/S值从增大至减小的过程。齐家地区高三、高四油层组中期基准面旋回主要发育有三种类型。常见类型为只有下降半旋回的非对称型旋回，如MSC1、MSC2发育于三角洲前缘的河口坝（席状砂）沉积区，主要沉积主题为河口坝、席状砂沉积，处于沉积物供给量逐渐增大的沉积环境。其次为以下降半旋回为主的对称旋回，如MSC3、MSC4，一般上升半旋回主要有薄的分流间湾细粒泥质沉积或分流河道砂组成，下降半旋回主要由厚的分流间湾、河口坝（席状砂）组成，处于过补偿沉积状态。再次为以上升半旋回为主的对称型旋回，如MSC5，在水下分流河道及其间湾、河口坝（席状砂）交替的河口及其相邻两侧处尤为多见。处于弱补偿或欠补偿的沉积环境。

图3 基准面旋回综合模式图（金87井）Fig. 3 The aggregative mode of base-level cycle (well Jing87)

3 四级层序上的沉积相平面分布特征分析

3.1 MSC1旋回沉积相分布

北部沉积体系：MSC1中期旋回处于青二段沉积早期，此时物源开始大面积注入，湖泊面积开始萎缩，并萎缩到古203井区以南一带，介形虫层及介壳灰岩层逐渐增多，小河口坝发育(图4A)。齐家地区在MSC1中期旋回主要发育北部的三角洲前缘亚相和南部的湖相。

西部沉积体系：该段沉积时继承了青一段晚期的沉积格局，在西部沉积体系范围内，大部分井区发育一套深灰色泥岩夹稳定的薄层介形虫层。从沉积特征来看，砂体不太发育，仅在个别井中可见小薄层砂体，说明该时期沉积时物源供给匮乏，水体较深而且稳定，偶尔水动力强时有小规模分流河道由西北部注入形成小面积的三角洲前缘沉积(图4A)。西部沉积体系的水体具有由深变浅趋势，总体上呈北浅南深的特征。

3.2 MSC2 旋回沉积相分布

北部沉积体系：该期沉积时盆地受构造运动的影响，周边地区继续抬升，物源供应充足，在继承前期的沉积格局下，三角洲体系不断向盆内推进。从沉积相平面图可以看出，本区南部深湖—半深湖沉积区明显缩小，三角洲体系占主体，靠北部一带地层物源供给充足，反映出明显的水退过程。在泰康到齐家北地区以北一带，主要发育三角洲前缘分流河道及河口坝沉积，齐家南以南金28工区主要发育三角洲外前缘席状砂沉积。金24井以南为湖相沉积，局部发育浅湖砂坝沉积，砂体以泥质粉砂岩、粉砂岩为主(图4B)。

西部沉积体系：该期齐齐哈尔物源方向开始大面积接收沉积，物源供应充足，砂体发育，砂体主要为三角洲前缘的河口坝沉积，且砂体多期叠加分布，砂体单层厚度较大，砂地比较高，砂岩粒度以粉砂岩为主。杜405井一带发育河口坝沉积，而杜207、杜54井周围同MSC1旋回沉积特征相似(图4B)，同样发育稳定的薄层介形虫层沉积，表明其具有明显的湖湾沉积特征。

3.3 MSC3 旋回沉积相分布

北部沉积体系：该期沉积非常旺盛，物源供应相对充足，河道砂体多期叠加分布，砂体单层厚度大，砂岩粒度有所变粗，粉细砂增多。从沉积相图上明显看出南部已经没有了水体较深的深湖—半深湖沉积，大部分地区仍以三角洲前缘沉积为主体(图4C)。

西部沉积体系：在前期的沉积背景下，水体不断退缩，来自齐齐哈尔方向物源供给充足，砂体发育，单层厚度大，砂体主要为三角洲前缘的分流河道和河口坝沉积，且砂体多期叠加分布。分流河道由工区西北部一直发育到杜42井附近。相对MSC1、MSC2旋回其三角洲前缘亚相同湖相沉积的过渡区域更加开放，并没有形成利于湖湾沉积的封闭条件。杜14井以南发育湖相沉积，局部存在由事件性水体变化形成的浅湖砂坝(图4C)，通过研究发现这部分砂坝沉积有利于形成好的油气聚集条件。

图4 齐家地区高台子油层中期基准面旋回沉积相平面分布图Fig.4 Sedimentary facies of the mid-cycles sequence of Qijia Gaotaizi reservoir

3.4 MSC4 旋回沉积相分布

北部沉积体系：该期沉积时正处于构造运动活跃、盆地周边抬升最强烈时期，大部分地区基本抬升，水体不断退缩、变浅，物源向盆地内推进，物源供应十分充足，三角洲沉积体系，在古地貌背景下延伸、展布，分布范围在MSC1-MSC3沉积环境的基础上不断扩大，由北向南发育三角洲内前缘沉积体系、三角洲外前缘沉积体系和湖相沉积体系(图4D)。在工区的北部三角洲分流河道广泛发育，河道砂体呈多期叠加分布，砂体单层厚度大，砂岩粒度有所变粗、细砂增多。此时期湖相只是在齐家地区南部呈窄条状发育，是齐家地区高台子油层高三、高四油层组湖相发育面积最小时期。

西部沉积体系：该期在前期基础上盆地周边继续抬升，西部物源供应充足。三角洲前缘水下分流河道，只在齐齐哈尔沉积体系一带分布，规模相对北部沉积体系较小(图4D)。

3.5 MSC5 旋回沉积相分布

北部沉积体系：该期在MSC4旋回时期沉积格局基础上，盆地周边地区不断抬升、剥蚀，物源相对充足，河道砂体多期叠加分布，砂体单层厚度大，砂岩粒度有所变粗。工区北部发育三角洲平原沉积，且以三角洲分流河道砂体沉积为主。该期沉积时除了南部为较深湖相沉积外，大部分地区仍以三角洲体系为主，除了北部的三角洲平原沉积以外还大面积发育三角洲前缘分流河道及河口坝沉积(图4E)。

西部沉积体系：该时期西部物源供应达到了十分充足的地步，甚至相对北部物源可以达到相似的局部规模。在MSC4旋回时期沉积结束后，物源再次向盆内推进，充足的物源供应使西部斜坡带又活跃起来，三角洲沉积体系大规模地向盆地内延伸、展布，发育的三角洲前缘分流河道沉积砂体丰富，储层物性好(图4E)。

4 结 论

（1）齐家地区高台子油层层序界面特征明显，界面附近常发育钙质结核、介形虫层等明显的暴露标志和湖泛面沉积标志；测井曲线一般呈突变型和渐变型。

（2）高三、高四油层组划分出一个长期基准面旋回，5个中期基准面旋回，19个短期基准面旋回。一个长期基准面旋回为下降半旋回，高四底界面为长期基准面上升的最高点。中期基准面旋回总体上体现着进积型旋回。

（3）根据高分辨率层序地层学原理在齐家地区高台子油层高三、高四油层组识别出2钟界面类型：三角洲分流平原与滨浅湖相基准面下降与上升的转换面、三角洲前缘反旋回的顶部，最大湖泛面与层序界面重合。

（4）通过MSC1-MSC5沉积相平面展布分析，确定了该时期所处的长期基准面旋回为一个下降半旋回，显示出整体沉积体系水体由深变浅，构造活动与盆地周边抬升愈发强烈，物源越来越充足，三角洲沉积体系不断向盆内推进的沉积过程。

［1］祝彦贺，王英民，吕延防,等.松辽盆地北部西斜坡青山口组四级层序划分及变化特征分析[J].中国海上油气，2006,06:376-381+385.

［2］王树恒，卢双舫，杨善民.松辽盆地北部西斜坡青二、三段四级层序 C1水进域沉积微相特征[J].大庆石油学院学报，2006,02:16-19+25+143-144.

［3］刘宗堡，闫力，俞静，等.松辽盆地太东斜坡区葡萄花油层油水分布规律及主控因素[J]．东北石油大学学报，2012，36(6)：14-21．

［4］Cross T A . Stratigraphic contrals on reservoir attributes in continental Strata[J]，Earth Science Frontiers, 2000,7(4):322-350.

［5］丛琳，马世忠，付宪弟，王广，孙雨.松辽盆地三肇凹陷东部葡萄花油层高分辨率层序地层模式探讨[J].科技导报，2012,23:29-35.

［6］梁积伟，李文厚.鄂尔多斯盆地东北部山西组高分辨层序地层学研究[J].沉积学报，2006,24(2):251-258.

［7］朱筱敏，赵东娜，曾洪流，等.松辽盆地齐家地区青山口组浅水三角洲沉积特征及其地震沉积学响应[J].沉积学报，2013(05):889-897.

Study on High Resolution Sequence Stratigraphy and Sedimentary Characteristics of Gaotaizi Reservoir of Qijia Area in Songliao Basin

YU Xun-tao，ZHANG Yun-feng

（Heilongjiang Oil and Gas Reservoir Forming Mechanism and Resource Evaluation Key Laboratory, Heilongjiang Daqing 163318, China）

According to the high resolution sequence stratigraphy’s theory and the information of rock-mineral analysis，biological stratigraphy，geochemistry and geophysics, a systematical and in-depth research on high resolution sequence stratigraphy of Gaotaizi reservoir of Qijia area in Songliao basin was carried out. Identification marks of sequence boundary for sequence division of GaoTaiZi reservoir was pointed out emphatically,and two kinds of boundaries were recognized on G3，G4 oil layer group of Qijia area，which was used as the basis to divide G3，G4 into 3 partition. Then characteristics of each base level and distribution of sedimentary facies were analyzed.

Qijia area; Gaotaizi; High resolution sequence stratigraphy; Sequence boundary; Sedimentary facies

TE 121.3

： A

： 1671-0460（2015）03-0621-04

国家重点基础研究计划”973“项目（编号2012CB723102）和国家高新技术研究发展计划“863”项目（编号2013AA064903）资助。

2014-10-14

于训涛（1990-），男，黑龙江大庆人，硕士，2012年毕业于东北石油大学资源勘查工程专业，研究方向：沉积地质学。E-mail：yxt0407@163.com。