沧东凹陷孔一段沉积体系特征研究

王振升 ，官全胜，谭振华，杨 桦

(1.中国石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津大港 300280；2.中国石油大港油田分公司勘探事业部)



沧东凹陷孔一段沉积体系特征研究

王振升1，官全胜1，谭振华2，杨 桦1

(1.中国石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津大港 300280；2.中国石油大港油田分公司勘探事业部)

以沧东凹陷古近系孔店组一段为目的层段，利用岩心识别了沉积构造、岩性组合特征和沉积微相，借助轻矿物资料开展了物源体系分析，利用钻井砂岩厚度分析砂体空间分布规律。综合分析表明，沧东凹陷孔一段主要发育块状构造、交错层理等辫状河道砂坝沉积，受四大物源体系的控制即东部徐杨桥物源和孟村物源、西部舍女寺物源、北部孔店物源，在沧东凹陷的西部，主要发育冲积扇沉积体系，而在凹陷的其他区域，主要发育辫状河三角洲-滨浅湖沉积体系。

沧东凹陷；孔店组一段；沉积体系；物源分析

沧东凹陷是渤海湾盆地重要的富油凹陷之一, 古近系始新统孔店组一段具有砂体厚度大、砂体连通性好、物性较好等特点，有较大的勘探潜力，现已经发现枣园、王官屯等7个常规油田[1-4]。但是由于多期断层密集发育造成地层对比困难、孔店凸起隆升作用造成地层缺失、地震资料品质较差等问题，在物源体系研究、砂体展布研究和沉积相划分等方面存在较大分歧，这些问题都直接制约着研究区的稳产以及滚动增储目标的寻找。因此对沧东凹陷孔一段的沉积相开展进一步的精细和系统的研究工作，以期为该区下步的勘探部署奠定基础。

1 区域地质

沧东凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷东南部(图1)，是典型的双断陷盆地，东西分别受徐西断层和沧东断层控制，南北向分别为灯明寺和孔店凸起。盆地西侧受沧东断层的控制发育沧东凹陷，东侧受徐西断层的控制分别发育常庄凹陷和小集凹陷。盆地中央由北至南则分别发育孔店凸起、舍女寺次凸、王官屯低凸起、南平凹陷、东光斜坡等构造单元。因此，在孔一段沉积时期盆地结构特征具有东、西陡坡型盆缘，南、北缓坡型盆缘的特点，发育多个沉积中心[2，5-8]。油气勘探成果表明，古近系始新统孔店组主要分布于沧东凹陷。孔店组是沧东凹陷的主要生油岩层和储集层，为重要的油气勘探层系。其中孔一段主要分布于沧东断层和徐西断层之间，这两条边界断层控制着地层西东向沉积展布，地层于南北向逐渐减薄尖灭。在东西方向上，盆地结构显示为不对称地堑式结构，在平面上地层厚度呈椭圆展布。沧东凹陷以发育孔店组为代表，沉积巨厚的孔店组地层，上覆较薄的沙河街组和东营组， 孔一段亚段作为沧东凹陷主要目的层孔店组的中下部，埋深较大，勘探程度较低[1,3,9-11]。

图1 沧东凹陷区域构造与位置

2 岩性组合及沉积构造

沧东凹陷孔一段亚段以中厚层砂泥岩互层沉积为主，钻井岩心揭示：泥岩为紫红色、棕红色、杂色块状泥岩，为暴露在地表大气环境中的快速堆积，应为陆相冲积扇或辫状河洪泛平原沉积产物。砂岩岩性主要为细砂岩，还有少量中砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，单砂层厚度小于1 m，叠加厚度可达4 m。砂岩中发育块状、平行层理、交错层理和波状交错层理，其中块状、平行、交错层理往往发育在中、细砂岩里，而粉砂岩、泥质粉砂岩中则往往发育波状交错层理。细砂岩下部为绿灰色、棕红色块状泥岩或灰绿色波状交错层理粉砂岩，细砂岩与下部岩性突变接触，底部为块状细砂岩，向上变为平行层理细砂岩，交错层理细砂岩或块状细砂岩，细砂岩叠加厚度可达4 m，细砂岩向上变为波状交错层理粉砂岩和泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩。泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩叠加厚度可达5～10 m。

岩心沉积构造特征表明，块状、平行、交错层理的细砂岩和粉砂岩为辫状河河道沉积，而波状交错层理粉砂岩、泥质粉砂岩为天然堤沉积，紫红色、棕红色、杂色块状泥岩为洪泛平原沉积，据岩心组合和沉积构造特征显示，孔一段沉积特征总体上应为辫状河沉积环境，砂岩应为辫状河河道砂坝沉积。

3 物源体系

根据沧东凹陷孔店组孔一段轻矿物分布特征及变化趋势，可将研究区域划分为北部、东部和西部三个不同轻矿物成分变化区(表1)。

表1 沧东-南皮凹陷孔一段轻矿物特征统计分析

物源岩石成分代表井北部孔店物源高石英、高长石、中低岩屑枣69-1枣44东部徐杨桥物源中高石英、高长石、中低岩屑官135官123东部孟村物源高石英、中高长石、低岩屑官121西部舍女寺物源高石英、中高长石、中高岩屑官126

北部地区的物源体系主要为来自于孔店凸起的孔店物源，分布于枣园、军马站、风化店等地，以长石含量高为主要特征，且钾长石含量普遍大于斜长石，自北向南石英相对含量有渐增趋势(图2)。

东部地区的物源体系主要来自于徐黑凸起的故县物源、徐杨桥物源和孟村物源，在东关-王官屯一带以长石含量高为主要特征，且斜长石含量大于钾长石，自北东向南西正长石含量渐增，自东向西石英相对含量逐渐增加；集北头地区石英含量自南东向北西石英含量有增高趋势，具有长石含量高的特点，成分成熟度低(图2)。

西部地区的物源体系主要为分布于舍女寺-叶三拨一带的舍女寺朵体，以长石含量高为主要特征，且斜长石含量普遍高于钾长石，自西向东石英相对含量有渐增趋势，而且正长石所占比例逐渐升高，成分成熟度较低，表明该区应存在一个规模较大的物源(图2)。

图2 沧东凹陷孔一段轻矿物特征分布

4 砂岩厚度空间展布

在四大物源体系控制下，孔一段形成11个砂体带，砂体由盆缘向盆内呈减薄趋势(图3)。孔一段与孔二段为不整合接触，向南超覆在孔二段上，王官屯至段六拨地区发育两个东部冲积扇扇体，自东向西砂体减薄，与西部冲积扇扇体交汇于孔店构造带上；南部冲积扇扇体发育于小集、段六拨地区，东西长14 km，南北宽11 km；孔一段砂岩厚度40～140 m，自东向西砂层厚度减小，王官屯冲积扇扇体分布在王官屯地区，东西长7 km，南北宽4 km，厚度80～120 m。

5 沉积体系

在孔一段沉积时期，受四大物源体系控制，沧县凹陷共发育南部沉积体系、西部沉积体系、北部沉积体系、东部沉积体系(图4)，主要充填一套红色碎屑岩系，以冲积扇辫状河道砂体为主，砂体垂向上较为发育，连通性较好，多集中于靠近沧东断层和徐黑断层的盆地边缘。

图3 沧东凹陷孔一段砂岩等厚图

其中，东侧的沧东断层在孔一段沉积时期具有强烈的走滑拉张作用，造成古地形高差大，分别在沧州东侧地区、舍女寺地区和南皮南侧地区形成三个沉积中心，控制发育一系列冲积扇沉积体系；在凹陷西侧，沿徐西断层，在黑龙村、集北头、肖官屯、东关、军6井等地区发育五个较大规模的冲积扇沉积体系，其中以肖官屯和东关中部冲积扇规模最大。而在凹陷南部，沉积体系主要发育辫状河三角洲-滨浅湖沉积，在凹陷北部，沉积体系以辫状河三角洲-湖泊沉积体系为主。

6 结论

(1)沧东凹陷孔一段主要发育块状层理、平行层理、交错层理等沉积构造，且主要为辫状河道沉积。

(2)整个沧东凹陷孔一段主要发育东部徐杨桥物源和孟村物源、西部舍女寺物源以及北部孔店物源四大物源体系；受四大物源的控制，在沧东凹陷的东部主要发育冲积扇和辫状河三角洲-滨浅湖沉积体系，在凹陷的西部主要发育冲积扇沉积体系，而在凹陷的南部以发育辫状河三角洲-滨浅湖沉积体系为主，在凹陷的北部主要发育辫状河三角洲-湖泊沉积体系。

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图4 沧东凹陷孔一段沉积体系展布

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编辑：李金华

1673-8217(2016)06-0055-04

2016-04-11

王振升，教授级高级工程师，1960年生，1983年毕业于天津大学地质勘探专业，现从事油气勘探综合地质研究工作。

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