渤海湾盆地渤中28-2南油田群鸟足状浅水三角洲识别与沉积演化❋

张建民， 王梦琪， 王月杰， 江远鹏， 雷 源， 张 岚， 王金凯

(1. 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452； 2. 山东科技大学地球科学与工程学院，山东 青岛 266590)

渤海湾盆地渤中28-2南油田群鸟足状浅水三角洲识别与沉积演化❋

张建民1， 王梦琪2❋❋， 王月杰1， 江远鹏1， 雷 源1， 张 岚1， 王金凯2

(1. 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452； 2. 山东科技大学地球科学与工程学院，山东 青岛 266590)

在区域沉积环境、岩心描述、岩心室内外分析化验资料、录井资料、测井资料分析基础上，结合渤海海域中南部晚第三纪沉积模式，通过河流相—曲流河和湖相—三角洲沉积、浅水三角洲沉积特点及相标志与渤中28-2南油田群的实际资料综合对比分析，认为渤中28-2南油田群明化镇组下段中部沉积了一套湖相浅水三角洲，浅水三角洲的形状主要以鸟足状浅水三角洲为主，它区别于曲流河沉积，也不同于典型的三角洲沉积。平面上是曲流河沉积向前伸入水下湖相的延伸，仍以河道沉积为主，表现出湖盆面积小、水体浅、能量弱、波浪及岸流作用小、无潮汐作用、湖水密度小等沉积特征。该认识对油田的滚动勘探开发具有重要指导意义。

渤海湾盆地； 渤中坳陷； 沉积相； 鸟足状浅水三角洲； 沉积演化

渤海海域浅层新近系早前受周边陆地油田的影响及勘探程度制约，普遍被认为河流相沉积体系，缺乏致密的泥岩盖层，勘探风险大，这种认识束缚了渤海新近系的油气勘探[1]。近几年，随着勘探步伐的加快以及勘探程度的加深，发现渤海海域渤中、黄河口凹陷明化镇组下段中部(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ油组)沉积时期存在浅水湖泊，发育稳定的湖相泥岩沉积[2]，在浅水湖盆的大型河流入湖处发育一种不同于经典Gilbert型三角洲沉积的非常重要的沉积体系——浅水三角洲[3]。浅水三角洲砂岩储层由于受河流作用的控制，砂体具有明显的方向性，存在明显的分叉现象，砂体分布呈典型的鸟足状或朵叶状[4]，故亦称为鸟足状浅水三角洲。同时新近系浅水三角洲油气藏是渤海海域近年来最主要的油气发现类型之一[5]，因此，细化渤海海域沉积相基础研究，总结浅水三角洲的沉积特征、展布特点和演化规律，对推动该类油气藏的勘探深入和有效指导滚动勘探进程，都具有重要的理论意义和实践价值。

1 地质概况

渤中28-2南油田群包括渤中28-2南油田、渤中28-2南油田北块、渤中34-1油田及渤中34-1油田北块(见图1)，构造为发育于黄河口凹陷中央构造脊北端的一个复杂断块，位于渤南低凸起西端、渤海湾盆地黄河口凹陷[6]，含油目的层为新近系明化镇组下段，油藏埋深-975～-1 875 m，储层为河流-浅水湖泊三角洲相砂岩，油藏受构造、岩性多重因素控制，油藏类型主要为岩性-构造油气藏和岩性油气藏。该地区从馆陶组以后到明化镇组区域构造逐渐抬升，明化镇组属晚新近纪湖盆萎缩期沉积。渤海海域中南部是渤海湾盆地的沉积沉降中心，特殊的沉积背景决定了本区特殊的沉积环境。

2 沉积环境分析

渤中28-2南油田群区域藻类组合结果表明湖水浅；从泥岩颜色组合上看，该时期湖盆具有季节性变化的特点，水体浅，地形坡度小，为季节性湖泊，粒度反映该区具有牵引流性质，综合分析认为明化镇组下段中部(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ油组)发育极浅水湖泊，为湖盆极度萎缩时期，河流入湖后形成特殊的极浅水条件下的河控滨浅湖相-浅水三角洲沉积[7-9]。因为湖水浅，能量弱，浅水三角洲沉积主要发育水下分流河道，砂体形态为宽展的带状分布，而三角洲前缘的河口坝微相不发育。其形成件概括起来有如下特点：湖盆演化处于湖盆极度萎缩期，水体很浅，波浪作用弱，湖、陆交互较为频繁，湖岸坡度缓，湖盆周边有比较发育的水系。

2.1 岩性标志

研究区明化镇组下段中部(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ油组)以厚层的紫褐色、黄褐色、灰色泥岩，夹灰色、褐色、灰绿色细粒砂岩为主、局部为泥质粉砂岩、细砂岩薄层，其中在砂岩发育段以浅灰色、灰色泥岩与粉砂岩、细砂岩不等厚互层；上部(Ⅰ油组)为紫红色、褐红色、黄褐色泥岩与砂岩呈不等厚互层(见图2)。通过岩心观察和录井资料分析可知，明化镇组下段中部多发育紫红色、灰色泥岩，厚度大，质地较纯，反映了沉积环境相对比较封闭，水动力条件较弱，处于半氧化-还原环境中。

2.2 古生物标志

渤中28-2南油田群明化镇组下段中部(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ油组)常见的藻类有光面球藻、粒面球藻、弗罗姆藻、小弗罗姆藻、褶皱藻、刺球藻、小刺球藻、多甲藻、盘星藻等等[1]，这些藻类多出现在水体浅的滨浅湖环境中(见图3)。

图1 渤中28-2南油田群区域构造位置图和

图2 渤中28-2南油田群取心井段泥岩颜色

2.3 岩石成分标志

根据岩心、岩屑、井壁取心描述及岩石薄片鉴定分析资料，渤中28-2南油田明下段中部(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油组)储层主要为粉-细粒、中粒岩屑长石砂岩，颗粒分选好，磨圆次圆-次棱状，石英含量34%～66%，平均47.7%；长石16%～50%，平均33.2%，其中主要为钾长石，少数为斜长石；岩屑5%～19.5%，平均8.2%；杂基含量为0～16%，平均为4.4%；主要胶结物成份为高岭石、方解石和白云石，有少量菱铁矿和黄铁矿(见表1)。综上可知，渤中28-2南油田群明下段中部储层砂岩成份成熟度总体为低-较低，结构成熟度也较低，说明工区的岩石为近物源物质沉积形成，也可能是区域地质改造作用较小。

图3 渤中28-2南油田群BZ34-1S-1井藻类组合特征图

油组Oilgroup井号Well深度/mDepth碎屑颗粒Clasticparticles石英Quartz长石Feldspar岩屑总量Detritus区间/%Interval平均值Mean区间/%Interval平均值Mean区间/%Interval平均值Mean杂基Matrix泥质Muddy区间/%Interval平均值Mean分选性Sorting样品点SamplepointNmIIBZ28⁃2E⁃11300．0～1305．059．0～61．060．316．0～18．017．010．0～12．011．02．0～6．54．0好3BZ28⁃2E⁃31321．0～1370．054．0～66．060．717．0～22．018．77．0～14．510．02．5～11．08．0好⁃中3BZ28⁃2S⁃31181．0～1227．138．0～53．042．530．0～32．030．88．0～12．010．00．5～5．02．8中⁃好4BZ28⁃2S⁃41170．0～1213．045．0～50．048．341．0～42．041．74．0～5．04．52．5～6．03．5好3BZ34⁃1⁃21315．0～1464．035．0～41．038．234．0～48．042．85．0～15．09．01．0～9．04．0好⁃中6BZ34⁃1S⁃11228．0～1328．030．0～49．040．731．0～44．036．85．5～128．03．0～16．010．0中⁃好4BZ34⁃1S⁃21283．2～1351．935．0～42．038．440．0～50．045．45．0～9．56．60．5～5．02．5中⁃好27NmIIIBZ28⁃2E⁃11534．062．062．018．018．08．08．07．07．0好1BZ28⁃2E⁃31516．563．063．018．018．09．09．03．03．0好1BZ28⁃2E⁃41513．0～1515．052．0～53．052．518．0～19．018．515．015．02．0～3．02．5中⁃好2BZ28⁃2S⁃31372．6～1375．746．046．035．035．06．06．010．010．0好⁃中6BZ28⁃2S⁃41359．0～1392．048．0～55．051．033．0～38．036．06．0～7．06．52．0～4．03．0好3BZ34⁃1⁃21479．0～1576．037．0～41．038．540．0～48．043．85．5～11．08．51．0～5．02．5好4BZ34⁃1S⁃11442．045．045．039．039．07．07．05．05．0好1BZ34⁃1⁃B11636．6～1643．640．0～51．047．532．0～39．035．95．5～97．00．0～7．03．5好⁃中8BZ34⁃1⁃4Sa1472．8～1604．534．0～44．438．530．0～44．036．07．0～15．010．03．0～15．06．8好28NmIVBZ34⁃1⁃21741．041．041．049．049．05．05．01．01．0好1BZ34⁃1⁃4Sa1722．245．045．036．036．06．06．00．00．0中1

2.4 成因相及沉积层序

成因相是反映具有特定水动力成因环境的岩石或其组合，是沉积条件的综合反映，其划分依据是沉积构造、粒度、泥质含量及分选性等参数[10]。根据岩心观察，研究区明下段向上变细的正旋回沉积层序包括块状泥砾岩相、块状层理砂岩相、小型交错层理、槽状交错层理砂岩相、波状交错层理砂岩相、水平层理泥质粉砂岩相(见图4)，向上变粗的反旋回沉积层序包括块状层理泥岩相、水平层理泥岩相、水平状互层或幅度不等的波状互层砂质泥岩、泥质粉砂岩及灰褐色粉砂岩的韵律层相。

图4 渤中28-2南油田群沉积构造类型

总体上看，研究区明化镇组下段中部(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ油组)两种层序交互出现。纵向上，储层发育段主要发育以正旋回沉积为主，也可见反旋回沉积，正旋回与反旋回经常交替出现。通过岩心观察和识别，正旋回的沉积层序中主要显示三角洲前缘亚相河道的沉积环境，反旋回的沉积层序多显示河口坝的沉积特点。

2.5 概率累积曲线图

研究表明，渤中28-2南油田群明化镇组下段粒度概率曲线图由跳跃和悬浮总体组成，整体上以高倾角的跳跃总体段为主，过渡段较发育，滚动段少见，反映了三角洲前缘沉积的特点[11]。本区明下段油组水流强度为弱-中等，粒度概率曲线可概括为以下几种类型(见图5)：第一类(Ⅰ)：曲线由跳跃和悬浮总体及两个次总体之间的过渡段组成。粒度频率分布呈单峰状，跳跃总体和过渡段累计占70%以上，这类曲线以水下河流作用为主，反映了三角洲前缘水下分流河道上部， 河道间、远砂坝的沉积环境，是本区段主要的粒度概率曲线类型。第二类(Ⅱ)：曲线形态表现为两段式，跳跃总体占55%～65%，分选较好；悬浮总体35%～45%。此类曲线跳跃组分略多，分选好，反映了三角洲前缘水下分流河道的沉积环境，是本区段主要的粒度概率曲线类型。

图5 渤中34-1油田概率累积曲线类型

第三类(Ⅲ)：砂岩粒度概率累计曲线为双跳跃的三段式模式，滚动、跳跃和悬浮总体组成，分选很差，跳跃总体占70%～80%，该粒度特征表明该段砂岩已经进入湖区，有一定湖浪作用而形成的特征。

第四类(Ⅳ)：砂岩粒度概率累计曲线为三段式模式，滚动、跳跃和悬浮总体组成，该粒度特征是典型的牵引流特征，在该区少见。

3 沉积相及微相分析

3.1 单井相及相模式

根据岩心资料、电性资料建立了渤中28-2S油田群单井的沉积微相相标志(见图6)。通过对各类测井资料所反映出的沉积信息(岩性、物性、泥质含量等)以取心井为标准进行归类、判别，并做出正确的地质解释，进而分析测井曲线的形态与砂体特征之间的关系以及测井曲线的形态与地震波阻抗剖面之间的关系，建立浅水三角洲测井相、地震相模式图(见图7)。

图6 BZ28-2S-3井明Ⅱ油组单井沉积相图

该区明Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油组沉积时因为湖水浅，能量弱，浅水三角洲沉积主要发育三角洲前缘水下分流河道，而三角洲前缘的河口坝微相不发育。单砂层厚度由下向上变厚，多显示出正粒序沉积层序特征。GR和SP曲线呈钟形、钟型-箱型组合、漏斗型-箱型-钟型组合。微相划分为水下分流河道、河口坝、水下天然堤、水下分流河道间微相。

测井曲线形态特征ThemorphologicalcharacterofwellloggingcurveGR曲线RS曲线RD曲线地震波形特征Seismicwaveformcharacteristics解释砂体Sandinterpretation波形Waveform资料来源及解释Sourceandinterpretation资料来源：BZ28⁃2S⁃A14曲线类型：钟型波形：上缓下陡环境解释：水下分流河道沉积资料来源：BZ28⁃2S⁃A19曲线类型：箱型⁃钟型波形：上缓下陡环境解释：水下分流河道沉积资料来源：BZ28⁃2S⁃A10h曲线类型：箱型波形：单波对称环境解释：水下分流河道沉积资料来源：BZ28⁃2S⁃A19曲线类型：漏斗⁃箱型波形：上陡下缓环境解释：底部河口坝，中上部水下分流河道沉积资料来源：BZ28⁃2S⁃A28曲线类型：漏斗型波形：上陡下缓环境解释：底部河口坝，中上部水下分流河道沉积资料来源：BZ34⁃1⁃7曲线类型：齿化漏斗型波形：上陡下缓环境解释：河口坝沉积为主资料来源：BZ28⁃2S⁃A33h曲线类型：指状波形：不明显环境解释：水下天然堤、天然堤、决口扇沉积资料来源：BZ28⁃2S⁃A14环境解释：水下河道间、泛滥平原、湖盆泥

图7 浅水三角洲测井相、地震相模式图

Fig.7 The well logging facies and seismic facies pattern of shallow water delta

3.2 沉积相及沉积微相

由于浅水三角洲沉积—分流河道和水下分流河道发育，因此，对河道的推测圈定是平面沉积微相研究的基础和关键。利用所有井点的测井资料，在小层对比基础上，分小层获取测井曲线，并结合沿层提取地震属性及砂体描述中反演资料顶底间提取的地震属性、砂体形态和砂体厚度分布等研究成果，井震结合，在考虑古物源、古流向等区域沉积特点基础上，进行研究区小层平面微相划分和展布特征开展平面沉积微相研究[12]。

通过对渤中28-2南油田群明化镇组下段3个油组8个主力小层平面微相进行研究，沉积储层在不同的层位物源方向略有不同，主要来自西、北西方向，北东、东南偏东方向。NmⅡ、Ⅲ、Ⅳ油组为浅水三角洲前缘亚相沉积，分流河道道宽度在170～700 m之间，平均宽度在420 m左右，水下分流河道弯曲度较小，浅水三角洲前缘由于湖水浅、波浪作用弱，对水下分流河道砂改造作用弱，未形成大面积分布的河口坝和前缘席状砂，主要沉积水下分流河道微相砂体(见图8)。

图8 渤中28-2南油田群明II油组4小层沉积微相平面图

3.3 沉积演化

渤中28-2南油田群沉积过程中，沉积时地势低平，湖面波动频繁，低水位期分流河道长距离向湖泊方向推进，高水位期则长距离后退，湖水间歇性淹没造成多次沉积间断，在垂向上形成不连续的沉积层序。

渤中28-2南油田群从BZ34-1-7～BZ34-2E-3沉积演化剖面及地震连井沉积体系解释剖面分析(见图9)，渤中28-2南油田群明下段明Ⅴ油组为曲流平原，进入明Ⅳ油组沉积时期，明Ⅳ7-4小层沉积时期为湖进时期，湖平面上升，湖泊面积扩大，水体变深，以前三角洲泥及三角洲前缘席状砂沉积为主，明Ⅳ3-1小层为湖退时期，湖平面下降，湖泊面积缩小，水体变浅，三角洲前缘水下分流河道较为发育；进入明Ⅲ油组沉积时期，明Ⅲ9-4小层沉积时期湖盆进一步缩小，湖泊面积进一步缩小，渤中28-2南油田群主要以三角洲平原沉积为主；进入明Ⅱ油组沉积时期，明8-5小层为湖退时期，湖平面下降，湖泊面积缩小，水体变浅，渤中28-2南油田群主要以三角洲平原沉积为主，仅明Ⅱ油组7-5小层在渤中28-2南油田以三角洲前缘水下分流河道沉积为主，明Ⅱ油组4-3小层为湖进时期，湖平面上升，湖泊面积扩大，三角洲前缘水下分流河道最为发育，明Ⅱ油组2-1小层沉积时期为湖退时期，湖平面下降，湖泊萎缩，在渤中28-2南油田、渤中34-1油田北块以三角洲前缘水下分流河道沉积为主，其它以三角洲平原沉积为主；进入明Ⅰ油组沉积时期，湖盆进一步缩小，湖泊面积进一步缩小，渤中28-2南油田群又逐步过渡到曲流平原沉积。

4 结论

(1) 渤中28-2S油田群明下段中上部(明Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油组)

图9 渤中28-2南油田群BZ34-1-7～BZ34-2E-3地震连井沉积体系剖面图

由于其特殊的沉积背景和独特的沉积环境形成了特殊的沉积相—湖相浅水三角洲，浅水三角洲的形状主要为鸟足状浅水三角洲为主，也有朵状浅水三角洲沉积。

(2) 渤中28-2S油田群明下段沉积体现出由下部明Ⅴ油组曲流平原沉积过渡到中上部(明Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油组)湖相浅水三角洲沉积、又逐步过渡到明Ⅰ油组曲流平原沉积的演化特征。

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Abstract: Based on the regional sedimentary environment, core description, the analysis test data of inside and outside of the core chamber, mud logging data and logging information, combined with the sedimentary model of the Tertiary period of the central-southern part of the Bohai Sea, and the fluvial facies-meandering stream, limnetic facies-delta deposit and the characteristics of the shallow-water deltadeposit, as well as the facies markers and the practical information of the BZ28-2S oilfield group, it is believed that a lake phase shallow water delta has been formed at the Lower Minghuazhen Formation of the BZ28-2S oilfield group, which is mainly shaped in bird foot delta, differing from meandering river deposit and typical delta deposit. A meandering river deposit extends towards the underwater lake facies on the plane, mainly in the form of channel deposits featuring small lake basin, shallow water, low power, weak waves and shore current effects, no tide and small lake water density. This understanding has important guiding significance for the rolling prospecting and development of oil fields.

Key words: Bohai Bay Basin; bozhong depression; sedimentary facies; shallow water delta of bird-foot; sedimentary evolution

责任编辑 徐 环

Identification and Sedimentary Evolution of the Shallow Water Delta of Bird-foot in Bozhong 28-2S Oilfield Group of Bohai Bay Basin

ZHANG Jian-Min1, WANG Meng-Qi2, WANG Yue-Jie1, JIANG Yuan-Peng1, LEI Yuan1, ZHANG Lan1, WANG Jin-Kai2

(1. Research Institute of Bohai Oilfield, Tianjin Branch, CNOOC, Tianjin 300452, China；2. College of Earth Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China)

国家自然科学基金项目(51504143)资助 Supported by the National Natural Science Foundation of China (51504143)

2016-05-14；

2016-07-12

张建民(1979-)，男，高级工程师，从事开发地质综合研究。

❋❋ 通讯作者： E-mail：wangmengqi0401@163.com

P618.130.2

A

1672-5174(2017)09-077-09

10.16441/j.cnki.hdxb.20160179

张建民， 王梦琪， 王月杰, 等. 渤海湾盆地渤中28-2南油田群鸟足状浅水三角洲识别与沉积演化[J].中国海洋大学学报(自然科学版), 2017, 47(9): 77-85.

ZHANG Jian-Min, WANG Meng-Qi, WANG Yue-Jie, et al. Identification and sedimentary evolution of the shallow water delta of bird-foot in Bozhong 28-2S oilfield group of Bohai Bay Basin[J].Periodical of Ocean University of China, 2017, 47(9): 77-85.