三角洲改造背景的浪控滨岸砂体成因类型及展布特征❋
——以塔里木盆地东河塘地区“东河砂岩”为例

2017-07-17 08:26李维禄徐怀民高思宇江同文韩如冰郭文飞余义常
关键词:东河层理三角洲

李维禄, 徐怀民, 高思宇, 江同文, 韩如冰, 黄 素, 郭文飞, 余义常

(1. 中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京 102249; 2. 国家海洋信息中心,天津 300171; 3. 中国石油塔里木油田分公司 勘探开发研究院,新疆 库尔勒 841000; 4. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083; 5. 中国石油西南油气田分公司,四川 成都 610051)

三角洲改造背景的浪控滨岸砂体成因类型及展布特征❋
——以塔里木盆地东河塘地区“东河砂岩”为例

李维禄1,2, 徐怀民1 ❋❋, 高思宇2, 江同文3, 韩如冰4, 黄 素5, 郭文飞1, 余义常1

(1. 中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京 102249; 2. 国家海洋信息中心,天津 300171; 3. 中国石油塔里木油田分公司 勘探开发研究院,新疆 库尔勒 841000; 4. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083; 5. 中国石油西南油气田分公司,四川 成都 610051)

塔里木盆地的东河砂岩体并不是简单的滨岸沉积产物,在不同地区具备独特的沉积背景,发育不同模式控制的砂体。根据钻井、测井和地震等资料,通过塔里木盆地东河1油田实例研究,揭示了该地区浪控滨岸砂体的沉积机制和分布样式。结果表明,东河塘地区东河砂岩沉积发育具有三角洲改造背景的浪控滨岸沉积体系,其形成源于区域上的浪控三角洲背景,海侵期遭受波浪及沿岸流的强烈改造,形成现今的滨岸沉积体系。在此基础上,将改造作用最明显的临滨带砂体按成因类型进一步分级,提出了临滨坝的三类砂体组成单元:正常滨岸沉积型、水下分流河道改造型以及河口坝改造型。同时,对其分布及演化进行了探讨,认为正常滨岸沉积的滩坝砂体整体呈相对席状平行于古海岸线分布,在局部构造较低部位形成不规则窄条带状的临滨槽沉积;三角洲前缘改造型滨岸砂体兼具原始三角洲和现代滨岸沉积的形态特征,原始水下分流河道砂体自北东方向呈树枝状向海延伸;河口砂坝在原始水下河道河口处呈舌状分布;席状砂发生明显侧向迁移、以片状分布。

塔里木盆地; 东河砂岩; 三角洲改造背景; 浪控滨岸沉积体系; 砂体成因类型; 分布特征

塔里木盆地的“东河砂岩”是重要的勘探开发单元,自1990年东河1井获得高产油气流以来一直为广大的学者所关注。经过多年的勘探开发和多学科综合研究,东河砂岩的层序地层分析,砂体成因以及沉积相带等方面取得了许多重要进展[1-4],认为塔里木盆地东河砂岩是晚泥盆世-早石炭世时期沉积的一套穿时的岩石地层单元[5-6],具有较强的分区性,分布范围较广,随海平面变化形成了5个不同期次的沉积[7]。近年来,等时异相的沉积模式在区域性地质研究的基础上建立起来[8],三角洲相、海湾相、滨岸-浅滩相等沉积相类型相继在塔北隆起不同地区被识别[9]。综合前人的研究成果,认为东河砂岩不是简单的滨岸相沉积。

塔北隆起DH1油田东河砂岩油藏是我国首例高产海相砂岩油藏,与常见的陆源碎屑岩油藏类型不同。东河砂岩段是东河塘油田的主力产层,也是国内首次发现的巨厚的优质海相砂岩储层[10],以往研究认为东河1油田东河砂岩是一套滨岸相砂体[5,7,11,12],具有厚度巨大、埋藏深、储集性能好的特点。目前油藏进入开发中后期,随含水上升,层间矛盾突出,部分高渗层中已形成优势通道,无效注水增加,油田开采难度越来越大,单纯的认为东河1井区东河砂岩发育典型滨岸沉积的认识已经无法满足生产的需要。针对这种情况,对于储层砂体地质成因机理的重新认识显得很有必要。本文以塔里木盆地塔北隆起东河1油田为例,通过解析多因素沉积环境下的砂体单元组合特征和不同成因类型储层的分布特征,对有利砂体的分布预测做出了尝试。

1 地质背景

东河塘油田位于新疆库车县东河塘乡西南约6 km,构造位置位于塔里木盆地塔北隆起轮台凸起东河塘断裂带(见图1),DH1油田东河砂岩油藏顶面构造形态为一个受北界逆断层控制的、北东-南西走向不对称短轴背斜。油藏构造主体部位无大规模断层,所发育断层多数在含油边界以外,或靠近含油边界,对油藏开发影响较小。

图1 东河塘油田地理与构造位置图

本次研究的目的层为CIII油组东河砂岩段,钻遇厚度20~200 m,底部为砂体上超不整合面,顶部为削蚀不整合,整体被划分为1个三级层序,发育海侵(TST)和高位(HST)2个体系域,低位域不发育[13],结合前人典型滨岸海滩相沉积体系的研究成果[5,7,12,14],其中发育前滨、临滨以及过渡带沉积。东河塘地区石炭系东河砂岩是一套厚层状灰色、灰白色的细粒石英砂岩,沿海岸呈条带状分布,走向与岸线平行,砂体稳定且连片分布。在电性特征上,自然电位曲线和自然伽马曲线均呈微齿化箱形,其值分别为12~20 mV和27~45 API;深电阻率曲线自上而下呈台阶状,视深电阻率值0.3~5 Ω·m;声波时差曲线呈波状,其值为65~75 μs/ft。

2 浪控滨岸砂体沉积特征

2.1 地震剖面及属性分析

东河砂岩是一套海侵背景下沉积的砂体[5,7],其顶(Tg22)、底界面(Tg3)在地震剖面上均较容易识别。东河砂岩在地震剖面上会出现不同强度的反射,可以据此分析其分布特征。通过对该区域地震剖面的分析,发现东河1井区(见图2a中井位所在区域)主要表现为一系列低角度、延伸相对较长的斜坡层,具有滨岸砂岩的反射特征,推断研究区东河砂岩沉积时期总体上表现为浪控滨岸沉积环境。另外,在研究区外的北东方向存在一系列高角度的、向南西方向进积的叠瓦状前积构造体(见图2a),推断在研究区东河砂岩沉积时期,附近区域发育有浪控三角洲体系。

根据地震属性可以在一定程度上进行岩性的识别,研究表明,中高均方根振幅属性是砂岩的富集区域,可以反映一定时期内的砂体的地震响应,因此,通过提取东河塘三维区均方根振幅属性来分析区域上的砂体展布形态[15]。海侵域的均方根振幅提取于东河砂岩底界面(Tg3)之上的20 ms时窗,三维区域上显示北东部向南东部进积的非对称型叶状三角洲(见图2b)。高位域的均方根振幅提取于东河砂岩顶界面(Tg22)之下20 ms时窗,显示三角洲的范围比之前更短,形态破坏更为严重,研究区内显示北西-南东方向延伸的弓形沙坝沉积(见图2c)。这证明,发育于早期海侵域时期的三角洲前缘区域很可能被后来强烈的波浪作用所重新改造。

2.2 沉积特征及差异性研究

2.2.1 岩性、岩矿及粒度特征 通过对研究区取芯井的岩心观察与样品分析,结果显示东河地区东河砂岩主体岩性为灰白色细砂岩,含少量的泥岩及砾岩;岩矿组分主要为长石岩屑质石英砂岩,包含部分岩屑质石英砂岩、长石质岩屑砂岩以及岩屑砂岩。石英平均含量71.7%,岩屑次之,平均含量22.6%,含少量长石,平均含量5.7%,成分成熟度较高。同时,该区东河砂岩颗粒粒度分布区间为0.1~0.25 mm,磨圆较好,多为次圆状,颗粒间多呈点线接触;填隙物含量小于10%,主要为孔隙胶结,具有较高的结构成熟度,在一定程度上反映了该区的波浪淘洗作用。

该区东河砂岩粒度分布总体以跳跃组分为主,体现较强的水动力特征,悬浮组分的含量占15%~20%,滚动组分含量极少。其中,部分跳跃组分表现为2个粒度次组分,在粒度概率累积曲线上表现为2个相交的线段,反映滨岸环境下波浪的冲刷回流作用。

据以上推测,岩屑砂岩和石英砂岩2种类型的岩矿组分可能是两部分沉积混合的结果,而该区2种类型的的粒度概率累积曲线——三段式及两段式,分别反映了双向流和单向流的水动力特征。

(a. 地震响应特征[9]。 a. Seismic response characteristics[9]. b. 均方根振幅属性(沿东河砂岩顶向下20 ms)。b. RMS amplitude attribute (20 ms below the top of ‘Donghe sandstone’). c. 均方根振幅属性(沿东河砂岩底向上20 ms)。c. RMS amplitude attribute (20 ms above the bottom of ‘Donghe sandstone’).图b、c中白框为研究区域。 The white box in figure b,c shows the study area.)

图2 东河塘地区东河砂岩段地震响应特征以及属性特征

Fig.2 Seismic profile and attribute feature of ‘Donghe sandstones’ in Donghetang area

2.2.2 沉积构造特征 沉积构造对沉积环境的研究和识别有重要的知识作用[16]。东河地区东河砂岩的沉积构造以交错层理为主,包括冲洗交错层理、低角度斜层理、楔状交错层理、块状层理以及槽状交错层理等,其中,冲洗交错层理属于典型的前滨以及砂坝沉积构造(见图3a),向陆及向海两个方向倾斜的层系楔状低角度相交;低角度斜层理又称低角度交错层理,在东河井区普遍存在(见图3e),主要由粉砂岩与细砂岩互层构成,倾角较小;楔状交错层理表现为层系之间界面不平行但为平面,厚度变化呈楔形,常显示海洋浅水地带环境(见图3b);块状层理表现为较高的成分成熟度和结构成熟度,常含有泥质条带,形成脉状层理(见图3g);槽状交错层理层系底界为槽形冲刷面,顶部被切割,该区域受取芯直径的影响,观察到的规模较小(见图3c)。这些层理特征主要反映了滨浅海环境下的波浪、沿岸流对沉积物的冲刷以及改造作用。

同时,也存在部分分层理构造反映三角洲前缘的单向水流特征,如板状交错层理(见图3b)、平行层理(见图3h)、不对称波状层理(见图3f)等。板状交错层理常见于河流沉积中,层系界面为平面且彼此平行。平行层理由平行而又几乎水平的纹层状砂和粉砂组成,形成于较强的水动力条件下流动水作用,一般出现在急流及高能量的环境。波状层理呈对称或不对称的波状,其中对称形态反映沉积物的波浪振荡作用,非对称形态反映单向水流的运动。

(a.冲洗交错层理,A4井,5 839.5 m。 a. Wash cross stratification, well A4, 5 839.5 m; b.楔状交错层理,A4井,5 766.3 m。b. Wedge cross stratification, well A4, 5 766.3 m;c.槽状交错层理,A4井,5 833.2 m。c. Through cross stratification, well A4, 5 833.2 m;d.板状交错层理,A3井,5 832.14 m。d. Plate cross stratification, well A3, 5 832.14 m;e.低角度交错层理,A4井,5 760.7 m。e. Low-angle cross stratification, well A4, 5760.7m;f.波状层理,A3井,5 834.8 m。f. Wavy bedding, well A3, 5 834.8 m;g.块状层理,A3井,5 722.3 m。g. massive bedding, well A3, 5 722.3 m;h.平行层理,A4井,5 754.9 m。h.Parallel bedding, well A4, 5 754.9 m;i.重矿物富集(黄铁矿),A3井,5 717.66 m。i. Heavy mineral (pyrite) enrichment, well A3, 5 717.66 m;j. 泥质条带,A3井,5 727.2 m。j. Politic strip, well A3, 5 727.2 m;k.生物扰动构造,A3井,5 732.3 m。k. Bioturbation, well A3, 5 732.3 m;l.波痕,A3井,5 718.2 m。l. Wavemark, well A3, 5 718.2 m.)

图3 东河塘地区不同成因砂体岩心典型层理类型

Fig.3 Typical stratification in different sedimentary environments of the study area

3 三角洲改造背景的浪控滨岸砂体沉积机制

3.1 东河砂岩沉积控制因素

在对东河砂岩沉积特征及其差异性分析的基础上,结合前人的研究[5,7,9,11,17],认为东河1井区沉积主要受物源供给、水动力、相对海平面变化以及古地貌的影响。

物源供应 陈秀艳等根据重矿物的Q型聚类分析、稳定系数和ZTR指数特征,并结合砂岩碎屑组分含量分析分析了研究区的物源体系[18],认为东河地区滨岸砂岩存在两种物源供给类型,即来自于研究区北东部轮台凸起的浪控三角洲物源以及部分海底波浪侵蚀搬运沉积,其中,三角洲物源占据主体。从地震相分析看出,在东河1井区北东部发现的叠瓦状三角洲前积结构以及改造形态的三角洲前缘砂证明充沛的物源在波浪的作用下不断地被改造、搬运以及再沉积,形成研究区广泛分布的砂体。

水动力条件 在该区域的沉积环境中,波浪及其次生的沿岸流是对沉积物发生侵蚀、搬运和沉积作用的主要水动力条件。东河砂岩沉积时期,海侵背景下的强劲波浪作用产生强大的沿岸流,三角洲物源斜交入海,在高能的波浪和单向强沿岸流的联合作用下,砂体分布和排列方向产生强烈的变化。

相对海平面变化 东河砂岩沉积时期整体上处于泥盆系晚期海侵事件范围内,虽然物源较为丰富,但是可容空间的增长速度大于沉积物的供给速度,相对海平面上升,这时产生了退积型的沉积序列。

古地貌特征 通过拉平古隆起上覆沉积层的古沉积水平面的方法,大致恢复了东河地区的古地貌特征。沿北东-南西方向的地震剖面可以看出(见图2a),在东河砂岩层序发育期间,主控古地貌表现为东河塘地区的深陷区域,常发育浪控三角洲沉积体系,形成丰富的物源供应。沿北西向向南东向为深陷区和隆起区的过渡(见图4),这些部位存在混合沉积区,常发育临滨-滨外远滨。

3.2 浪控滨岸沉积机制及沉积模式

综上分析认为,东河1地区东河砂岩沉积特征有着较为明显的差异,存在着不同于典型滨岸沉积的形成机制和沉积模式。结合控制因素的分析,建立了三角洲改造背景的浪控滨岸沉积体系,认为东河地区东河砂岩的形成受河流和海洋波浪的相互作用,整体上依然呈现滨岸相的沉积特征(见图5)。

(a.VI型三角洲沉积体系。a. Depositional system of type IV delta; b.典型滨岸沉积模式。b. Typical shore deposits model; c.研究区临滨砂体展布模式。c. The distribution patterns of the shoreface sands in study area; d.研究区临滨砂体成因类型模式。d. The genetic types model of the shoreface sands in study area.)

图5 三角洲改造背景的浪控滨岸沉积成因模式图

Fig.5 Genetic model of wave-dominated shore deposits with reworked delta background

根据地貌特点、水动力状况、沉积物特征,由岸向海可依次划分为前滨带、临滨带以及过渡带等亚相(见图5b海岸沙丘及后滨带在研究区不发育)。其成因有别于典型滨岸沉积[19-21],砂体分布具有浪控三角洲(Coleman三角洲砂体类型第VI类)[19]的特征,在早海侵域期间研究区北东部的三角洲物源斜交海岸线入海(见图5a),对冲流带的地貌造成影响,向岸突出的区域受强劲波浪能量的作用,产生斜交或者平行于岸线的沿岸流,并在碎浪带传播。在高能波浪和单向强沿岸流的联合作用下,砂体的分布和排列方向产生强烈变化,沿海岸形成延伸很远的海滩砂体。在晚海侵域和高位域,海平面和波浪影响达到最大,三角洲前缘河口坝砂岩被风暴浪强烈的重改造。这些砂体一方面受河道作用及沿岸流的冲洗影响,沿物源方向(NE—SW),砂体呈现原始三角洲前缘的前积特征;一方面受到垂直海岸的波浪作用的淘洗改造作用,沿海水侵入方向(SE—NW),砂体呈退积样式,部分砂体仍保留原始三角洲前缘沉积单元(见图5c、d)。

3.3 浪控滨岸砂体成因分类

在沉积模式的指导下,建立了基于沉积差异的砂体分类方案。由于研究区地理位置和构造地形等原因,波浪对原始三角洲沉积的改造主要表现为临滨带沉积环境以及部分过渡带沉积环境,前滨带和大部分过渡带仍以正常滨岸和浅海陆棚沉积为主。下面重点针对研究区发育较为广泛的临滨坝、临滨滩以及部分过渡带砂进行分类,并总结了特征(见表1)。

表1 三角洲改造背景的浪控滨岸砂岩砂体成因类型特征表

Note:①Types;②Sedimentary structures;③Phythm;④Typical logging curve shape(GR);⑤Feature description;⑥Shoreface bar;⑦Shoreface th;⑧Transition zone sands

将该地区的东河砂岩解释为三角洲改造背景下的浪控滨岸沉积而非正常滨岸沉积对有利储层的分布具有重要的控制作用,不同成因的砂体造成了微观孔隙结构和宏观物性特征的差异。坝和滩作为滨岸沉积的有利相带,在此基础上的分级为重点开发单元和优势通道的研究提供了地质依据。其中,水下分流河道改造型临滨坝、河口坝改造型临滨坝以及三角洲砂改造型滩,沉积过程中受到两种水动力作用的影响和改造,砂岩分选磨圆均较好,含少量粘结成份,平均孔隙度为12%~91%,平均渗透率为5~240 mD,形成了良好的储层,有利于油气的富集,将成为重点开发单元。整体来看,三角洲改造型砂体储层质量要优于正常滨岸沉积型砂体,而过渡带中发育的砂体渗流性能弱且非均质性强,储层质量较差;在全部砂体类型中,水下分流河道改造型坝砂孔喉空间大、连通性好,储集性能和渗流能力相对最佳,但非均质性略强。

4 三角洲改造背景的浪控滨岸砂体沉积相序及分布演化规律

4.1 沉积相序特征

东河砂岩相层序表现为一个退积型的沉积序列,即滨岸前滨带之上往往被临滨带砂体沉积所覆盖(见图6a),自下而上呈现上临滨、中临滨及下临滨环境的沉积特征,紧接着沉积的是远滨过渡带的砂泥互层沉积(见图6b),具体到研究区,层序的顶部往往被陆上环境的河流及三角洲沉积所侵蚀。在对研究区的砂体进行沉积成因分类的基础上,原始三角洲沉积单元在沉积相序上也有所体现,因为波浪等对三角洲的改造在临滨坝体现最为明显,因此这里主要针对临滨坝砂体进行说明。

临滨坝垂向层序主要有三类砂体单元:第一类砂体单元(①)为波浪携带的碎屑物质堆积形成的坝砂,主要是中、细砂岩,整体上呈反韵律,层理构造及粒度特征反映波浪的冲流及回流沉积作用;第二类砂体单元(②)是水下分流河道砂,岩性主要是细砂岩,受波浪淘洗作用,大部分泥质沉积被冲刷,偶尔含有薄的夹层和分选差的砂带, 呈正韵律特征,流水型层理较发育;第三类砂体单元(③)是河口坝砂,沉积物主要是细砂岩,发育小型槽状交错层理,呈反韵律特征。这三类砂体单元构成了研究区临滨的不同成因类型,分流河道改造型临滨坝由底部第一类和顶部第三类砂体单元构成(见图6b1, 6c1),受河道韵律性影响,自然伽马曲线为不规则钟形,呈现出受改造的正韵律特征,整体上来看以复合韵律为主(见表1);河口坝改造型临滨坝由底部第二类和顶部第三类砂体单元构成(见图6b2, 6c2),自然伽马曲线为不规则漏斗形或齿化箱形,表现为受改造的反韵律,整体为复合韵律(见表1);正常滨岸沉积型临滨坝主要发育第三类砂体单元(见图6b3, 6c3),自然伽马曲线呈现出漏斗形,体现典型高能海岸砂体的反韵律特征(见表1)。

临滨滩的厚度较临滨坝薄,沉积物相对较细,层理构造也更为简单。因此第一类和第二类砂体单元不作区分,统称三角洲前缘砂,同第三类砂体单元一起构成两类临滨滩:三角洲前缘砂改造型临滨滩和正常滨岸沉积型临滨滩(见表1)。临滨凹槽主要是破浪、碎浪等波浪作用冲刷回流时形成的充填凹槽,沉积物粒度明显偏细且分选较差,常形成无形夹层,测井曲线上对应于自然伽马曲线高值和地层倾角曲线的尖峰状锯齿处。

(a.研究区剖面相带展布样式。 a. The profile distribution of the facies in study area; b.东河砂岩垂向沉积相序剖面及三类成因临滨坝垂向韵律特征。b. The vertical sequence of the ‘Donghe sandstone’ facies and the vertical prosodic features of the shoreface bar with three types of genesis; c.三类临滨坝对应砂体模式。c. The sandbody models corresponding to the three types of shoreface bar.)

图6 东河地区三角洲改造背景的浪控滨岸砂岩垂向相序特征

Fig.6 The internal compontent unit genetic types of wave-dominated shore deposits with reworked delta background in Donghetang area

4.2 平面分布及演化

东河砂岩沉积时期,就研究区范围而言,整体上处于东河塘坳陷的滨岸洼地中,浪控三角洲的三角洲前缘受波浪的强烈改造形成具有前滨和临滨等滨岸沉积特征。东河砂岩段所处的CIII油组发育了三种类亚相环境,依次为:前滨—临滨—过渡带亚相。其中,正常滨岸沉积的滩坝砂体整体呈相对席状平行于古海岸线分布,在局部构造较低部位形成不规则窄条带状的临滨槽沉积;过渡带砂、泥也呈现出连片状分布的特征。三角洲物源主要来自于北东方向,原始水下分流河道砂体自北东方向呈树枝状向海延伸;河口砂坝在原始水下河道河口处呈舌状分布;席状砂发生明显侧向迁移、以片状分布;进入研究区后,由于受到波浪作用改造,后期席状砂分布面积变小、与水下分流河道和河口砂坝沉积物都变成条带状沿海岸线分布,逐渐形成了现今所见的具三角洲改造背景的浪控滨岸沉积面貌(见图5、7)。

(a.第一阶段前滨沉积。a. The foreshore deposits of the first stage; b,c.第二阶段临滨沉积(包含部分原始三角洲前缘沉积改造)。b, c. The shoreface deposits of the second stage (including partial reworked original delta front deposits); d.第三阶段过渡带沉积(三角洲物源影响较小)。d. the transitional deposits of the third stage (with little influence of delta procenance).)

图7 东河塘井区东河砂岩沉积相带及成因砂体平面分布及演化

Fig.7 The distribution and evolution of sedimentary facies and genetic sands of Donghe sandstones in Donghetang area

在大的海侵背景下,经历了海侵域以及高位域这样一个由前滨沉积—临滨沉积—过渡带沉积的演化过程。早期第一阶段,海水自南东向北西侵入,研究区内沉积前滨亚相,岸线方向为北东—南西向,末期南东方向开始出现临滨亚相,发生相变(见图7a)。该沉积时期,未见原始三角洲物源改造成分的注入。随后第二阶段出现大范围海侵,前滨沉积相变为临滨沉积,研究区小范围内变化较为突然,这时物源有两部分,一是正常滨岸沉积,沉积物在波浪作用下向岸搬运,砂坝迁移、侵蚀、再沉积;二是原始三角洲前缘沉积物受到波浪的强烈淘洗,造成悬浮沉积物的广泛散布,泥几乎完全被带到陆棚浅海中,原始三角洲沉积被波浪改造,这两部分沉积混合形成了现代滨岸特征的结构,主要体现在临滨坝以及临滨滩的组成要素,总体上看,临滨坝占据主体,形态上平行于岸线分布不,迎浪面向海突进。沉积末期达到最大海泛,北西部相变为过渡带沉积(见图7b,c)。第三阶段过渡带砂体占据主体,北东向的三角洲物源对本区沉积仍存在影响,但比例减小(见图7d)。

5 结论

(1) 东河塘地区东河砂岩发育三角洲前缘改造背景下的浪控砂质滨岸沉积体系,物源供给、水动力条件、海平面变化以及古地貌特征等因素综合控制了滨岸砂体的发育。

(2) 东河地区的滨岸砂岩在沉积特征上存在着差异,在成因机制分析的基础上划分了分流河道改造型临滨坝、河口坝改造型临滨坝、正常滨岸沉积型临滨坝、三角洲前缘砂改造型临滨滩、正常滨岸沉积临滨滩、前缘席状砂改造型过渡带砂以及正常滨岸沉积过渡带砂等不同的成因微相类型。

(3) 将该地区的东河砂岩解释为三角洲背景下的浪控滨岸沉积而非正常滨岸沉积对有利储层的分布具有重要的控制作用:水下分流河道改造型临滨坝、河口坝改造型临滨坝以及三角洲砂改造型滩受波浪重新改造形成良好的储层,将成为油田开发中后期的重点开发单元。

(4) 不同成因类型的砂体具有各自的展布特征:正常滨岸沉积的滩坝砂体整体呈相对席状平行于古海岸线分布,在局部构造较低部位形成不规则窄条带状的临滨槽沉积;三角洲前缘改造型滨岸砂体兼具原始三角洲和现代滨岸沉积的形态特征,原始水下分流河道砂体自北东方向呈树枝状向海延伸;河口砂坝在原始水下河道河口处呈舌状分布;席状砂发生明显侧向迁移、以片状分布。

[1] 赵治信. 塔里木盆地覆盖区井下石炭纪—早二叠世生物群及地层划分[M]. 北京: 科学出版社, 1996: 22-50. Zhao Z. The Carboniferous-the Early Permian biota and stratigraphical division in coverage area of Tarim Basin[M]. Beijing: Science Press, 1996: 22-50.

[2] 顾家裕. 塔里木盆地石炭系东河砂岩沉积环境分析及储层研究[J]. 地质学报, 1996, 70(2): 153-161. Gu J. Sedimentary environment and reservoir characters of the carboniferous Donghe Sandstone in the Tarim Basin[J]. Acta Geologica Sinica, 1996, 70(2): 153-161.

[3] 朱怀诚, 罗辉, 王启飞, 等. 论塔里木盆地“东河砂岩”的地质时代[J]. 地层学杂志, 2002, 26(3): 197-201. Zhu H, Luo H, Wang Q, et al. The age of the Donghe sandstone in the Tarim Basin[J]. Journal of Stratigraphy, 2002, 26(3): 197-201.

[4] 朱如凯, 罗平, 罗忠. 塔里木盆地晚泥盆世及石炭纪岩相古地理[J]. 古地理学报, 2002, 4(1): 13-24. Zhu R, Luo P, Luo Z. Lithofacies palaeogeography of the Late Devonian and Carboniferous in Tarim Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2002, 4(1): 13-24.

[5] 王招明, 田军, 申银民, 等. 塔里木盆地晚泥盆世—早石炭世东河砂岩沉积相[J]. 古地理学报, 2004, 6(3): 289-296. Wang Z, Tian J, Shen Y, et al. Sedimentary facies of Donghe Sandstone during the Late Devonian to Early Carboniferous in Tarim Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2004, 6(3): 289-296.

[6] 顾家裕, 张兴阳, 郭彬程. 塔里木盆地东河砂岩沉积和储层特征及综合分析[J]. 古地理学报, 2006, 8(3): 285-294. Gu J, Zhang X, Guo B. Characteristics of sedimentation and reservoir of the Donghe Sandstone in Tarim Basin and their synthetic analysis[J]. Journal of Palaelgeography, 2006, 8(3): 285-294.

[7] 张惠良, 杨海军, 寿建峰, 等. 塔里木盆地东河砂岩沉积其次及油气勘探[J]. 石油学报, 2009, 30(6): 835-842. Zhang H, Yang H, Shou J, et al. Sedimentary periods of Donghe sandstone and hydrocarbon exploration in Tarim Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2009, 30(6): 835-842.

[8] 龙明, 徐怀民, 江同文, 等. 滨岸相碎屑岩储集构型动态评价[J]. 石油勘探与开发, 2012, 39(6): 754-763. Long M, Xu H, Jiang T, et al. Performance evaluation for littoral-facies clastic reservoir architecture[J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(6): 754-763.

[9] Liu J, Steel R J, Lin C. Geomorphology control on the development of reservoir depositional systems, Devonian Donghetang Formation in the Tabei Uplift of the Tarim Basin, China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2012, 38: 177-194.

[10] 周新源, 杨海军, 蔡振忠, 等. 中国海相油气勘探实例之塔里盆地哈得逊海相砂岩油田的勘探与发现[J]. 海相油气地质, 2010, 15(1): 73-78. Zhou X, Yang H, Cai Z, et al. Cases of discovery and exploration of marine fields in China (Part 13): Donghetang sandstone oil field in Tarim Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2010, 15(1): 73-78.

[11] 李松泉. 早期油藏描述中的沉积微相分析及应用[J]. 石油勘探与开发, 1994, 21(3): 105-111. Li S. Analysis and application of the early reservoir description on sedimentary facies[J]. Petroleum Exploration and Development, 1994, 21(3): 105-111.

[12] 申银民, 贾进华, 齐英敏, 等. 塔里木盆地上泥盆统—下石炭统东河砂岩沉积相与哈得逊油田的发现[J]. 古地理学报, 2011, 13(3): 279-286. Shen Y, Jia J, Qi Y, et al. Sedimentary facies of Donghe sandstone in the Upper Devonian-Lower Carboniferous and discovery of Hadexun Oilfield in Tarim Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2011, 13(3): 279-286.

[13] 徐寅, 徐怀民, 郭春涛, 等. 隔夹层成因、特征及其对油田开发的影响——以塔中地区海相砂岩储层为例[J]. 科技导报, 2012, 30(15): 17-21. Xu Y, Xu H, Guo C, et al. Origin, characteristics and effects on oilfield development of interlayers of shore sandstone reservoir in Tazhong area[J]. Science and Technology Review, 2012, 30(15): 17-21.

[14] 徐正华, 马青, 徐大宝, 等. 哈拉哈塘地区东河砂岩段-角砾岩段沉积模式探讨[J]. 海洋石油, 2010, 30(1): 26-30. Xu Z, Ma Q, Xu D, et al. Donghe sandstone and breccia depositional model discussion of Halahatang region in Tarim Basin[J]. Offshore Oil, 2010, 30(1): 26-30.

[15] 商晓飞, 侯加根, 董越, 等. 板桥凹陷同沉积断层主控的滩坝砂体沉积机制与分布样式[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2014, 38(6): 32-39. Shang X, Hou J, Dong Y, et al. Sedimentary mechanism and distribution pattern of beach-bar sandbodies mainly dominated by contemporaneous faults in Banqiao Sag[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science), 2014, 38(6): 32-39.

[16] 赵澄林. 沉积学原理[M]. 北京:石油工业出版社, 2001: 16-30. Zhao C. Principles of Sedimentology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2001: 16-30.

[17] 王洋, 刘婧, 汪建国, 等. 塔里木盆地东河1油藏东河砂岩隔夹层形成的主控因素及流体来源[J]. 石油学报, 2015, 36(2): 174-181. Wang Y, Liu J, Wang J, et al. Major controlling factors for the formation of inter-layer of Donghe Sandstone of Donghe1 reservoir in Tarim Basin and its fluid source[J]. Acta Petrolei Sinica, 2015, 36(2): 174-181.

[18] 陈秀艳, 罗平, 贾进华, 等. 塔北中部石炭系东河砂岩物源及沉积体系[J]. 海相油气地质, 2013, 18(2): 23-30. Chen X, Luo P, Jia J, et al. Provenances and sedimentary facies distribution in Carboniferous Donghe Sandstone in the central part of the northern Tarim Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2013, 18(2): 23-30.

[19] Hampson G J, Storms J E A. Geomorphological and sequence stratigraphic variability in wave-dominated, shoreface-shelf parasequences[J]. Sedimentology, 2003, 50(4): 667-701.

[20] Heward A P. A review of wave-dominated clastic shoreline deposits[J]. Earth-Science Reviews, 1981, 17: 223-276.

[21] McCubbin D G. Barrier-island and stain-plain facies[J]. AAPG Memoir, 1981, 31: 247-279.

[22] Reinson G E. Barrier-Island and Associated Strand-Plain Systems[M]. R G Walker. Geoscience Canada: Reprints Series, 1984: 119-140.

Abstract: ‘Donghe sandstones’ of Tarim Basin is not simple shore deposits. It shows distinct sedimentary characteristics and different types of sand bodies under controls of modes developed in different area. Base on drilling, logging and seismic data, the study on ‘Donghe sandstones’, which is located in Donghetang Oilfield, Tarim Basin, China, reveals the depositional mechanism and distribution types of the sand bodies. The result shows that the depositional system is proposed for the ‘Donghe Sandstones’ as a wave dominated shore deposit with reworked delta background. The dominated delta in adjacent region was reworked by the wave and longshore currents during the transgression, and later formed the shore deposits. On the basis of this, a further classification focused on the shoreface sands was made and three types of sand units(normal bar, reworked distributary channel and reworked mouth bar) for shoreface bars were proposed. Meanwhile, the distribution and evolution were preliminary discussed. Under the background of shore deposits, bar and beach sands of normal deposits are parallel to ancient coastline and sheet-like; the sand and mud in transitional zone also shows characteristics of sheet distribution. Sands from reworked delta front have the morphological characteristics of both original delta and modern shore deposits. Sands of original distributary channel extended seaward from northeast in arborescent type; mouth bar had a ligule distribution at the mouth of original distributary channels; obvious lateral migration occurred for sheet sands, which has sheet distribution.

Key words: tarim basin; donghe sandstones; wave-dominated shore deposits with reworked delta background; genetic types of sand bodies; distribution features

责任编辑 徐 环

Genetic Types and Distribution Features of Wave-Dominated Shore Deposits with Reworked-Delta Background: A Case of ‘Donghe Sandstones’ in Donghetang Oil Field, Tarim Basin

LI Wei-Lu1,2, XU Huai-Min1, GAO Si-Yu2, JIANG Tong-Wen3, HAN Ru-Bing4, HUANG Su5, GUO Wen-Fei1, YU Yi-Chang1

(1. College of Geosciences, China University of Petroleum(Beijing), Beijing 102249, China; 2. National Marine Data and Information Service, Tianjin 300171, China; 3. Exploration and Development Research Institute, Petro China Tarim Oilfield Company, Korla 841000, China; 4. Petro China Research Institute of Petroleum Exploration & Department, Beijing 100083, China; 5. Petro China Southwest Oil&Gasfield Company, Chengdu 610051, China)

国家科技重大专项“复杂油气藏精细表征与剩余油分布预测”项目(2011ZX05009-003)资助 Supported by the National Science and Technology Major Project of the Ministry of Scienece and Technology of China “Fine characterization for the Complicated Reservoir and Remaining Oil Distribution Prediction” (2011ZX05009-003)

2016-03-31;

2016-07-07

李维禄(1987-),男,助理研究员。E-mail:qrange@163.com

❋❋ 通讯作者: E-mail:qrangejzff@126.com

P61

A

1672-5174(2017)09-086-10

10.16441/j.cnki.hdxb.20160107

李维禄, 徐怀民, 高思宇, 等. 三角洲改造背景的浪控滨岸砂体成因类型及展布特征——以塔里木盆地东河塘地区“东河砂岩”为例[J].中国海洋大学学报(自然科学版), 2017, 47(9): 86-95.

LI Wei-Lu, XU Huai-Min, GAO Si-Yu, et al. Genetic types and distribution features of wave-dominated shore deposits with reworked-delta background: A case of ‘Donghe Sandstones’ in donghetang oil field, tarim basin[J]. Periodical of Ocean University of China, 2017, 47(9): 86-95.

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