粒度分析资料在沉积环境研究中的应用

高勇 杨桦（中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津300280）

粒度分析资料在沉积环境研究中的应用

高勇 杨桦（中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津300280）

Gao Yong Yang Hua（China Petroleum Dagang Oilfield Exploration and Development Research Institute，TianJin 300280）

粒度分析是研究沉积岩中不同粒度的百分含量及粒度分布的一种方法，可以反映沉积岩的主要特征及沉积环境水动力条件等，是分析判别岩石沉积环境的重要依据。本文通过岩性粒度分类统计、概率累计曲线、C-M图、萨胡公式等手段开展分析，概率累计曲线以两段式为主，表现为河流相沉积环境，C-M图表明牵引流与浊流并存，综合分析后认为风化店孔二段属陆相三角洲沉积环境。

沉积环境；粒度分类统计；概率累计曲线；C-M图；萨胡公式

1 工区概况

风化店油田孔二段油藏位于河北沧州望海寺乡，构造位置属于黄骅坳陷南部孔店构造带上的风化店构造，是一个被断层复杂化的长轴背斜构造，孔二段属于内陆湖相沉积，孔店组地层由粗（红色）～细（黑色）～粗（红色）组成完整的沉积旋回，这种旋回特征反映了孔店组地层沉积时期，湖盆早期扩张，中期发育，晚期衰退，沉积水体由浅～深～浅，沉积环境由氧化～还原～氧化等一系列变化过程。研究区长期的勘探开发为地质研究提供了丰富的取芯资料，为利用粒度分析资料开展沉积环境研究提供了良好基础。

图1 风化店油田孔二段岩性粒度分类统计饼分图

2 沉积岩粒度特征与沉积环境分析

沉积物的粒度主要受沉积环境[1]、物质运动方式、水动力条件等多种因素的影响。通过对风化店油田孔二段12口取心井582块粒度样品资料统计分析，从岩性粒度分类、粒度概率累积曲线、C-M图和萨胡公式环境判别三个方面为沉积环境判别提供依据。

图2 风化店油田孔二段粒度概率累积曲线图

2.1 岩性粒度分类统计

由于沉积环境中水动力条件的差异，在水动力条件强的地方沉积物粒度较粗、分选差，在水动力弱的地方沉积物粒度细、分选好，因此岩性粒度分布是沉积物来源、沉积环境、水动力条件的综合反映[2]。

通过对603个岩性粒度定名的统计(图1)，表明风化店油田孔二段岩性包括粉砂岩、细砂岩、中砂岩和不等粒砂岩，岩性以粉砂岩为主，占统计样品总数的65.84%,其次为细砂岩，占统计样品总数的28.19%，而中砂岩和不等粒砂岩仅占统计样品总数的5.8%和0.17%，表明风化店油田孔二段岩性偏细的特点，反映孔二段沉积时期该区水动力条件较弱或者远离物源区。

2.2 粒度概率累积曲线

不同的水动力条件反映了不同的沉积动力条件[3]，沉积物颗粒的搬运方式可以分为滚动、跳跃和悬浮3种，在曲线上各自成段组成3个总体。线段的斜率反映分选行，斜率大分选好；斜率小分选差[4]。在明确沉积动力条件之后，对于沉积环境的研究有一定的帮助。

通过对582块样品粒度数据显示粒度概率累积曲线主要由两段式和一段式组成（图2），反映储层岩石主要形成于河流和浊流两类沉积环境中（其中两段式占74.56%，一段式占25.44%），表明河流沉积环境占据优势。

2.3 C-M图解

C-M图是是应用每个样品的C值和M值绘成的图形,C值是累积曲线上颗粒含量1%处对应的粒径，M值是累积曲线上50%处对应的粒径。C值与样品中最粗颗粒的粒径相当，代表了水动力搅动开始搬运的最大能量；M值是中值，代表了水动力的平均能量。搬运沉积物的底流分为牵引流和浊流两种形式。牵引流是以滚动或悬浮两种方式搬运沉积物的，而浊流主要以悬浮方式搬运沉积物。牵引流沉积的典型图形可划分为N-O-P-QR-S各段;而浊流沉积的C-M图是很好的平行于C= M基线的图形。研究区单井、小层、砂组C-M图显示牵引流与浊流并存，牵引流C-M图仅发育PQRS段，显示水动力条件相对较弱；浊流C-M图包络线平行C-M线（图3）。

图3 风化店油田孔二段C-M图

2.4 萨胡公式环境判别

应用粒度数据通过萨胡公式计算判别沉积环境是一种行之有效的手段，由于孔二段主要属于陆相沉积环境，因此只需要应用区分河流(三角洲)与浊流两种环境的判别式来判别沉积环境类型。

区分河流(三角洲)与浊流两种环境的判别式：

Y2＝0.7215 Mz－0.4030s12＋6.7322 SKI＋5.2927 KG[5]

若Y2＞9.8433,则为河流(三角洲)砂；

若Y2<9.8433,则为浊流砂。

把孔二段582块样品的s1、SKI和KG代入上述两个公式，计算结果为Y1在-17.99～-68.49之间；Y2在5.70～13.74,表明储层主要为河流(或三角洲)砂，占统计总数的85.76%；其次为浊流砂，占统计总数的14.24%（图4）。

图4 风化店油田孔二段萨胡公式判别沉积环境统计饼分图

3 结语

通过对风化店油田孔二段岩心粒度样品粒度分类统计，表明水动力条件较弱或者是一个远物源的沉积环境；概率累计曲线主要呈现两段式的特点，结合C-M图解、萨胡公式综合考虑本区储层为三角洲沉积环境特征。通过此研究，为合理判断孔二段储层沉积环境提供了有力依据。

[1] 侯方浩,方少仙,赵敬松,等.鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境模式[J].海相油气地质,2002,7(1):38-46.

[2] 燕辉.颗粒粒度分布测试精度的影响因素[J].石油大学学报(自然科学版),1994,18(4):106-110.

[3] 赵澄林,朱筱敏.2001.沉积岩石学(第三版)[M].北京:石油工业出版社:63-71.

[3] 崔永平,蔺宏斌,李文厚.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组的两种粗碎屑三角洲[J].中国石油勘探,2002,7(4):36-40.

[5] 刘宝珺,曾允孚.岩相古地理基础和工作方法[M].北京:地质出版社,1985:271～276.