利津西坡沙四上亚段沉积特征及成藏规律研究

周 鹏

(中国石化胜利油田分公司 石油开发中心,山东 东营 257000)

利津西坡沿凸起带广泛发育近岸扇体，其侧向对接利津洼陷烃源岩，油气成藏条件优越，也是该区主要的勘探目标。该区1998年上报控制储量1 282万t，2002年上报探明储量496万t，由于沉积特征及成藏规律认识不清，仅部分探明储量投入正常开发。利津西坡整体属于“高勘探程度、低认识程度”区，沉积及成藏认识不清严重制约该区勘探开发工作进程。研究通过分析录井、测井、地震资料，开展沉积特征及成藏特征分析等相关工作。

1 区域地质概况

利津西坡构造位置位于滨县凸起东北部鼻状构造带(图1)，北部为陈家庄凸起，西部为滨县凸起，勘探面积约为47.5 km2，研究区古地形较陡，在其周围以太古界变质岩(花岗片麻岩)为基底的隆起背景上，形成受构造、岩性控制的不同类型的复式油气聚集区。

图1 利津西坡区域构造位置

根据钻井和地震资料[1]，利津西坡地层自上而下钻遇第四系平原组、新近系明化镇组、馆陶组、古近系东营组、沙一段、沙二段、沙三段和沙四段，孔店组地层缺失，沙三、沙四段地层不整合超覆在太古界花岗片麻岩之上。沙四段根据其岩性、电性特征及含油性可分为沙四上和沙四下两个亚段，主要针对沙四上亚段开展研究工作。

该区主断裂近EW走向，延伸长度为11 km，断距为160～400 m，次级断层NEE走向为主，与三级利津断层的走向基本一致，断距较小，一般不大于300 m。利津断裂带这一系列盆倾正断层构成洼陷带油气向上逐级运移的重要油源通道。

利津西坡在太古界片麻岩基底发育一系列古冲沟，是物源供给的主要通道，在沟梁相间的古地貌控制之下沉积发育了一套由陡坡断阶控制形成的沉积体系。沙四上沉积时期大量的碎屑物质沿基底大大小小的沟谷入湖，形成一系列近岸扇体，是该区主要的勘探对象[2]。

2 沉积特征研究

研究发现，利津西坡发育来自滨县凸起近岸水下扇沉积[3]，由于滨县凸起在沙四上亚段沉积时期，物源供给能力较小，扇体分布范围有限，受该认识的限制，一直未发现规模效益储量。近期通过勘探实践，结合岩芯资料、录井资料及测井资料，发现近岸水下扇与扇三角洲共同控制下的沉积模式。

2.1 沉积构造特征

通过分析录井及岩芯资料(图2)，利津西坡主要发育两大物源体系，从利935井、利853井岩芯特征来看，来自陈家庄凸起的近岸扇体主要发育块状砾石，沉积构造发育块状构造、滑塌变形构造，都体现了重力流的特点；而西部的滨县凸起物源体系，靠近凸起发育大套砂砾岩体，而前端，从近期完钻的940取芯情况看，岩性较细，发育交错层理，体现牵引流的特点，反映沉积受重力流和牵引流双重控制。

图2 利津西坡取芯井岩性特征

2.2 岩石粒度特征

根据粒度概率累积曲线(图3)可得，靠近凸起区附近的单681井和单39井粒度特征表现为富含粗碎屑物质的沉积物粒度概率累积曲线呈“上拱弧形”，反映明显的重力流特征。而远离凸起区的利64井，细粒沉积物粒度概率累积曲线分段特征明显，呈“高斜三段式”，有明显的牵引流特征。

图3 利津西坡粒度概率累积曲线

2.3 沉积相特征

通过利津西坡沙四上亚段古地貌恢复图(图4)可以看出，北部陈家庄凸起及西部滨县凸起发育一系列古冲沟，是物源供给的主要通道，为沙四上亚段沉积时期提供大量的碎屑物质，在沉积相、沉积模式研究基础上，发现沿着滨县凸起发育一系列受古地貌控制的“沟扇对应”的近岸扇体沉积。

图4 利津西坡沙四上亚段古地貌恢复

沙四上亚段储层较为发育，沙四上亚段沉积早期，由于利津西坡北部的构造位置及沟梁相间的古地形，在利津斜坡带上发育一系列的近岸水下扇砂砾岩扇体，这些砂砾岩扇体纵向上叠置，横向上交错，而一个砂砾岩扇体有时由多期发育的多个砂砾岩体复合而成。

在砂砾岩扇体前端，受古气候和古地貌的影响，发育粒度较细，分选较好，储集物性好的扇三角洲牵引流沉积，但因其根部受扇体冲刷影响，造成缺失，形成孤立的牵引流朵叶体。平面上，朵叶体分布面积较大，呈多期叠置特征。

所以利津西坡发育受重力流和牵引流共同控制的水下扇体系，发育近岸水下扇及扇三角洲2种沉积相类型(图5)。

图5 利津西坡沙四段上沉积相

2.4 地震相特征

从地震相反射特征上看，利64井、利60井钻遇的粉砂岩在地震上呈现多组中强振幅反射，与前方大套砾岩形成的空白反射有明显相变，利64井、利60井钻遇的砂体与前方近岸水下扇脱离，表现为两侧尖灭特征，扇三角洲前方前积特征明显(图6)。

2.5 沉积模式

在沉积相研究基础上，发现在沙四上沉积时期，每一期重力流事件充填后，受古气候、古地貌控制，有相对稳定的水系注入，形成一套具有牵引流特征的扇三角洲，整体粒度较细，分选较好，储集物性好，是油气聚集的良好储集体。水上部分分布局限，扇中及扇端部分受早期沉积扇体和湖水影响，分布面积较大，根部被后期扇体冲刷改造而缺失。因此该地区沉积模式为受重力流和牵引流共同控制的扇体沉积模式(图7)。

图6 利津西坡过单68井-利63井顺物源方向地震剖面

图7 利津西坡沙四段沉积模式

3 成藏模式及成藏规律研究

3.1 油气成藏要素

3.1.1 烃源岩特征

利津西坡向东对接东营凹陷中最大的生油洼陷—利津洼陷[4]，利津洼陷发育沙三下及沙四上两套烃源岩，其中沙三下亚段沉积环境主要以深湖沉积为主，烃源岩广泛分布，岩性主要发育深色泥页岩，厚度为200～300 m。沙四上亚段烃源岩沉积环境主要以咸水湖盆为主，以黑褐色油页岩和深灰色泥岩为主。沙四上亚段在利津洼陷发育厚度为 200～300 m，烃源岩产生的油气由利津洼陷沿滨南—利津断裂带直接向砂砾岩体提供充足油气，油气输导条件有利，从而形成本区富集高产。

3.1.2 储盖组合情况

沙四上沉积时期为低位域沉积[5]，沿着凸起带广泛发育近岸扇体沉积，在扇体前端发育牵引流机制的扇三角洲沉积，近岸扇体和扇三角洲是沙四上亚段主要的储集层。到沙三下亚段沉积时期，随着湖水不断上涨，沉积了一套厚层泥岩，区域分布较广，这就形成一套较为有利的盖层，其和沙四上亚段沉积的储集体匹配成为有利的储盖组合。

根据取芯井储层物性统计情况看(表1)，沿着凸起带发育的近岸水下扇具有分选差、杂基含量高的特点，压实作用强，原生孔隙相对不发育，同时扇体经历强烈碱性胶结作用，原始孔隙消耗殆尽，储层物性差，统计近岸水下扇孔隙度平均为18.3 %，渗透率平均为4.8×10-3μm2，属于中孔特低渗储层；而前端扇三角洲经过湖浪改造，储层物性条件好，抗压实能力强，保存部分原生孔隙，同时经历酸碱交替作用，储层得到较好的二次改造，统计扇三角洲孔隙度平均为23.5 %，渗透率平均为52.8×10-3μm2，储层属中孔中渗储层，所以物性较好的扇三角洲是利津西坡最为有利的勘探目标。

表1 利津西坡沙四上纯下储层物性统计(岩芯分析)

3.1.3 输导体系

目前，公认的输导体系[6]主要由渗透性较好的砂岩、断裂系统和不整合面组成。在沙四上沉积时期，利津西坡广泛发育近岸水下扇及扇三角洲沉积体，在断层的切割下，储集体与沙三下及沙四上的烃源岩对接，在本区断层输导体系中起主要作用，断层是连接储层与沙四上、沙三下烃源岩的纽带，为油气运移起到重要作用，除了断层活动持续时间长、断距大的边界断层之外，在洼陷内部，一些低序级断层仍然对油气输导起到重要作用，构成本区油气输导体系。

3.2 成藏模式

经过勘探实践及相关理论成果，认为在利津西坡，不同构造位置发育不同油藏类型，油气分布具有有序性，其中靠近洼陷带地区，构造发育程度较低，主要发育一些岩性油藏，随着向凸起带靠近，构造发育程度逐渐变高，西侧南北走向断层起到一定的控藏作用，发育一系列岩性—构造油藏[7]。该类油藏具有西高东低的特征，油层厚度西厚东薄，靠近凸起处发育扇根，侧向由扇根形成遮挡，油气在扇中中厚层的砂岩和扇端薄层的砂岩中分布，油藏从高部位的扇中过渡到前方的扇端，扇中油层厚度大，扇端油层厚度较薄。由于埋深大、油气充满度高，且储量区块内的已投产井显示该块沙四上亚段未钻遇水层，呈现非油即干的特征。

通过上述研究，确定出利津西坡主要发育3种油藏类型：岩性油藏、岩性—构造油藏、构造—岩性油藏，从洼陷带向凸起带，油藏类型依次有序分布(图8)。

图8 利津西坡过利62井—利934井近EW向油藏剖面

3.3 成藏规律

对利津西坡沙四上成藏主控因素可以分两个方面[8]。其一，顺物源近EW向看，靠近凸起处发育近岸水下扇，该类扇体物性较差，可以起到遮挡作用，油气在近岸水下扇前端扇三角洲厚层的砂岩和扇端薄层的砂岩中分布，埋深范围大，油藏从高部位的扇中过渡到前方的扇端，扇中油层厚度大，扇端油层厚度较薄，主要以岩性控藏为主。其二，横切物源近SN向看，近NE向发育一系列南掉断层，将油藏分割为不同的断块，所以靠近凸起区油藏主要受构造及岩性双重控制。

3.4 实践成果

在上述研究成果的指导下，勘探工作分为两个层次。第一，针对此前已经上报探明、控制储量区，开展产能建设工作，将原来认识不清的储量成功动用，建成高效产能方案区。第二，针对储量空白区，成功指导部署多口探井，钻遇良好油气显示，发现沙四下一套全新的含油层系，并且上报近千万吨控制储量，实现储量叠合连片，极大地拓宽利津西坡的勘探空间。

4 结 论

(1)经过勘探实践，提出以近岸水下扇和扇三角洲共同控制的沉积模式，沙四段沉积时期洪水期发育近岸水下扇，随着稳定的水系注入，在近岸水下扇体前端，发育受牵引流控制的扇三角洲。

(2)扇三角洲扇根被后期扇体改造而缺失，而扇中及扇端亚相整体粒度较细，分选好，储层物性相对较好，分布范围广，为该地区主要的勘探对象。

(3)洼陷带向凸起带油藏类型有序分布，洼陷带发育岩性油藏，随着向凸起带推进，近EW向和NE向的断层开始发挥作用，油藏类型逐渐变成受构造、岩性双重控制，在靠近凸起区，受物性较差的扇根封堵，形成构造—岩性油藏。