高邮凹陷东部阜三段沉积特征及隐蔽油藏形成条件分析

杨杜波

（中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院，扬州 225009）

苏北盆地高邮凹陷地质构造复杂，勘探对象素来以复杂小断块、小断鼻油藏为主。高邮凹陷斜坡带东部阜三段（E1f3）构造圈闭不发育，勘探程度低，但该区发育多支三角洲前缘朵叶体，是高邮凹陷隐蔽油藏挖潜增储的重要领域，勘探潜力大。积极推进砂体展布特征研究，对扩大隐蔽油藏勘探成果，开辟高邮凹陷资源接替阵地，扩大油气规模有重要意义［1］。

1 地质概况

高邮凹陷隶属苏北盆地，为东台坳陷中部的次级凹陷。其东南部以吴堡、真武大断裂与吴堡低凸起和通扬隆起相接。构造上具备南断北超、南陡北缓的箕状断陷特征，自南向北呈现“断-凹-坡”的构造格局，即南断阶、深凹带、北斜坡［2］。高邮凹陷东部地区E1f3勘探程度低，剩余资源量较大，且其下伏阜二段（E1f2）烃源岩热演化程度较高，具备较好的油源条件。

2 沉积相及砂体展布特征

2.1 沉积背景

高邮凹陷阜宁组沉积环境为内陆咸化湖盆［3］。研究区E1f3沉积时期为半干旱—湿润气候条件，构造上具有缓长的斜坡背景，其内发育的三角洲朵叶体是整个高邮凹陷E1f3大型三角洲的一部分。该区接受来自北东方向的物源,形成北东方向入湖的三角洲沉积体；在平面上呈北东向西南散开的朵叶状［4］。

根据湖平面变化形成的沉积旋回性, E1f3自上而下可分为阜三段一亚段（）、二亚段（）、三亚段（）共三个亚段，上部为正旋回，中下部为反旋回，E1f3总体上是呈反旋回沉积的水退过程，到最后开始水进，形成正旋回。根据亚段内部次级短期基准面旋回，E1f3又可细分为10 个砂层组，中下部为两个向上变粗的短期沉积旋回，顶部为一向上沉积物变细，水体变深的正韵律；有四次湖平面的短期升降，每期沉积旋回都反映为进积的特点，向上沉积物变粗，水体变浅；包括有三个向上变粗的进积沉积旋回，反映出三次湖平面的短期升降（图1）。

图1 高邮凹陷北斜坡W17井E1f3沉积综合柱状图

2.2 单井相分析

结合研究区沉积背景,通过岩心观察和电性、沉积序列、相标志等特征分析，明确所形成的沉积砂体类型为典型的三角洲前缘亚相。如WX29 井，根据岩性、电性特征分析可知，沉积微相类型分别是三角洲前缘的水下分流河道、分流河道间湾、河口砂坝、远砂坝、前缘席状砂等，其中水下分流河道和河口坝是砂体发育的主要微相类型［5-6］。水下分流河道微相主要由灰绿、浅灰色细—粉砂岩、泥质粉砂岩组成，砂岩厚1～5 m 左右，具备典型的正韵律结构。砂岩分选中等，粒度概率累计曲线多呈跳跃段-悬浮段两段式（图2）。砂体内发育交错层理、平行层理、生物扰动构造及小型虫穴构造。自然电位及自然伽马曲线依砂体发育程度大小呈箱形、钟形或指形。分流河道间湾沉积水动力弱，岩性具粒细色暗的特征，主要包括暗灰及灰绿色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，可见虫孔构造及生物扰动构造。河口坝微相岩性主要包括粉砂岩、泥质粉砂岩，自上而下粒度变细，具备典型的反韵律结构。自然电位及自然伽马曲线呈漏斗状，砂岩成分成熟度及结构成熟度相对水下分流河道更好，粒度概率累计曲线呈双跳跃段，砂岩厚度相对较小，约1～3 m。由于受双向水流冲击，且水动力强弱交替，通常发育有脉状层理、波状交错层理，多见小型垂向虫孔。

图2 WX29井E1f3综合沉积相

2.3 连井相及平面相分析

连井剖面沉积相分析综合利用测井、录井资料，全面考虑剖面井位代表性及剖面对研究区的控制作用，结合高邮凹陷E1f3沉积背景及构造特征，选取顺物源方向剖面两条，其中东侧瓦庄东地区及西侧刘陆舍地区各一条,垂直于物源方向一条。

垂直物源方向的连井剖面相表明（图3），瓦庄东及刘陆舍地区砂体更为发育，而两者之间发育有明显的间湾沉积，色暗粒细沉积物显著增多，砂岩层数少且厚度相对较薄，两侧砂体向中间的间湾减薄，最终尖灭到间湾泥质沉积中。单砂层在纵剖面上往往是呈透镜体状，且多套河道砂及河口坝砂相互叠置。

图3 高邮凹陷W17—C11井E1f3连井剖面沉积相

沿物源方向的剖面显示（图4—图5），砂体连续性相较垂直物源方向要好，但E1f3整体仍然呈砂泥交互、泥多砂少特征。由于水体动荡，河道发育时间短暂且频繁改道，支系河道砂延伸不远，单层砂岩通常较薄，单层砂厚不超过5 m。沉积时，湖盆整体水退，沉积物往湖盆方向进积，呈下细上粗特征，为典型的反旋回沉积，该阶段研究区优势相为开阔的水下分流河道—河口坝叠置相，也是继E1f2大范围湖侵后第一期三角洲沉积。沉积也呈反旋回特征，该段砂岩最为发育，砂岩含量最高，三角洲朵叶体继续向前进积。沉积前期具进积特征，后期水体变深，湖盆水进。

图4 高邮凹陷W7—W18井E1f3连井剖面沉积相

图5 高邮凹陷WC2—C1井E1f3连井剖面沉积相

通过细分砂层组、精细刻画10 个砂组砂体展布，可以发现，当水流流向稳定时，水下分流河道平面上呈条带状（图6）；但水体动荡、河道摆动导致主河道砂岩无法在原有位置持续沉积，从而无法形成连续、稳定的长条带状河道轨迹，在平面图上表现为砂地比高值区断隔成若干个扁长椭圆状，沿主水流方向左右摆动。

图6 高邮凹陷东部地区E1f3各砂组砂地比等值线

整体上研究区发育东西两支由水下分流河道构成的三角洲朵叶体，由不同主水流控制，分别为瓦庄东支系及刘陆舍支系。两支朵叶体之间的河道间湾泥多砂少，两侧河道砂向中间的间湾减薄，最终河道砂侧缘尖灭到河道间湾泥质沉积中。河道间湾沉积范围大小略有变动，但整体自下而上继承性发育。

受沉积岩母岩特征和古水流方向影响,碎屑岩重矿物组合特征及砂地比均可在一定程度上反映物源特征。前人研究表明，高邮凹陷东部的瓦庄东及刘陆舍地区沉积物重矿物组成有显著差别，前者锆石、石榴石、电气石等相对更稳定的组分占比较大，且普遍锆石含量比较高，而后者主要含金红石、重晶石、黄铁矿等重矿物，稳定矿物百分比相对偏小，且普遍具有重晶石含量优势，佐证了目标区发育东西两支物源体系，瓦庄东、刘陆舍的三角洲前缘沉积朵叶体由不同主水流控制［7］。

3 隐蔽油藏解剖

岩性油气藏及构造-岩性复合油气藏是隐蔽油气藏按圈闭成因分类中的两大重要类型，前者又可细分为储集岩上倾尖灭油气藏及储集岩透镜体油气藏。由于研究区内发育岩性尖灭型砂体，包括侧缘尖灭河道砂、透镜状的河口坝砂，前者匹配上倾地层可形成砂岩上倾尖灭圈闭，匹配上封挡型断层可形成构造-岩性复合圈闭，而透镜状砂体匹配沟通油源的断裂可形成砂岩透镜体油藏。高邮东部地层总体南倾北抬，下伏E1f2烃源岩热演化程度较高，具备较好的供烃能力。此外区内发育多条北东向及东西向断层，可有效沟通E1f2成熟烃源岩。故研究区具有形成隐蔽油气藏的有利地质条件。

W29 油藏位于北斜坡瓦庄构造东部（图7），地层产状向西北方向抬升，北东向断层与侧向尖灭的水下分支河道砂构成良好的断层-岩性圈闭，勘探实践表明，W29 圈闭西北侧上倾方向通过断层与对盘E1f4泥岩对接形成有效封挡，而其他方向上由砂体减薄、尖灭形成有效封挡。也正由于E1f3侧向上砂体快速变化，垂向上多段砂泥薄层交互沉积，从而使W29块油藏呈多油水系统层状油藏（图8）。

图7 瓦庄东地区砂岩厚度与构造叠合

图8 W29块油藏连井剖面

LL2 块位于刘陆舍地区宽缓的斜坡背景上（图9），不具备形成构造圈闭的条件，但该区发育多个大小不一的向北西方向抬升的断块，同时刘陆舍支系沉积体顺地层走向延伸，河道及河口坝侧缘尖灭，在斜坡背景下形成砂岩上倾尖灭岩性圈闭，在合适配置条件下形成岩性类隐蔽油藏。

图9 LL2块预测砂厚与顶面构造叠合

4 隐蔽油藏成藏模式

4.1 刘陆舍地区

刘陆舍沉积支系所在区域地层呈北西向抬升，其水下分流河道侧缘沿地层上倾方向很容易减薄尖灭，形成砂岩上倾尖灭型岩性圈闭。LL2 块砂岩上倾尖灭油藏证实了研究区具备该类油气藏发育的条件（图10）。该类油藏的形成与否主要受相控下的岩性尖灭及构造上的上倾产状控制。

图10 砂岩上倾尖灭油藏成藏模式

4.2 瓦庄东地区

当砂岩上倾方向与封闭遮挡型断层以高角度相交时，可形成构造-岩性复合圈闭。瓦庄东支系沉积区域内小断层十分发育，主要为东西向及北北东向，多与区域内的砂体高角度相交，极易形成此类隐蔽油藏。2021 年试获工业油流的W29 块油藏便是此种类型（图11），南东方向延伸的三角洲前缘水下分流河道砂在上倾方向上与高角度斜交的遮挡型小断层共同构成了复合圈闭。该类油藏形成的主控因素为相控下的岩性尖灭及与之相交断层的封闭性。

图11 构造-岩性复合油藏成藏模式

根据本区精细砂体展布分析，河道间湾沉积区发育有河口坝砂岩透镜体，而且研究区通源断层密布，E1f2烃源岩生成的油气可沿通源断层跨越E1f3泥岩夹层运移至孤立的透镜体中，从成藏条件论，研究区E1f3有发育砂岩透镜体隐蔽油气藏的可能。

5 结论

（1）研究区为典型的三角洲前缘沉积，主要微相类型包括三角洲前缘的水下分流河道、河口砂坝、分流河道间湾、前缘席状砂。

（2）研究区E1f3发育东西两支三角洲前缘朵叶体，由不同主水流控制，分别为瓦庄东支系及刘陆舍支系。两支系之间的间湾沉积砂岩发育较少，两侧河道砂向中间的间湾侧减薄尖灭。由于河道频繁改道，单砂通常较薄，横向上变化快，间湾沉积范围大小略有变动，但在E1f3整体自下而上继承性发育。

（3）研究区发育砂岩上倾尖灭油藏及构造-岩性复合油藏两大类隐蔽油藏，两者成因类型及控制因素略有区别。刘陆舍支系形成上倾尖灭油藏可能性大，该类油藏的形成与否主要受相控下的岩性尖灭及构造上的上倾产状控制；瓦庄东支系更可能形成构造-岩性复合油藏，该类油藏形成的主控因素为相控下的岩性尖灭及与之相交断层的封闭性。

（4）研究区E1f3具有发育砂岩透镜体隐蔽圈闭的可能，需要与通源断层匹配才能有效成藏。