松辽盆地头台地区扶余油层沉积特征.pdf

第 2 6卷 第 6期 大庆石 油地 质 与 开发P G O D D 2 0 0 7年 1 2月 4 3 文章编号：1 o o o 一 3 7 5 4(2 0 0 7)0 6-0 0 4 3-0 4 松辽盆地 头 台地 区扶余 油层沉积特征 张明学，王丽静，梁江平(1 大庆石油学院 地球科学学院，黑龙江 大庆1 6 3 3 1 8；2 大庆油田有限责任公司 勘探开发研究院，黑龙江 大庆1 6 3 7 1 2)摘要：头台地 区泉四段属曲流河三角洲和湖泊沉积体 系，曲流河三 角洲相分为三角洲平原和三角洲前 缘 2种 亚相，湖泊相 分 为滨 湖和 浅湖 2种 亚相。自下 而上 沉积环 境 的演 变过程 为三 角洲平 原一 三 角 洲 前缘一 浅湖，反映 了泉四段沉积时期盆地水体逐渐加深的过程。沉积微相以分流河道微相 最为发育，其砂岩是有利的储集层。由于分流河道 间发育，其泥岩常常包裹或覆盖分流河道砂、河 口坝和薄层砂 等砂体，形成 良好的储盖组合，有利于形成岩性圈闭油气藏。关键词：头台地 区；扶余油层；曲流河三角洲相；湖泊相；分流河道砂；岩性 圈闭 中图分 类号：T El 2 1 文献标识码：A S e di me nt a r y c ha r a c t e r i s t i c s o f Fuy u o i l l a y e r i n To ut a i ar e a o f So n g l i a o ba s i n Z H A N G Mi n g x u e ，WA N G L i-j i n g ，L I A N G J i a n g p i n g (1。G e o s c i e n c e s C o l l e g e o f D a q i n g P e t r o l e u m I n s t i t u t e，D a q i n g 1 6 3 3 1 8，C h i n a；2 E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e o f D a q i n g O i lfie l d C o m p a n y L t d ，D a q i n g 1 6 3 7 1 2，C h i n a)A b s t r a c t：T h e d e p o s i t i o n o f Q u a n 4 Me m b e r i n T o u t a i a r e a b e l o n g s t o me a n d e ri n g d e l t a a n d l a c u s t ri n e d e p o s i t i o n s y s t e rn Me a n d e r i n g de l t a f a c i e s c a n b e d i v i d e d i n t o d e l t a p l a i n s u b f a c i e s a nd d e l t a f r o n t s ub f a c i e s，a n d l a c u s t rin e f a c i e s c a n b e d i v i d e d i n t 0 s h 0 r e l a c u s t r i n e s u b f a c i e s a n d s h a l l o w l a c u s t r i B e S U b f a c i e s。T he e v o l u t i o n o f t h e s e d i me n t a r y e n v i r o n me n t f r o m b o t t o m t o t o p i s d e l t a p l a i nd e l t a f r o n t-s h a l l o w l a c u s t rin eI t e mb o d i e s t h e d e e p e n i n g p r o c e s s o f t h e wa t e r b o d y d u ri n g t h e d e p o s i t i o n a l p e ri o d o f Q u a n 4 Me mb e r T h e d i s t r i b u t a r y c h a n n e l mi c r o f a c i e s o f m e a n d e ri n g d e l t a i s t h e mo s t d e v e l o p e d，a n d t h e s a n d s t o n e i s f a v o r a b l e r e s e r v o i r。Be c a u s e t h e mu dd y r o c k o f i n t e r d i s t r i b u t a r y l n i c r o f a c i e s o ft e n e n wr a p s o r o v e r l a y s d i s t r i b u t a r y c ha nn e l s a n d，mo ut h b a r，t h i n s a nd l a y e r a n d S O o n，g o o d s t o r a g e s e a l a s s e mb l a g e，wh i c h i s f a v o r a b l e f o r t h e g e n e r a t i o n o f l i t ho l o g i c t r a p h y d r o c a r b o n r e s e rvo i r，i s f o r me d Ke y wo r d s：To u t a i a r e a；Fu y u o i l l a y e r；me a n d e r i n g d e l t a f a c i e s；l a c u s t r i n e f a c i e s；d i s t r i b u t a r y c h a n n e l s a n d；l i t h o l g i e t r a p 区域地质概况 头台地区位于黑龙江省肇源县境内松 花江北岸，区域构造位置处于松辽盆地中央坳陷区朝阳沟阶地西 端头台鼻状构造上，其西、北方向为中央坳陷区三肇 凹陷，南部与中央坳陷区扶余隆起相接。从沉积演化 历史看，松辽盆地经历 了泉头组一 青山口组，姚家组 一嫩江组两次湖泊水体扩张一萎缩过程，两次最大湖 泊扩张期分别处于青一段和嫩江组一、二段 l 1 I2 。泉 头组三、四段沉积于松辽盆地沉陷期，是在泉头组二 段沉积末期盆地整体抬升遭受冲刷侵蚀之后 到青山口 组一段底突然海侵之间发育起来的总体具有沉陷特点 的又一个显著 的陆相 充填沉积建造 J。泉头组末期 湖海沟通，发生了盆地历史上第一次海侵事件 J，沉积了青一段大面积的厚层深湖、半深湖相黑色页岩 和油页岩，造成泉头组四段顶面受水进冲洗，并产生 了上、下岩性截然不同的分界面，地震剖面上表现为 高连续性强振幅反射(T 反射层)J。该区主要 目的 层为 白垩系泉头组 四段的扶余油层和泉头组三段的杨 大城子油层，本文主要研究扶余油层。2 沉积相类型及特征 综合运用岩心、录井、测井及分析资料，通过单 井沉积相分析，对研究区扶余油层的沉积相类型及特 收稿 日期：2 0 0 6-0 5-2 2 作者简介：张 明学(1 9 6 2一)，男，辽宁建平人，副教授，在读博士，从事地震资料解释与层序地层学研究。维普资讯 4 4 大庆石油地质与开发P G 0 D D 第 2 6卷第 6期 征进行了总结。该区扶余油层的沉积环境属于曲流河 三角洲相和湖泊相。2 1 曲流河三角洲相 2 1 1 三角洲平原亚相 三角洲平原为三角洲的上部序列，主要是三角洲 的陆上沉积部分，位于洪水位和枯水位之间。其泥岩 多以红色和灰绿色相间出现。该亚相进一步划分为水 上分流河道、水上天然堤和水上分流河道间 3种沉积 微相(图 1)。砂 自 然伽马 井 岩性 深 恻 向(n n)A P I 深 浅 侧向 1 0-m 微 亚 组 剖面 相 相 5 0 l 5 C m 1 0 0 1 0 1 摹 l 5 lo _ 砂坝间 三角洲 最秒坝 前缘 砂坝闾 浅湖砂坪 浅湖 浅 湖混 合坪 水下分流河道间 扶 水下天然堤 三角洲 堂 1 5 3 o _ I 砂 乏 15 5 O-譬 爱 m 组 主 157O-i 前缘 水下 分流 河道 二 三 1 5 9 0-浅湖泥坪 浅湖|=莹 滨 湖 泥 滩 滨 湖 水 上 天 然 堤 -1 水 上 分 流 河 道 间 三角洲 水上分流河道 平原 扶 1 6 1 O-水上分流河道l 滨湖混合滩 滨湖 滨湖砂滩 1I 毒 水上天然堤 三角洲 亏 蚕 砂 l 6 3 o _ l 蚕 组 1 6 5 o _ 螽 垂一 平 原 日 日 日 日 曰 回 泥 岩 含 介形虫泥岩 粉砂质泥岩 泥质粉 砂岩 粉砂岩 钙质 介形虫层 图1头台地区沉积微相特征 F i g 1 T h e c h a r a c t e ri s t i c s o f s e d i 删mt Iry m i c r o f a c i es i n T o u t a i a r e a 水上分流河道微相是三角洲平原的主要微相，其 岩性 以中砂岩、细砂岩和粉砂岩为主，多呈向上变细 的正韵律，反映河道能量减弱 的沉积过程。分选较 好，磨圆为次棱一次 圆。单 层砂 岩厚度 为 14 m，累计砂厚最大可达 9 m。分流河道顶部覆盖紫红色泥 岩或灰绿色与紫红色间互 的泥岩。可见块状层理、板 状交错层理和平行层理，底部常具冲刷面。电测 曲线 常呈圣诞树形或齿化钟形及齿化箱型。水上天然堤微相发育在水上分流河道两侧，以薄 层粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩互层为主，泥岩颜色为 紫红色。可见波状层理和流水波痕。电测曲线为中到 低幅值的锯齿状。水上分流河道 间微相的岩石类型以泥岩、粉砂质 泥岩为主，可见少量泥质粉砂岩。泥岩颜色多样，有 紫红色、灰绿色及紫红夹灰绿色。可见水平层理、块 状层理、波纹层理及透镜状层理。电测 曲线起伏小、幅值低。2 1 2 三角洲前缘亚相 三角洲前缘亚相是三角洲 中砂岩的集 中发育带，位于最低水平面至浪基面之间的斜坡地带，或称下滨 面至浅湖缓坡带，它是河湖共 同作用形成 的最具特色 的地带 J。本 文将三 角洲前缘 分为水 下分 流河道、水下天然堤、水下分流河道间、河 口坝、远砂坝和砂 坝间 6种沉积微相(图 1)。水下分流河道微相是水上分流河道的水下延伸部 分，与水上分流河道相 比，河道变浅，分叉增多 。岩性剖面中砂岩为多层砂岩叠合而成，单层砂岩厚度 为 1 5 m，累计砂厚最大可达 1 6 m。周围泥岩为灰 或灰绿色粉砂质泥岩和薄层泥岩。垂相序列以正韵律 为主，可见复合韵律。发育斜层理和交错层理。电测 曲线常呈齿化钟形及齿化箱型。水下天然堤微相是水上天然堤 的水下延伸部分，为水下分流河道两侧 的砂脊，泥岩颜色为灰绿色和灰 色，电测曲线为低幅锯齿状。水下分流河道间微相位于水下分流河道之间，岩 性以灰绿色或灰色泥岩为主，夹薄层粉砂岩和泥质粉 砂岩。垂向序列为复合韵律。发育交错层理、波状层 理和水平层理，电测曲线为低幅微齿形态。河 口坝微相位于水下分流河道 的末端，砂岩多为 厚层、中厚层细砂岩或粉砂岩，单层砂岩厚度大于 2 m。整体呈下细上粗的反韵律，但由于湖浪的改造作 用，在河口坝的顶部出现下粗上细的正韵律。可见交 错层理、波纹交错层理及脉状层理。电测曲线为中到 高幅度的钟形和漏斗形。远砂坝微相位于河 口坝向湖一侧 的坝前地带，沉 积物较河 口坝细，主要为薄层粉砂岩和泥质粉砂岩或 砂泥薄互层，垂 向序列为正韵律，可见波纹交错层 理、脉状层理、波纹层理及透镜状层理。电测曲线为 锯齿状。砂坝 间微相的沉积物为河 口坝或远砂坝的砂岩之 间所夹的泥岩、粉砂质泥岩或其互层，泥岩颜色为灰 绿色或灰色，电测 曲线为低幅微齿形态。2 2 湖泊相 2 2 1 滨湖亚相 滨湖亚相位于湖盆边缘，岩性以紫红色泥岩为主 或与杂色泥岩及灰绿色泥岩交互出现。根据砂岩的发 育特征，可识别出滨湖砂滩、滨湖混合滩和滨湖泥滩 3种沉积微相(图 1)。维普资讯 2 0 0 7年 1 2月 张明学等：松辽盆地头台地区扶余 油层沉积特征 4 5 滨湖砂滩微相是滨湖亚相 中较厚 的砂质沉积体，岩性为细砂岩和粉砂岩，单砂层厚度大于 1 m。少见 波纹层理，电测 曲线多呈孤立尖峰状。滨湖混合滩微相 由薄层粉砂岩、泥质粉砂岩、粉 砂质泥岩和泥岩互层组成，泥岩颜 色以紫红色和灰绿 色相问出现，单砂层厚度小于 1 m。电测 曲线呈齿状 和指状。滨湖泥滩是滨湖亚相 中以泥质沉积物 占绝对优势 的沉积单元，电测曲线表现为低平 曲线。2 2 2浅 湖亚 相 浅湖亚相位于滨湖亚 相 内侧至 波基面 以上 的地 带，水体较滨湖 区深，沉积物受波浪和湖流作用的影 响较强。泥岩颜色呈灰绿色、绿灰色和深灰色，表明 它是在弱 还原一弱氧化环境 下形成 的。在浅湖 亚相 中，根据砂岩发育特征，可进一步划分为浅湖砂坪、浅湖混合坪和浅湖泥坪 3种沉积微相(图 1)。浅湖砂坪又称浅湖砂坝，它是浅湖亚相 中砂质供 应充分、湖浪改造作用较强 的条件 下形 成的沉积体。砂岩多为粉砂岩，可见细砂岩和泥质粉砂岩。砂岩单 层厚度一般在 1 2 m。电测曲线呈漏斗形或尖峰形。浅湖混合坪是浅湖亚相 中由砂泥岩互层构成的沉 积体，在浅湖亚相 中占绝对优势。砂岩中可见粉砂岩 和泥质粉砂岩，单层砂岩厚度一般小 于 1 m。泥岩为 灰绿色泥岩和粉砂质泥岩互层，电测 曲线呈低幅锯齿 状。浅湖泥坪微相以灰色和灰绿色泥岩为主。夹粉砂 质泥岩。电测曲线为大段的低平曲线。3 沉积微相平面分布特征 该区扶余 油层砂组从下到上分为扶 砂组、扶 砂组 和扶 I砂组，各砂组沉 积微相平 面分布特征如 下：(1)扶 砂组 沉积地层主要发育 三角洲平原和三角洲前缘 2种 亚相，同时发育滨湖亚相和浅湖亚相(图 2)。发育在 研究区的三角洲被 中部 的滨湖泥滩和浅湖泥坪 所分 割。在茂 7 1-5 6井一茂 5 0 8井一茂 9井一茂 5 0 5井一 茂 1 3井以北地区发育三角洲平原的水上分流河道、水 上分流河道间和滨湖泥滩 3种微相，以南地 区发育 三 角洲前缘 的水下分流河道、水下分流河道间和浅湖泥 坪 3种微相。在工区西部分流河道较发育，河道较宽。(2)扶 砂组 沉积时期，水体面积较扶 砂组有所扩大，但幅 度很小，仍然发育三角洲平原、三角洲前缘、滨湖和 浅湖 4种亚相(图 3)。在茂 4 0 1井一茂 5 0 8井一茂 5 0 5井一茂 8 0 4井以北地 区发育三角洲平原 的水上分 图2头台地区扶 m砂组沉积微相平面图 Fi g 2 Se di me n ta ry mi c ro fa ci e s o f FuI II s a nd s e cti o n i n T out ai are a 流河道、水上分流河道间和滨湖泥滩 3种微相，以南 地区发育三角洲前缘的水下分流河道微相、水下分流 河道 间微相和浅湖泥坪微相。其中，西部茂 4 0 1井和 中部茂 5 0 9井周围的分流河道砂体比较发育，工区东 部发育的河道较窄。图3头台地区扶 砂组沉积微相平面图 Fi g 3 Se di me n ta ry mi e ro fa ei es o f FuI I s a nd se eti on i n To ut ai a re a(3)扶 I 砂组 沉积时期湖水迅速 向岸推进，导致大面积湖侵，研究区完全处于水下环境，三角洲退积，发育三角洲 前缘和浅湖亚相(图 4)。在茂 7 1-5 6井一茂 4 0 1井 一茂 1 4 1井以北地 区发育水下分流河道、水下分流河 道间和浅湖泥坪 3种微相，茂 7 1-5 6井一茂 4 0 1井一 茂 1 4 1 井 以南、茂 1 6井 以北 区域发 育河 口坝微 相，茂 1 6井以南地 区发育远砂坝微相。4 结束语 头台地区扶余油层属于曲流河三角洲和湖泊沉积 体系，在三角洲形成过程 中，河 流作用居于主导地位，湖泊的波浪摆动作用相对较弱，分流河道为骨架砂体，常呈条带状和树枝状延伸较远。由于河流冲刷作用，维普资讯 4 6 大庆石油地质与开发P G 0 D D 第2 6卷第 6期 圈4头台地区扶 I 砂组沉积微相平面圈 Fi g 4 Se di me n ta ry mi cr of aci e s o f Ful s an d s e cti o n i n To ut ai a rea 河 口坝分布局限。滨湖亚相在该 区不发育，因此整体 上扶余油层沉积环境的演化过程 自下而上为三角洲平 原一三角洲前缘一浅湖，反映 了该段地层从扶 砂组 到扶 I 砂组是不断水进的过程，湖泊范围逐渐扩大；泉 四段末期形成的河口坝整体呈下细、上粗的反韵律，但 由于湖泊快速水侵，导致河 口坝砂体 的顶部为正韵律，形成整体反韵律、局部正韵律的沉积特征。由于河流 的横向迁移摆动频繁，因此砂体多呈条带状和透镜状，同时分流河道相互交织呈 网状，形成的砂体在平面上 错叠连片，为扶余油层形成岩性油藏提供 了良好 的储 集空间；而且分流河道间发育，其泥岩常常包裹或覆盖 分流河道砂、河 口坝和薄层砂等砂体，可形成 良好的储 盖组合，有利于形成岩性圈闭油气藏。参考文献：1 高瑞祺，蔡希源，松辽盆地油气 田形成条 件与分 布规律 M 北京：石油工业出版社，1 9 9 7：1 0 3 1 0 6 2 张明学，朗彦杰，朱赫 文，等 松辽盆地海坨子地 区葡萄 花油层 沉积微相 J 大庆石油学院学报，2 0 0 0，2 4(2)：8 1 1 3 李延平，陈村民，宋永忠，等，大庆长垣及 以东泉三、四段扶杨 油层浅水湖泊一 三角洲 体系沉积 特征 J 大庆石 油地质与开 发 2 0 0 5，2 4(5)：1 3 1 6 4 李淑筠，高彦楼，唐振海，等 扶杨油层砂体综合预测技术 J ，大庆石油地质 与开发，2 0 0 2，2 l(4)：l 1 1 3 5 于兴河 碎屑岩系油气储层沉积学 M 北京，石油工业出版 社2 0 0 2：2 3 2-2 3 7 f 6 王俊玲，叶连俊，李伯虎，等 松辽盆地三肇地区榆树林油田葡 萄花油层储 层沉 积模 式 J 沉 积学 报，1 9 9 7，1 52)：3 7 41 编辑：宋玉梅(上接第4 2页)3 结束语 松辽盆地南部的油气藏的形成，主要与第三系初 期的喜山运动有关系，此次构造运动带来第j=三 次热流 高峰，使青山口组大量生烃，同时也使构造带定型，形成储集油气的圈闭，该时期内生成的包裹体含烃量 较高，说明也是油气大量充注时期。在此期间，构造 应力、大量生烃产生的超压是油气运移的动力，断层 也进一步活跃，是油气运移的良好通道。由于嫩江组 泥岩封盖能力强，断层少，导致油气在中、下部含油 气组合内寻找聚集场所，各油层的分布主要受控于砂 体和断层 的发育情况。参考文献：1 付广，杨勉，薛永超 松辽盆地昌德气藏有效聚气量研究 J 大庆石油地质与开发，1 9 9 9，1 8(2)：1 8-2 0 2 张维琴，杨玉蜂 松辽盆地西部斜坡油气来源与运移研究 J 大庆石油地质与开发，2 0 0 5，2 4(I)：1 7 1 9 3 付广，杨勉 大庆长垣东西两侧扶杨油层天然气成藏差异 J 大庆石油地质 与开发，2 0 0 1，2 0(3)：1 6-l 8 4 王东 良，张君峰，刘宝泉，等 青藏高原海相烃源岩生排烃模式 J 石油勘探与开发，2 0 0 1，2 8(4)：l 5 l 6 5 查明，曲江秀，张卫海 异常高压与油气成藏机理 J 石 油勘探与开发，2 0 0 2，2 9(1)：1 9-2 3 6 查明 断陷盆地油气二次运移与聚集 M 北京：地质出版 社，1 9 9 7 7 K in j i M a g a r a P m s s u m s e a l i n g：A n i m p o r t a n t a g e n t f o r h y d r o c a r b o n e n t r a p me n t J J o u rnal o f P e t rou m S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g，1 9 9 3 f 8 雷茂盛，林铁峰 松辽盆地 断裂纵向导 流性 浅析 J 石 油勘 探与开发，1 9 9 9，2 6(1)：3 2 3 4 9雷茂盛，蔡利学，王 晓达 松辽盆地敖古拉 断裂对油气运 移的控 制作用 J 勘探家，1 9 9 9，4(3)：2 4-2 6 1 0武红岭，王小风，马寅生，等 油 田构造应 力场驱动 油气运移 的理论和方法研究 l J 石油学报，1 9 9 9 f l 1 孙雄，洪汉净 构造应 力场对油气运移 的影响 J 石油勘 探与开发，1 9 9 8，2 5(1)：3-6 1 2 周建勋，变形对有机质成熟度影响 的试验初 步研究，石 油实验 地质，1 9 9 9，2 1(3)：2 7 6 1 3 Ma s t a l e r z M，Wi l k s K R，B u s t i n R M，e t a 1 t h e e f f e c t o f t e m p e r a t u r e，p r e s s u r e a n d s t r a i n o n c a r b o n i z a t i o n i n h i g hv o l a t i l e b i t u mi n o u s a n d ant h r a c i t i c c o a l s J I n t e rn a t i o n al J o u rn a l o f C o a l G e o l o g y。l 9 9 3 1 4 陈建平，陈建军，张立军，等 酒西盆地油气形成与勘探方向 新认识(三)J 石油勘探与开发，2 0 0 1，2 8(3)：1 3-1 6 f l 5刘斌，沈昆 包裹体流体势 图在油气 运聚方面的应 用 J 地质科技情报，1 9 9 8，1 7(增 刊)：8 l _ 8 6 1 6 魏志平，毛超林，孙岩，等 松辽盆地 南部大情字 井地 区油 气成藏过程分析 J 石油勘探与开发，2 0 0 2，2 9(3)：1 1 l 2 编辑：宋玉梅 维普资讯