姬塬油田長6油層組濁流和碎屑流的發(fā)現(xiàn)及意義

劉小寧，楊小衛(wèi)，趙宏波

（中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西西安 710021）

姬塬地區(qū)長6發(fā)育受湖進(jìn)-湖退沉積多旋回所控制的內(nèi)陸湖泊-三角洲沉積體系，以前的研究成果認(rèn)為該區(qū)長6油層組屬于三角洲前緣亞相沉積，發(fā)育水下分流河道、河口壩、分流間灣三種沉積微相，河口壩、水下分流河道砂體是主要的目的層；但是在最近的研究中發(fā)現(xiàn)該區(qū)除了以上沉積微相外，還存在濁流沉積和碎屑流沉積。濁積巖體伸人湖盆腹地，可與長7烴源巖直接接觸，并充分吸取烴源巖提供的油氣，加之有長4+5等上部泥巖是良好的蓋層，具有良好的生、儲、蓋組合，而且到目前為止，已經(jīng)在濁流沉積中發(fā)現(xiàn)了不少油田，故對濁流和碎屑流沉積做進(jìn)一步研究，對盆地內(nèi)濁積巖油藏的地質(zhì)勘探具有重要意義。

依據(jù)長6油層組測井電性特征、標(biāo)志層、厚度原則及沉積旋回性等特點(diǎn)，將長6由上至下分為三個(gè)亞組，依次為長61、長62、長63三個(gè)亞段，每個(gè)亞段又分為兩個(gè)小層。

1 濁流沉積的證據(jù)

1.1 鮑瑪序列

濁流是一種有牛頓流體和紊亂狀態(tài)的砂、泥、水相混合沉積物重力流，顆粒間由湍流支撐，沉積物中砂>50%，粘土雜基>10%，常沿水下斜坡或峽谷流動(dòng)，是沉積物或沉積物與水的混合物在重力作用下順斜坡流動(dòng)形成。具有鮑馬序列，鮑馬序列是識別濁流沉積的重要標(biāo)志之一。一個(gè)完整的鮑瑪序列自下而上分為Ta-Te五段，其中Ta為粗粒沉積，具有塊狀或遞變段，Tb為平坦的下平行紋層段，Tc為波紋、波狀或包卷層理段，Td為上平行紋層段，Te為頁巖或泥巖段。研究區(qū)長6多發(fā)現(xiàn)不完整的鮑瑪序列組合，組合類型有ABC、ABCDE、AB D、AB、AE等。濁積巖厚數(shù)厘米到2 m，砂巖段累計(jì)厚度一般在10～20 m，最厚可達(dá)50 m以上。鮑瑪序列的存在反映出研究區(qū)長6油層組存在濁積巖沉積。

1.2 沉積構(gòu)造

姬塬油田長6油層組濁積巖巖石顆粒粗細(xì)混雜、分選差，反映出快速沉積的特點(diǎn)。常見沉積構(gòu)造主要有槽模、溝模、錐模、刷模等底面侵蝕構(gòu)造（見圖1-a、圖1-b），重荷模、火焰構(gòu)造、泥巖撕裂屑或撕裂團(tuán)塊等負(fù)載構(gòu)造（見圖1-c、圖1-d），滑塌構(gòu)造（見圖1-e），遞變層理，平行層理、沙紋交錯(cuò)層理及包卷層理（見圖1-f），水平紋層等。槽模、溝模、錐模、刷模等底面構(gòu)造是由于支撐濁流頭部的紊流侵蝕底面而形成侵蝕坑，后續(xù)沉積的砂質(zhì)組分充填侵蝕坑而在砂巖底面形成的侵蝕構(gòu)造，是鑒定濁流沉積的主要沉積構(gòu)造，多見于以A段、B段或C段開始的鮑瑪序列的底部。重荷模、火焰構(gòu)造、泥巖撕裂屑和撕裂團(tuán)塊等負(fù)載構(gòu)造是濁流沉積的含水的塑性軟泥上因不均勻負(fù)荷作用形成的?；鷺?gòu)造是由于未完全固結(jié)的沉積物在重力作用下沿斜坡發(fā)生滑塌、滑動(dòng)或移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的各種準(zhǔn)同生變形構(gòu)造。粒序遞變層是濁流中的湍流懸浮沉積作用在同一沉積層內(nèi)同時(shí)產(chǎn)生垂向和側(cè)向的粒度遞變而形成，常見于鮑瑪序列A段，是鑒別濁流沉積的重要標(biāo)志。常見于B、C、D段的平行層理、沙紋交錯(cuò)層理及包卷層理是由牽引兼垂向（重力）沉降作用形成的沉積構(gòu)造。發(fā)育在鮑瑪序列E段的無構(gòu)造細(xì)粒沉積層或水平紋層為湖相沉積物。以上沉積構(gòu)造同樣證明姬塬油田長6油層組存在濁積巖。

1.3 C-M圖

在C-M圖上，研究區(qū)濁積巖樣品的點(diǎn)群平行于基線分布（見圖2）。這是因?yàn)闈崃鲗儆谏?、泥、水相混合，顆粒間為湍流支撐；在沉積物的搬運(yùn)過程中，當(dāng)流速略有降低時(shí)，懸浮物質(zhì)向底部沉降，由于濁流為高密度流體，沉積作用進(jìn)行很快，粗顆粒沉積后即被埋藏，因而組分中缺乏底載荷的滾動(dòng)顆粒；隨著較粗顆粒的卸載，流體的密度和懸浮物的沉降速度降低，水流的牽引沉積作用增加，主要為懸浮載荷，故其樣品點(diǎn)群平行于C-M圖基線。樣品的點(diǎn)群平行于C－M圖基線分布是鑒別濁積巖的又一個(gè)重要依據(jù)。

1.4 測井響應(yīng)

濁積巖自然電位、自然伽馬曲線一般表現(xiàn)為低幅一中高幅鋸齒狀的近箱形或鐘形，電阻率曲線為中-低阻起伏[12]，姬塬地區(qū)部分井長6自然伽瑪、自然電位和電阻率曲線也具有濁積巖特征（見圖3），進(jìn)一步證明姬塬油田長6存在濁積巖沉積。

2 碎屑流存在的證據(jù)

碎屑流是由礫、砂、泥、水相混合組成的高密度重力流，沉積物中礫石>30%，靠礫石間碰撞、上浮力和雜基聯(lián)合支撐。姬塬油田長6油層組中發(fā)現(xiàn)了如下特征：（1）以 雜基支撐礫巖巖相為主，成分復(fù)雜，分選和磨圓度極差，具漂礫（圖4-a、圖4-b）；（2）雜基支撐結(jié)構(gòu)，礫石長軸隨機(jī)分布（直立、斜立或水平等）（圖4-b）；（3）塊狀構(gòu)造，底部具強(qiáng)侵蝕面，火焰狀構(gòu)造和變形層理等各種重荷構(gòu)造（圖4-c）；（4）在砂質(zhì)碎屑流沉積中，泥巖碎屑可能表現(xiàn)出逆粒序特征（圖4-c）。這些特征符合碎屑流鑒別標(biāo)志[14]，證明研究區(qū)存在碎屑流。

姬塬油田長6油層組碎屑流中的礫石重要來自同期或者較早期形成的塑性泥質(zhì)，在上覆地層的壓實(shí)作用下發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致孔隙度降低和巖石更致密，很少形成有效儲層。

3 姬塬油田長6油層組濁流和碎屑流的形成機(jī)理

長6油層組沉積時(shí)期,在姬塬地區(qū)存在一坡折帶，三角洲的進(jìn)積作用在坡折帶沉積了巨厚的三角洲前緣沉積物。坡折帶呈近東西向展布，北部邊界在黃3井附近，南部邊界在黃116井附近。晚三疊世隨著秦嶺、南祁連海槽的封閉，鄂爾多斯盆地南北向逆沖帶發(fā)生強(qiáng)烈活動(dòng)，誘發(fā)了盆地內(nèi)多次地震。當(dāng)坡折帶的厚層沉積物堆積角度超過穩(wěn)定休止角時(shí)，或在地震作用誘發(fā)下，大量沉積物在重力作用下沿斜坡發(fā)生液化、移動(dòng)和滑塌，在三角洲前緣坡折帶及以南地區(qū)形成滑塌濁積體。同時(shí)，地震誘發(fā)了海嘯等大規(guī)模的波浪運(yùn)動(dòng)，使得早期形成的位于正常浪基面附近的濁積巖體及湖湘軟泥被攪動(dòng)起來，以碎屑流形式被搬運(yùn)至離岸較遠(yuǎn)的半深湖區(qū)，并形成碎屑流沉積。

4 姬塬油田長6油層組濁積巖展布圖

通過對研究區(qū)巖心和測井等資料的研究和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)姬塬油田長6油層組長622和長632小層均存在濁積巖和碎屑流沉積?？偟膩碚f濁積巖和碎屑流分布在坡折帶上的河口壩及坡折帶以南更靠近湖心的淺湖-深湖區(qū)。其中長622主要發(fā)育三支北北東走向的水下分流河道，濁積巖主要分布流經(jīng)黃3井區(qū)的水下分流河道前端的河口壩及淺湖-半深湖區(qū)，在河口壩前緣的濁積體呈東西向展布，厚度10～20 m，主要由坡折帶上的巨厚三角洲前緣河口壩砂體液化、移動(dòng)和滑塌等作用形成；淺湖-到半深湖區(qū)的濁積體北起黃116-黃57-耿27一線，南端向湖心延伸，越往南部，濁積體寬帶越窄，主要用于波浪作用形成（見圖5-a）。長632發(fā)育五支北北東走向的水下分流河道，東部四支分流河道前端的河口壩前緣及河口壩以南的半深湖區(qū)均發(fā)現(xiàn)了濁積體，濁積體走向與河道走向一致，寬度較窄，最大厚度達(dá)30 m以上（見圖5-b）。而碎屑流沉積主要是正常浪基面附近及一下的濁積體及湖湘軟泥在海嘯的波浪的改造下形成，規(guī)模較小，且為有利儲集層，故未對其發(fā)布范圍進(jìn)行研究。

5 總結(jié)

通過對姬塬油田長6油層組沉積序列、沉積構(gòu)造、C-M圖及測井曲線特征的研究，認(rèn)為研究區(qū)長622和長632小層存在濁流沉積和碎屑流沉積。濁積巖主要分布在黃3井區(qū)以南區(qū)域，其存在區(qū)域主要屬于坡折帶上的三角洲前緣河口壩及以南的淺湖-半深湖區(qū)。加強(qiáng)對濁積巖的厚度、規(guī)模、含油性、開采方式等做更深層次的研究，是下一步對研究區(qū)濁積巖油藏的勘探方向。

［1］于民鳳，程日輝，那曉紅.陸相盆地主要沉積微相的測井特征［J］.世界地質(zhì)，2005，24（2）：182-187.

［2］集德斯JE，弗里德曼G M（豫懷大，陸偉文譯）.沉積學(xué)原理［M］.北京：科學(xué)出版杜，1987：546-558.

［3］方愛民，李繼亮，侯勸林.濁流及相關(guān)重力流沉積綜述［J］.地質(zhì)論評，1998，44（3）：270-280.

［4］姜輝.濁流沉積的動(dòng)力學(xué)機(jī)制與響應(yīng)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2010，31（4）：428-435.

［5］李幀，溫顯端，周慧堂，等.鄂爾多斯盆地東緣中生代延長組濁流沉積的發(fā)現(xiàn)與意義［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，1995，9（1）：99-107.

［6］趙俊興，李鳳杰，申曉莉，等.鄂爾多斯盆地南部長6和長7油層濁流事件的沉積特征及發(fā)育模式［J］.石油學(xué)報(bào)，2008，29（3）：389-394.

［7］于興河.碎屑巖系油氣儲層沉積學(xué)（第2版）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008：122-125.

［8］趙俊興，陳洪德，付鎖堂，等.鄂爾多斯盆地南部延長組中幾個(gè)重要事件沉積及其油氣聚集關(guān)系［J］.礦物巖石，2008，28（3）：90-95.

［9］夏青松，田景春.濁積巖神話與砂質(zhì)碎屑流［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2006，26（4）：105-108.

［10］董冬.斷陷湖盆陡坡帶碎屑流沉積單元的沉積序列和儲集特征—以東營凹陷永安地區(qū)為例［J］.沉積學(xué)報(bào)，1999，17（4）：566-571.

［11］鄭榮才，王海紅，韓永林，等.鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)長6段沉積相特征和砂體展布［J］.巖性油氣藏，2008，20（3）：21-25.

［12］梅志超，林晉炎.湖泊三角洲的地層模式和骨架砂體的特征［J］.沉積學(xué)報(bào)，1991，9（4）：1-8.