歧口凹陷南部斜坡區(qū)古近系沉積相類型及其特征

袁淑琴，王書香，郭芳，劉玉梅 （中石油大港油田分公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

張洪娟 （中石油渤海鉆探工程有限公司油氣合作開發(fā)分公司，天津 300280）

王洪彪 （中石油大港油田分公司灘海開發(fā)公司，天津 300280）

趙宇超，紀建崢，陳璞，趙林豐 （中石油大港油田分公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

歧口凹陷南部斜坡區(qū)古近系沉積相類型及其特征

袁淑琴，王書香，郭芳，劉玉梅 （中石油大港油田分公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

張洪娟 （中石油渤海鉆探工程有限公司油氣合作開發(fā)分公司，天津 300280）

王洪彪 （中石油大港油田分公司灘海開發(fā)公司，天津 300280）

趙宇超，紀建崢，陳璞，趙林豐 （中石油大港油田分公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

綜合利用巖心、測井、地震等資料，對歧口凹陷南部斜坡區(qū)古近系沙河街組一段 （Es1）沉積相類型及其特征進行了全面系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明：研究區(qū)Es1主要發(fā)育辮狀河三角洲和重力流水道；其中辮狀河三角洲沉積分布在zhu68井-zhu38井一帶以南，主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相和辮狀河三角洲平原亞相；重力流水道分布在坡折帶以下的zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一帶，發(fā)育有水道主體、水道側(cè)翼、水道末梢等3種沉積微相。該研究成果為歧口凹陷南部斜坡區(qū)的勘探方向選擇及井位優(yōu)選提供了依據(jù)。

古近系；沉積相類型；辮狀河三角洲；重力流水道；歧口凹陷

歧口凹陷南部斜坡區(qū)位于歧口凹陷以南，夾持于歧北斜坡區(qū)與埕北斷坡區(qū)之間，南鄰埕寧隆起，呈西南寬緩、北東狹窄的斜坡構(gòu)造，勘探面積近800km2。

沉積相的確定主要依據(jù)巖心和測井資料，再配合地震反射特征，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化和其他輔助資料來確定的。歧口凹陷南部斜坡區(qū)古近系沙河街組一段 （Es1）主要受南部埕寧隆起物源的影響，Es1時期湖泊水體較深，總體以湖相泥質(zhì)沉積為主；但在該區(qū)中東部，水體深度大致與埕寧隆起和羊三木凸起交匯部位的最低洼處一樣。Es1自南向北發(fā)育辮狀河三角洲、重力流水道、遠岸水下扇 （湖底扇）3種沉積相類型［1］，其中遠岸水下扇 （湖底扇）主要分布在歧北斜坡區(qū)；辮狀河三角洲和重力流水道為歧口凹陷南部斜坡區(qū)Es1的主要沉積相類型，二者的分界位置大致在zhu68井－zhu38井一帶，該界線以南為辮狀河三角洲沉積，以北發(fā)育古地形突然變陡的坡折帶，在坡折之下于zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一帶發(fā)育重力流沉積體系，油田勘探工作者稱之為 “歧南水道”，辮狀河三角洲和重力流水道是該次研究的主要對象 （圖1）。

圖1 歧口凹陷南部斜坡區(qū)Es1沉積體系圖

1 辮狀河三角洲

辮狀河三角洲多發(fā)育在坡度較緩的盆地邊緣，由辮狀河直接入湖形成的三角洲，其動力機制主要為牽引流。歧口凹陷南部斜坡區(qū)Es1的辮狀河三角洲沉積主要發(fā)育在埕寧隆起北坡的zhu15井-zhu16井－zhu45井-zhu48井-zhu68井地區(qū)，平面上呈扇形展布，主要發(fā)育辮狀河三角洲平原亞相和辮狀河三角洲前緣亞相。

1.1 辮狀河三角洲平原亞相

辮狀河三角洲平原亞相可進一步分為辮狀河道及泛濫平原、沼澤微相。研究區(qū)辮狀河三角洲平原亞相以發(fā)育辮狀河道和泛濫平原沉積為特征，并以辮狀河道最具代表性。三角洲平原亞相的典型識別標志是：巖性較粗，砂體基本上以細砂巖及以上級別為主，泥巖顏色以氧化色 （紫紅色、棕紅色、黃色）和過渡色 （灰綠色、綠色）為主，砂巖與泥巖之比較高。其泥巖顏色為紫紅色或綠色，表現(xiàn)為明顯的分流河道正韻律砂巖和分流河道間泥巖互層的巖性組合特征。電性顯示表現(xiàn)為較高的視電阻率，呈齒狀或尖峰狀起伏，自然電位曲線一般呈箱形或波狀起伏 （見圖2）。

圖2 zhu15井辮狀河三角洲平原亞相沉積特征圖

1.2 辮狀河三角洲前緣亞相

歧口凹陷南部斜坡區(qū)三角洲前緣亞相可以進一步分為水下分流河道、水下分流河道間、水下天然堤、河口壩、遠砂壩和前緣席狀砂等微相，其中研究區(qū)主要可識別出水下分流河道沉積微相。三角洲前緣的地層組合特征表現(xiàn)為：砂巖在地層中的比例較高，砂巖與泥巖呈不等厚互層；砂巖以細砂巖為主，局部發(fā)育中砂巖，泥巖顏色以淺灰色、灰色、深灰色為主，測井曲線上常見反旋回的漏斗形 （圖3）。

水下分流河道是平原辮狀河道在水下的延伸部分，沉積物粒度較細，水下分流河道在辮狀河三角洲中所占的厚度最大，是辮狀河三角洲沉積的主體部分。河道砂頻繁交互，形成多層樓式的正韻律的砂、礫巖組成的疊合砂巖。沖刷構(gòu)造明顯，砂體中常見沖刷面構(gòu)造、平行層理及大、中型交錯層理。在電測曲線上顯示為中、高幅鐘形、箱形的特征，其中箱形代表主河道沉積，鐘形代表分流河道側(cè)緣，通常在鐘形的頂部有較厚的水下天然堤，整個河床的自然電位曲線是齒化箱形。

在平行物源方向的地震剖面上表現(xiàn)出前積特征，在與物源方向垂直的地震剖面上表現(xiàn)出充填特征。

圖3 zhuq2井辮狀河三角洲前緣亞相沉積特征圖

2 重力流水道

重力流水道砂體是指由重力流或濁流在湖盆內(nèi)的斷凹或溝槽中所形成的帶狀碎屑砂體，它可以堆積在淺水和深水中。與扇中水下辮狀水道相比，除沉積背景不同之外，其基本沉積特征和形成機理相類似。歧口凹陷南部斜坡區(qū)內(nèi)重力流水道分布在zhu68井-zhu38井一線以北，主要見于Es1，是辮狀河三角洲砂體滑動、滑塌，沿水下斷槽、洼地再搬運沉積于歧口凹陷南部斜坡區(qū)深水區(qū)的碎屑體，一般呈帶狀不連續(xù)的透鏡體展布，剖面上由厚層暗色泥頁巖夾塊狀砂巖組成。

2.1 巖心與測井特征

現(xiàn)以取心資料較全的qn6井Es1為例，介紹歧口凹陷南部斜坡區(qū)Es1重力流沉積特征。研究顯示，qn6井Es1巖石類型以巖屑砂巖為主，石英平均體積分數(shù)47%，長石平均體積分數(shù)17%，巖屑平均體積分數(shù)36%，巖屑以碳酸鹽巖屑為主 （占巖屑總體積分數(shù)的61.2%）。巖石的較低成分成熟度及碳酸鹽巖巖屑的高含量，揭示沉積區(qū)離物源區(qū)較近，且奧陶系碳酸鹽巖很可能參與了物源供應。巖心觀察結(jié)果顯示，含碳酸鹽巖礫石、砂巖礫石的砂礫巖普遍發(fā)育，礫石多漂浮于砂質(zhì)沉積基質(zhì)當中，次圓狀，大小混雜，分選差，撕裂狀泥巖碎塊多見。沉積構(gòu)造以滑塌變形、重荷模、塊狀層理、粒序?qū)永怼⒔诲e層理、波狀層理常見。上述特征顯示，Es1以重力流沉積為主，為堆積速率較快的突發(fā)性事件沉積。進一步研究顯示，該區(qū)重力流沉積至少可細分為3種不同類型。

1）砂礫質(zhì)碎屑流 以qn6井3399～3411m井段為代表，大小不等、無定向排列的礫石漂浮于砂質(zhì)基質(zhì)中，沉積構(gòu)造多塊狀 （3410.12m巖心）（見圖4巖心照片），或略顯正遞變層理 （漂浮的礫石自下而上粒徑總體減小，3399.55m巖心）（見圖4巖心照片），顯示在重力作用下以基質(zhì)和雜基 （水、泥及砂質(zhì)顆粒）支撐的塊體搬運機制，以及以凝結(jié)方式快速堆積的沉積特點［2］。這種沉積對應的測井曲線以齒化箱形或塊狀為主，由多個正旋回疊加而成，自然伽馬曲線顯示頂?shù)淄蛔兲卣鬏^為明顯。

2）滑塌沉積 以qn6井3293～3310m取心井段為代表，巖石中塑性變形較為發(fā)育，如3294.6m井段發(fā)育的砂質(zhì)包卷變形，3307.86m井段薄層泥質(zhì)條帶的 “S”型變形等；此外，砂巖條帶的碎裂（3295m和3298m巖心）、撕裂 （3297m巖心）（見圖4巖心照片）等均可能是重力滑塌作用過程中形成的。測井曲線顯示為厚度不大的齒化鐘形或齒化漏斗形疊加。

3）濁流沉積 如qn6井3404.27m井段巖心所示，多個厚度2～4cm的韻律層相互疊置，水平層理為主，韻律層組合內(nèi)部可見后期砂巖層對前期地層的輕微沖刷，頂部發(fā)育強水流侵蝕作用導致早期至少兩期濁積沉積遭受侵蝕削截。因為層薄 （厚度或只有20～30cm），因此加持于塊狀砂巖當中者，測井曲線反映微弱；而在厚層泥巖中分布時，自然伽馬曲線表現(xiàn)為1～2個或多個尖峰。

圖4 qn6井Es1沉積相綜合柱狀圖

2.2 粒度分布特征

1）粒度C-M圖 （C是累計概率曲線上1%處對應的粒度 （最粗顆粒粒度），M是累計概率曲線上50%處對應的粒度 （粒度中值））。圖5（a）是qn6井Es1的3200.79～3403.9m所作的C-M圖，主要發(fā)育遞變懸浮段，是一典型的濁流圖形，其粒級范圍C＝122～1214μm，M＝18～3900μm，C／M＝2.7，樣點集中分布區(qū)間大致平行于C＝M基線，而且樣點密集，圖形狹窄，粒級較細，分選中等。它與典型深水濁積巖的C-M圖相似。

2）累計概率曲線。qn6井Es1重力流水道砂巖主要為塊狀層理或具遞變－塊狀層理中細砂巖，其累計概率曲線特征較單一，均為一呈1／4圓的弧形，難于分出明顯的總體 （圖5（b））。但如將粒度分布曲線連成直線段，則曲線尚可分為3段：除懸浮和跳躍總體外，兩者之間有一很大的過渡帶，約占50%左右。這種粒度分布特征反映沉積物皆呈整體懸浮搬運，當流動能量降低時，懸浮負載便發(fā)生迅速堆積而來不及進行分異。因此，砂巖的遞變性質(zhì)不明顯，且主要為塊狀砂巖，并表現(xiàn)出某些液化作用的特征。

圖5 qn6井粒度C-M圖與累計概率曲線

另外，在所研究的井段中各韻律層上部的水流波痕紋理或水平紋理粉細砂巖，其累計概率曲線特征略有變化，其中跳躍總體明顯增加，約為50%，而過渡帶相對變少。這種粒度分布特征表明，在沉積物搬運過程中，隨著較粗顆粒的卸載，流體的密度、懸浮物的沉降速度降低，水流的牽引沉積作用增加。

2.3 地震相

從垂直水道流向過qn8井的東西向地震剖面看，水道均表現(xiàn)為強振幅，地震剖面上水道發(fā)育部位地震能量 （無論波峰還是波谷）顯著強于圍巖。根據(jù)地震反射外形的不同［3］，可進一步細分為如下幾種：

1）洼槽型 （“U”型或 “V”型） 如圖6中的1d、2d位置，反映單期或多期突發(fā)性強動能碎屑流對下伏地層的侵蝕沖刷，發(fā)育在沙一中亞段 （Esm1），沉積后期最大湖泛期 （mfs）前后，與歧口凹陷強烈斷陷活動伴生的天然地震等因素誘發(fā)三角洲前緣沉積物失衡發(fā)生大規(guī)?；?，進而產(chǎn)生砂質(zhì)碎屑流。與該時期歧南地區(qū)的強動能重力流沉積事件相對應，在歧口凹陷濱海斜坡沿南北向沿岸基底斷裂帶發(fā)生火山噴發(fā)活動，于binh5井、binh9井等井區(qū)發(fā)育基性玄武質(zhì)巖漿噴溢堆積。

2）碟片型 中間厚兩側(cè)逐漸減薄的 “頂平底凸”狀，水道中部對下伏地層的顯著侵蝕導致下伏泥巖變薄 （空白反射），如圖6中的1b、2c位置的水道地震反射外形，揭示多期重力流沉積的疊加，早期水道能量集中，對下伏地層集中沖刷侵蝕，導致前期沉積的泥質(zhì)沉積幾乎被侵蝕殆盡 （圖6中的2c位置），而且地勢平坦，能量可能降低，水道寬度變大。這種水道主要發(fā)育在Esm1早期，是湖擴體系域的沉積現(xiàn)象，反映構(gòu)造活動已經(jīng)有一定強度，碎屑流能量較大。

3）蠕蟲型 同一位置不同時期的水道垂向疊加、側(cè)向上向同一方向小幅度遷移，地震反射外形為蠕蟲狀，并顯示對多個下伏地震同相軸的侵蝕削截，如圖6中的1c水道。這種地震反射也多出現(xiàn)在早期，與碟片型地震相同期發(fā)育。

4）紡錘型 中間厚，向兩側(cè)均勻減薄的透鏡狀，如圖6中的1a、2a、2e等位置，主要發(fā)育在初期與沙一上亞段 （）沉積時期，很可能反映能量較弱的重力流沉積及相對穩(wěn)定的區(qū)域構(gòu)造背景。

圖6 歧口凹陷南部斜坡區(qū)橫切重力流水道的90°相位地震剖面

2.4 微相劃分

工區(qū)內(nèi)重力流水道是辮狀河三角洲的衍生物，發(fā)育在辮狀河三角洲的前方。根據(jù)其沉積構(gòu)造、井剖面特征、測井相和含砂率等值線圖可將重力流水道劃分為水道主體、水道側(cè)翼堤、水道末梢等微相（見圖7）。

圖7 歧口凹陷南部斜坡區(qū)重力流水道各微相測井曲線特征

1）水道主體 水道主體為重力流水道的主體部分，具有帶狀定向分布特點，巖性主要由相互疊置的塊狀砂巖、遞變層理砂巖、混積巖組成，與下伏巖層呈侵蝕突變接觸。自然電位 （Usp）曲線為箱形或鐘形。

2）水道側(cè)翼堤 水道側(cè)翼堤分布于水道兩側(cè)翼、或水下臺地，由濁流漫出水下堤岸而形成，巖性主要為粉細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖與泥巖的互層沉積，Usp曲線特征為微幅漏斗形，自然伽馬（qAPI）曲線特征為微幅齒形。

3）水道末梢 水道末梢為重力流 （支）水道末梢沉積，分布在水道前方臺地斜坡區(qū)或水道進入開闊湖區(qū)，屬事件性砂體能量減弱消失所為，研究區(qū)水道已不發(fā)育，巖性以泥巖為主夾薄層細粉砂巖，Usp曲線為平直段偶夾齒形組合形態(tài)。

3 結(jié)語

1）歧口凹陷南部斜坡區(qū)古近系沙河街組一段 （Es1）主要受南部埕寧隆起物源的影響，發(fā)育近南北向展布的辮狀河三角洲、重力流水道、遠岸水下扇 （湖底扇）3種沉積相類型，其中遠岸水下扇 （湖底扇）主要分布在歧北斜坡區(qū)。辮狀河三角洲和重力流水道為歧口凹陷南部斜坡區(qū)Es1的主要沉積相類型，二者的分界位置大致在zhu68井-zhu38井一帶，該界線以南為辮狀河三角洲沉積，以北發(fā)育古地形突然變陡的坡折帶，在坡折之下于zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一帶發(fā)育重力流沉積體系。

2）綜合利用錄井、巖心、測井資料，再配合地震反射特征，對歧口凹陷南部斜坡區(qū)Es1沉積相類型及其特征進行了全面系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，研究區(qū)Es1主要發(fā)育辮狀河三角洲和重力流水道。其中辮狀河三角洲沉積分布在zhu68井-zhu38井一帶以南，主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相和辮狀河三角洲平原亞相；重力流水道分布在坡折帶以下的zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一帶，發(fā)育有水道主體、水道側(cè)翼堤、水道末梢堤等3種沉積微相。該研究成果為歧口凹陷南部斜坡區(qū)的勘探方向選擇及井位優(yōu)選提供了依據(jù)。

［1］尹兵祥，王尚旭，楊國權(quán)，等 .渤海灣盆地東營－惠民凹陷古近系孔店組孔二段地震相與沉積相 ［J］.古地理學報，2004，6（1）：49～56.

［2］于興河，李勝利 .碎屑巖系油氣儲層沉積學的發(fā)展歷程與熱點問題思考 ［J］.沉積學報，2009，27（5）：880～895.

［3］曾洪流 .地震沉積學在中國：回顧與展望 ［J］.沉積學報，2011，29（3）：417～426.

［編輯］ 龔丹

Sedimentary Facies Types and Characteristics of Paleogene in the Southern Slope of Qikou Sag

YUAN Shuqin，WANG Shuxiang，GUO Fan，LIU Yumei，ZHANG Hongjuan，WANG Hongbiao，ZHAO Yuchao，JI Jianzhen，CHEN Pu，ZHAO Linfeng （First Author' s Address：Research Institute of Exploration and Development，Dagang Oilfield Company，PetroChina，Tianjin300280，China）

Based on core，logging and seismic data，the sedimentary facies types and characteristics in the first member of the Shahejie Formation（Es1）of Paleogene in the southern slope of Qikou Sag were studied integrally and systematically.The results show that braided river delta and gravity-flow channel are mainly developed in Es1，where braided river delta is mainly distributed in the south of Well zhu 68and Well zhu 38，braided river delta front subfacies and braided river delta plain subfacies are mainly developed.Gravity-flow channel is distributed in wellblock of zhu65-qn8-qn6-qn2，three kinds of microfacies，such as waterway，channel flank and waterway terminal flank are devevloped.The research results provide a basis for selection of the exploration direction and well locations in the southern slope of Qinan Sag.

Paleogence；braided delta；gravity-flow channel；southern slope of Qikou sag

TE121.3

A

1000-9752（2014）04-0044-07

2013-07-16

袁淑琴 （1964-），女，1984年華東石油學院畢業(yè)，博士，高級工程師，現(xiàn)主要從事油氣勘探與綜合評價工作。