新北油田北部館陶組上段沉積演化

鄒 娟，戴俊生，冀國(guó)盛，吉文輝，田 博

(1.中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580;2.中國(guó)石化江蘇油田試采一廠，江蘇 江都 225200;3.中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

新北油田隸屬勝利油田，位于墾東地區(qū)黃河入海口處的灘涂地帶及水深0～15m極淺海水域，北、東兩面環(huán)海，西臨孤東油田、南接新灘油田。構(gòu)造上位于墾東凸起北部斜坡帶［1－2］(圖1)，先后經(jīng)歷了中生代潛山發(fā)育期、古近紀(jì)潛山改造期及新近紀(jì)潛山定型與披覆期等演化階段［3-5］。本區(qū)凹陷眾多，油源充足，成藏條件比較復(fù)雜，其中墾東地區(qū)館陶組上段是主要的含油層系，早期研究多認(rèn)為該段為河流相［6］。筆者對(duì)新北油田北部墾東34、墾東34A、墾東34B、墾東34C、墾東341、墾東344等井所在地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步地層對(duì)比，結(jié)合單井相、連井剖面分析重新確定館陶組上段沉積類型，認(rèn)為其特征屬于三角洲平原亞相沉積環(huán)境。劃分出各類沉積微相，并對(duì)沉積微相特征進(jìn)行研究，為該區(qū)塊的下一步勘探、開發(fā)提供有利的地質(zhì)依據(jù)。

1 地層發(fā)育特征

圖1 新北油田北部構(gòu)造格局Fig.1 Tectonic setting of northern Xinbei Oil Field

根據(jù)巖心觀察、電性、含油性對(duì)比特征，按照次一級(jí)沉積旋回劃分了砂層組［7］。以砂巖集中發(fā)育程度和沉積旋回為基礎(chǔ)，新北油田北部館陶組砂層組以兩段砂泥巖互層之間發(fā)育的厚層泥巖為邊界。根據(jù)泥巖標(biāo)志層、標(biāo)準(zhǔn)層將館陶組劃分出館上段和館下段，其中館上段劃分為5個(gè)砂層組。由于工區(qū)內(nèi)多數(shù)井未鉆穿館上段，劃分過程中重點(diǎn)考慮前3個(gè)砂層組。

在砂層組劃分的基礎(chǔ)上，考慮不同時(shí)期的沉積體系變化，按沉積韻律變化特征又可細(xì)分為小層。小層厚度變化主要考慮鄰井間的對(duì)比關(guān)系，砂體的對(duì)比盡量不劈層。選擇重點(diǎn)井墾東34井、墾東341井、墾東344井將館陶組上段前3個(gè)砂層組進(jìn)行劃分，其中一砂層組劃分為 Ng1-1、Ng1-2、Ng1-3、Ng1-4、Ng1-5共5個(gè)小層。Ng1-1小層，在研究區(qū)東部及南部分布粉砂巖，厚度0～3m，東部砂體相對(duì)較厚;Ng1-2、Ng1-3小層，砂體分布都比較散，地層厚度多＜2m;Ng1-4小層砂體分布不連續(xù)且較薄;Ng1-5小層砂體主要分布在中南部且砂體連續(xù)，一般厚度＜6m。二砂層組分為 Ng2-1、Ng2-2、Ng2-3、Ng2-4共 4 個(gè)小層。Ng2-1小層，砂體較少，一般厚度0～2m;Ng2-2小層，砂體分布很廣，整個(gè)研究區(qū)內(nèi)幾乎被砂體覆蓋，厚度變化大，厚度范圍2～12m;Ng2-3小層，研究區(qū)東部砂體連續(xù)分布，南部砂體不連續(xù)，一般厚度0～5m，南部砂體較厚，最厚12m;Ng2-4小層，砂體分布范圍廣，厚度變化大，東部砂體較厚，最厚可達(dá)12m。三砂層組分為 Ng3-1、Ng3-2、Ng3-3共 3 個(gè)小層。Ng3-1小層，研究區(qū)內(nèi)東部、西部砂體分別連續(xù)分布，東部砂體相對(duì)于西部砂體較厚;Ng3-2小層，研究區(qū)內(nèi)砂體不連續(xù)分布，北部砂體相對(duì)較薄;Ng3-3小層，砂體主要為粉砂巖，不連續(xù)分布(表1)。

表1 館陶組上段前3砂層組地層劃分Table 1 Stratigraphic division of the first three sand sets in the upper member of the Guantao Formation

如KD34-KD34A-1-KD34A-7-KD34B-6-KD34B-1-KD34B-4-KD34C-1對(duì)比剖面(圖1)，方向?yàn)楸睎|-南西向。從剖面上可以看出，館陶組上段的3個(gè)砂層組都有發(fā)育，其中二砂層組砂體在研究區(qū)分布范圍較大，連續(xù)性較好，尤其是二砂層組第2小層，整體連續(xù)。二砂層組砂體內(nèi)部在KD34A-7、KD34B-6井處存在薄層泥巖隔層，向兩側(cè)尖滅，一、三砂組砂體沉積主要集中在西南部KD34、KD34A-1井，連續(xù)性較差，向北東方向常發(fā)生尖滅，多以泥巖沉積為主。

圖2 KD34－KD34A-1－KD34A-7－KD34B-6－KD34B-1－KD34B-4－KD34C-1井地層對(duì)比剖面Fig.2 Stratigraphic correlation for the wells KD34，KD34A-1，KD34A-7，KD34B-6，KD34B-1，KD34B-4 and KD34C-1

2 沉積相類型及特征

通過研究沉積構(gòu)造特征和沉積環(huán)境在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征，再結(jié)合前人的研究來確定沉積相類型。研究區(qū)常見平行層理、交錯(cuò)層理、波狀層理、塊狀層理和水平層理和層面構(gòu)造等，不同的層理構(gòu)造代表不同的沉積背景。水動(dòng)力較強(qiáng)的分流河道和決口扇等沉積常見交錯(cuò)層理、塊狀層理和波狀層理等，而水平層理常發(fā)育于分流間灣沉積［8，9］。如墾東34井含油細(xì)砂巖中可見平行層理和板狀交錯(cuò)層理等。而在測(cè)井曲線中，一般常用曲線的幅度、形態(tài)以及上下組合關(guān)系來判斷沉積環(huán)境。

新北油田館陶組上段發(fā)育三角洲平原亞相沉積環(huán)境，其沉積微相主要有分流河道、天然堤、決口扇和分流間灣等［10］。其中分流河道微相在底部含有泥礫，并發(fā)育輕微的剝蝕。河道中部巖性主要為砂巖和細(xì)砂巖，頂部主要發(fā)育砂泥巖互層，巖石粒度較細(xì)，以粉砂巖為主，發(fā)育塊狀層理和交錯(cuò)層理等沉積構(gòu)造類型。在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為具中幅微齒的箱型或鐘型曲線，上部細(xì)齒化，底部有突變和漸變兩種，自然伽馬、自然電位曲線幅度變化較大。決口扇在巖性上主要是細(xì)、粉砂巖，也含油中砂巖，一般表現(xiàn)為正粒序。砂巖體常夾于泥巖之間，并且厚度較薄，多在1.5～3m之間。在沉積巖層中可見小型交錯(cuò)層理、砂紋爬升層理。在測(cè)井曲線上常表現(xiàn)為漏斗型或齒化漏斗型、反韻律尖指狀，RD與RS相差小，也可為中低幅鐘型［11］。分流間灣在巖性上表現(xiàn)為為紫紅色、棕紅色厚層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與薄層的泥質(zhì)粉砂巖互層。泥巖層中可發(fā)育塊狀層理，厚度一般為數(shù)米至十余米不等。粉砂巖層常見水平層理，厚度多小于1m。在測(cè)井曲線上常呈現(xiàn)微齒狀的低平線性［12，13］。天然堤在巖性上是薄層砂泥巖互層，沉積的泥巖一般有紫紅色和灰綠色等?？梢娚臣y交錯(cuò)層理及波紋層理、變形層理等，在測(cè)井曲線上一般為指狀或鐘形，幅度較小［14］(圖3)。

圖3 新北油田館陶組上段沉積微相在測(cè)井曲線上響應(yīng)特征Fig.3 Responses of the well logs to the sedimentary microfacies in the upper member of the Guantao Formation in northern Xinbei Oil Field

如KD341井館陶組上段三砂層組(1471～1427m)厚度約44m，底部為灰色泥質(zhì)粉砂巖，厚度14.3m左右，為三角洲平原亞相分流河道微相。向上為厚29m的大套灰色泥巖，中間夾雜薄層的灰色泥質(zhì)粉砂巖，SP曲線上表現(xiàn)為泥巖基線，為三角洲平原亞相中的分流間灣沉積。二砂層組(1427～1365m)厚度約62m，整體表現(xiàn)為3套下粗上細(xì)的正旋回，為三角洲分流河道、決口扇微相與分流間灣在垂向上的疊置。最底部為厚3m的粉砂巖，含油級(jí)別為熒光，SP曲線為鐘形，為三角洲分流河道微相。向上過渡為泥巖，厚層灰色泥巖之上為灰色油浸粉砂巖，厚度較小。SP曲線呈漏斗型，RD與RS相差小，發(fā)育三角洲決口扇沉積。1391.4～1365m沉積段底部為厚約4.7m的灰色油浸粉砂巖，為三角洲平原分流河道微相。向上為厚層灰色泥巖，是三角洲平原分流間灣沉積環(huán)境。一砂層組(1365～1315m)厚度約50m，底部為大套厚層泥巖，發(fā)育三角洲分流間灣。向上依次為厚約10m的灰綠色泥質(zhì)粉砂巖和10m厚的棕紅色泥巖，分別為三角洲分流河道、分流間灣沉積。再向上為發(fā)育薄層灰綠色泥質(zhì)粉砂巖的決口扇沉積和分流間灣沉積(圖4)。

圖4 KD341井單井相分析Fig.4 Single well facies analysis for the KD341 well

3 沉積演化特征

圖5 新北油田北部館陶組上段沉積相展布Fig.5 Sedimentary facies distribution in the upper member of the Guantao Formation in northern Xinbei Oil Field

編制新北油田館陶組上段砂巖等厚圖，結(jié)合單井相和剖面相特征，分析沉積相的平面展布。新北油田北部館陶組上段砂體較細(xì)，能量較低，為三角洲平原亞相。物源主要來自北東方向，主要發(fā)育分流河道、分流間灣、天然堤、決口扇等微相。

館陶組上段三砂層組沉積時(shí)期，沉積環(huán)境較穩(wěn)定，Ng3-2與Ng3-3沉積相展布基本一致，發(fā)育一條分流河道，走向?yàn)楸睎|-南西向，分流河道東緣發(fā)育決口扇。Ng3-2到Ng3-1，分流河道向東遷移，砂體量略有增加。

從館陶組上段三砂層組到二砂層組沉積時(shí)期，分流河道加寬，分流河道中砂體覆蓋面積有所增大。Ng2-4到Ng2-3砂體相對(duì)分散，砂體面積變化不大。Ng2-3到Ng2-2，分流河道更寬，砂體增多，幾乎覆蓋整個(gè)分流河道。Ng2-2到 Ng2-1，分流河道走向改變，河道變窄，砂體減少。整個(gè)館陶組上段二砂層組沉積時(shí)期，沉積環(huán)境不穩(wěn)定，沉積相展布變化較大。

館陶組上段一砂層組沉積時(shí)期，分流河道走向基本恢復(fù)，分流河道內(nèi)砂體較Ng2-1增多。Ng1-3一直到Ng1-1，研究區(qū)內(nèi)分流河道走向變化不大，分流河道內(nèi)砂體總量幾乎不變，沉積環(huán)境較穩(wěn)定，Ng1-3到Ng1-1，進(jìn)入洪水期，河水沖決天然堤，發(fā)育大量決口扇(圖5)。

4 結(jié)論

新北油田北部館陶組上段前3個(gè)砂層組劃分為12個(gè)小層，其中一砂層組劃分為 Ng1-1、Ng1-2、Ng1-3、Ng1-4、Ng1-5共 5 個(gè)小層;二砂層組為 Ng2-1、Ng2-2、Ng2-3、Ng2-4共 4 個(gè)小層;三砂層組為 Ng3-1、Ng3-2、Ng3-3共3個(gè)小層。

新北油田北部館陶組上段沉積時(shí)期沉積環(huán)境整體較穩(wěn)定，為三角洲平原亞相，物源來自北東方向。主要發(fā)育分流河道、分流間灣、天然堤，有時(shí)出現(xiàn)決口扇沉積微相，分流河道基本為北東-南西向展布。在三砂層組沉積時(shí)期，沉積環(huán)境穩(wěn)定，沉積相展布變化不大;二砂層組沉積時(shí)期，水體較動(dòng)蕩，砂體突然增多又突然減少，且末期分流河道走向發(fā)生變化;一砂層組沉積時(shí)期，沉積環(huán)境逐漸變穩(wěn)定，分流河道走向恢復(fù)。

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