遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲沉積特征與單砂體構(gòu)型分析

秦國省, 吳勝和, 宋新民, 鄒存友, 鄭聯(lián)勇, 陳 誠

(1.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083; 2.中國石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,北京 102249;3.中國石油玉門油田分公司勘探開發(fā)研究院,甘肅酒泉 735200)

遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲沉積特征與單砂體構(gòu)型分析

秦國省1, 吳勝和2, 宋新民1, 鄒存友1, 鄭聯(lián)勇3, 陳 誠1

(1.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083; 2.中國石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,北京 102249;3.中國石油玉門油田分公司勘探開發(fā)研究院,甘肅酒泉 735200)

應(yīng)用研究區(qū)豐富的取心井及密井網(wǎng)資料,對老君廟油田L(fēng)油藏遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲分流河道和河口壩單砂體進(jìn)行表征并明確其內(nèi)部結(jié)構(gòu)樣式,建立遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲的沉積構(gòu)型模式。研究表明:緩坡、距物源較遠(yuǎn)是遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲發(fā)育的必要條件,沉積粒度較細(xì)、沉積構(gòu)造規(guī)模及單一河道砂體厚度較小是其較明顯的沉積特征;遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲平原分流河道呈交織近連片型和交織條帶型兩種組合樣式,其中交織近連片分流河道由主干分流河道不斷分叉合并而成,分流河道演化主要有3種模式,經(jīng)歷3個(gè)階段,早期典型分流河道孤立分布,中期河道以決口演化模式為主成交織狀分布,末期以側(cè)向侵蝕和河道間岔口沖刷演化模式為主成近連片分布;遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲前緣河口壩呈大面積近連片分布,其由不同期單一河口壩拼接疊置而成,前緣演化初期以壩邊部部分側(cè)向拼接樣式為主,演化中期壩邊部完全側(cè)向拼接樣式較常見,至演化末期河口壩間呈現(xiàn)壩主體完全垂向疊置和壩主體部分垂向疊置的樣式。

遠(yuǎn)源細(xì)粒; 辮狀河三角洲; 沉積特征; 單砂體

辮狀河三角洲是辮狀河體系進(jìn)積至停滯水體中形成的富含砂和礫石的三角洲[1],眾多學(xué)者通過露頭、現(xiàn)代沉積及油田地下儲層開展了辮狀河三角洲研究工作[2-3],這些工作多圍繞較典型的高坡降粗粒辮狀河三角洲展開,在辮狀河三角洲沉積特征、相類型及展布和砂體成因方面取得了一定的進(jìn)展[4-6],明確了辮狀河三角洲的總體沉積特征并很好地指導(dǎo)了油氣田的勘探開發(fā)。然而,對于發(fā)育于構(gòu)造平緩背景下的遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲研究較少,對其沉積背景、沉積特征等有待進(jìn)一步明確。老君廟油田L(fēng)油藏是中國開發(fā)最早的油藏[7-8],發(fā)育較典型的遠(yuǎn)源辮狀河三角洲沉積[9-10],其沉積特征獨(dú)特,內(nèi)部砂體構(gòu)型仍不甚清楚[11-12],無法滿足開發(fā)后期對儲層精細(xì)描述的要求。筆者利用研究區(qū)豐富的取心、密井網(wǎng)資料,運(yùn)用儲層構(gòu)型層次分析的方法,對老君廟油田L(fēng)油藏遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲進(jìn)行解剖,以揭示其內(nèi)部砂體的結(jié)構(gòu)樣式,進(jìn)而明確不同砂體之間的疊置關(guān)系及隔夾層分布特征,為研究區(qū)剩余油挖潛提供可靠的地質(zhì)依據(jù),同時(shí)豐富辮狀河三角洲儲層構(gòu)型理論研究。

1 研究區(qū)概況

老君廟油田位于甘肅省玉門市境內(nèi),構(gòu)造上位于酒西盆地南部凸起帶中部,屬完整的不對稱穹窿背斜構(gòu)造油氣藏,軸向?yàn)楸蔽?南東方向,具北陡南緩的構(gòu)造特征[13]。東西長約7 km,南北寬約4 km,面積約21 km2,目前鉆井800余口,井距100～150 m(圖1(a)、(b))。

研究目的層L層屬漸新統(tǒng)白楊河組間泉子段,厚度為40～80 m,埋深100～800 m。L層為砂泥間互的河流-三角洲沉積環(huán)境,巖性以細(xì)砂巖為主,可見粗砂巖、中砂巖和粉砂巖,根據(jù)巖性特征差異劃分為5個(gè)砂組20個(gè)小層,自下而上發(fā)育辮狀河-辮狀河三角洲連續(xù)沉積,其中L2和L1砂組為本次研究的目的層段,分別發(fā)育辮狀河三角洲平原和辮狀河三角洲前緣沉積(圖1(c))。

2 遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲沉積特征

2.1 沉積相標(biāo)志

2.1.1 區(qū)域沉積背景

酒西盆地由中生代斷陷盆地與新生代坳陷盆地疊合而成,目的層沉積時(shí)處于坳陷發(fā)育初期[14],構(gòu)造活動(dòng)整體較弱,盆地坡度平緩。南部祁連山為物源區(qū),山前發(fā)育多個(gè)沖積扇,在向湖盆方向推進(jìn)的過程中逐漸演化為辮狀河,至研究區(qū)L3沉積時(shí)以辮狀河為主,隨后發(fā)生湖侵過程,L2及L1砂組沉積時(shí)演化為辮狀河三角洲(圖1(b))。結(jié)合研究區(qū)沉積古地理及構(gòu)造平衡恢復(fù)可知研究區(qū)距離物源較遠(yuǎn)[15](大于30 km),研究區(qū)沉積時(shí)總體為緩坡遠(yuǎn)源的沉積背景。

2.1.2 巖性特征

研究目的層砂巖類型主要為巖屑長石砂巖(圖2(a)),砂巖具有較低的成分成熟度,粒度分選總體較好,磨圓以次棱角—次圓為主(圖2(b))。粒度曲線以兩段式為主(圖2(c)),兩段式粒度概率曲線由占含量較多(大于70%)的跳躍總體和含量較少的懸浮總體構(gòu)成,跳躍次總體與懸浮次總體交截點(diǎn)值約在(2～3)Φ,反映沉積物粒度總體偏細(xì),跳躍總體分選較好的特征。上述特征均反映了研究區(qū)目的層沉積時(shí)為較穩(wěn)定的弱牽引流沉積環(huán)境。

2.1.3 沉積構(gòu)造

研究區(qū)沉積構(gòu)造較豐富,主要發(fā)育小型水平層理、中—小型交錯(cuò)層理,層理規(guī)模普遍較小,可見微弱的沖刷充填構(gòu)造特征(圖2(d)、(e))。以上沉積構(gòu)造及韻律性變化說明研究區(qū)目的層段沉積時(shí)具有較淺的水體深度,水動(dòng)力條件總體較弱。研究區(qū)亦可見三角洲前緣滑塌構(gòu)造(圖2(f))。

圖1 老君廟油田構(gòu)造沉積特征及綜合地層系統(tǒng)Fig.1 Geological survey and strata system of Laojunmiao Oilfield

2.1.4 韻律性及砂體形態(tài)

研究區(qū)單井垂向既可見下粗上細(xì)的正韻律特征,又可見下細(xì)上粗的反韻律特征(圖2(g)、(i))。在密井網(wǎng)剖面解剖中可見河道典型的頂平底凸形態(tài),又有河口壩典型的底平頂凸形態(tài),反映研究區(qū)三角洲前緣分流河道和河口壩沉積共同發(fā)育的特征。

2.2 沉積微相類型

根據(jù)多口取心井的詳細(xì)觀察描述,結(jié)合取心分析資料和測井資料對研究區(qū)進(jìn)行沉積微相的劃分,研究區(qū)辮狀河三角洲主要發(fā)育三角洲平原和三角洲前緣亞相,其中辮狀河三角洲平原主要發(fā)育分流河道、溢岸、泛濫平原微相,辮狀河三角洲前緣主要發(fā)育水下分流河道、河口壩和支流間灣微相。

2.2.1 分流河道

分流河道巖性以中砂巖、細(xì)砂巖為主,底部可見滯留粗砂巖,沉積構(gòu)造以小型交錯(cuò)層理為主,底部可見較明顯的沖刷構(gòu)造。厚度一般為1.5～2.5 m,隨著分流河道向湖中心推進(jìn)其厚度有減小的趨勢,垂向韻律以正韻律為主。測井響應(yīng)為中—高幅鐘形或箱形。

2.2.2 溢 岸

溢岸沉積為洪水期河道漫過河岸形成的漫灘沉積及洪水退卻后滯留在河岸邊部的天然堤沉積的綜合產(chǎn)物,巖性以粉細(xì)砂巖為主,分選磨圓一般,垂向多呈砂泥互層,厚度一般為0.5 m,測井響應(yīng)特征為中—低幅齒形。

2.2.3 泛濫平原

泛濫平原巖性以泥巖和泥質(zhì)粉砂巖為主,沉積厚度一般較大且連續(xù)性較好,是辮狀河三角洲平原中主要的隔夾層,測井響應(yīng)特征為平直近基線形。

水下分流河道巖性以細(xì)砂巖為主,向上多過渡為粉砂巖,底部少見較粗粒的中砂巖,河道沖刷構(gòu)造不明顯。厚度一般為1.0～2.0 m。垂向以正韻律為主,測井響應(yīng)為中—高幅鐘形,底部接觸以漸變式為主。

2.2.5 河口壩

根據(jù)河口壩內(nèi)部沉積特征差異可將河口壩進(jìn)一步細(xì)分為壩主體和壩緣。壩主體為河口壩的中部凸起沉積部位,該處水動(dòng)力最強(qiáng),巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主,分選磨圓較好,以典型的反韻律為特征,厚度1～3 m,測井響應(yīng)為中—高幅漏斗形;壩緣為河口壩沉積的邊部區(qū),其物性較差,巖性以粉砂巖為主,厚度較小(一般為0.5～1.0 m),垂向多呈砂泥互層分布,無明顯韻律性,測井響應(yīng)特征為中—低幅齒形。

圖2 老君廟油田研究目的層巖石學(xué)特征及沉積特征Fig.2 Petrology and sedimentary characteristics of study formation in Laojunmiao Oilfield

2.2.6 支流間灣

支流間灣為分流河道間及河口壩間的相對坳陷的湖灣地區(qū),受分流河道或河口壩的阻隔其與外界水體的溝通較差,沉積巖性以泥質(zhì)粉砂巖和泥巖為主,測井響應(yīng)為平直近基線形。

2.3 沉積微相展布特征

研究區(qū)沉積微相主要存在3種組合樣式:交織近連片分流河道組合、交織條帶分流河道組合和近連片河口壩組合(圖3(a)、(c))。

2.3.1 交織近連片分流河道組合

3 Livin與STAT-5在鼻咽癌組織中表達(dá)呈正相關(guān)（χ2=41.302，r=0.552）。（見表 3）

交織近連片分流河道主要分布在初步平原化地區(qū)(即上三角洲平原),由多條主干分流河道向湖盆方向推進(jìn)分叉合并而成,近物源處一般各小層可識別出2～3條主干分流河道,其寬度一般約為600 m,隨著河道向湖盆方向推進(jìn),主干分流河道進(jìn)一步分叉,分流河道數(shù)目增多而河道規(guī)模逐漸減小,河道寬度一般約為200 m。

2.3.2 交織條帶分流河道組合

交織條帶狀分流河道主要發(fā)育在三角洲平原末端區(qū)域(即下三角洲平原),近物源處以規(guī)模較大主干分流河道為主,近湖岸處以河道分叉為主,該組合樣式分流河道規(guī)模較近連片分流河道小,一般分流河道寬度約為300 m,末端分流河道僅約100 m,砂體連續(xù)性較差。

2.3.3 近連片河口壩組合

研究區(qū)總體處于緩坡、遠(yuǎn)源沉積環(huán)境,分流河道能量較弱對已形成河口壩改造能力較弱,因此研究區(qū)河口壩大面積發(fā)育,呈近連片分布,L1(1)小層河口壩分布范圍占全區(qū)近60%,分流河道不發(fā)育,寬度約為100 m,呈鑲嵌條帶狀分布于連片河口壩中。

研究區(qū)垂向沉積特征變化較明顯,由辮狀河三角洲平原過渡為辮狀河三角洲前緣。L2砂組以分流河道發(fā)育為主,可見溢岸沉積,分流河道規(guī)模自下而上逐漸減小,分流河道側(cè)向接觸連通范圍逐漸減小,由側(cè)向拼接過渡為孤立分布。L1砂組以河口壩發(fā)育為主,自下而上河口壩發(fā)育增多,同時(shí)規(guī)模逐漸變大,分流河道鑲嵌其中,河口壩間多側(cè)向接觸呈連續(xù)分布(圖3(d))。

圖3 遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲平面和剖面特征Fig.3 Plane and profile characteristics of distal fine-braided delta in Laojunmiao Oilfield

3 單砂體構(gòu)型分析

選取砂體分布較連續(xù)的L2(2)小層和L1(1)小層為單砂體構(gòu)型分析對象,通過不同成因單砂體的邊界識別標(biāo)志明確單砂體的空間分布特征,進(jìn)一步分析單砂體之間的拼接、疊置關(guān)系以明確小層內(nèi)部連片砂體的成因[16],為不同單砂體間的滲流差異分析奠定基礎(chǔ)。

3.1 分流河道單砂體構(gòu)型分析

3.1.1 單一分流河道識別標(biāo)志

不同分流河道因沉積時(shí)期、沉積環(huán)境及沉積過程的不同將造成不同的沉積結(jié)果,在沉積記錄中具有不同的響應(yīng)特征,這些沉積記錄的響應(yīng)特征構(gòu)成了單一分流河道識別的主要標(biāo)志。通過研究區(qū)L2(2)小層密井網(wǎng)剖面分析總結(jié)出4種單一分流河道識別標(biāo)志(圖4)。

(1)頂面高程差異。在同一小層時(shí)間單元內(nèi),分流河道總體發(fā)育于泛濫平原背景之上,同期分流河道侵蝕原始較平整的泛濫平原,造成其頂面具有相似的高程,而不同期分流河道往往因?yàn)榍治g時(shí)間的不同形成高程差異明顯的階地,因此可據(jù)高程差異來識別單一分流河道并對其期次進(jìn)行劃分。

(2)測井響應(yīng)曲線形態(tài)差異。不同單一分流河道水動(dòng)力條件及發(fā)育的階段有明顯不同,如分流河道發(fā)育初期一般水動(dòng)力較強(qiáng),中期較穩(wěn)定,末期較弱,不同水動(dòng)力條件下的沉積產(chǎn)物將會(huì)對應(yīng)不同的測井響應(yīng)特征,因此在密井網(wǎng)條件下可以認(rèn)為曲線形態(tài)差異較大的分流河道分屬于不同的單一分流河道。

(3)分流河道側(cè)向疊置。不同期單一分流河道之間因河道主流線的遷移往往存在相互切割充填的特征,進(jìn)而造成不同期單一分流河道的側(cè)向疊置,在單井分析中河道的疊置代表了不同期河道的發(fā)育,因此可作為單一分流河道的識別標(biāo)志。

(4)河道間以泛濫平原和溢岸相隔。分流河道間泛濫平原及溢岸的發(fā)育說明單一分流河道的側(cè)向侵蝕的終止,也代表了單一分流河道的邊界,因此可據(jù)此劃分單一分流河道。

圖4 L2 (2)小層單一分流河道識別標(biāo)志Fig.4 Identification marks of single distributary channel in L2 (2) layer

3.1.2 單一分流河道演化特征

不同單一分流河道的組合樣式是分流河道演化過程的產(chǎn)物,分析分流河道的演化模式將有助于明確不同單一分流河道的組合[17]。通過多剖面解剖,認(rèn)為研究區(qū)分流河道演化具有以下3種模式(圖5):

(1)河道間岔口沖刷。河道間岔口沖刷是由原河道分叉處不斷受河道沖刷侵蝕而成,上游主河道不斷對分叉口處進(jìn)行沖刷改造,在適當(dāng)?shù)臈l件下可以將河間泛濫平原沉積侵蝕殆盡,發(fā)育新的河道,進(jìn)而使河道范圍得以增大,泄洪能力增強(qiáng),河道達(dá)到新的平衡。

(2)河道邊部側(cè)向侵蝕。河道邊部側(cè)向侵蝕為一種常見的河道演化模式,是由原河道橫向環(huán)流作用不斷侵蝕河道凹岸,使得河道凹岸一側(cè)不斷遭到侵蝕,進(jìn)而河道規(guī)模不斷擴(kuò)大。側(cè)向侵蝕僅發(fā)生在原河道的某一段,繼續(xù)發(fā)展可能演化為新的決口河道。

(3)河道邊部側(cè)向決口。河道邊部決口是在原河道水位增高時(shí)沖決凹岸而成,形成于間歇性的洪水期,決口河道規(guī)模一般小于原河道,且主流向與原河道夾角較小。河道邊部決口可以形成新的河道,對河道整體展寬具有重要的作用。

結(jié)合以上單一分流河道識別標(biāo)志及沉積演化模式,在研究區(qū)密井網(wǎng)條件下根據(jù)沉積學(xué)原理,在同一期復(fù)合河道形成過程中,后期河道發(fā)育于先期河道基礎(chǔ)之上,因此其頂面高程一般高于后期河道,據(jù)此通過多剖面分析建立了L2(2)小層分流河道演化過程(圖5),通過分析可知研究區(qū)L2(2)小層經(jīng)歷了3個(gè)主要的演化階段。

第1階段為分流河道初始發(fā)育期,可明顯看出自物源方向(南東方向)發(fā)育兩條主干分流河道,南部分流河道規(guī)模較大,至研究區(qū)中部分叉合并較明顯,北部分流河道規(guī)模較小,至研究區(qū)中部與南部分流河道合并,此時(shí)分流河道多呈孤立分布。

第2階段分流河道是在第1階段河道的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,由二者的過渡期分流河道分布可知原北部分流河道變寬較明顯,在近物源區(qū)以決口侵蝕為主,造成河道在東北部大面積分布,至研究區(qū)中部原分流河道均有不同程度決口和側(cè)向侵蝕,但規(guī)模均較小。第2階段仍可見明顯的分流河道特征,此時(shí)原北部分流河道分布范圍變大,南部河道以側(cè)向侵蝕為主,分流河道規(guī)模進(jìn)一步增大,此時(shí)單一分流河道多以側(cè)向拼接為主。

第3階段河道主要在第2階段河道基礎(chǔ)上側(cè)向侵蝕而成,由二者過渡期河道分布可知,在原分流河道間僅在近物源處有明顯大規(guī)模的決口,至研究區(qū)中部多以側(cè)向決口為主,同時(shí)該時(shí)期也可見河道間岔口沖刷現(xiàn)象。至第3階段分流河道特征已不明顯,河道整體呈交織近連片分布,此時(shí)可見單一分流河道的垂向疊置。

3.2 單一河口壩砂體構(gòu)型分析

3.2.1 單一河口壩識別依據(jù)

研究區(qū)距物源較遠(yuǎn),分流河道能量總體較弱,對先期形成的河口壩改造較弱使得河口壩沉積較完整的保存。單一河口壩的識別是單一河口壩砂體分析的基礎(chǔ)[18],研究區(qū)單一河口壩主要有3種識別標(biāo)志(圖6):

(1)河口壩底面高程差異。河口壩由分流河道攜帶沉積物入湖卸載堆積而成,其下伏地層多為前三角洲泥巖。穩(wěn)定分布的前三角洲泥巖一般具有等時(shí)性,沉積其上的河口壩若具有不同的底面高程(河口壩底面距穩(wěn)定泥巖底界面的高程)則代表了不同時(shí)期的沉積,即為不同的單一河口壩。

圖6 L1 (1)小層單一河口壩識別標(biāo)志Fig.6 Identification marks of single mouth bar in L1 (1) layer

(2)壩緣出現(xiàn)。壩緣為河口壩的邊部沉積,是分流河道卸載沉積物的前緣或側(cè)緣,一般粒度較細(xì),物性較差,不同于壩主體。壩緣的出現(xiàn)代表了完整河口壩沉積的結(jié)束,可作為單一河口壩邊界識別的標(biāo)志。

(3)壩間泥巖。未發(fā)生明顯疊置接觸的河口壩間多發(fā)育壩間泥巖沉積,壩間泥巖的出現(xiàn)代表了河口壩的未沉積區(qū),可以作為不同單一河口壩邊界識別的依據(jù)。

3.2.2 單一河口壩組合樣式

以上述單一河口壩識別標(biāo)志為基礎(chǔ),通過多剖面綜合分析明確研究區(qū)近連片分布河口壩內(nèi)部結(jié)構(gòu)樣式,近連片河口壩實(shí)質(zhì)仍是由不同單一河口壩復(fù)合而成,單一河口壩間具有多種疊置拼接樣式(圖7):

(1)壩主體完全垂向疊置。壩主體完全垂向疊置樣式為同一小層內(nèi)上部河口壩完全疊覆于下部河口壩之上,上部河口壩發(fā)育范圍局限于下部先期河口壩內(nèi),代表了前緣末端水動(dòng)力條件較弱條件下河口壩短距離進(jìn)積的沉積過程。

(2)壩主體部分垂向疊置。壩主體部分垂向疊置為同一小層內(nèi)上部河口壩部分疊置于前期河口壩之上,兩壩體間疊覆面積小于下部河口壩面積的一半,一般代表了前緣中部(或末端)水動(dòng)力條件適中條件下的進(jìn)積過程。

圖7 L1(1)小層單一河口壩識別及其疊置關(guān)系Fig.7 Identification and joint relationship of single bar of L1(1) layer

(3)壩邊部完全側(cè)向拼接。壩邊部完全側(cè)向拼接為同一小層內(nèi)部由不同分流河道控制的河口壩間較大面積的拼接,兩壩體間拼接疊置面積近于原河口壩面積的20%～50%,代表了相鄰具較強(qiáng)水動(dòng)力的分流河道控制下的不同河口壩的沉積過程。

(4)壩邊部部分側(cè)向拼接。壩邊部部分側(cè)向拼接為同一小層內(nèi)部由不同分流河道控制的河口壩間較小規(guī)模的疊置,兩壩體疊置面積一般小于20%,代表了弱水動(dòng)力分流河道控制下的不同河口壩的沉積過程。

4 沉積構(gòu)型模式

通過以上分析明確細(xì)粒辮狀河三角洲與典型辮狀河三角洲在沉積背景、沉積特征及相帶展布等方面均有著明顯的不同(表1)。細(xì)粒辮狀河三角洲的發(fā)育要求有特殊的沉積背景,緩坡距物源較遠(yuǎn)是其發(fā)育的必要條件,同時(shí)較干旱的氣候亦有利于細(xì)粒辮狀河三角洲的發(fā)育。細(xì)粒辮狀河三角洲沉積粒度細(xì)(平均粒徑約0.08 mm),沉積構(gòu)造規(guī)模普遍較小,同時(shí)河道砂體厚度較小,平面分布較連續(xù)。細(xì)粒辮狀河三角洲平原分流河道有兩種組合樣式:交織近連片型和交織條帶型,前者發(fā)育于近物源處(上三角洲平原),河道較發(fā)育,砂體連續(xù)性較好,后者發(fā)育于近湖岸處(下三角洲平原),河道分叉特征明顯,可見部分河道合并,砂體連續(xù)性較差。細(xì)粒辮狀河三角洲前緣由于分流河道能量較弱對河口壩改造較弱,同時(shí)坡緩水淺的沉積環(huán)境對河口壩的改造亦較弱,致使前緣河口壩大面積連片分布。

綜合上述分析,建立研究區(qū)遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲沉積構(gòu)型模式(圖8)。研究區(qū)遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲平原發(fā)育兩類主要的分流河道組合:交織近連片分流河道組合和交織條帶分流河道組合,前緣河口壩因受后期改造較小總體連片分布。交織分流河道組合實(shí)質(zhì)仍是由單一分流河道不斷分叉合并而成,分流河道的組合樣式為平原分流河道演化不同階段的產(chǎn)物,構(gòu)成了河道間岔口沖刷、河道邊部側(cè)向侵蝕和河道邊部側(cè)向決口3種主要的演化模式。前緣河口壩主要有4種疊置拼接樣式:壩主體完全垂向疊置、壩主體部分垂向疊置、壩邊部完全側(cè)向拼接和壩邊部部分側(cè)向拼接。

表1 研究區(qū)辮狀河三角洲與典型辮狀河三角洲對比

圖8 遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲沉積構(gòu)型模式Fig.8 Sedimentary architecture model of distal fine-grain braided delta

5 結(jié) 論

(1)研究區(qū)遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲的發(fā)育具有較特殊的地質(zhì)背景,沉積坡度較緩、距物源較遠(yuǎn)是其形成的必要條件。遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲沉積粒度總體偏細(xì)(平均粒徑為0.08 mm),沉積構(gòu)造規(guī)模普遍較小,單一河道厚度較小。

(2)遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲平原分流河道有交織近連片型和交織條帶型兩種組合樣式,前緣由于分流河道能量總體較弱對前期河口壩改造較弱,河口壩得以較好的保存,呈大面積近連片分布。

(3)交織近連片分流河道由主要分流河道不斷分叉合并而成,分流河道演化有河道間岔口沖刷、河道邊部側(cè)向侵蝕和河道邊部側(cè)向決口3種模式。完整的分流河道演化可分為3個(gè)階段:早期典型分流河道孤立分布,中期河道以決口演化模式為主呈交織條帶狀分布,末期以側(cè)向侵蝕和河道間岔口沖刷演化為主呈近連片分布。

(4)前緣近連片河口壩由不同期單一河口壩拼接疊置而成,其拼接疊置樣式與前緣河口壩的演化具有較好的一致性。前緣演化初期以壩邊部部分側(cè)向拼接樣式為主,演化中期壩邊部完全側(cè)向拼接樣式較常見,至演化末期河口壩間呈現(xiàn)壩主體部分垂向疊置和壩主體完全垂向疊置的樣式。

[1] MCPHERSON J G,SHANMUGAM G,MOIOLA R J. Fan-deltas and braid deltas: varieties of coarse-grained deltas[J]. GSA Bulletin,1987,99(3):331-340.

[2] 于興河,王德發(fā),鄭浚茂,等. 辮狀河三角洲砂體特征及砂體展布模型:內(nèi)蒙古岱海湖現(xiàn)代三角洲沉積考察[J]. 石油學(xué)報(bào),1994,15(1): 26-37.

YU Xinghe,WANG Defa,ZHENG Jumao, et al. 3-D extension models of braided deltaic sandbody in terrestrial facies:an observation on deposion of modern deltas in Daihai Lake inner Mongolia[J]. Acta Petrolei Sinica,1994,15(1):26-37.

[3] 朱筱敏,鄧秀芹,劉自亮,等. 大型坳陷湖盆淺水辮狀河三角洲沉積特征及模式:以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長組為例[J]. 地學(xué)前緣,2013,20(2):19-28.

ZHU Xiaomin,DENG Xiuqin,LIU Ziliang, et al,Sedimentary characteristics and models of shallow braided delta in large-scale lacustrine: an example from Trissic Yanchang formation in Ordos Basin[J]. Earth Science Frontier,2013,20(2): 19-28.

[4] 徐蒙,王家豪,徐東浩,等. 蘇里格氣田蘇120區(qū)塊盒8段淺水辮狀河三角洲砂體演化規(guī)律[J]. 沉積學(xué)報(bào),2013,31(2):340-349.

XU Meng,WANG Jiahao,XU Donghao,et al. The sandbody evolution of shallow-water braided river deltas in the eighth member of Shihezi formation in block Su120 Sulige gas field[J]. Acta Sedimentology Sinica,2013,31(2):340-349.

[5] 賈開富,戴俊生,劉海磊,等. 辮狀河三角洲儲層砂體建筑結(jié)構(gòu)分析[J]. 沉積與特提斯地質(zhì),2011,31(4):64-69.

JIA Kaifu,DAI Junsheng,LIU Hailei,et al. Architectural element analysis of the braided delta reservoir sandstones from the Triassic lower oil measures in the Tahe Oilfield, Xinjiang[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology,2011,31(4):64-69.

[6] 朱筱敏,潘榮,趙東娜,等. 湖盆淺水三角洲形成發(fā)育與實(shí)例分析[J]. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,37(5):7-14.

ZHU Xiaomin,PAN Rong,ZHAO Dongna,et al. Formation and development of shallow-water deltas in lacustrine basin and typical case analyses [J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2013,37(5):7-14.

[7] 玉門油田石油地質(zhì)編寫組. 中國石油地質(zhì)志: 卷十三 [M]. 北京:石油工業(yè)出版社,1989: 84-94.

[8] 李天相. 關(guān)于玉門油礦的開發(fā)[J]. 石油學(xué)報(bào),1999,20(1): 93-96.

LI Tianxiang. The development of Yumen Oilfield[J]. Acta Petrolei Sinica,1999,20(1):93-96.

[9] 閔田才,陳永清. 老君廟油田L(fēng)油層水驅(qū)特征[J]. 石油學(xué)報(bào),1986,7(1):51-57.

MIN Tiancai,CHEN Yongqing. A study of water-drive characteristics of L pool in Laojunmiao Oilfield[J]. Acta Petrolei Sinica,1986,7(1):51-57.

[10] 宋廷光. 酒西盆地老君廟逆沖斷裂帶及其演化[J]. 石油與天然氣地質(zhì),1989,10(1):75-82.

SONG Tingguang. Laojunmiao thrust belt in Jiuxi Basin and its evolution[J]. Oil & Gas Geology, 1989,10(1):75-82.

[11] 吳勝和,紀(jì)友亮,岳大力,等. 碎屑沉積地質(zhì)體構(gòu)型分級方案探討[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào),2013,19(1):12-22.

WU Shenghe,JI Youliang,YUE Dali,et al. Discussion on hierarchical scheme of architecture units on clastic deposits[J]. Geological Journal of China University,2013,19(1):12-22.

[12] MIALL A D. Architectural-element analysis: a new method of facies analysis applied to fluvial deposits[J]. Earth-Science Reviews,1985,22(4):261-308.

[13] 李克永,陳全紅. 酒西盆地老君廟油田古近紀(jì)L油藏富油因素分析[J]. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(3):295-300.

LI Keyong,CHEN Quanhong. Enrichment of the Paleogene L reservoir in Laojunmiao Oilfield of Jiuxi Bsin[J]. Journal of Xian University of Science and Technology, 2012,32(3):295-300.

[14] 喻宸, 吳勝和, 杜文博, 等. 玉門油田老君廟構(gòu)造帶白楊河組層序地層及沉積體系特征[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2015,36(3):437-446.

YU Chen,WU Shenghe,DU Wenbo,et al. Sequence stratigraphy and depositional system of the Baiyanghe formation in the Laojunmiao structural belt, Yumen Oilfield, Jiuxi Basin, Northwest China[J]. Oil & Gas Geology,2015,36(3):437-446.

[15] 陳漢林,楊樹鋒,肖安成,等. 酒泉盆地南緣新生代沖斷帶的變形特征和變形時(shí)間[J]. 石油與天然氣地質(zhì),2006,27(4):488-494.

CHEN Hanlin,YANG Shufeng,XIAO Ancheng,et al. Deformation characteristics and time of Cenozoic thrust belt in southern margin of Jiuquan Basin[J]. Oil & Geology,2006,27(4):488-494.

[16] 賈珍臻, 林承焰, 董春梅, 等. 大慶升平油田葡萄花油層葡一油組淺水三角洲儲層構(gòu)型研究[J]. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2014,38(6):9-17.

JIA Zhenzhen,LIN Chenyan,DONG Chunmei,et al. Shallow delta reservoir architecture analysis on Putaohua oil formation in Shengping Oilfield[J]. Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science), 2014,38(6):9-17.

[17] 單敬福,李占東,葛雪,等. 一種古沉積期曲流河道演化過程重建方法[J]. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,44(5):843-852.

SHAN Jingfu,LI Zhandong,GE Xue,et al. A method of reconstructing evolutionary process of meandering channel in Paleo-sedimentary period[J]. Journal of China University of Mining & Technology,2015,44(5):843-852.

[18] 陳清華,周宇成,孫珂,等. 永安鎮(zhèn)油田永3斷塊沙二下河口壩儲層結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐旨捌湟饬x[J]. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,38(2):10-16.

CHEN Qinghua,ZHOU Yucheng,SUN Ke,et al. Architectural elements division of debouch bar of Lower Es2 submember in Yong 3 fault-block reservoir in Yongan Zhen Oilfield [J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2014,38(2):10-16.

Sedimentarycharacteristicsofdistalfine-grainbraideddeltaandarchitectureanalysisofsinglesandbody

QIN Guosheng1, WU Shenghe2, SONG Xinmin1, ZOU Cunyou1, ZHENG Lianyong3, CHEN Cheng1

(1.PetroChinaResearchInstituteofPetroleumExploration&Development,Beijing100083,China;2.CollegeofGeoscienceinChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China;3.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,YumenOilfieldCompany,PetroChina,Jiuquan735200,China)

Based on abundant core data and close-spacing well data, this paper analyzed the single sand body architecture and constructed the sedimentary architecture model of the distal fine-grain braided delta in Laojunmiao Oilfield. The results show that the gentle slope and the long distance to the source area are the main factors which determine the development of fine-grain braided delta. The typical characteristics of distal fine-grain braided delta include small grain size (with an average of 0.08mm), small sedimentary structure and thin channels. The distributary channel can be divided into two types: the intertexture-continuous channel and the intertexture divaricated channel. The intertexture-continuous channel is formed through the bifurcation and convergence of single distributary channels. The evolution of distributary channel has three modes, and there are three stages in the entire development of distributary channel, including the obvious isolated distributary channel, the intertexture channel in the manner of crevasse, and the continuous channel in a manner of inter channel erosion and lateral erosion for the early, middle and late stages, respectively. Delta front develops large area mouth bars due to the weak distributary channel energy and there is minimal reconstruction in the former mouth bars. The continuous mouth bars are formed by the amalgamation and superimposition of single bars. The amalgamation patterns of mouth bars are coupled with the evolution of the front delta: in the early stage, the amalgamation is characterized as weak bar edge joint. Subsequently, the amalgamation is characterized by entire bar edge joint. In the final phase, the amalgamation is characterized as weak or entire superimposition.

distal fine-grain; braided delta; depositional characteristic; single sand body

2017-04-17

國家重大科技專項(xiàng)(2016ZX05010-005)；中國石油天然氣集團(tuán)公司重大科技專項(xiàng)(2013E-3305)

秦國省(1988-)，男，博士研究生，研究方向?yàn)榫?xì)油藏描述。E-mail: qin8002008@163.com。

1673-5005(2017)06-0009-11

10.3969/j.issn.1673-5005.2017.06.002

TE 121.3

A

秦國省,吳勝和,宋新民,等. 遠(yuǎn)源細(xì)粒辮狀河三角洲沉積特征與單砂體構(gòu)型分析[J]. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,41(6):9-19.

QIN Guosheng, WU Shenghe, SONG Xinmin, et al. Sedimentary characteristics of distal fine-grain braided delta and architecture analysis of single sand body[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2017,41(6):9-19.

(編輯 徐會(huì)永)