東營凹陷滑動及滑塌扇體特征及分布模式

路智勇，吳孔友

(1.中國石化勝利油田分公司，山東 東營 257100；2.中國石油大學(xué)(華東)，山東 青島 266555)

0 引 言

東營凹陷發(fā)育的東營三角洲是東營凹陷沙三段油藏主要聚集區(qū)，沙三中亞段沉積時期發(fā)育有大量的三角洲前緣深水重力流砂體[1-2]。由于牛莊南緣沙三段重力流砂巖油藏勘探程度較低，識別難度大，開始時被統(tǒng)一當(dāng)成滑塌濁積砂體[3-4]。近些年來，學(xué)者們將三角洲前緣坡折帶處的重力流砂體按滑動機制及內(nèi)部沉積特征分為滑塌濁積扇和坡移扇2類[5-6]。中國學(xué)者對湖相斜坡扇體的沉積特征已有較清楚的研究[7-9]，坡移扇是三角洲前緣砂體以塊體形態(tài)沿前緣斜坡滑動形成的重力流扇體，且其距離三角洲前緣較近，但沒有針對其內(nèi)部沉積特征的差異將斜坡扇體進行細分，同時缺少利用地震沉積學(xué)方法預(yù)測、描述斜坡扇體的分布和演化等方面的研究成果。以東營凹陷牛莊洼陷南緣在沙三中段為目的層，利用巖心、分析化驗、鉆井、地震等數(shù)據(jù)對斜坡扇體進行細分，并通過地震沉積學(xué)等手段，探討研究區(qū)斜坡扇體的演化及分布特征，為后期勘探提供地質(zhì)指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

東營凹陷位于山東省北部，東西長約為90 km，南北寬約為65 km，面積約為5 700 km2，屬于渤海灣盆地濟陽坳陷中的一個中新生代斷陷。其南為魯西隆起，北為陳家莊凸起，東有青坨子凸起，西有濱縣、青城凸起，四周有凸起環(huán)繞，又與其他凹陷相通的晚侏羅—早第三紀(jì)斷陷復(fù)合盆地(圖1)。

圖1 研究區(qū)位置及構(gòu)造特征

牛莊洼陷是東營三角洲濁積巖勘探的主要陣地之一，沙三段已累計探明含油面積約為83.66 km2，上報探明儲量約為8.9×107t。2012年以來，牛52、牛119井分別在沙三段三角洲前緣斜坡鉆遇工業(yè)油流。該井的鉆探成功，揭示了牛莊南部仍然具有較大的勘探潛力，此次研究繼續(xù)圍繞牛莊南部斜坡扇體展開。

2 滑塌扇體沉積特征

2.1 巖性及粒度特征

滑塌扇體是部分三角洲前緣砂體脫離并以塊體形式沿斜坡整體滑動、再沉積形成，整體滑動過程中內(nèi)部沉積結(jié)構(gòu)變化較小，繼承了大多的三角洲前緣砂體沉積結(jié)構(gòu)特征?；润w表現(xiàn)為砂巖和泥巖的組合，厚度為6～30 m?；润w中砂體主要發(fā)育為淺灰色粉砂巖和細砂巖，其泥巖段顏色為灰色—暗紅色?；润w粒度特征以“三段式”、“兩段式”為主，C-M圖具有前緣砂體的特征(圖2)?；润w底部砂體中夾有較多的泥巖漂礫，底部變形構(gòu)造較為明顯。斜坡底部到湖盆中心的濁積巖以一段式為主兼有“兩段式”，C-M圖平行于基線(圖2)。

由圖2可知，滑塌扇體底部砂泥巖發(fā)生變形，而且發(fā)育變形構(gòu)造的厚度較小，變形較弱；底部砂體中泥巖多發(fā)生撕裂且泥巖棱角明顯；向上為具有牽引流特征的河口壩或遠砂壩沉積構(gòu)造，呈現(xiàn)為反粒序特征。滑塌濁積扇底部砂泥巖變形更加明顯，泥巖條帶塑性變形明顯，泥礫棱角磨圓度較好。底部變形較強且厚度較大；無牽引流構(gòu)造特征；多發(fā)育鮑瑪序列的C-D、C-D-E段組合，以正粒序組合為主。

圖2 滑動、滑塌扇體粒度及沉積構(gòu)造特征

2.2 測井及地震特征

由地震反射特征可知，坡移扇的砂體主要位于三角洲前積層的前方、底積層之上，反射軸平行于底積層。厚層三角洲前緣河口壩砂體下部發(fā)育零星的前緣遠砂壩、席狀沙沉積，其下為厚層淺湖泥巖；結(jié)合牛116井巖心特征，滑塌扇體厚度較大，多呈反旋回特征(圖3a)；牛11井下部砂體的粒度、巖心特征顯示其具有滑塌濁積扇特征，測井曲線呈指狀和正旋回的特點(圖3b)。

圖3 滑動、滑塌砂體測井特征

牛莊南緣南東—北西向地震剖面上，東營三角洲前積明顯。精細井震標(biāo)定后顯示，史130、牛100井底部滑塌濁積扇位于前三角洲斜坡底部(圖4)，地形坡度平緩，距離其對應(yīng)的三角洲前緣砂體遠。層位標(biāo)定、追蹤后發(fā)現(xiàn)，牛116、牛100井中部扇體位于三角洲前緣斜坡上，向湖盆呈傾斜狀延伸。

圖4 研究區(qū)內(nèi)順物源方向滑動、滑塌砂體分布特征

3 滑塌扇體分布特征

3.1 剖面分布特征

在順物源方向上，三角洲沉積由分流河道逐漸演變?yōu)榍熬壓涌趬紊绑w沉積(圖4)。其中，三角洲平原中相對薄層的分流河道砂體向湖盆方向演變?yōu)楹穸容^大、期次較多的河口壩沉積。前緣河口壩沉積前積明顯，通過波形變化可以識別前緣河口壩沉積期次。

多井合成地震記錄標(biāo)定后發(fā)現(xiàn)，滑塌扇體厚度較薄，多為多個薄砂體組合，主要分布在斜坡的中下部，坡度較緩；滑塌扇體呈反旋回，主要分布在斜坡的中上部，坡度較陡，多呈現(xiàn)透鏡狀(圖4)。隨著三角洲向湖盆推進，牛116、牛100井處斜坡度變陡，2口井的沉積區(qū)距離物源越來越近，沉積在2口井區(qū)域的滑動砂體厚度變大，自然電位曲線幅度變大、扇體物性變好(圖4)。而牛116、牛100井下部的滑塌濁積扇體厚度小，自然電位曲線幅度低(巖性細、物性相對較差)。

3.2 平面分布特征

通過地震相圖可以反映三角洲前緣滑動、滑塌扇體—深湖濁積體沉積體系分布及演化特征。研究區(qū)沉積早期(圖5a、b)主要發(fā)育滑動、滑塌扇體及濁積體沉積。此時的滑動、滑塌扇體規(guī)模小，濁積體沉積區(qū)分布范圍較大。隨著三角洲向湖盆推進，滑動、滑塌體沉積區(qū)向西北方向推進，第3期前積體沉積時期滑動、滑塌沉積區(qū)范圍最小，滑動、滑塌扇體主要沉積在北部區(qū)域(圖5c)。第4期前積體沉積時期，滑動、滑塌扇體主要沉積在中部區(qū)域且沉積區(qū)范圍較大，扇體規(guī)模較大(圖5d)。

圖5 研究區(qū)滑動、滑塌扇體沉積區(qū)地震相特征

3.3 分布模式

東營凹陷南坡沙三段滑動、滑塌扇體通常位于三角洲前緣沉積與深水濁積巖沉積之間，主要發(fā)育在斜坡之上和斜坡邊緣。與三角洲前緣砂體相鄰附近，單層厚度較大，向湖水深處單層厚度逐漸變薄，扇體底部變形構(gòu)造明顯明顯?；润w以塊狀形式搬運，主要分布于斜坡上部。由于斜坡上部緊鄰三角洲前緣，坡度較大，動力作用較強，砂體內(nèi)部成分之間聯(lián)系緊密，此類扇體整體保持母體原本內(nèi)部結(jié)構(gòu)及形態(tài)?；蜕润w，常分布于斜坡的中、下部，沉積地形坡度較小。此類扇體巖石成分與母體相同，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)和砂體形態(tài)發(fā)生變化，中下部變形特征明顯(圖6)。

滑動、滑塌扇體在三角洲前緣斜坡上發(fā)育程度受三角洲控制明顯，距離三角洲越近，滑動、滑塌扇體發(fā)育程度越高。滑動、滑塌扇體在斜坡上具有分帶性：斜坡中上部為滑塌扇體沉積帶，斜坡中部為滑動、滑塌扇體混合沉積帶，斜坡中下部為滑塌扇體沉積帶，斜坡底部的滑塌扇體沉積具有濁流沉積的粒度特征。

4 結(jié) 論

(1) 東營三角洲前緣斜坡主要發(fā)育有滑動扇體、滑塌扇體2種，滑塌扇體具有明顯的牽引流粒度特征，底部沉積變形弱，整體保留三角洲前緣沉積物的沉積構(gòu)造；滑塌扇體中下部沉積物中變形特征明顯，中下部沉積物中具有濁積巖的粒度特征。

(2) 滑塌扇體分布在斜坡的中部和上部，呈透鏡狀，扇體具有反旋回特征，厚度較大，其內(nèi)部反粒序特征較明顯；滑塌扇體分布在斜坡的中部和下部，呈透鏡狀。扇體經(jīng)常呈正旋回特征，厚度相對較小。

(3) 研究區(qū)沉積早期滑動、滑塌扇體沉積區(qū)范圍較大，但是扇體沉積數(shù)量少且規(guī)模?。辉谄涑练e后期，隨著三角洲前緣的不斷推進，滑動、滑塌扇體沉積區(qū)范圍有所減小，但扇體數(shù)量增多且扇體規(guī)模增大。

圖6 三角洲前緣滑動、滑塌扇體沉積模式