松遼盆地西部斜坡區(qū)嫩一段沉積環(huán)境分析

郝關(guān)清，劉厚寧

（中陜核工業(yè)集團(tuán)地質(zhì)調(diào)查院有限公司，陜西 西安 710100）

松遼盆地西部斜坡區(qū)嫩江組接受沉積時(shí)間短、厚度薄[1-3]，油氣井一般不對(duì)嫩一段進(jìn)行取心研究，大部分油氣井只有綜合測(cè)井資料無巖心錄井資料。測(cè)井資料用于沉積環(huán)境研究已有30余年的歷史，在進(jìn)行沉積地層的沉積相研究中已逐漸成為一種重要的手段。本次工作利用新施工的全孔取心地質(zhì)井，對(duì)嫩江組巖心進(jìn)行了細(xì)致描述，在嫩一段地層中識(shí)別沉積微相，對(duì)沉積微相巖性測(cè)井響應(yīng)參數(shù)和測(cè)井曲線特征進(jìn)行詳細(xì)分析，建立了嫩一段巖性沉積測(cè)井相。研究其垂直序列特征和微相平面展布，達(dá)到重建沉積環(huán)境的目的。

1 地質(zhì)背景

松遼盆地位于中國(guó)東北部，是由大小興安嶺、長(zhǎng)白山環(huán)繞的一個(gè)大型沉積盆地。盆地跨越黑龍江、吉林、遼寧三省，長(zhǎng)軸呈NE向展布，長(zhǎng)750km，寬330~370km，面積約26萬平方公里[4-5]。屬中、新生代大型陸相坳陷盆地，盆地總體地層結(jié)構(gòu)為“下斷上坳”的特點(diǎn)，根據(jù)其巖性構(gòu)造、斷裂特征、區(qū)域地層分布、層序等，劃分出西部斜坡區(qū)、中央凹陷區(qū)、北部?jī)A沒區(qū)、東北隆起區(qū)、東南隆起區(qū)和西南隆起區(qū)六個(gè)構(gòu)造分區(qū)（見圖1）。西部斜坡區(qū)位于盆地西部，盆地發(fā)展過程中長(zhǎng)期處于相對(duì)穩(wěn)定的大單斜狀態(tài)，自盆地的西邊緣向坳陷區(qū)傾斜，傾角1-5°，構(gòu)造平緩，斷層不發(fā)育，沉積蓋層較薄，整體呈現(xiàn)超覆沉積特點(diǎn)，由東南向北西方向白堊系地層分布范圍逐漸增大，嫩江組一段伊始西部斜坡區(qū)全區(qū)接受沉積[6-8]。

圖1 松遼盆地構(gòu)造單元區(qū)劃圖

2 地層及其分布特征

盆地西部斜坡區(qū)覆蓋沉積地層依次為第四系（Q）、新近系上新統(tǒng)泰康組（N2t）、新近系中新統(tǒng)大安組（N1d）、白堊系上統(tǒng)嫩江組二段（K2n2）、白堊系上統(tǒng)嫩江組一段（K2n1）、上白堊統(tǒng)姚家組二三段（K2y2+3）、上白堊統(tǒng)青山口組二三段（K2qn2+3），具體如圖2所示。

第四系（Q）：沉積物為黑灰色腐殖土、灰黑色粘土層，含少量礫石，全區(qū)均有分布，厚度35-40m，與下伏地層角度不整合接觸。

新近系上新統(tǒng)泰康組（N2t）：巖性為灰色細(xì)砂巖、粗砂巖、含礫粗砂巖，磨圓次棱角狀，分選中等，結(jié)構(gòu)疏松，透水性強(qiáng)，全區(qū)均有分布，厚度55-62m，與下伏地層平行不整合接觸。

新近系中新統(tǒng)大安組（N1d）：上部巖性為灰黃色泥巖、頁巖，層面偶見碳化的植物碎片；下部巖性為灰色含礫粗砂巖，次棱角狀，礫石主要為流紋巖、變質(zhì)巖巖屑，結(jié)構(gòu)疏松，透水性強(qiáng)，全區(qū)均有分布，厚度66-72m，與下伏地層角度不整合接觸。

白堊系上統(tǒng)嫩江組二段（K2n2）：巖性主要為灰黑色泥巖夾少量深灰色粉砂巖，泥巖層面可見碳化植物碎屑、介殼類化石，全區(qū)均有分布，厚度30-38m，與下伏地層整合接觸。

白堊系上統(tǒng)嫩江組一段（K2n1）：上部巖性為灰色、灰綠色泥巖、粉砂泥質(zhì)巖，富含底棲生物化石，生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育；中部巖性為灰色、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖，可見小型斜層理；下部巖性主要為灰色細(xì)砂巖、含礫細(xì)砂巖，自上而下泥質(zhì)含量逐步增高，含少量礫石，礫石成分多為流紋巖、安山巖巖屑。厚度隨基底起伏變化較大，變化幅度為0-55m，與下伏地層角度不整合接觸。

上白堊統(tǒng)姚家組二三段（K2y2+3）：為一套干旱條件下形成的湖泊、三角洲相沉積，巖性主要為紅棕色、灰紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，分布在工作區(qū)東南部，厚度0-54m，與下伏地層整合接觸。

上白堊統(tǒng)青山口組二三段（K2qn2+3）：為一套干旱條件下形成的三角洲平原沉積，上部巖性為灰色中砂巖夾紅棕色粉砂質(zhì)泥巖，下部巖性為厚層狀紅棕色泥巖。分布在工作區(qū)東南部，厚度0-26m，與下伏地層角度不整合接觸。

3 沉積環(huán)境分析

3.1 沉積相識(shí)別

沉積相是沉積物的生成環(huán)境、生成條件和其特征的總和[9]。因此，對(duì)沉積相特別是沉積微相進(jìn)行研究，有助于了解沉積物形成時(shí)的環(huán)境情況以及該環(huán)境下形成的沉積物的綜合特征，有利于正確認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層的成因、規(guī)模、形態(tài)及分布規(guī)律，對(duì)進(jìn)一步儲(chǔ)層評(píng)價(jià)具有十分重要的意義[10]。松遼盆地北部西斜坡區(qū)嫩一段整體為一超覆沉積體系，湖水侵入方向由南東向北西，屬于濱淺湖沉積體系。

嫩一段地層根據(jù)巖性組合特征可細(xì)分為上中下三個(gè)部分，下部巖性為灰色、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、含礫細(xì)砂巖，砂狀結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，可見平行層理、小型斜層理，細(xì)砂巖局部夾有泥礫、泥質(zhì)紋層（見圖3-a），自上而下泥質(zhì)含量逐漸增高，逐漸過渡為泥質(zhì)細(xì)砂巖，呈下粗上細(xì)的正粒序結(jié)構(gòu)，為臨濱砂壩沉積微相。中部巖性主要以灰黑色、灰綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾少量薄層灰色細(xì)砂巖（見圖3-b），部分細(xì)砂巖呈鈣質(zhì)膠結(jié)，泥巖具粉砂質(zhì)紋層，富含底棲生物化石，生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育，為砂泥混合灘沉積微相。上部巖性主要為深灰色、淺灰綠色泥巖，夾少量灰色細(xì)砂巖條帶（見圖3-c），泥巖呈厚層狀構(gòu)造，泥巖層面見介形蟲化石，見黃鐵礦結(jié)核、碳質(zhì)碎屑，為淺湖泥沉積微相。

3.2 沉積相測(cè)井響應(yīng)

根據(jù)巖石顏色、巖性組合、層理類型、層面特征、古生物化石等相標(biāo)志，識(shí)別出嫩一段具臨濱砂壩、砂泥混合灘、淺湖泥三種沉積微相組合。

臨濱砂壩微相測(cè)井曲線特征：電阻率呈高阻齒化鐘型，密度中等，聲波時(shí)差齒化低幅，自然伽瑪齒化低幅（見圖4）；砂泥混合灘微相測(cè)井曲線特征：電阻率呈中厚層低阻指狀，密度中等，聲波時(shí)差齒化低幅，自然伽瑪偏低；淺湖泥微相測(cè)井曲線特征：電阻率呈厚層低平型，密度低，聲波時(shí)差高，自然伽瑪偏高。

圖4 單井沉積相分析略圖

3.3 沉積相平面分布特征

通過對(duì)取心鉆孔三種沉積微相巖性測(cè)井響應(yīng)參數(shù)和測(cè)井曲線特征的詳細(xì)分析，建立了測(cè)井相與沉積微相之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)其他未取心鉆孔嫩一段沉積微相也進(jìn)行了刻劃。依據(jù)瓦爾特相率沉積相在縱向上的依次變化與橫向上是一致的，即可以根據(jù)相鄰的沉積相在縱向上的變化預(yù)測(cè)其在橫向上的變化。利用單井相、相剖面結(jié)合地層厚度、砂地比等參數(shù)，繪制了嫩一段沉積微相的平面展布圖（見圖5）。

圖5 嫩一段沉積微相分布圖

臨濱砂壩微相主要分布在工作區(qū)中部，大致呈北東南西方向展布，砂壩不連續(xù)，被砂泥混合灘微相分隔，面積約160km2，該沉積微相含砂率較高，大于40%，可以作為油氣良好儲(chǔ)集層；砂泥混合灘微相主要分布在工作區(qū)西北部，圍繞臨濱砂壩分布，砂巖多呈薄層狀、透鏡狀，剖面連續(xù)性較差，平面分布范圍較小，不利于油氣儲(chǔ)集；淺湖泥微相主要分布在工作區(qū)東南部，巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，含少量砂質(zhì)夾層，不利于油氣儲(chǔ)集。

4 結(jié)論

（1）松遼盆地西部斜坡區(qū)嫩一段時(shí)期經(jīng)歷了一次大型湖浸沉積，主要為濱淺湖相沉積，受基底不平、側(cè)向河流補(bǔ)給等因素影響發(fā)育臨濱砂壩、砂泥混合灘、淺湖泥三種沉積微相。

（2）利用三種測(cè)井微相的綜合測(cè)井曲線特征，精細(xì)刻劃出未取心油氣井沉積微相組合，綜合地層厚度、砂地比等參數(shù)大致圈出了三種沉積微相的平面分布范圍。油氣儲(chǔ)集有利相帶臨濱砂壩分布在工作區(qū)中部，大致呈北東南西方向展布，砂壩不連續(xù)，被砂泥混合灘微相分隔，面積約160km2，可供后期油氣勘探借鑒。