趙一波,李勝利,周練武,馬水平,黃曉娣,韓 波,楊龍慶,李 寧,常 可
(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院,北京 100083; 2.中國(guó)石油大港油田公司 第二采油廠,河北 滄州 061103)
辮狀河與曲流河是沉積學(xué)研究的熱點(diǎn),早期FRIEND P F等闡述現(xiàn)代沉積中辮狀河、曲流河共存的實(shí)例[1];通過對(duì)現(xiàn)代河流的研究,LUNT L A等認(rèn)為河型之間存在轉(zhuǎn)化[2]。早期研究多集中于單一河型的研究,而不同河型之間的轉(zhuǎn)化常常被忽視[3-4],從倪晉仁等[5]和王隨繼等[6]對(duì)河型轉(zhuǎn)換和過渡早期的研究,到譚程鵬等[7]和張弛等[8]通過野外露頭實(shí)例解剖探討河型的轉(zhuǎn)換模式,以及李勝利等[9]對(duì)辮狀河—曲流河(辮—曲)轉(zhuǎn)換沉積特征的總結(jié),除在野外露頭、現(xiàn)代沉積中能夠發(fā)現(xiàn)辮—曲轉(zhuǎn)換共存的現(xiàn)象外,在油氣勘探開發(fā)過程中也存在。陳彬滔等揭示Melut盆地Ruaman地區(qū)Jimidi組“辮—曲—辮”河型的轉(zhuǎn)換規(guī)律[10];根據(jù)河流彎曲度,談明軒等分析渤海沙壘田地區(qū)明化鎮(zhèn)組辮—曲共存的沉積特征[11]。辮—曲河型轉(zhuǎn)化的問題在油田越來越受到重視,且逐漸成為河流沉積研究的前沿問題。河流相沉積中曲流河和辮狀河為我國(guó)陸相盆地重要的儲(chǔ)層[12],目前對(duì)遠(yuǎn)源河流相研究較多,對(duì)近源河流相研究較少[13-23],尤其是近源辮—曲轉(zhuǎn)換的河流沉積特點(diǎn)有待討論,加強(qiáng)對(duì)河型轉(zhuǎn)化和過渡的研究具有重要的理論與實(shí)踐意義[24]。
黃驊坳陷新近系館陶組發(fā)育較完全,是主要含油層系之一。劉海等[25]認(rèn)為黃驊坳陷西部孔店油田館陶組存在垂向上辮—曲轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象。陳蓉等[26]和蒲秀剛等[27]早期認(rèn)為黃驊坳陷南部的館陶組主要發(fā)育辮狀河沉積,目前的研究成果不足以支撐劉官莊油田館陶組的開發(fā)需求,河流儲(chǔ)層空間變化快、轉(zhuǎn)換復(fù)雜影響儲(chǔ)層開發(fā),需要明確地下儲(chǔ)層的相帶分布規(guī)律與特征。筆者利用巖心觀察、測(cè)井、錄井和地震等數(shù)據(jù),分析研究區(qū)測(cè)井特征和典型垂向沉積序列,基于井間砂體對(duì)比及貝葉斯地震隨機(jī)反演,明確新近系館陶組三段(館三段)的巖相類型,總結(jié)沉積微相識(shí)別模板,揭示辮—曲轉(zhuǎn)換規(guī)律和砂體沉積分布特征,探討辮—曲轉(zhuǎn)換控制因素,為研究區(qū)儲(chǔ)層研究和同類型油田勘探開發(fā)提供參考。
劉官莊油田構(gòu)造上位于渤海灣盆地黃驊坳陷南部的埕海高斜坡帶,北部為歧南次凹,南鄰埕寧隆起,南北跨度約為12.0 km。全區(qū)發(fā)育4條NE走向的正斷層,受羊二莊及埕西斷層等控制被分割為4個(gè)斷塊(見圖1(a)),具有北斷南超的特點(diǎn)[28]。全區(qū)自下而上發(fā)育古近系東營(yíng)組、沙河街組,新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系平原組。作為黃驊坳陷兩大物源之一的埕寧隆起,位于東南部,距研究區(qū)最近為2.0 km,最遠(yuǎn)為10.0 km,館陶組表現(xiàn)為近源沉積。
圖1 劉官莊油田區(qū)域構(gòu)造位置及綜合地層柱狀圖
劉官莊油田鉆遇館陶組埋深為1.0~1.6 km,自下而上可分為3段,即館陶組三段(館三段)、館陶組二段(館二段)、館陶組一段(館一段),從底部館三段到頂部館一段,砂泥分布及垂向砂體演化特征明顯。館一段的含砂率高,發(fā)育以箱形為主的辮狀河沉積,表現(xiàn)為大型厚層心灘壩多期次疊置“砂包泥”的特點(diǎn)(見圖1(b)),頂部到明化鎮(zhèn)組有曲流化趨勢(shì)(見圖1(b))。館二段、館三段為辮—曲交替沉積,辮狀河特征與館一段保持一致,曲流河電測(cè)井曲線為高伽馬、低電阻,發(fā)育厚層泥巖與薄層砂巖,含砂率大幅降低,表現(xiàn)為“泥包砂”的特點(diǎn)(見圖1(c))。
其中館三段在全區(qū)分布不穩(wěn)定,古近系沙河街組沉積后,在區(qū)域構(gòu)造演化背景上,館陶組處于熱沉降階段的拗陷期,埕海高斜坡發(fā)生短暫的差異構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[29-31],東營(yíng)組及沙河街組部分地層遭受剝蝕,與新近系館陶組呈角度不整合接觸關(guān)系[28],館三中、下段受構(gòu)造活動(dòng)影響,不整合于下部地層之上[32]。劉官莊油田剝蝕區(qū)主要為中南部的三、四斷塊(見圖1(a))。
劉官莊油田館三段主要發(fā)育7種巖相類型(見圖2(a))。
(1)塊狀層理礫巖相(Gm)。由礫石組成,礫石顆粒分選一般,磨圓較好,發(fā)育塊狀層理,為辮狀河道底部滯留沉積。礫巖相常見于河流相河道底部,為強(qiáng)水動(dòng)力條件下沖刷后河床滯留沉積,劉官莊油田館三段底部發(fā)育滯留礫巖,是館陶組區(qū)分其他層位的標(biāo)志層,也是近源河流快速堆積的產(chǎn)物。
(2)槽狀交錯(cuò)層理礫巖相(Gt)。由礫石組成,砂質(zhì)充填,分選磨圓較差,發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理,為辮狀河道沖刷充填沉積。
(3)板狀交錯(cuò)層理砂巖相(Sp)。以灰色中粗砂巖為主,發(fā)育板狀交錯(cuò)層理,為順流加積或側(cè)向加積,存在于河道與砂壩。
(4)槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)?;疑写稚皫r,為河道下切遷移產(chǎn)物。
(5)平行層理砂巖相(Sh)。以分選較好的中細(xì)砂巖為主,為高流態(tài)面狀層流沉積物質(zhì)。
(6)塊狀層理砂巖相(Sm)。以中細(xì)砂巖或含礫不等粒砂巖為主,是在物源充足的情況下河流快速卸載堆積的產(chǎn)物。
(7)塊狀層理泥巖相(M)。發(fā)育紅褐色和灰綠色塊狀泥巖泛濫平原沉積,顏色不同反映沉積環(huán)境水體能量的差異,紅褐色泥巖反映水體能量較低,暴露于干旱的地表;灰綠色泥巖反映水體動(dòng)蕩,時(shí)而短暫暴露于地表,時(shí)而處于水下。
巖相類型揭示劉官莊地區(qū)巖相垂向演化序列(見圖2(b-d))。館三中、下段為辮狀河沉積,宏觀上表現(xiàn)為灰色含礫不等粒砂巖的厚層沉積特征(見圖1(b)、圖2(b)),底部常見早期水道的塊狀層理礫巖相(Gm),向上為強(qiáng)水動(dòng)力條件下河道下切并遷移形成的槽狀交錯(cuò)層理礫巖相(Gt),其余主體發(fā)育板狀交錯(cuò)層理砂巖相(Sp)的心灘垂向加積砂體,其上部為河道下切遷移形成的槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)和快速堆積卸載的塊狀層理砂巖相(Sm)(見圖2(b))。由于辮狀河道頻繁切割、擺動(dòng),易與心灘壩形成多期疊置的復(fù)合砂體,館三段辮狀河典型的巖相序列為Gm-Gt-Sp-St-Sm-M。館三中段辮狀河水動(dòng)力減弱,河道更加發(fā)育,河道間多出現(xiàn)河間泥或泛濫平原泥巖,多見塊狀層理砂巖相(Sm)、槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)、平行層理砂巖相(Sh),巖相序列為M-Sh-Sm-M與M-St-Sm-M,具有辮狀河“砂包泥”特點(diǎn)(見圖2(b))。這種先厚砂、再砂夾泥的垂向序列,是劉官莊地區(qū)館三中、下段辮狀河典型的特點(diǎn)。
館三上段為曲流河沉積,巖性以灰色含礫砂巖及中細(xì)砂巖為主,垂向上具有典型的曲流河厚層泥巖夾砂巖的“泥包砂”結(jié)構(gòu)(見圖2(c-d)),單套砂體表現(xiàn)為單期次河道與點(diǎn)壩沉積的特征。曲流河沉積以下切充填形成的槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)、側(cè)積成因的板狀交錯(cuò)層理砂巖相(Sp)為主,垂向序列為M-Sp-M與M-St-Sp-M,前者為點(diǎn)壩,后者為曲流河道。與館三中、下段的辮狀河相比,砂體厚度與沉積構(gòu)造規(guī)模減小,泥質(zhì)沉積厚度增大,粒度過渡為中細(xì)砂與含礫砂。
圖2 劉官莊油田館三段典型巖相類型與沉積序列
巖相特征揭示劉官莊油田館三段早中期辮狀河、晚期曲流河的沉積背景,體現(xiàn)沉積環(huán)境水動(dòng)力條件變差、物源供給減弱的變化趨勢(shì)。
根據(jù)巖心觀察,結(jié)合巖相特征、巖屑錄井與測(cè)井資料,對(duì)劉官莊油田館三段進(jìn)行沉積微相劃分,可識(shí)別6種(辮狀河道、心灘壩、泛濫平原、曲流河道、點(diǎn)壩、漫溢砂)河流體系沉積微相,利用測(cè)井和地震反射特征建立沉積微相識(shí)別模板(見圖3)。
館三段早期為辮狀河沉積,底部發(fā)育底礫巖[33],錄井和巖心資料顯示,頂部灰綠色或紅褐色泥巖發(fā)育,厚度超過5 m(見圖4(a)、圖5(a))。館三中、下段測(cè)井曲線整體響應(yīng)為箱形或鐘形,且?guī)в旋X化現(xiàn)象,可識(shí)別辮狀河道、心灘壩、泛濫平原3種沉積微相(見圖3),主要特征為:(1)辮狀河道。測(cè)井曲線為鐘形,帶有齒化現(xiàn)象,接觸關(guān)系為頂部漸變、底部突變,巖性以灰色含礫砂巖為主。(2)心灘壩。測(cè)井曲線為箱形、齒化箱形,伴有少量的漏斗形,接觸關(guān)系為頂部、底部突變,巖性以含礫不等粒砂巖為主。(3)泛濫平原。測(cè)井曲線為齒化線形,接觸關(guān)系為頂部、底部漸變,巖性以灰綠色泥巖為主。
圖3 劉官莊油田館陶組沉積微相識(shí)別模板
圖4 劉官莊油田館三段順物源沉積微相連井、地震反演剖面(剖面位置見圖1)
圖5 劉官莊油田館三段垂物源沉積微相連井、地震反演剖面(剖面位置見圖1)
館三上段發(fā)育厚層泥巖夾砂巖曲流河沉積,可識(shí)別曲流河道、點(diǎn)壩、漫溢砂、泛濫平原4種沉積微相(見圖3),主要特征為:(1)曲流河道。測(cè)井曲線為鐘形、齒化鐘形,伴有少量漏斗形,接觸關(guān)系為頂部漸變、底部突變,巖性以灰色含礫砂和細(xì)砂巖為主。(2)點(diǎn)壩。測(cè)井曲線為箱形、齒化箱形,接觸關(guān)系為頂部、底部突變,巖性以灰色含礫不等粒砂巖和中細(xì)砂巖為主。(3)漫溢砂。測(cè)井曲線為低幅指形,接觸關(guān)系為頂?shù)淄蛔儯瑤r性主要為灰色細(xì)砂巖。(4)泛濫平原。與辮狀河沉積類似,發(fā)育灰綠色、紅褐色泥巖。
黃驊坳陷南部發(fā)育羊三木凸起盆內(nèi)物源和埕寧隆起盆外物源,羊三木凸起距劉官莊地區(qū)較遠(yuǎn),埕寧隆起位于研究區(qū)南側(cè)2.0~10.0 km處,研究區(qū)只受埕寧隆起物源供給及其產(chǎn)生的控沉作用影響[26,34-36]。在巖相、測(cè)井相分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)貝葉斯隨機(jī)反演及平面含砂率,確定沉積微相的垂向分布和平面展布,揭示近物源區(qū)河流相辮—曲轉(zhuǎn)換的特征。
由順物源地震反演剖面AA′(見圖4(b))看出,館三中、下段砂體規(guī)模較大,發(fā)育程度高,延伸連片性強(qiáng),砂體具有“南連北孤”的特征,二、三、四斷塊砂體多期疊置、連續(xù),一斷塊分期孤立,砂泥間隔成層。在連井微相剖面(見圖4(a))上,全區(qū)砂體底厚頂薄、底砂頂泥的特點(diǎn)明顯,館三下段辮狀河道與心灘壩易形成復(fù)合砂體,中段砂體規(guī)模、延伸距離減小,泥質(zhì)沉積增多,側(cè)面反映水動(dòng)力條件減弱與不穩(wěn)定,導(dǎo)致河道頻繁遷移;同時(shí)也引起河型的轉(zhuǎn)換,出現(xiàn)曲流河道微相和點(diǎn)壩沉積(見圖4(a)莊淺8、莊淺12井)。館三上段發(fā)育厚層泛濫平原和曲流河道、點(diǎn)壩砂體,偶見漫溢砂。受構(gòu)造抬升影響,館三中、下段遭受剝蝕,部分地區(qū)只保留館三上段的曲流河沉積地層(見圖4(a)劉7-9井),垂向向上、平面向北曲流化趨勢(shì)明顯。
由垂物源地震反演剖面BB′(見圖5(b))看出,館三段砂體規(guī)模、地層厚度自東向西減小,中、下段橫向連續(xù)且總體較好,向西變差,局部在莊淺33-41、劉1-18井之間砂體存在間斷,砂體垂向分層、分期特點(diǎn)顯著。連井微相剖面(見圖5(a))顯示,館三下段心灘河道橫向連通,縱向多期疊置,組合成大型復(fù)合砂體,厚度為10~20 m。館三中段東西兩側(cè)分別發(fā)育辮狀河和曲流河沉積,西側(cè)曲流河以河道、點(diǎn)壩沉積為主,伴有少量漫溢砂(見圖5(a));東側(cè)辮狀河砂體厚度減薄,砂泥交替頻率升高,西側(cè)發(fā)育厚層泛濫平原沉積,泥巖顏色為紅褐色和灰綠色(見圖5(a)),反映劉官莊地區(qū)東西兩側(cè)水體能量西弱東強(qiáng)。館三上段只發(fā)育曲流河沉積,曲流河道和點(diǎn)壩砂體孤立分布,具有厚泥夾薄砂的特征。
研究區(qū)館三下段發(fā)育一條貫穿北西—南東向的主河道和一條北東—南西向的分支河道(見圖6(d))。館三下段沉積時(shí)期為館陶組辮狀河初期,受近物源埕寧隆起控制,水動(dòng)力條件穩(wěn)定且強(qiáng),物源的充足供給使得河道寬闊且延伸距離遠(yuǎn)。全區(qū)富砂中心集中在主河道的二、三、四斷塊,呈面狀連片分布。平面上,高含砂率區(qū)大型心灘壩發(fā)育,壩體隨物源距離加大而數(shù)量增多、規(guī)模減小(見圖6(b、d))。
館三中段整體含砂率大幅降低,富砂中心分東部、南部局限面狀型和北部條帶點(diǎn)狀型兩種(見圖6(a)),含砂率明顯分異和北部泛濫平原廣泛發(fā)育,表明河型出現(xiàn)分化。在辮狀河發(fā)育區(qū),心灘壩為主要沉積體,但壩體大小和數(shù)量相較館三下段的有明顯減小與減少(見圖6(c-d))。水體能量減弱致使分支河道變窄,當(dāng)水動(dòng)力降低到一定程度時(shí),分支河道發(fā)生曲流化而向研究區(qū)北部延伸形成曲流河(見圖6(c))。館三中段在同一時(shí)期出現(xiàn)辮—曲共存的現(xiàn)象,平面上,表現(xiàn)“東辮西曲、南辮北曲”的特點(diǎn)(見圖6(c))。
館三上段初期發(fā)生洪泛,垂向上,全區(qū)大范圍發(fā)育灰綠色厚層泥巖,辮狀河消失,泛濫平原廣布,河流類型轉(zhuǎn)變成曲流河(見圖4(a)、圖5(a))。
綜合巖相與沉積特征,館三段河型垂向演化可劃分為3個(gè)階段:辮狀河階段、辮—曲過渡階段、曲流河階段,其中辮—曲過渡階段為辮狀河沉積,但曲流化特征明顯。
館三下段是水體流量最大、最穩(wěn)定的辮狀河階段,河流搬運(yùn)能量、物源供給強(qiáng),沉積物粒度較粗,底部可見河道礫巖相沉積,巖相類型以槽狀和板狀交錯(cuò)層理的含礫不等粒砂為主,是含礫的砂質(zhì)辮狀河。垂向上,砂體多見垂向加積型心灘壩或河道與心灘壩多期疊置形成大型復(fù)合砂體,砂體厚度為10~20 m,鉆遇井含砂率超過80%(見圖4(a)、圖5(a)、圖6(b))。平面河道區(qū)寬闊,內(nèi)部河道水體擺動(dòng)強(qiáng),不斷改道,使心灘壩發(fā)育在遍布像“辮子”一樣的河道之中,多個(gè)心灘壩易組合形成復(fù)合心灘,呈紡錘狀展布(見圖6(d))。
館三中段為辮—曲過渡階段,河流流量變化大、不穩(wěn)定,搬運(yùn)能力和物源供給弱于館三下段的辮狀河階段,塊狀層理、平行層理和槽狀交錯(cuò)層理發(fā)育(見圖2(b))。垂向加積的心灘壩數(shù)量和厚度明顯減少,中粗砂的鐘形正韻律河道砂體沉積增多(見圖5(a)劉2-3井、劉3-12、劉1-18井等),不穩(wěn)定的水體使河道擺動(dòng)頻繁,導(dǎo)致河道之間薄層河間泥出現(xiàn)頻率升高,含砂率下降到50%~90%,“砂包泥”的特征明顯,砂體的橫向連續(xù)性和縱向連通性一般,弱于辮狀河階段(見圖4(a)莊淺37-43井、圖5(a)劉3-12井)。在辮—曲過渡階段,辮狀河河道廢棄一般是緩慢廢棄,與活動(dòng)河道錯(cuò)綜相連,廢棄過程通常表現(xiàn)為辮狀河分支河道的發(fā)育和窄化或分支河道的曲流化,并不是真正意義上的廢棄,而是代表河型的轉(zhuǎn)化與河道廢棄過程中某一時(shí)期的特征。這種特點(diǎn)在劉官莊油田館三中段的河流平面形態(tài)表現(xiàn)為西部能量弱化的分支河道和中北部發(fā)育的曲流河(見圖6(c))。
館三上段沉積時(shí)期是河流演化的成熟期,水動(dòng)力條件最弱,全區(qū)只發(fā)育曲流河微相,泛濫平原廣布,沉積灰綠色厚層泥巖,砂體沉積主要為鐘形曲流河道和箱形點(diǎn)壩,厚層泥巖夾砂巖是曲流河階段最典型的特征(見圖4(a)、圖5(a)),含砂率降低到40%以下,河型完成由辮狀河到曲流河的轉(zhuǎn)換。
劉官莊油田館三段河流具有垂向“先辮后曲”、平面“東辮西曲、南辮北曲”的辮—曲沉積格局,砂體分布呈“早期疊置、中期過渡、晚期孤立”的特點(diǎn)(見圖4(a)、圖5(a)、圖6(c-d))。
圖6 劉官莊油田館三中、下段含砂率和沉積微相平面展布
從館三下段沉積初期的辮狀河,到館三中段出現(xiàn)的辮—曲共存沉積現(xiàn)象,再到館三上段完全發(fā)育曲流河,河型轉(zhuǎn)換在較短的地質(zhì)時(shí)期演變完成。在河流發(fā)育過程中,多重因素控制河型的演化,根據(jù)研究區(qū)沉積特征、構(gòu)造特征和河型演化規(guī)律,明確沉積物源供給減弱、氣候向炎熱轉(zhuǎn)變、地形坡度減緩、基準(zhǔn)面旋回上升4種因素在河流辮—曲轉(zhuǎn)換過程中起主要作用,其中構(gòu)造作用引起的物坡效應(yīng)是核心因素。
地形坡度陡緩直接影響水動(dòng)力大小,是影響河型轉(zhuǎn)化的外在因素,物源供給是河型轉(zhuǎn)化的內(nèi)在因素,體現(xiàn)在物源供給充足與否及物源的遠(yuǎn)近。陡坡供水能力強(qiáng),攜帶碎屑物粒度較粗,易發(fā)育辮狀河;緩坡水流量小,搬運(yùn)能力弱,攜帶碎屑物質(zhì)較細(xì),易發(fā)育曲流河。
劉官莊油田位于歧南地區(qū)埕北斷階帶,具有典型的坡折帶控沉作用,坡折帶砂體具有厚度大及縱向疊置、橫向連片發(fā)育的特點(diǎn),沉積砂體極易形成富集區(qū)[37]。研究區(qū)古近系沉積時(shí)期為構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的斷陷時(shí)期,沉降特征差異性分布明顯,東營(yíng)組暴露于地表而發(fā)生剝蝕,有大量的碎屑物作為物源供給。新近系館陶組進(jìn)入熱沉降階段,大范圍的緩慢沉降取代斷陷時(shí)期的差異沉降,造成古地形坡度較陡[26,38]。地震剖面顯示,自物源方向的四斷塊至一斷塊,構(gòu)造逐漸降低,地形的高低差異造成典型的坡折帶,形成以埕西斷層、莊6斷層、羊二莊斷層為界的階梯臺(tái)階(一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)臺(tái)階)(見圖7)。這種構(gòu)造作用形成的高坡度和靠近古隆起充足的物源供給組成的物坡效應(yīng),使館陶組沉積初期沉積物快速堆積并發(fā)育辮狀河。隨碎屑物搬運(yùn)距離的增大,水動(dòng)力條件和物源供給減弱,河流易發(fā)生曲流化。羊二莊斷層作為岐口凹陷中一級(jí)、二級(jí)構(gòu)造單元的東界,具有控沉作用[24],控制沉積的不同因素間發(fā)生關(guān)聯(lián)而產(chǎn)生同向或反向影響[39]。羊二莊斷裂控制的深斷裂體系,使得地形、坡度高差與物源搬運(yùn)距離對(duì)沉積產(chǎn)生的影響發(fā)生對(duì)沖,對(duì)水動(dòng)力強(qiáng)弱有正面效應(yīng)。受此影響,即使在距物源最遠(yuǎn)的一斷塊,館三上段辮狀河也穩(wěn)定發(fā)育。館三段構(gòu)造運(yùn)動(dòng)處于熱沉降拗陷期,為大范圍的緩慢沉降[33],熱沉降斷陷期結(jié)束時(shí),館三下段的快速堆積對(duì)地層填平補(bǔ)齊,導(dǎo)致館三中、上段物坡控砂效應(yīng)減弱,坡度降低,水體流量減小,攜帶物源碎屑物能力減弱,是館三中段沉積后期河流辮—曲轉(zhuǎn)換的核心因素。
圖7 劉官莊油田館陶組順物源地震剖面(剖面位置見圖1)
古氣候和基準(zhǔn)面旋回宏觀影響河型轉(zhuǎn)換,氣候環(huán)境的濕潤(rùn)與干燥影響降雨量的多少,進(jìn)而影響水流量的強(qiáng)弱,基準(zhǔn)面的高低決定可容納空間的大小。館三段沉積初期經(jīng)歷東營(yíng)運(yùn)動(dòng)使盆地基底抬升,導(dǎo)致區(qū)域地層基準(zhǔn)面下降[33],可容納空間減小,在濕潤(rùn)氣候下的河水流量充沛,配合物坡效應(yīng)的正向作用,館三下段辮狀河發(fā)育。古氣候由館三段沉積初期的濕潤(rùn)向館二段沉積時(shí)期的干燥轉(zhuǎn)變,館三下段辮狀河沉積后,基準(zhǔn)面開始上升,且位于上升初期,可容納空間開始增大[25,33,40],再加上物坡控砂作用影響,河型開始過渡轉(zhuǎn)換,向成熟的曲流河演化。氣候的干燥和基準(zhǔn)面的上升對(duì)館三段沉積中后期河流辮—曲轉(zhuǎn)換起輔助作用。
(1)劉官莊油田館陶組三段辮狀河和曲流河主要識(shí)別7種巖相:塊狀層理礫巖相、槽狀交錯(cuò)層理礫巖相、板狀交錯(cuò)層理砂巖相、平行層理砂巖相、塊狀層理砂巖相、槽狀交錯(cuò)層理砂巖相、塊狀層理泥巖相。測(cè)井自然伽馬曲線主要為箱形、鐘形、箱形—鐘形組合、指形、線形5類;主要確定6種沉積微相,辮狀河發(fā)育辮狀河道、心灘壩、泛濫平原3種沉積微相,曲流河發(fā)育曲流河道、點(diǎn)壩、泛濫平原、漫溢砂4種沉積微相。
(2)研究區(qū)近物源河流河型變化周期短,平面相帶轉(zhuǎn)換快。館三段河流河型演化經(jīng)歷辮—曲轉(zhuǎn)換,垂向呈“先辮后曲”,平面呈“東辮西曲、南辮北曲”的辮—曲轉(zhuǎn)換特點(diǎn)。館三下段到館三上段砂體呈縱向疊置、橫向連續(xù)為逐漸減弱趨勢(shì),表現(xiàn)“早期疊置、中期過渡、晚期孤立”的特征。
(3)在河型轉(zhuǎn)化過程中,館三段主要受三種因素共同控制。隨基準(zhǔn)面升高,可容納空間增大,物源供給相對(duì)減弱,地形坡度變緩,古氣候影響下的古環(huán)境變得干燥,館三段完成由辮狀河向曲流河的轉(zhuǎn)換。