松辽盆地南部黑1工区黑帝庙油层嫩四段沉积演化规律

凹陷在嫩四段沉积期广泛发育浅水三角洲前缘相带，形成了储层物性较好的水下分流河道和席状砂等薄层砂体，生储盖组合配置良好，具有良好的勘探开发潜力。

2 沉积相类型及特征
结合前人的成果认识，在对研究区取芯井精细观察描述的基础上，综合利用测录井等资料，识别出松辽盆地南部长岭凹陷黑1工区黑帝庙油层嫩江组四段主要发育浅水三角洲相和湖泊相，并进一步划分为三角洲前缘和浅湖2种亚相，以及水下分流河道、河口坝、席状砂、支流间湾、浅湖泥5种沉积微相。

2.1 浅水三角洲相
研究区嫩江组四段浅水三角洲相广泛发育，以三角洲前缘亚相为主，常见水下分流河道、河口坝、席状砂及支流间湾4种沉积微相类型。

三角洲前缘亚相位于海平面之下，为稳定的水下还原环境，是三角洲沉积作用最为活跃的地带，砂质沉积物丰富、集中[5]，同时也是三角洲砂体的主体。

水下分流河道沉积微相岩性以灰绿色或浅灰色粉砂岩为主，偶见细砂岩，砂岩分选性较好，砂体厚度多为2～5 m 。

研究区水下分流河道砂岩由多期小型正旋回沉积结构组成，横向连续性差，横截面呈顶平底凸的透镜状，发育小型—中型交错层理、平行层理、砂纹层理，可见冲刷充填构造。

GR 、SP 曲线形态以中—
0 引言
松辽盆地南部黑帝庙油层具有分布范围广、油藏埋深浅、储层物性好的特征。

近年来针对松南黑帝庙油层的一系列勘探工作取得了重大突破。

但随着松南黑帝庙油层嫩江组勘探开发的不断深入，人们发现嫩江组四段作为三角洲前缘相带的最前端，虽具有近源条件，含油层位多，分布面积广，但砂岩储层厚度较薄，普遍小于5 m ，呈“泥包砂”的特征，且横向变化快，平面非均质性差异明显，优质储层隐蔽性强，导致黑帝庙油层勘探开发难度逐渐加大。

因此，如何准确预测三角洲前缘薄层砂体分布，已经成为制约该区挖掘黑帝庙油层薄储层外扩潜力的关键。

1 区域地质概况
松辽盆地是中—新生代发育的大型复合型沉积盆地，具有
断坳双重结构[1]
,长岭凹陷是松辽盆地南部进行油气勘探的重点区块之一，位于中央坳陷区，为盆地内一个重要的生烃凹陷[2]。

本研究的黑1工区位于松南长岭凹陷中央凹陷带，构造地貌上具有北高南低的特征。

黑帝庙油层嫩江组是盆地内分布范围最广泛的地层之一，嫩四段是本次研究的重点层位，以嫩四段Ⅳ砂组和嫩四段Ⅵ砂
组为盆地坳陷结构中重要的含油层位[3]。

嫩江组沉积时期是松辽湖盆由极盛逐渐衰亡的标志[4]。

受控于沉积微相分布，长岭松辽盆地南部黑1工区黑帝庙油层嫩四段
沉积演化规律
杨昊(长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100)
摘要：综合利用岩心资料、分析化验测试资料以及测录井资料，以沉积学和高分辨率层序地层学理论为指导，在前人研究成果的基础上，对松辽盆地南部长岭凹陷黑1工区黑帝庙油层嫩江组四段储层进行研究。

研究表明：松辽盆地南部黑1工区黑帝庙油层嫩四段主要发育有浅水三角洲相和湖泊相，在此基础上进一步划分为2种亚相，5种微相。

通过ZTR 指数分析，可知研究区物源供给主要来自于东北部方向，属于湖泊—三角洲沉积体系，为一套进积沉积序列，体现了湖盆不断充填的过程，反映了工区物源体系供给逐渐增加，湖平面不断下降以及三角洲不断向西南方向推进的沉积演化过程。

关键词：松辽盆地；长岭凹陷；黑帝庙油层；嫩江组；沉积演化规律中图分类号：TE11
文献标志码：A
文章编号：1008-4800(2021)06-0176-03
DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.06.085
Sedimentary Evolution of Nen-4 member of Heidimiao Oil Layer in Hei-1 Work Area, Southern Songliao Basin
YANG Hao (School of Geosciences, Yangtze University, Wuhan 430100, China)
Abstract: Based on the core data, analysis test data and logging data, guided by the sedimentology and high-resolution sequence stratigraphic theories, combined with previous research results, the Nen-4 member of Heidimiaooil layer in Hei-1 work area in Changling Sag, southern Songliao basin was studied.The results show that it mainly develops shallow water delta facies and lacustrine facies, which can be further divided into two subfacies and f i ve microfacies.Through ZTR index analysis, it can be seen that the provenance supply of the study area mainly comes from the northeast, belonging to the lake-delta sedimentary system, which is a set of progradational sedimentary sequence, reflecting the process of continuous f i lling of the lake basin, and the sedimentary evolution process of gradual increase of provenance system supply, continuous decline of lake level and continuous advance of the delta to the southwest.Keywords: songliao basin; changling sag; heidimiao oil layer; nenjiang formation; sedimentary evolution
表着不同的母岩类型。

研究区黑帝庙油层嫩四段共鉴定出10余
种重矿物：包括锆石、电气石、金红石、石榴子石、锡石、绿帘石、
磁铁矿、白钛矿、板钛矿等，且重矿物组合基本相同。

以“锆石+
电气石+金红石”的稳定重矿物组合为黑1工区优势组合，且自
北向南稳定重矿物含量不断增加，表明研究区在嫩四段沉积期
沉积物向南不断搬运，稳定矿物不断富集。

ZTR指数是重矿物
中最稳定的3种矿物—锆石、电气石和金红石占透明重矿物
的百分含量，物源方向即ZTR指数由小到大的方向。

计算研究
区嫩四段ZTR指数可知，黑152井的ZTR指数为0.55，黑178井的
ZTR指数为0.7，ZTR指数由北向南逐渐增加，表明该时期工区
以北部物源为主。

嫩四段Ⅵ砂组时期，黑1工区以浅湖沉积和三角洲前缘沉
积共存为主。

三角洲前缘沉积主要位于工区东北部，发育有河
口坝和前缘席状砂2种沉积微相类型，其中河口坝沉积主要集
中在黑187井区和长深102井—黑179井一带区域，呈扇状分布。

工区中部及南部区域由于水体较深，砂体不发育，为浅湖沉积。

嫩四段Ⅳ砂组时期，黑1工区整体以三角洲前缘沉积为主，仅工
区南部可见小范围浅湖沉积。

三角洲前缘沉积发育有水下分流
河道、河口坝和前缘席状砂3种沉积微相类型，其中水下分流河
道沉积主要顺长深102井—黑175井和长深102井—黑171井一
线延伸，呈条带状分布；河口坝沉积主要集中在黑145井—黑
176井—黑152井一带区域和黑187井—黑40井—黑175井—黑
178井—黑171井—黑186井—黑179井一带区域，形状不规则，
分布于河道边部区域[8]；前缘席状砂继续向西南方向外扩。

总体来看，嫩四段沉积期湖盆面积大、水体浅、波浪作用较
弱，具备形成浅水三角洲沉积体系的条件。

随着湖岸持续退缩，
河流影响加大，陆源沉积物不断从东北部进积增多，工区内砂
岩沉积厚度随之增大，范围变广，且自东北向西南方向砂体厚
度逐渐减薄，以单支主河道带为主，河道延伸距离较远。

河道主
体累计厚度为3 m左右，最高可达4.5 m。

松南黑1
工区嫩四段Ⅵ
砂组沉积微相图如图2
所示，松南黑1工区嫩四段Ⅳ砂组沉积微
相图如图3所示。

图2 松南黑1工区嫩四段 图3松南黑1工区嫩四段
Ⅵ砂组沉积微相图 Ⅵ砂组沉积微相图
4 结语
(1)松辽盆地南部长岭凹陷黑1工区黑帝庙油层嫩江组四
段主要发育有浅水三角洲相和湖泊相，并进一步划分为三角洲高幅箱形、钟形为主，曲线内收敛。

河口坝沉积微相岩性以泥质粉砂岩和粉砂岩为主，砂质
纯净，分选较好，砂岩厚度多小于3 m。

研究区河口坝沉积微相
发育有小型交错层理、砂纹层理和粒序层理，可见水流波痕，冲
刷面少见，生物化石稀少。

垂向上，以向上变粗的反韵律为特征。

GR、SP曲线呈中—高幅漏斗形特征，曲线齿化，齿中线外收敛[6]。

席状砂沉积微相广泛分布于浅水三角洲前缘，在研究区黑
帝庙油层嫩四段沉积期，由于基底地层坡度较小，湖泊水体较
浅，水体能量变强，海水作用强烈，河道砂体受波浪的簸选逐渐
向两侧迁移，呈席状或带状广泛分布于浅水三角洲前缘形成席
状砂体。

席状砂的砂质纯、分选好，单层厚度较薄，一般不超过
2 m，主要以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，发育有交错层理、脉
状层理、波状层理、粒序层理和砂纹层理，沉积构造可见，生物
化石稀少。

垂向韵律以不明显的反韵律为主，GR、SP曲线表现
为低—中幅指形，微齿。

支流间湾沉积微相在研究区内以泥岩为主，含少量粉砂
岩或泥质粉砂岩。

泥岩多呈弱还原色，常见有杂色、灰绿色、浅
灰色等。

具水平层理、波状层理、变形层理和透镜状层理，可见
浪成波痕，见大量植物碎屑或生物化石，生物扰动构造发育。

支
流间湾沉积微相是区分水下环境与陆上环境的有效识别标志。

GR、SP曲线变化不明显，呈极低幅值的直线状或微齿状。

2.2 湖泊相
研究区嫩江组四段湖泊相发育类型单一，可细化至浅湖亚
相浅湖泥微相。

由于沉积物受波浪和湖流作用的影响较强，浅
湖泥沉积微相岩石类型多为深灰色泥岩沉积，泥岩颜色较上部
地层明显变暗，部分页理特征明显。

层理类型多以水平层理、波
状层理为主，浪成波痕有时可见。

生物化石丰富且保存完好，见
大量介壳化石和黄铁矿等自生矿物。

GR
、SP曲线呈中—低幅弱
齿化特征。

工区典型井嫩江组四段岩芯图如图1所示。

(a)黑158，1 494.5 m，波状层理 (b)黑178，1 652.55 m，冲刷面构造
图1 工区典型井嫩江组四段岩芯照片
3 沉积演化规律
陆源碎屑沉积物是物源区与沉积区在区域构造背景下有
机配置的产物[7]。

通过对研究区嫩四段取芯井的精细描述，结
合重矿物分析测试资料，进行物源体系分析，有助于明确研究
区古物源的相关信息(物源位置及性质、沉积物的搬运路径以
及盆地内的沉积特征、构造演化等)，同时对研究储层砂体展布
方向、油气成藏方位等方面也有着重要的影响。

陆源碎屑沉积物中母岩的性质、水动力条件的强弱以及重
矿物的搬运距离决定了重矿物的特征，不同的重矿物组合即代
[2]王宏伟.长岭凹陷黑帝庙油层岩性油藏勘探实践[J].特种油气藏，2015, 22(02): 59-62.
[3]李丹.松辽盆地南部长岭地区嫩江组储层特征研究[J].石化技术，2016, 23(01): 200-201.
[4]黄薇，国成石.松辽盆地黑帝庙油层油气藏的形成和分布[J].大庆石油地质与开发，2014, 33(06): 21-25.
[5]陈龙，陈红汉，王家豪，等.测井相在松辽盆地南部嫩江组三段沉积微相分析中的应用[J].特种油气藏，2011, 18(03): 51-55.
[6]朱现胜.三角洲体系沉积微相的测井识别方法与应用[J].断块油气田，2007, 14(05): 91-92.
[7]胡鹏，鲍志东，于兴河，等.碎屑重矿物差异与物源演化—以长岭凹陷乾北地区青三段—姚一段为例[J].中国矿业大学学报，2017, 46(02): 375-387.
[8]韩昊天.长岭凹陷黑帝庙油层沉积微相研究[J].石油知识，2016 (3): 60-62.
前缘和浅湖2种亚相，以及水下分流河道、河口坝、席状砂、支流间湾、浅湖泥5种沉积微相。

(2)基于物源体系分析，可以发现松辽盆地南部长岭凹陷黑1工区黑帝庙油层嫩江组四段主要受东北部物源供给影响，整体上属于湖泊—三角洲沉积体系，其自下而上沉积环境由N46时期的浅湖沉积和三角洲前缘沉积共存逐渐过渡到N44时期的三角洲前缘沉积。

(3)总结沉积微相平面展布规律可知，松辽盆地南部长岭凹陷黑1工区黑帝庙油层嫩江组四段为一套进积沉积序列，体现了湖盆不断充填的过程，反映了工区物源体系供给逐渐增加，湖平面不断下降以及三角洲不断向西南方向推进的沉积演化过程。

参考文献:
[1]张喜，黄玉欣，朱文方.松辽盆地南部嫩江组沉积演化特征[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷，2010, 7(01): 165-167.
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而在5月18日以后，这种水平位移情况开始逐渐下降。

由此
表明，锚索对深基坑南边一侧高边坡顶水平位移变化有着良好的控制作用。

随着施工进度的逐步开展，坡顶的水平位移变化在持续增加，尤其在7月9日至17日期间，增加幅度十分明显。

相关工作人员通过将Wy10、Wy11监测数据与WY9数据进行对比分析发现，这种情况的诱因主要是深基坑周围环境过于复杂，从而使得周边土体荷载过重，此外基坑在开挖程的中，未能及时对锚索进行支护，也是导致
Wy9的位移高于Wy10监测数据变化的重要原因。

图1 Wy9-Wy13坑顶水平位移监测数据
4.2.2 深基坑附近桩身变形数据分析
在该工程深基坑开挖工作持续1个月后，其桩身位移变化
的速度始终处于平稳状态，这种情况下，基坑外围土体对支护结构的作用力不大，且开挖施工的速度始终处于可控范围之内。

当连续开挖2个月后发现，ZBS 监测点开始和最初的位置发生的偏差高达到24 mm 的位移，且随着后续工作的进行，其偏差也在不断增大，同时又出现了桩身位移速度以及深基坑周围土体对支护结构的作用力也越来越明显[4]。

由于当地气候不稳定，在这时间段内，有几次较大的强降雨天气，使得深基坑南侧一边高边坡的抗剪能力大大降低，这在某种程度上就会促进整个坡体变形情况越来越突出。

由于基坑南边一侧高边坡附近的锚索上安装有锚索拉力计，所以即便锚索的张拉力未达到规定强度，也会对桩身变形的现象产生一定的约束作用。

4.2.3 深基坑锚索附近监测数据分析
在该工程深基坑开挖工作实施开展阶段，深基坑南边一侧
高边坡附近的锚索拉力也会出现不同程度的变化。

根据监测得到的实际数据，在首次测得ML3-ML5数据时，即2016年6月30日至31日，锚索张拉力并未到相应的规定强度。

而在二次获得监测数据后，即7月份，锚索张拉力值才出现逐步上升的趋势。

由此可见，在监测初期，深基坑开挖速度始终处于平缓状态，并且基坑支护结构的稳定性也与相应的设计要求相吻合。

在7月以后，由于基坑开挖速度逐步加快，再加上基坑周围堆载的材料下降，使得深基坑南侧一边高边坡的坡体出现较为明显的偏移现象。

当深基坑开挖工作持续到8月21日时，ML3-ML5监测数据已清晰地显示锚索张拉已无任何约束作用。

监测人员通过对ML5、ML3以及ML4的拉力测试的结果进行分析对比后发现：深基坑开挖速度和锚索使用寿命的影响成正比；深基坑周围的负载、临空面暴露时间，均为锚索拉力增加的原因。

5 结语
综上所述，通过实际工程案例的分析和平时经验可以证明，在地下连续墙做支护结构对基础结构稳定性有很大提高，能够确保整个工程项目的顺利进行。

通过对施工现场监测到的实际数据进行科学的分析对比可得出如下结论：在开挖深基坑过程中，基坑周围土体的载重、临空面暴露时间以及基坑开挖速度等都会对锚索张拉力起到一定的约束作用。

因此，只有在施工过程中对该工程深基坑地基进行科学合理的加固处理，在基坑周围外侧相应位置处设置排水沟，这样才能便于基坑开挖，工程项目的整体稳定性和安全性才能得到保证。

参考文献:
[1]吴佳灵. 浅析复杂周边环境深基坑支护结构设计及监
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