近岸水下扇的重力流砂岩特征及其分布规律——以鲁克沁油田东区梧桐沟组3油组为例

近岸水下扇的重力流砂岩特征及其分布规律——以鲁克沁油

田东区梧桐沟组3油组为例

吴昊;宋爽;杨少春;宋维琪

【摘要】通过岩性、岩石颜色、搬运机制等典型特征明确了研究区目的层近岸水下扇沉积体系,并总结出粗粒沉积物会\"瀑布状\"平铺散开使水道微相具有垂物源方向宽的特点以及水道间微相、扇中前缘微相的主要水动力搬运机制分别为重力流和牵引流的主要不同.充分利用岩心、测井、粒度、薄片分析等方法明确目的层砂岩主要属水道、水道间微相,为重力流成因,砂岩均在鲍马序列内部,并分析了重力流砂岩的宏观和微观特征,认为影响砂岩厚度的主要因素为沉积物的总量和其中砾石颗粒的含量.结合重力流砂岩成因的分析结论和研究区沉积体系特点,认为平面上单层砂岩难以大面积发育,但多层砂岩平面上可较大面积\"筛状\"分布.以井资料标定,利用地震属性聚类平面图识别出砂岩、砾岩的平面分布范围.

【期刊名称】《河南科学》

【年(卷),期】2018(036)010

【总页数】8页(P1599-1606)

【关键词】近岸水下扇;宽水道;重力流;砂岩

【作者】吴昊;宋爽;杨少春;宋维琪

【作者单位】青岛海洋科学与技术试点国家实验室,山东青岛 266237;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛 266580

【正文语种】中文

【中图分类】P586

近岸水下扇是洪水浊流快速堆积的扇形砂砾岩体，近几十年的研究发现在我国东部断陷湖盆中常见此沉积体系.断陷湖盆具有分割性强、凹隆相间、各凹陷都有自己沉积中心的构造格架及“山高湖深”的古地貌［1-2］.然而，断陷湖盆也并不是我国东部盆地所特有，西部吐哈盆地在二叠系许多凹陷也处于陆相湖盆的断陷期，因西部后期构造活动频繁剧烈对湖盆改造较大，现今构造格局很难找到断陷湖盆的样式.这类盆地的陡翼较陡的地形坡度，加上主物源方向的凸起本身也起伏不平，容易形成近岸水下扇沉积，已经成为陆相断陷湖盆的标志［3］.近岸水下扇沉积形成的重力流砂岩特点明确，发育广泛，多储存丰富的油气资源，对其展开研究具有深远的意义.本文通过对鲁克沁油田东区梧桐沟组3油组的近岸水下扇沉积研究，分析了该沉积体系的水道特征和重力流砂岩特征，总结出近岸水下扇的重力流砂岩特征及其分布规律.

1 研究区概况

鲁克沁油田东区位于整个吐哈盆地中部，鲁克沁油田的东南部，北以英也尔断裂为界，东南部边界北东走向，临近库木凸起，研究区东西平均长约15 km，南北平均宽约10 km，面积150 km2左右（图1）.凹陷在二叠系梧桐沟组沉积时期为一断陷湖盆，与东部陆相盆地相似，断裂以正断层为主.海西运动Ⅳ—印支运动Ⅰ时期后的构造活动，对凹陷构造形态改造较大使多数断层发生逆转，现今多以逆断层形式呈现，如今无法看到沉积时的构造形态［4］.

图1 鲁克沁东区构造单元平面图Fig.1 The plan of east area of Lukeqin tectonic unit

二叠系梧桐沟组3油层组（P2w3）根据岩性及旋回特征可分为3个小层，自下而上分别为3-3、3-2、3-1小层.油田东区二叠系梧桐沟组油藏目前还处于勘探阶段［5］，因此从沉积方面入手，对储集和开发油气有利的砂岩层展开研究有重要的实际应用意义.

2 研究区近岸水下扇沉积特征

国内外学者对近岸水下扇的亚相的划分方案较为一致，可分为扇根（内扇）、扇中（中扇）、扇端（外扇）三种亚相［6-11］.扇根亚相通常发育范围较局限，加之

研究区物源东南边界后期抬升剥蚀，故鲜见扇根亚相.近源沉积物供给对湖盆的不

断充填配合缓慢隆升的构造活动，会使湖盆水体发生周期性的深度变化，直接导致近岸水下扇和扇三角洲两种沉积体系会平面上间互出现，剖面上相互叠置［12-13］.近岸水下扇全部为水下沉积，岩石颜色多为灰色为主的还原色，尤其表现在

泥岩夹层的颜色，扇三角洲则常见氧化色［14-15］.根据这一典型识别特征，研

究区主体（3-3小层、3-2小层）为近岸水下扇沉积.

2.1 扇中宽水道特征

近岸水下扇扇中亚相的水道微相是整个近岸水下扇沉积体系中最主要的主体微相［16］，在研究区目的层也是最为常见.研究区水道微相岩性上最为直观的表现为

相对厚的粗质的砾岩（图2a），连续砾岩厚度可达100 m以上，砾岩分选很差，砾径大者可达10 cm，小到几毫米的细砾石并混杂砂质，磨圆不好，颜色为深灰色、灰色或者杂色.具备如此厚度的砾岩证明了近岸水下扇扇中依然保持着很高的

能量，归因于陡岸较大坡度带来的重力流动力，区别于扇三角洲体系以牵引流为主，砾岩厚度不会很厚.

图2 鲁克沁东区梧桐沟组3油组典型岩心照片Fig.2 The typical core photos of the 3 Oilbearing Horizon of Wutonggou Formation in east area of Lukeqin oilfield（a）取芯中连续较厚的灰色砾岩段，YING503井，3-3；（b）灰绿色泥

岩夹层，YING502井，1 957.32 m，3-2；（c）重力流泥砾，搅动构造，

YING503井，1 911.6 m，3-3；（d）鲍马AAA序列，块状正韵律，YING11井，3 583.95 m，3-2；（e）鲍马ABAB序列，可见递变层理、平行层理，YING401井，2 102.6 m，3-2；（f）鲍马ABC序列的BC段，B段可见平行层理，C段见波状层理构造，YING6井，2 373.65 m，3-2.

不仅仅是砾岩厚度，研究过程中发现，这种厚的砾岩在垂直物源方向的区域上具备较大的宽度.该区物源来自东南方向，从最西南边的YING503井到东北的YING11井陆上直线距离接近6000 m.沿垂物源方向的连井剖面（图3）可以看出，除YING503井外，其他井的3-2小层的下部和3-3小层，测井曲线特征表现为箱形，岩性为厚层的粗质砾岩沉积，符合水道微相.扇中水道微相具有如此的宽度，主要

是因为主水道（扇根）中沉积物顺着很陡的地势下冲，携带巨大能量难以在较窄沟道集中，水动力有瞬时极强的特点，会很快散开（过渡为扇中），水道不会像扇三角洲沉积体系一样成辫状散开，随着能量较迅速的释放，较粗的沉积物会如“瀑布状”平铺散开.

图3 鲁克沁东区梧桐沟组3油组垂物源方向连井剖面相及沉积模式（据严科沉积

模式改［13］）Fig.3 The profile facies in vertical source direction and the sedimentation model of the 3 Oilbearing Horizon of Wutonggou Formation in east area of Lukeqin Oilfield

2.2 水动力区分扇中水道间和扇中前缘微相

扇中水道间和扇中前缘微相为近岸水下扇扇中的另外两种微相，部分学者将两者加以区分［17］，也有部分不区分［11］.这两种微相在岩性组成上的确非常相似，都以砂岩、泥岩为主，但在砾岩较厚的水道旁，水道间有可能出现细砾岩.从微相

位置上看，水道间是水道下冲时的高部位，平面上距物源距离与旁边水道一样，故能量是继承水道，同样是以重力流为主；而扇中前缘为水道前方能量大量卸载的部