金湖凹陷西斜坡阜宁组储集体沉积相研究

【摘要】金湖凹陷西斜坡紧邻三河次凹，资源潜力大。近年来，该区相继发现了多个含油气区块，已成为金湖凹陷增储上产的重要战场。本次研究以井资料为基础，通过岩心、测井、录井等综合资料，系统研究该区阜宁组主要储集体的沉积特征和平面展布规律。研究表明：阜二段为滨浅湖-半深湖相沉积，主要发育砂滩、砂坝、生物滩、浅湖泥4种微相，在局部地区发育残留水下河道砂；阜三段为三角洲前缘-前三角洲相沉积，主要发育前缘席状砂、远砂坝、河口坝、前三角洲泥4种沉积类型，同时，在临近半深湖区还发育少量浊积扇沉积。

【关键词】西斜坡 阜宁组 沉积相 沉积模式

金湖凹陷位于苏北盆地东台坳陷西部，为晚白垩系发育起来的断陷湖盆。其范围北起JH隆起，南至TC凸起、LTQ低凸起，西与ZBL隆起相连，东临LB低凸起，地跨江苏、安徽两省，面积5000km2，金湖凹陷可以分为CJ斜坡和西部斜坡2个主要的斜坡带，西部斜坡带紧临三河、东阳次凹，西临JH隆起，南接ZBL隆起，目前，区内已经发现了NH、FZ、AL、DY、CZ、GJ等多个含油气构造，斜坡带整体呈西抬东倾，走向为北东向，总面积约1500km2。

研究区阜宁组（E1f）与下伏泰州组（K2t）地层呈假整合-整合接触，与上覆戴南组（E2d）呈不整合接触，根据岩电性特征，自下而上依次可以划分为E1f1、E1f2、E1f3、E1f4 4个层系，其中主要的储集体为E1f1、E1f3砂岩和E1f2砂岩和生物灰岩，区内E1f1地层基本都没钻遇完全，本次研究我们主要针对E1f2、E1f3 砂岩、生物灰岩的沉积特征进行研究。

1 阜宁组沉积相研究

1.1 沉积相标志

沉积相标志包括岩性标志及测井相标志，这些信息可以反映井点处相应层段的沉积相类型和沉积环境特征。本次研究受条件所限主要以测井相标志为主，测井曲线形态是分析沉积相的良好的地球物理标志，通过分析测井曲线的幅度、形态、顶底接触关系、曲线的光滑程度等可以分析沉积环境。

测井曲线形态取决于沉积时期的水动力能量和物源供应条件，测井沉积微相是沉积环境变化引起地下岩层地球物理性质变化在测井响应上的产物，测井相分析的目的就是基于从一组能反映地层特征、并与周围其他地层区别开来的测井响应中，提取测井曲线的各类变化特征，包括幅度特征、形态特征、接触关系等以及其他测井解释结论，将地层剖面划分为多个测井相，最终达到利用测井资料来描述、研究地层的沉积相。

本区沉积相所对应的电测曲线形态主要可以分为以下几种：

（1）钟形：钟形曲线幅度自下而上随砂岩中泥质含量的增加过渡为泥岩，而呈下高上低的钟形。对应岩性主要为粉砂岩、细砂岩渐变至泥岩。这种曲线反映水流能量向上逐渐减小或物质供应量降低的正粒序结构或水进层序。有时因层内泥质含量变化，曲线向泥岩基线方向略回返而出现齿化现象。在研究区内，这种形态的测井曲线主要代表三角洲的前缘水下分流河道沉积。

（2）箱形：曲线顶底突变，对应岩性主要为细砂岩、不等粒砂岩及粉砂岩，中间夹有泥质隔层。反映的是沉积过程中物源供应丰富和水动力条件稳定、快速堆积的结果，三角洲前缘水下分流河道由于上部的细粒部分受到冲刷，往往在电测曲线上呈现这种箱型的形态。其中，齿化的箱型代表物源供应充足但改造不彻底，沉积过程中能量快速变化。同时多期河道重叠也会呈现箱型。在本区内，这种形态的测井曲线主要代表三角洲的前缘水下分流河道沉积以及滨浅湖的残留河道和滨湖砂坝沉积。

（3）漏斗形：曲线上部突变，中～高幅。对应岩性主要为粉砂岩。此类形态的曲线反映砂体向上建造时水流能量加强，颗粒变粗，分选性变好的特点，表现砂体上部受波浪改造而泥质含量降低，砂质含量相对增加，此外也可代表砂体前积。这种曲线形态反映了反粒序结构或水退层序。一般代表三角洲前缘河口坝、远砂坝砂体。

（4）指形：指形曲线代表较强能量环境形成的中等厚度（厚度大于2m）的均匀粗粒沉积。对应岩性以细砂岩及粉砂岩为主。一般代表三角洲前缘席状砂或滨浅湖滩坝沉积。

1.2 沉积相类型

1.2.1 湖泊相类型

金湖凹陷西斜坡阜宁组沉积期属于陆相断陷型湖盆，其沉积作用受构造运动的制约和控制。湖泊相进一步分为滨浅湖亚相、湖湾亚相、半深湖-深湖亚相，金湖凹陷西斜坡地区阜二段的沉积相类型主要是滨浅湖、半深湖亚相。

（1）滨浅湖亚相

滨浅湖亚相是指枯水期最高水位线至浪基面之间的地带，其分布范围和规模严格受湖盆结构和演化阶段控制。岩性为浅灰色或灰棕色粉砂岩、泥质粉砂岩及棕色或暗紫色泥岩互层。在阜二段沉积期，凹陷边缘广泛发育粒屑灰岩和生物灰岩，灰质含量较高。因间歇性出露水面，多具暴露标志及钙质结核。发育水平层理、波状层理、楔状或低角度的交错层理，揉皱变形等构造。潜穴构造较发育，生物扰动较强烈。自然电位曲线除在薄砂层处有低幅度突起外，总体较平直。

（2）湖湾亚相

此类主要见于金湖凹陷西斜坡地区阜二段地层中。岩性为棕色、暗棕色含粉砂质泥岩和粉砂质泥岩互层，含石膏和白云质结核，石膏的产状有星散状、薄层状和脉状，经成岩后生变化部分石膏被方解石交代。含少量湖花介化石。大多呈块状构造，有时可见水平―波状层理。

（3）半深湖―深湖亚相

岩性以灰黑色或深灰色泥岩、泥页岩、钙质页岩、油页岩为主，夹薄层含粉砂质泥岩，为静水还原环境，自然电位曲线平直状。

1.2.2 三角洲相类型

三角洲沉积体由陆向湖可划分出三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲三个亚相，本区阜三段的沉积类型主要是三角洲前缘亚相。

三角洲前缘是三角洲中砂体集中发育带，处于河口以下滨―浅湖缓坡带，是河湖水体共同作用的地带。总体上看，三角洲前缘为向湖方向倾斜、变厚的楔状体，垂向上具有向上变粗的粒序，根据钻井岩心及综合录井分析，三角洲前缘主要包括水下分流河道、河口坝、远砂坝和水下分流间湾等微相。

（1）水下分支河道

水下分流河道具正韵律结构，以浅灰色中细砂岩、粉砂岩组成，砂层厚5～10m。自然电位曲线多为钟形、微齿的箱形或者箱―钟形，其幅度向上减小，往上细齿增多，齿中线内收敛，底部有突变和渐变两种。

（2）河口坝

河口坝是由河流带来的砂泥物质在河口处因流速降低堆积而成。随着三角洲不断向湖心方向推进，河口坝主体部位逐渐向前推移，依次盖在河口坝尾部和三角洲泥之上，因此在剖面上表现为反韵律，并构成识别三角洲的重要标志。单砂体厚度一般3―8m，砂岩层的厚度、粒度和交错层理的规模均表现出向上变大、变粗的趋势。自然电位曲线多为漏斗状，曲线下部齿化，齿中线由缓向上变陡，具外收敛特征，前积式幅度组合，曲线上部为加积式幅度组合，微齿，齿中线近于水平。

（3）远砂坝

远砂坝位于河口坝前方较远部位，又称末端砂坝。沉积物比河口砂坝细，主要由粉砂和少量粘土组成，层序上位于河口坝之下，前三角洲泥之上，形成下细上粗的反旋回沉积特征。

（4）水下支流间湾

水下支流间湾常发育在两个水下三角洲体之间或前缘多个朵状体之间，与开阔湖畅通，主要由泥岩夹泥质粉砂岩透镜体组成。水平纹理发育，生物扰动作用强烈。向下渐变为浅湖泥岩。

2 阜二段沉积特征

E1f2地层厚度在150～200米，自上而下可以划分为3个亚段，E1f21主要为“泥脖子”、“王八盖”、“七尖峰”、“四尖峰”段，是主力生油层段，局部地区发育生物灰岩沉积，厚度为50～70米，E1f22主要为砂泥岩薄互层，厚度在40～50米，E1f23主要为“山字型”段，也为砂泥岩互层，厚度在40-60米，是该区的主要储集层。

E1f23沉积特征相对于E1f1时期表现为水进的特征，沉积类型从E1f1河道沉积逐步过渡为湖相沉积为主，主要为滨湖亚相、浅湖亚相和半深湖亚相，沉积微相包括浅湖沙滩、砂坝、浅湖泥湾等，早期河道虽然经过改道和多期改造，但在局部地区仍然保留了残留河道的特征，发育残留水下河道砂。

通过区内多口井的岩电性特征分析认为，该时期存在两套物源的供给，其中主物源方向来自西南部ZBL隆起，物源供给充足，延伸距离远、范围大，次物源方向来自西部JH隆起方向，物源供给相对不足，延伸距离近、范围窄。两支物源在西斜坡GJ-CZ地区汇聚，是砂体有利发育区。

E1f22沉积时期水体继续加深，E1f23时期的残留水道被进一步水体改造―消失，沉积类型为湖泊相沉积，主要为浅湖泥沉积，砂体发育相对较少，同时，该时期区广泛发育碳酸盐相沉积，发育生物滩、生物坝等，由于受古水深和古地貌影响，生物灰岩主要发育在中-外坡带，如NH、CZ、LZ等地区较发育，而往内坡-深凹地区逐渐减少-不发育。生物灰岩储层是该区一类比较重要的储层，区内多口井在生物灰岩段都见到了油气显示，且部分灰岩段由于裂缝发育，往往能获得比较高的油气产量。

E1f21沉积时期，水体进一步加深，湖水范围达到阜二段沉积期最大，主要发育深湖-半深湖沉积体系。沉积物主要为半深湖-深湖泥，没有砂体沉积，是E1f22、E1f23砂体很好的生油层和区域盖层 。

3 阜三段沉积特征

E1f3地层厚度在200～250 m米，按沉积旋回自上而下可以划分为3个亚段，分别为E1f31、E1f32、E1f33。E1f31主要以泥岩开始，向上过渡为粉砂岩，至阜四段深湖-半深湖相暗色泥岩结束，E1f32主要以泥岩和粉砂岩互层，是阜三段中储层较发育段，是该区重要的储集层段。E1f33为一套反旋回沉积特征，以泥岩开始，向上过渡为砂岩，粉砂岩，至一套稳定的暗色泥岩为底界。

E1f33沉积时期，湖水范围较阜二段晚期减小。在金湖凹陷西斜坡西南和西北部方向，发育了三角洲沉积。在临近三角洲前缘的半深湖区发育了少量浊积扇沉积。

E1f32沉积时期沉积范围更大，湖泊面积进一步缩小，在西北部的缓坡带也发育小规模三角洲沉积，但由于受湖浪改造较强，在三角洲前段形成滨浅湖滩坝沉积 。

E1f31沉积时期，沉积格局与E1f32、E1f33基本相同，但该时期半深湖沉积范围比早期大一点。

总的来看，阜二段与阜三段沉积格局、物源方向与形成的砂体类型基本相同，在金湖凹陷的西南方向发育三角洲沉积为主，北部缓坡带发育小型三角洲及滨浅湖滩坝沉积。此外，阜二段发育有特征性的生物滩沉积，而阜三段临近三角洲末端的深湖区浊积扇较为发育（图1）。

4 结论及认识

（1）研究认为金湖凹陷西斜坡地区阜宁组沉积物主要来自西南部张八岭隆起，次要物源方向为北部建湖隆起，两支物源在西斜坡GJ-CJ地区交汇，是砂体有利发育带，是下步勘探储层“甜点区”；

（2）阜一段到阜二段沉积时期主要为水进的过程，阜二段主要为滨浅湖-深湖相沉积，发育砂滩、砂坝、生物滩、浅湖泥4种微相；阜二段到阜三段沉积时期表现为水退的特征，相类型从湖相过渡到三角洲相沉积，本区阜三段主要为三角洲前缘-前三角洲相，主要发育前缘席状砂、远砂坝、河口坝、前三角洲泥四种微相；

（3）西斜坡北部缓坡带主要发育生物礁油气藏，主要位于LZ、CZ、GJ一带，有利层段为E1f22；此外还发育构造岩性油气藏，主要分布在LZ、GJ地区，有利层段为E1f23及E1f32-E1f31。在北部缓坡带三角洲前缘，若发育同生断层，则砂体上倾方向可能受同生断层遮挡，砂体前缘下倾尖灭，侧缘尖灭，呈悬挂状分布于断层下降盘形成断层-岩性油气藏，主要分布于CZ、LZ地区，有利勘探层位为E1f23；

（4）E1f22处于湖侵体系域时期，由于受海侵作用的影响，湖盆水体加深，在西斜坡滨浅湖地带适宜生物生长的环境中发育了大量生物滩沉积，如刘庄、崔庄、高集、HX5-HX6井一带，这些生物滩沉积储集物性好，且靠近三河次凹，离油源较近，上覆厚层湖侵泥岩，发育广泛，封盖条件好，极易形成岩性油气藏。

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