渤南-四扣洼陷沙四段地层发育特征及划分方法研究

摘要:在渤南－四扣洼陷沙四段发育特征研究的基础上，对该地区沙四段地层划分过程中所应用的古生物学、岩石矿物学、电性、地震地层学及烃源岩热解参数等特征进行了详细的研究，并将研究成果应用于录井现场具体实践中。

关键词:渤南-四扣洼陷；沙四段；地层划分方法

前言

渤南-四扣洼陷位于济阳坳陷沾化凹陷中部，勘探面积710平方千米，表现为四个凸起、两个洼陷、一梁的构造格局，发育孤西、义东、埕南断层。

目前，渤南－四扣洼陷钻遇深层（3500m以下）探井40多口(渤深3、4、5、8、义115、118、119、155、、171、172、173、161、义东301等井),其中渤深3、4、5、8、义155、172、173、义东301等多口井在沙四段获得工业油气流。

但是，由于该地区为多物源、多种相类型的沉积、相变迅速快，使得沙三段与沙四段之间、沙四段上下亚段之间的界线划分还存在许多争议，成为该区勘探主要制约因素之一。

1沙四段地层特征

1.1沙四下亚段

沙四段早期，义东断层下降盘及孤西断层下降盘地层明显加厚，在四扣洼陷洼陷主要形成冲积扇等粗相砂砾岩体，厚度较大；在南部斜坡带，罗11井以南井区则主要形成滨浅湖滩坝等分选较好的砂体；沙四下地层在渤深8井东北附近的埕南断层附近尖灭。

从沙四下地层等厚图可以明显的看到：沙四下沉积时期，罗家断鼻构造在南部的罗1井以南已有雏形，地形呈南高、东西低的特点，两个沉积中心分别位于新渤深1－新义深9井区，义172-义99井区，且明显以新渤深1井区沉积中心为主，地层最厚达到2000多米。

1.2沙四上亚段

沙四段上段地层沉积时，由于义东断层和孤西断层的强烈活动，东西两侧由于断层下降盘的对应下陷，罗家古鼻梁形成，局部湖水深度较沙四段下部沉积时加深，气候由干燥变为湿润。在湖盆东、西、南发育有冲积扇、扇三角洲、水下扇沉积，向湖盆中心逐渐过渡为较深湖沉积，四扣洼陷沙四上发育膏岩层，渤南洼陷发育含膏泥岩。

2沙四段地层划分方法

2.1古生物学方法

在地层划分过程中，介形虫、孢粉分析往往起着非常重要的作用。

义深4井2910～2987m发育一套近岸水下扇体，该套砂体是沙三段的还是沙四段，孢粉分析发现：井段2955-2987m，取岩心样品进行孢粉分析，孢粉组合特征为沙三段下部地层特征。

介形虫分析：井段3118.95-3128m分析岩心4块，发现中国枝管藻，纤细小星介，金星介，柳桥水螺，属沙四上部的化石组合类型，因此将沙三与沙四界线放在2990m。

2.2岩石矿物学方法

一般的，渤南-四扣洼陷沙三段下部发育一套以褐色油泥岩为特征的较深水沉积；沙四上发育一套灰色泥岩与粉砂岩、泥质砂岩互层，含膏泥岩，四口洼陷发育膏岩层；沙四下地层中砂岩增多，单层砂岩增厚，并出现大套的红层。

2.3电性方法

渤南-四扣洼陷地区，沙三段电阻率曲线为特征的高阻，底部呈明显的下斜坡形态，将沙三段底界划分在下斜坡电阻的底部；沙四上不同区带岩性组合特征不同，电性特征也有差异,各区带岩电特征差异较大。

2.4地震地层学方法

由于沙四段化石丰度相对较低，尤其是沙四下亚段化石更为稀少，岩性变化快，地震地层学方法在地层对比划分过程中起到非常重要的作用。

渤深8井沙四段下部见到粗碎屑砂岩、含膏泥岩，认为已进入沙四下亚段地层，通过对过义172－渤深8井地震解释发现，义172井沙四下砂岩集中段顶界在地震剖面上为一可连续追踪的中强反射轴，顶界深度为4010ｍ，追踪到渤深8井深度为5500ｍ，而渤深8井井底深度为5307ｍ，因而沙四上仍然没有钻穿。另外新义深9井3230-3552m岩性为石膏岩、石膏质泥岩，认为膏岩集中段是沙四下的地层，过义深4－新义深9－义东36井地震剖面发现，四口洼陷的新义深9井膏岩集中段相当于义东断裂带的义深4井沙四上礁灰岩，新义深9膏岩层为沙四上地层。

2.5地化烃源岩参数分析

对于渤南－四口地区来说沙三段烃源岩有机质丰度比沙四段高，所以烃源岩热解参数S1、S2值沙三段明显较高，沙四段较低；而沙三段烃源岩的成熟度一般低于沙四段，因此热解参数Tmax值一般沙四段高于沙三段。

3录井现场沙四段地层划分方法

3.1随钻地层划分方法

（1） 渤南洼陷中心第4套油页岩（油泥岩）集中段结束，出现薄层灰色砂岩、泥灰岩或进入深灰色泥岩、灰质泥岩、砂质泥岩低阻段，则进入沙四上。烃源岩热解参数值较沙三下明显降低，电性上，将沙三段底划在下斜坡电阻的结束处。

（2）义东断裂带沙三下底部多发育近岸水下扇砂体，沙四上发育礁灰岩滩坝。向东部四扣洼陷内沙三下砂体不发育，沙四上发育膏岩、含膏泥岩，是进入沙四上的标志。

（3）罗家鼻状构造带由南至北，构造位置由高变低，水体加深，沙三下砂岩不发育，沙四上岩性沉积规律依次为砾岩-灰岩、膏岩，向洼陷内含膏泥岩、暗色泥岩增厚。

（4）义东断裂带、四扣洼陷、罗家断鼻带沙四上发育礁灰岩、膏岩、碳酸盐岩及砾岩，沙四下发育红色泥岩，将沙四上底界划分在膏岩、碳酸盐岩集中段底，高阻结束处。

3.2地层划分过程中应注意的几个问题

（1）渤南洼陷西部义173井区，沙四上发育暗色泥岩、含膏泥岩，沙四下砂岩发育，泥岩为绿灰色、紫红色，钻遇砂岩集中段可作为进入沙四下标志，将沙四上底划分在砂岩集中段顶部，电阻开始抬起处。

（2）四扣洼陷的新渤深1、新义深9、义东36等井沙三段钻穿后直接进入膏岩集中段，而渤南洼陷的渤深5、渤深8等井在膏岩段以上还多发育一套含膏泥岩及暗色泥岩。

（3）渤北鼻状构造带、埕南陡坡构造带位于湖盆边缘，沙三期水位变化频繁，产生暗色泥岩灰紫色泥岩交互沉积，沙四段发育砾岩。

（4）在义170井区可能有孔店组地层，因为地震剖面上的反射特征与东营南斜坡及孤北洼陷的桩深1井区的孔店组地震反射特征相似，目前没有钻遇该套地层的井。

4结论

（1）孔店组分布范围较小，主要在罗家鼻状构造带上发育，分析沉积特征与孤北洼陷类似，缺失孔一段地层，分布面积约65平方千米。

（2）沙四下时期渤南-四扣洼陷湖盆较深，发育厚层的洪积扇砂砾岩体；沙四上时期四扣洼陷湖盆较浅，主要发育膏岩层。而渤南洼陷湖盆较深，上部多沉积了一套厚层的暗色泥岩。

（3）沙四下沉积中心分别位于新渤深1－新义深9井区和义172－义99井区；沙四上受到构造运动的影响，沉积中心迁移至渤深5-渤深8井区。

（4）沙三底界划在下斜坡电阻的底部，沙四上、下不同区带岩性组合特征不同，电性特征也有差异,各区带岩电特征差异较大。

（5）埕南陡坡带沙四、中生界砂砾岩均发育界线划分难度大，主要可依据地震剖面、古生物资料来进行分划分。

参考文献：

[1]王秉海，钱凯.胜利油区地质研究与勘探实践.东营：石油大学出版社，1992.

[2]赵澄林，朱筱敏.沉积岩石学.北京：石油工业出版社出版，2001.