渤南地区沙四下红层沉积特征及模式研究

【摘 要】渤南地区沙四下亚段沉积发育了规模很大的红层沉积，通过对该区岩心观察、沉积构造、碎屑颗粒粒度、沉积物垂向叠加样式和古环境等资料描述，表明了红层沉积具有重力流沉积和牵引流沉积作用并存的特征，并结合地震相分析，认为该区发育冲积-河流相沉积，并在单井相分析和沉积相平面展布的基础上建立了该区沙四下亚段红层冲积-河流沉积的相模式。

【关键词】红层；沉积特征；冲积-河流相；相模式

渤南地区自2010年完钻的L68井沙四下红层取得突破以来，红层含油范围不断扩大，打开了沙四下勘探的良好局面，目前钻遇沙四下地层厚度超过50m探井共40余口，见油气显示井28口，获工业油流井9口，除xinbosh1井外，其余揭示地层较少，勘探程度很低，有巨大的勘探潜力。根据以往认识，渤南地区沙四下亚段红层为洪水-漫湖沉积，然而通过对渤南地区沙四下亚段的沉积特征进行分析描述，结合本区的区域构造背景，认为发育冲积扇-河流相沉积。

1地质概况

1.1构造特征

渤南地区是渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷西部的一个次级构造单元，北部陡坡带为埕南断层下降盘东段，勘探面积约为200km2。红层是凹陷断陷初期氧化环境下的沉积物，沙四下沉积时期，渤南地区主要受孤西、义东、罗西三条断层差异性活动影响，导致了沙四下地层分布有明显的差异性，形成了西南高、东北低地貌特征，沙四末期的局部抬升，使得西南部红层遭受强烈剥蚀，具有北断南超，底超顶剥和东厚西薄的特征。

2沉积及储层特征

2.1岩石学特征

通过研究区岩心薄片观察、录井、测井资料分析，该区沙四下亚段主要发育紫红色或红色粉细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩以及含砾粗砂岩，表明沉积以氧化环境为主。泥岩与含砾砂岩、细砂岩互层沉积，细碎屑岩类略显正韵律，是冲积-河流环境的反映。

2.2　沉积粒序特征

该区红层沉积构造类型丰富多样，通过对L68井沙四下亚段的岩心观察，可见粒序层理及块状层理，反映重力流沉积和水上沉积作用，属于辫状河道和心滩沉积的表

现。同样在L68井沙四下亚段的岩心可见，平行层理、交错层理以及粉砂质泥岩和泥质砂岩中的生物遗迹，反映了红层的牵引流沉积和水下沉积作用，是河漫湖泊和泛滥平原的沉积特征。

2.3　沉积物粒度特征

粒度是沉积物的主要特征，对该区重点井作粒度概率图，主要有直线式、一跳一悬式、滚动跳跃加悬浮式等类型。其中直线式粒度概率图粒度区间跨度大，是典型的重力流沉积粒度曲线，主要出现在冲积扇沉积中；高斜一跳一悬式，跳跃次总体与悬浮次总体交截点值较高，表明沉积物以细粒组分为主，河流沉积环境中的河漫滩、河漫湖泊多具该类型的粒度概率曲线。低斜一跳一悬浮式，粒度区间变化范围大，跳跃次总体与悬浮次总体交切点值一般为1-3Φ，表明沉积物粒度较粗、分选中等到差，反映重力流向牵引流的过渡，属冲积扇末端和辫状河道沉积；多滚动多跳跃加悬浮式，曲线形态变化多拐点，具有泛滥平原和心滩沉积的特征。

2.4　垂向叠加样式及测井曲线特征

从重点井的沉积旋回可以看出，底部发育含砾砂岩或粗砂岩，向上粒度变细，砂体厚度变薄，泥岩发育在旋回顶部，单层厚度较小，反映了基准面持续上升，沉积可容纳空间增大。测井曲线多为齿化漏斗型和箱型，中间段泥岩基线稳定，GR低值，SP明显异常的曲线特征，说明砂岩泥质含量低，质纯，渗透性好，这都表现出了河流相砂岩的特征。

3红层沉积模式建立

3.1单井相

根据取心井的岩性特征、沉积构造、垂向序列、测井曲线等相标志，结合古生物、古气候背景，综合分析得出该区发育冲积扇和河流两种沉积类型，并进行了亚相和微相划分。

在bosh4井中，从沉积构造中看出红色的泥质沉积岩性粒度较粗、磨圆不好、分选差，以及岩心中层理不发育或少见薄的水平层理证明了是干旱-半干旱地区冲积扇沉积。根据沉积特征进一步划分为扇根、扇中、扇端亚相。在地震反射剖面上，冲积扇沉积以粗粒砂质沉积物为主，在洼陷边缘垂直沉积走向剖面上常见透镜状沟道充填反射，内部反射结构多比较杂乱，与单井相有很好的对应关系。在L68井中，根据沉积构造，粒度概率曲线图，岩心观察确定为河流沉积。并将河流沉积分为河漫与河床等亚相。地震上多表现为中振幅，中-弱连续的亚平行反射或者空白反射。主要发育在沿凸起向洼陷倾斜的过渡区。连续性向好，反映细粒沉积物成层性变好，体现了河流相的沉积特征。

3.2沉积相平面展布

根据单井沉积相，结合区域构造背景和油水关系，从点到线选择渤南地区过L9-Y283的连井线，绘制了沉积相剖面展布图。边缘发育冲积扇，内部发育河流相。利用单井相的分析结果结合地震相，画出了本区沙四下红层的平面展布，主要是冲积-河流沉积，由近及远依次发育冲积扇、泛滥平原、辫状河道、心滩、河漫滩及河漫湖泊。辫状河道与心滩是主要的储层发育区。

3.3红层沉积模式

在进行单井相、平面相研究的基础上，结合区域地质背景，建立了渤南地区沙四下亚段的沉积相模式。垂向上沙四段整体为一水进旋回。

4结论

本文通过对渤南地区沙四下亚段红层沉积构造、岩心、录井、粒度概率及古生物等资料分析，同时结合该区的地震相特征，认为该区沙四下红层为冲积扇-河流相沉积；　通过对该区的相标志描述，把渤南地区沙四下红层沉积划分为冲积扇和辫状河道、心滩、泛滥平原以及河漫滩等沉积类型，并根据平面和剖面展布特征建立了沉积相模式。通过研究表明，该区的心滩沉积和辫状水道沉积是重要的油气储集层，加强该区的储层分布规律预测和综合沉积体系的研究，渤南地区沙四下亚段红层勘探一定能够大有作为。

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作者简介：

王宗家，现在胜利油田分公司物探研究院从事地质综合研究工作。