辽西低凸起锦州25-1南油田沙二段沉积体系特征及演化

程 奇，吕坐彬，张占女，周凤军，李广龙，房 娜

(中海石油(中国)天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300452)

辽西低凸起锦州25-1南油田沙二段沉积体系特征及演化

程 奇，吕坐彬，张占女，周凤军，李广龙，房 娜

(中海石油(中国)天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300452)

渤海油田古近系沙河街组普遍发育辫状河三角洲沉积，其沉积背景复杂，储层横向变化快。以锦州25-1南油田沙二段为例，综合运用岩心、测井、地震、古生物及重矿物等资料，以层序地层学理论为指导，建立精细层序地层格架，并以此为基础开展了沙二段沉积特征精细研究。研究表明：①锦州25-1南油田受控于双物源，沙二段可划分出3个四级层序，9个五级层序；②分析各级层序的沉积特征及演化规律，建立了等时层序地层格架下的锦州25-1南油田沉积模式；③应用研究成果有效指导油田各四级层序开发策略。

锦州25-1南油田;沙二段;古地貌;层序地层;辫状河三角洲前缘

锦州25-1南油田发现于2002年,位于渤海辽东湾海域辽西低凸起中北段(图1)，是辽西低凸起上发育规模较大、开发效益较好的油田之一，其中沙二段是主要油气产出层段。开发初期前人研究沙二段主要发育层状构造油气藏，随着油田不断开发，新钻井资料逐渐丰富，油气藏类型逐渐复杂，主要为构造岩性油气藏，揭示出油田沉积特征的复杂性。

图1 锦州25-1南油田地理及区域位置图

本文根据岩心、录井、测井和分析化验资料，结合地震等资料，运用沉积学基本原理和方法，在区域沉积模式的指导下研究锦州25-1南油田沙二段的层序地层特征与沉积相的构成、演化与分布规律，结合在层序格架内辫状河三角洲的演化特点，对受古地貌控制的辫状河三角洲沉积特征开展深入研究，建立油田精细沉积模式，对油田实现增储上产具有重要意义。

1 油田地质概况

辽东湾地区古近纪呈北东走向的凸-凹相间构造格局，形成3凹2凸共5个次级构造单元[1]，自西向东分别包括辽西凹陷、辽西低凸起、辽中凹陷、辽东凸起、辽东凹陷。各构造单元均呈北东-南西向相互平行展布。锦州25-1南油田位于辽西低凸起中北段，西侧以辽西大断层为界紧邻辽西凹陷中洼, 东南呈缓坡向凹陷过渡，毗邻辽中凹陷中、北洼，处于油气富集有利位置[2-4]。该地区主要发育太古宇潜山、古近系沙河街组、东营组和新近系馆陶组、明化镇组等地层。油田油藏埋深较深，测试产能高，油藏丰度高。含油层系为沙河街组的沙二段和太古宇潜山，原油具有中等密度、低黏度、含硫量低、胶质沥青质中等、含蜡量由低到高的特点。

2 锦州25-1南油田层序地层格架

锦州25-1南油田沙二段地层层序划分，三级层序识别参考辽东湾地区的层序格架划分方案[5-9]。以此为基础，利用钻井、测井、岩心和高分辨率三维地震资料进行四级层序的划分与对比，将锦州25-1南油田沙二段划分1个三级层序，3个四级层序(SC1～SC3)(对应于3个油层组)和9个五级层序(对应于9个砂层组)。锦州25-1南油田沙二段伴随着基准面升降和可容纳空间增减的变化，纵向上沉积亚相自下而上具有辫状河三角洲前缘-前三角洲的交互演化序列，反映出两个湖平面变化旋回。

3 锦州25-1南油田沉积特征

3.1 微相特征

(1)水下分流河道：研究区典型发育的微相类型之一，主要由灰色细砂岩、粉细砂岩组成，垂向上呈现下粗上细的正旋回沉积序列；单层厚度一般2～5 m，最厚也不超过10 m；各单砂层底部为突变接触，底部常含泥砾和冲刷侵蚀现象，沉积构造由下而上为平行层理，小型槽状、板状交错层理，波状层理及水平层理；自然电位曲线多为钟形，箱形及箱形-钟形。

(2)水下溢岸：水下溢岸沉积微相位于水下分流河道的两侧或前缘，沉积物粒度较细，以粉砂岩为主其间夹少量的黏土夹层，常含植物碎片。其水动力条件比水下分流河道主流线弱，相应的沉积物粒度变细，泥质含量增加，主要由粉砂岩组成；砂体单层厚度小，一般为1～3 m；其垂向沉积构造序列与分流主河道相似，即底部为冲刷面，向上过渡为块状层理、平行层理、板状交错层理、槽状交错层理、水平层理，但交错层理的规模有所减小；自然电位曲线为低幅刺刀形为主，微电阻率曲线呈齿化箱形。

(3)水下分流间湾：主要为一套细粒悬浮成因的泥岩、粉砂质泥岩、少量粉砂岩或泥质粉砂岩；砂质沉积多是洪水季节河床漫溢的结果，砂层中具波状、上攀、波状交错等层理；自然电位曲线为低幅锯齿形。

(4)河口坝：研究区最为发育的微相类型，单层厚度一般2～6 m；形态呈新月型、朵状、条状等；岩性主要由浅灰、灰白色粉细砂岩及细砂岩组成，分选较好；沉积构造主要有槽状交错层理、浪成砂纹层理；自然电位曲线为齿化箱形、漏斗形，反映出下细上粗的结构特征。

(5)远砂坝：主要为粉砂岩，含细砂、黏土。沉积构造有韵律层理、波状层理、浪成交错层理；垂向层序上位于前三角洲泥质沉积之上，河口砂坝沉积之下。砂体单层厚度较河口坝薄，单个沉积序列的厚度一般为1～3 m，纵向上为下细上粗的反旋回沉积序列；粒度概率曲线为双段式，悬浮总体较发育；测井相表现为中到低幅的反向刺刀形、指形，或低幅漏斗形。

(6)席状砂：砂质较纯，分选好，多由粉砂岩组成，其间为薄层泥所隔开，单个沉积序列的厚度一般为0.5～1 m；有小型上攀、波状交错等层理，粒度概率曲线分布为高悬浮陡跳跃两段式；在测井曲线上表现为低幅度的微齿化曲线。

(7)前三角洲泥：主要由深灰色泥岩组成，中间夹杂粉砂、泥。

(8)浅湖泥：发育深色泥岩，由于泥岩分布连片，本次研究过程中将水下分流间湾、前三角洲泥和浅湖泥皆划为滨浅湖泥。

将表1的数据代入公式(1)即可得到各评价指标的云模型参数，取k为0.01。运用正态云发生器分别对上述10个评价指标生成相对应的综合云模型，并选取其中结构面的倾角指标和mrqd指标的云模型，分别如图1和图2所示。

3.2 单井相分析

JZ25-1S-6井位于锦州25-1南油田6井区，钻遇完整沙二段地层。根据区域沉积相分析、结合岩心和测井曲线特征，JZ25-1S-6井沙二段主要发育辫状河三角洲前缘和前三角洲两个亚相，单井上可识别出辫状水下分流河道、河口坝、席状砂、远砂坝、水下溢岸、水下分流间湾、浅湖泥等7种微相类型。

3.3 沉积相平面展布特征

本文以辫状河三角洲沉积模式为指导，基于单因素分析综合作图法的思想，在单井相、剖面相分析的基础上，结合砂地比等值线图、砂岩厚度图等单因素图件分析和地质背景资料分析[10-11]，锦州25-1南油田受西北和西南两支物源控制，分析了五级层序沉积相平面展布特征。

(1)SC3层序，基准面的上升而形成水进层序，整体表现为纵向上发育水进微相沉积序列，横向上发育退积型三角洲，SC3层序可进一步划分出3个五级层序(SC3-3～ SC3-1)(图2a)。

(2)SC2层序，基准面变化不明显，物源供给明显变弱，尤其是西北物源供给变弱，主要发育辫状三角洲前缘远端沉积，以6、4D井区小型河口坝、远砂坝、席状砂沉积为特征(图2b)。

(3)SC1层序，基准面的下降而形成明显的水退层序，湖域面积开始缩小，河水动力增强，物源砂体不断向湖盆推进，发育建设性三角洲。该时期物源供给充足，河口处发生大规模的沉积物卸载，发育大规模连片分布的河口坝及席状砂。自下而上，沉积范围逐渐扩大，进积过程(图2c)。

4 沉积演化及模式建立

4.1 沉积演化规律

由于古地貌、基准面升降和沉积物供给的联合作用，锦州25-1南油田沙二段沉积经历了古地貌逐渐被填平的过程，湖平面经历了上升(水进)-下 降(水退)的过程，沉积物的供给经历了充足-不充足-充足三个阶段。使锦州25-1南油田沙二段辫状河三角洲演化明显表现为以下3个阶段。

图2 沙二段五级层序沉积相平面分布和砂体等厚图

SC3层序主控沉积因素是古地貌，沟谷水道充填，湖平面略上升，退积,发育水下分流河道沉积微相。SC2层序主控沉积因素是物源供给,湖平面变化不明显，但是物源供给明显变弱，尤其是西北物源供给变弱，主要发育辫状三角洲前缘远端沉积，以6、4D井区小型河口坝、远砂坝、席状砂沉积为特征。SC1层序湖平面持续下降，物源供给充足，沉积物大量卸载，发育水下分流河道、河口坝砂体，河口坝砂体占优势，连片发育。

4.2 沉积模式

锦州25-1南油田沙二段发育两个物源方向的辫状河三角洲(图3)。4D、6井区发育辫状河三角洲前缘亚相沉积。主要物源来自西北方向，在油田内部由多个不同方向的三角洲前缘朵体组成。SC3、SC1时期，研究区沉积受古地貌的控制，沟谷带与主物源方向基本垂直，故而在多个出水口发育河道沉积，沉积物二次分配，发育多个次一级朵体。多个朵体横向叠加，变化快。3井区发育辫状河三角洲前缘，物源方向来自西南方向的辽西低凸起。在3井区附近发育两个规模不同的辫状河三角洲，其中在SZ30-3-1井、SZ30-3-2井及JZ25-1S-B7井一带发育一个规模相对较小的辫状河三角洲，含砂高，储层变化快，类似扇三角洲沉积特征；在JZ25-1S-9井处发育规模较大的辫状河三角洲，地震反射轴连续稳定，沉积中心位于锦州25-1南油田东南部，3井区仅为该辫状河三角洲前缘的边部。

图3 锦州25-1南油田沙二段沉积模式

5 应用

SC3层序由于受古地貌控制，主要发育水下分流河道，短期旋回为正旋回和复合旋回，短期旋回加积形成中期对称旋回，普遍发育水下分流河道，砂体较厚，但横向变化快，风险大，开发策略为边评价边调整。SC2层序主要发育小规模水下分流河道、河口坝及水下溢岸微相，物源供应相对较弱；短期旋回多为反旋回、复合旋回，短期旋回进积构成中期反旋回；砂体横向变化快，厚度薄，风险大，因此须加强过路井评价，落实风险，规避风险。SC1层序物源供给充足，湖平面持续下降，河口处发生大规模的沉积物卸载，发育连片分布的水下分流河道和河口坝，砂体发育较厚，储层展布连续，风险小，开发策略为增加加密井，充分挖潜。

6 结论

(1)锦州25-1南油田沙二段划分为1个三级层序，3个四级层序(SC1～SC3)(对应于3个油层组)和9个五级层序(对应于9个砂层组)。

(2)锦州25-1南油田沙二段储层属于双物源沉积，主要发育辫状河三角洲前缘亚相，其中辫状河三角洲前缘发育水下分流河道、水下溢岸、水下分流间湾、河口坝、远砂坝、席状砂等微相，主力含油层段主要发育水下分流河道和河口坝微相。

(3)SC3层序是基准面上升而形成水进层序，横向上发育退积型辫状河三角洲,同时沉积受古地貌控制，发育沟谷水道充填，但砂岩百分含量较高；SC2层序基准面变化不明显，物源供给明显变弱，尤其是西北物源供给变弱，主要发育辫状三角洲前缘远端沉积；SC1层序是基准面的下降而形成明显的水退层序，古物源充足和湖平面持续变浅，物源砂体不断向湖盆推进，发育建设性辫状河三角洲。

[1] 漆家福,陈发景.辽东湾-下辽河裂陷盆地的构造样式[J].石油与天然气地质,1992,13(3):272-283.

[2] 周心怀，余一欣，魏刚，等．渤海辽东湾海域JZ25-1S转换带与油气成藏的关系[J]．石油学报，2008，29(6)：837-840．

[3] 邓津辉，黄晓波，李慧勇，等．辽东湾海域JZ25地区流体包裹体与油气运移[J]．石油与天然气地质，2009，30(4)：421-426．

[4] 吕丁友.辽东湾坳陷辽西低凸起潜山构造特征与油气聚集[J]．石油与天然气地质，2009，30(4)：491-495．

[5] 赵国连，赵澄林．渤中凹陷地震-沉积相研究[J]．成都理工学院学报，2002，29(1)：41-48．

[6] 徐长贵，赖维成．渤海古近系中深层储层预测技术及其应用[J]．中国海上油气，2005，17(4)：231-236．[7] 朱筱敏，董艳蕾，杨俊生，等．辽东湾地区古近系层序地层格架与沉积体系分布[J]．中国科学(D辑：地科科学)，2008，(S1)：1-8．

[8] 徐长贵，许效松，丘东洲，等．辽东湾地区辽西凹陷中南部古近系构造格架与层序地层格架及古地理分析[J]．古地理学报，2005，7(4)：449-459．

[9] 王海潮，董雄英，师玉雷，等．河西务构造带Axx断块Es4上段沉积微相分布及其对开发的影响[J]．石油地质与工程，2010，24(1)：63-67．

[10] 于兴河．碎屑岩系油气储层沉积学[M]．北京：石油工业出社，2002：263-267．

[11] 林承焰．剩余油形成与分布[M]．山东东营:中国石油大学出版社，2000：1-12．

编辑：吴官生

1673-8217(2015)05-0021-05

2015-05-13

程奇，工程师，1986年生，2010年毕业于中国石油大学(华东)，现从事油气地质研究工作。

中国海洋石油总公司“十一五”重点科技攻关项目(2007CNBO0415)。

TE111.3

A