扇三角洲沉积模式探讨:以准噶尔盆地玛北地区下三叠统百口泉组为例*

扇三角洲是一类非常重要的油气聚集场所,准确可靠的扇三角洲沉积模式,对储集层预测具有重要意义。准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组发育一套扇三角洲沉积体系,虽然前人做了大量的研究,但在沉积模式方面仍存在一些争议。通过现代沉积考察、前人水槽模拟实验、研究区测井、岩心等资料综合分析发现: (1)玛北地区百口泉组扇三角洲平原发育3类微相,即辫状河道微相、砾质漫滩微相、水上朵前泥微相,同时可见泥石流沉积;玛北地区百口泉组扇三角洲前缘发育2种微相,即砾质浅滩微相、砂质浅滩微相,同时可见碎屑流沉积;(2)扇三角洲平原河道与河道间均为砂砾岩,河道砂砾岩的分选性明显好于河道间砂砾岩;(3)扇三角洲前缘不发育水下分流河道,扇三角洲前缘的砂砾岩主体是由扇三角洲平原片流入湖形成的,呈席状。     

准噶尔盆地西北缘玛北地区百口泉组扇三角洲沉积模式

准噶尔盆地西北缘二叠纪-三叠纪强烈的同生断裂活动和逆冲推覆构造使西北缘三叠系为大型内陆坳陷湖盆沉积, 发育多级坡折, 大型坳陷湖盆坡折带控制了玛北地区扇体的发育。通过岩芯、铸体薄片及测井资料, 结合地层超覆叠置、岩性纵向组合及砂体的展布分析可知玛北地区三叠系百口泉组发育典型的扇三角洲沉积, 根据沉积相标志和扇三角洲内部成因沉积单元的精细刻画, 识别出3种亚相和11种微相:即扇三角洲平原亚相的水上泥石流砾岩微相、辫状河道砂砾岩微相、平原河道间砂泥岩微相;扇三角洲前缘亚相的水下主河道砾岩微相、水下河道砂砾岩微相、水下泥石流砂砾岩微相、水下河道间砂泥岩微相、水下河道末端砂岩微相、河口坝-远砂坝砂岩微相;前扇三角洲亚相的前扇三角洲粉砂岩微相和前扇三角洲泥岩微相。玛北地区三叠系是在湖侵背景下多级坡折控制的扇体, 扇三角洲是重力流与牵引流综合沉积作用的结果, 向北东物源方向呈退积沉积, 是一种典型的湖侵退积型扇三角洲。     

准噶尔西北缘玛北地区扇三角洲砂砾岩岩相分类及储集意义

准噶尔盆地西北缘三叠系处于大型逆冲推覆断裂带,盆地边缘同生断裂构造活动强烈,发育砂砾岩为主的扇三角洲沉积体系。通过对玛北地区三叠系百口泉组砂砾岩储层取芯段岩芯观察和描述、岩石薄片、扫描电镜、测井以及储层物性数据的分析,结合砂砾岩岩石构成、层理类型、沉积层序和测井曲线响应特征,对准噶尔盆地西北缘砂砾岩体岩性进行精细刻画,建立岩相模式,划分出同沉积相(微相)相符的11种岩相:其中扇三角洲前缘水下河道砂砾岩相、扇三角洲平原辫状河道砂砾岩相叠置连片展布,是最有利的储集体;扇三角洲前缘水下主河道砾岩相、水下河道末端砂岩相及河口坝—远砂坝砂岩相分布局限,储集性良好,为有利"甜点"区;水上泥石流砾岩相和水下泥石流砂砾岩相与扇三角洲平原和前缘分流河道间储集性较差的细粒砂泥岩相组成百口泉组油藏致密的顶底板;前扇三角洲粉砂岩相和泥岩相可作为良好的区域性盖层。不同的岩相类型及沉积条件提供了准噶尔西北缘百口泉组大规模低渗透岩性油气藏优良的储盖组合及顶底板条件。     

陆相湖盆大型扇三角洲沉积特征与演化规律

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡下三叠统百口泉组内,发育了世界上罕见的、最典型的大型扇三角洲。在岩芯沉积特征观察、岩石粒度与成分分析等基础上,结合测、钻井资料等,对该大型湖相扇三角洲的沉积特征与演化规律开展系统的研究,并建立了沉积与演化模式。结果表明:百口泉组沉积时期,玛西斜坡区发育了两个大型扇三角洲,其延伸距离可大于40 km;该扇三角洲相包含扇三角洲平原、扇三角洲前缘及前扇三角洲3个亚相,以及泥石流、扇面河道、碎屑流、水下分流河道、河口砂坝及前扇三角洲泥等9个微相;该扇三角洲富含砾质,总体上以重力流沉积（泥石流和碎屑流微相）的砾岩与牵引流沉积（扇面河道和水下分流河道微相）的砾岩、含砾砂岩交替叠置为特点;前缘环境的水下分流河道延伸近二十千米,且一直保持以砾质为主;纵向上,自百一段到百三段,该扇三角洲表现为典型的连续退积式,沉积演化规律十分清楚,其中,百一段沉积时期,该扇三角洲以扇三角洲平原占据主导地位,至百三段沉积时期,该扇三角洲则演化为以扇三角洲前缘为主,得益于水下分流河道的长距离延伸,使其依然保持为大型的扇三角洲。     

砂砾岩沉积特征分析及有利储集相带确定--以玛北斜坡区百口泉组为例

为明确砂砾岩复杂储层的沉积特征及有利储集相带分布,通过岩心、测井、地震、实验分析等资料综合研究,认为玛北斜坡区百口泉组属近源快速堆积的扇三角洲沉积体系,主要发育扇三角洲平原辫状河道、扇三角洲平原/前缘砂质碎屑流、扇三角洲前缘近岸水下分流河道、远岸水下分流河道、河口坝五种主要沉积微相类型。发育牵引流、重力流两种搬运机制。主要发育夏子街扇、黄羊泉扇二大主扇体,夏子街扇细分为风南10、夏72、玛7三条支扇,西部的风南10支扇、东部的玛7支扇发育重力流(砂质碎屑流)沉积。夏72支扇位于玛北鼻状凸起上,鼻状凸起背景下发育的低缓沟槽控制着牵引流水系的展布。储层的成岩作用(压实、胶结)强度与沉积作用(泥杂基含量、粒度)关系密切,泥杂基含量、粒度为储层储集性能的主控因素。有利储集相带受沉积机制、沉积微相双重控制,重力流(砂质碎屑流)沉积整体物性最差;牵引流沉积视不同沉积相带,扇三角洲平原辫状河道、扇三角洲前缘远岸水下分流河道物性较差;扇三角洲前缘近岸水下分流河道、河口坝物性最优,优质储层主要分布在扇三角洲前缘近岸水下分流河道相带内。     

玛北斜坡区百口泉组扇三角洲储层特征

在准噶尔盆地玛北斜坡区17口取心井岩心描述基础上,以泥杂基含量、粒径为主界定参数,将该区三叠系百口泉组扇三角洲岩石相划分为5种类型。结合沉积微相分析,据岩心分析化验资料,对扇三角洲内部储层特征及分布进行研究。结果表明,玛北斜坡区百口泉组储层孔隙类型以剩余粒间孔和粒内溶孔为主,碎屑结构(粒度、泥质含量、分选、排列方式等)为储层质量差异的主控因素。储层物性主要受控于沉积微相,前缘近岸水下河道、河口坝物性最好,前缘远岸河道、平原辫状河道物性较差,平原、前缘局部发育的砂质碎屑流物性最差。相同微相中泥杂基含量高低与物性好坏相关。岩石相的划分解决了传统微相划分不能区别其中优劣储层问题。相同微相中贫泥岩石相、含泥岩石相、富泥岩石相物性依次变差,贫泥砂岩相与贫泥砂砾岩相物性相当,含泥岩石相中含泥砂岩相物性明显好于含泥砂砾岩相。     

准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组优质储层成因分析

勘探实践表明,准噶尔盆地西北缘玛北地区三叠系百口泉组存在大量优质储层,然而其成因需要进一步研究.岩石学特征、物性特征、沉积环境特征、成岩作用特征的研究表明:玛北地区三叠系百口泉组储层以粗碎屑的砂砾岩为主,细碎屑的砂岩类储层含量较少,储层平均孔隙度主要分布于7%～9%之间,平均渗透率主要分布于0.9×10-3μm2～1.4×10-3μm2之间.储层主要发育于扇三角洲前缘水下分流河道及扇三角洲平原分流河道微相,在构造坡折带的影响下,经过水体较长时间淘洗的扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩储层物性最好,往往成为该区优质储层,扇三角洲平原分流河道砂砾岩储层的物性次之.压实作用造成了泥质杂基含量较高的砂砾岩储层物性的不可逆降低,成岩早期适量的胶结物提供了支撑颗粒骨架,可以抵御压实作用对储层物性的影响,但成岩晚期大量的胶结物可以阻塞孔隙,对储层具有不利的影响,长石颗粒及沸石类胶结物的溶蚀作用对储层物性的改善具有积极意义.     

东营凹陷北带古近系沙四段砂砾岩体沉积特征及沉积模式

综合岩心观察、薄片鉴定、砂砾岩厚度及百分含量等资料,对东营凹陷北带沙四段砂砾岩的沉积特征、成因类型及沉积演化模式进行了系统研究。结果表明,东营凹陷北带沙四段砂砾岩储层中块状层理、粒序层理、平行层理、叠覆冲刷构造、交错层理发育,同时变形构造、泥岩撕裂屑、重荷模和火焰构造常见。碎屑颗粒表现为无分选-中等分选、棱角状-次棱角状到次圆状的近物源沉积特征。岩相类型以块状层理砾岩相、递变层理砾岩相、递变层理砂质砾岩相、交错层理砾质砂岩相、平行层理砾质砂岩相、块状层理砾质砂岩相、块状砂岩相、平行层理砂岩相、块状层理砂岩相、变形层理砂岩相、泥质撕裂变形砂岩相、薄层透镜状或压扁层理砂岩相为主。综合古地貌、砂砾岩沉积特征及沉积机制等,认为东营凹陷北带沙四段主要发育近岸水下扇、湖底扇和扇三角洲等成因类型的砂砾岩扇体。在沉积演化上,沙四下亚段沉积时期,胜坨地区和民丰地区发育近岸水下扇沉积,利津地区发育扇三角洲沉积,扇体规模较小,横向连续性较差;沙四上亚段沉积时期,胜坨地区和民丰地区广泛发育近岸水下扇-湖底扇沉积,利津西部地区发育扇三角洲沉积,扇体规模较大,横向连片发育。     

山东东营凹陷永921地区沙四上亚段扇三角洲沉积与油气

扇三角洲是东营凹陷北部陡坡带永921地区沙四上亚段最发育的沉积相,也是最有利的砂砾岩储层。通过岩心观察、薄片镜下鉴定、粒度分析,并结合各类分析资料,认为该地区扇三角洲是受后退型盆地边界条件控制的退积型沉积层序。将沉积体内发育的扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲3个沉积亚相进一步划分为辫状河道、辫状河道间、水下分流河道、水下分流河道间、河口坝和席状砂6个微相,不同沉积微相内水动力条件、砂体类型不同,其岩性、粒度、分选、填隙物特征以及砂体的岩相组合、时空展布特征均不相同,结果导致不同微相内的砂体物性特征各不相同。分析了影响储层物性的各类因素以及生、储、盖成藏条件,认为扇三角洲前缘水下分流河道的主河道和分流河口砂坝砂砾岩体储层物性最好,在空间上分布稳定,是最有利的勘探目标。     

库车坳陷东部山前带古近系不同体系域内扇三角洲沉积砂体的对比研究

通过对塔里木盆地库车坳陷南天山山前带克孜勒努尔沟与依奇克里克野外露头沉积相的精细研究,结合山前带大量地震剖面分析与迪那201井、东秋5井等多口钻井测井相和岩心精细描述,将古近系库姆格列木群划分为2个层序。层序2低位域以冲积扇沉积为主,自湖侵体系域始,研究区广泛发育退积与进积型扇三角洲沉积。库姆格列木群层序2湖侵体系域内扇三角洲平原砂体以正韵律沉积为主,砂砾岩占地层厚度的(68.4～87)%;扇三角洲前缘砂体正、反韵律均有分布,砂砾岩占地层的百分比有所降低,为(55.2～77)%。高位体系域内主要发育以反韵律砂体为主的扇三角洲前缘沉积。古近系苏维依组只发育一个层序,其低位体系域的砂体为扇三角洲平原与前缘的分流河道砂体,湖侵体系域内扇三角洲前缘砂体正、反韵律均发育,高位体系域内主要发育扇三角洲前缘沉积,以反韵律砂体为主,正韵律砂体相对较少。对比苏维依组不同体系域内砂体储集性,湖侵域内砂体优于高位域内砂体。扇三角洲沉积体中有利储集砂体首选为湖侵体系域内的扇三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体,次之为低位域扇三角洲前缘(平原)分流河道砂体,最后是高位域内的河口坝及席状砂沉积砂体。特别要指出:低位体系域或者湖侵体系域底部发育的扇三角洲前缘(平原)分流河道砂体(底砂砾岩)被快速湖侵的较厚的暗色泥岩所覆盖,可形成较好储集场所。     

新疆塔尔朗沟剖面中二叠统扇三角洲混合沉积特征及模式

在精细测量和详细观察新疆塔尔朗沟剖面二叠系露头的基础上,系统研究了中二叠统大河沿组与塔尔朗组扇三角洲相内陆源碎屑与碳酸盐组分的混合沉积特征。结果表明:大河沿组以扇三角洲平原分流河道沉积为主,其下部主要发育棕红色含粗砾中砾岩,碳酸盐组分不发育;上部主要发育棕红色含中砾细砾岩,夹若干层条带状分布的砾质泥晶灰岩。塔尔朗组底部自下而上发育扇三角洲前缘水下分流河道与水下分流间湾。水下分流河道为底凸顶平的砂砾岩体,下部发育灰绿色含中砾细砾岩夹含砾泥晶灰岩,灰岩呈断续条带状分布,横向延伸距离较小;上部发育灰绿色细砾岩夹含砾泥晶灰岩,灰岩在横向上的延伸距离较大。水下分流间湾以灰绿色泥岩和层状含砂泥晶灰岩为主,灰岩在横向上分布较稳定。结合前人在研究区中二叠世古气候、沉积环境等方面的认识,进一步建立了扇三角洲混合沉积模式。     

扇三角洲砂砾岩储层沉积特征及与储层物性的关系——以罗家油田沙四段砂砾岩体为例

从岩心和各类薄片资料入手，以沉积学和储层地质学为基础，结合各类分析资料，对山东沾化凹陷罗家油田沙四段砂砾岩体储层的沉积特征进行了研究。前人所提出的水下冲积扇和近岸水下扇沉积的认识，忽视了扇形沉积体的水上部分，因而改为扇三角洲沉积更为合适。扇三角洲沉积可进一步细分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲三个沉积亚相及五个微相，其中水下分流河道沉积微相的储层最为发育。详细阐述了砂砾岩体的岩性、沉积微相等沉积因素对储层物性的影响，其中粒度对砂砾岩储层物性与对砂岩储层物性的影响明显不同。     

扇三角洲砾砾岩储层沉积特征及与储层物性的关系—以罗家油田沙四段砂砾岩体为例

从岩心和各类薄片资料入手，以沉积物和储层地质学为基础，结合各类分析资料，对山东沾化凹陷罗家油田沙四段砂砾岩体储层的沉积特征进行了研究。前人所提出的水下冲积扇和近岸水下扇沉积的认识，忽视了扇形沉积体的水上部分，因而改为扇三角洲沉积更为适合。扇三角洲沉积可进一步细分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲三个沉积相及五个微相，其中水下分流河道沉积微相的储层最为发育。详细阐述了砂砾岩体的岩性、沉积微相等沉积因素对储层物性的影响，其中粒度对砂砾岩储层特性与对砂岩储层物性的影响明显不同。     

准噶尔盆地玛南地区乌尔禾组砂砾岩类型及沉积模式

准噶尔盆地玛南地区乌尔禾组砂砾岩储层具较大规模勘探潜力。通过岩心观察、描述与测量,结合粒径及砾石成分微观分析,对玛南乌尔禾组砂砾岩储层进行岩石学特征、沉积序列与模式、沉积微相及展布特征的细化研究。研究表明,乌尔禾组砂砾岩分3种类型:含泥含砂砾岩、泥质砾岩、砂质细砾岩。砾石成分复杂,以基性至中酸性岩浆岩砾石为主,具体分3种:火山熔岩砾石、凝灰岩砾石与长英质砾石。玛南乌尔禾组沉积背景为扇三角洲体系,在扇三角洲斜坡广泛发育事件性高密度重力流沉积,主要沉积微相分为6种,包括4种重力流沉积,泥石流沉积、颗粒流沉积、浊流沉积和洪泛沉积;1种牵引流沉积相,水下河道沉积;还包含滨浅湖沉积微相。不同微相具不同储集能力,特别是渗透率差异显著、多期叠置的颗粒流沉积夹水下河道砂岩层段,为乌尔禾组优质储层主要层段。     

松辽盆地泰康地区上白垩统姚家组沉积相

较系统地研究了松辽盆地泰康地区上白垩统姚家组沉积相类型和沉积特征,研究表明,泰康地区姚家组仅发育三角洲相一种沉积相类型;垂向上,从姚家组一段到姚家组三段,自下而上、自北而南由三角洲水上平原亚相或三角洲水下平原亚相沉积逐渐变为三角洲水下平原亚相或三角洲前缘亚相沉积。演化过程可大致划分为早、中、晚3个时期,不同时期沉积特征表现有差异,总体表现为一个加积到缓慢的水进转变过程,物源来自北部。砂体类型有分流河道砂体、水下分流河道砂体、河口坝砂体及决口扇、天然堤与远砂坝砂体。含油性分析表明,三角洲前缘亚相的水下分流河道微相与河口坝微相发育区应是油气富集区,是今后该区油气勘探的有利地区。     

盐北地区百口泉组沉积体系及储集特征

通过对环玛湖凹陷盐北地区百口泉组储集层样品岩石薄片、铸体薄片鉴定及重矿物、粒度、x-衍射和岩石物性分析,在微观分析基础上,与高精度层序地层学、地震沉积学和石油地质学相结合,对该区沉积体系及储集特征进行研究,明确研究区物源方向、沉积相类型和分布演化特征,确定有利储集相带。研究表明,盐北地区百口泉组物源分北部、东北和东部3个方向,层序上整体为一个水进体系域,主要发育扇三角洲沉积体系。在百一段至百三段持续湖侵过程中,扇三角洲平原面积逐渐缩小,扇三角洲前缘和滨浅湖范围逐渐扩大。扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩相、河口坝砂岩相储层物性较好,是优质储层发育的物质基础,也是该区有利储集相带。     

冯地坑-洪德地区延长组长6沉积相特征研究

结合整个鄂尔多斯盆地的构造及沉积演化特征,对鄂尔多斯盆地冯地坑-洪德地区上三叠统延长组长6油层组沉积相类型和特征进行分析,建立长6油层组沉积模式,对其岩石类型、砂岩的岩石结构、沉积构造、古生物及测井相等相标志进行详细研究。研究表明,冯地坑-洪德地区长6沉积时期发育着一套曲流河三角洲沉积体系,曲流河三角洲发育三角洲前缘和三角洲平原2种亚相;三角洲平原沉积砂体以细砂和粉砂为主,最粗可达到中砂级,其中可见到分支河道微相,陆上天然堤微相及沼泽微相。三角洲前缘砂体以细砂-粉砂为主,发育有水下分支河道、水下天然堤、支流间湾、河口砂坝和前缘席状砂5种微相。     

川西北地区须家河组三段致密砂砾岩沉积特征及模式

川西北部地区须家河组三段砂砾岩是致密气上产的现实领域,通过野外踏勘、岩心精细观察描述和微量元素测试分析,结合前人对川中-川西地区须家河组研究成果和区域地质背景,开展川西北地区须三段沉积相标志、沉积相类型及特征、瞬时沉积模式等研究。结果表明,川西北部地区须三段发育湿地扇、辫状河和辫状三角洲沉积,以辫状三角洲沉积为主。湿地扇沉积局限分布在盆缘近物源区,辫状河道和三角洲分流河道以砾石和砂质沉积为特征,这两类沉积体是研究区储层主要的砂体类型。从山前到盆内依次发育湿地扇→辫状河→辫状三角洲的沉积模式。     

川西北地区须家河组三段致密砂砾岩沉积特征及模式

川西北部地区须家河组三段砂砾岩是致密气上产的现实领域,通过野外踏勘、岩心精细观察描述和微量元素测试分析,结合前人对川中-川西地区须家河组研究成果和区域地质背景,开展川西北地区须三段沉积相标志、沉积相类型及特征、瞬时沉积模式等研究。结果表明,川西北部地区须三段发育湿地扇、辫状河和辫状三角洲沉积,以辫状三角洲沉积为主。湿地扇沉积局限分布在盆缘近物源区,辫状河道和三角洲分流河道以砾石和砂质沉积为特征,这两类沉积体是研究区储层主要的砂体类型。从山前到盆内依次发育湿地扇→辫状河→辫状三角洲的沉积模式。     

准噶尔盆地玛湖凹陷八道湾组一段沉积微相特征——以TX1井区为例

通过岩石学、沉积学及测井等方法,对准噶尔盆地TX1井区侏罗系八道湾组一段进行详细研究,认为侏罗系八道湾组一段主要发育复成分砾岩、砾状砂岩及砂岩,煤夹层;沉积构造发育,兼具水上及水下沉积的特点,发育粒序层理、中大型交错层理及冲刷充填、植物枝干印模等沉积构造;测井上具箱型、漏斗型、指状、线性等响应。沉积相纵向上逐渐向盆地边缘退积演化,其中三角洲平原亚相在2~5砂组较为发育,以辫状分流河道及河道间的河漫沼泽沉积为主,前缘亚相在1砂组较为发育,以水下分流河道及支流间湾沉积为主。辫状河三角洲前缘水下分流河道微相是最有利的储集相带,孔渗结构较优,原油含水率低;辫状河三角洲平原分流河道微相次之,其储层非均质性强,原油含水率较高。