曲流河浅水三角洲沉积过程与沉积模式探讨——沉积过程数值模拟与现代沉积分析的启示

浅水曲流河三角洲是近年来沉积学研究的热点和油气勘探的重点对象,国内外学者基于地下储层、露头、现代沉积进行了大量研究,关于浅水曲流河三角洲的沉积特征与沉积模式,不同学者往往持不同观点,在缺乏沉积过程与演化特征观察、分析的现状下,很难统一认识。基于此,本文选取鄱阳湖赣江三角洲这一典型的浅水曲流河三角洲,根据其水动力、水深、沉积物供给等数据,采用基于泥沙水动力学的沉积过程数值模拟软件(Delft3D)再现浅水曲流河三角洲的生长与演化过程,并与现代浅水曲流河三角洲对比验证,建立浅水曲流河三角洲沉积模式。研究表明:(1)在浅水环境下,曲流河三角洲快速向湖生长,三角洲前缘持续向前延伸并快速平原化,具有典型的宽平原-窄前缘的特征。三角洲垂向沉积厚度较小,但底积-前积-顶积三层结构完整。(2)浅水曲流河三角洲平原发育数条同期活跃的高弯度分流河道,在平原近端,分流河道存在频繁的侧向迁移现象,可对先期三角洲前缘、前三角洲沉积侵蚀改造,形成串珠状点坝,经长期侧向迁移可形成大规模的长条宽带状分流河道复合体,分流河道对先期沉积体的长期改造使得大部分厚层砂体呈正韵律,导致先期河口坝保存程度较低;在前缘远端,由于堤岸不稳定,分流河道往往存在决口改道现象,废弃的水道缺乏砂质沉积物供给而成为高泥质充填水道,多条废弃分流河道在三角洲平原远端形成高泥质充填河网系统。(3)浅水曲流河三角洲前缘水下分流河道是平原分流河道在水体中的短程延伸,水道长约300m,由于水体较浅,河口处水流冲刷能力较强,水携沉积物多在水下分流河道侧缘堆积形成指状坝。由于分流河道建设性极强,水下分流河道往往频繁发生决口或侧向摆动,经多期复合,可形成多分叉复合体指状坝,而前缘水下分流河道在废弃后往往被泥质充填。(4)受三角洲平原远端水道决口改道的控制,前缘多分叉指状复合坝沿岸线迁移,可形成大面积近等厚砂体。     

辫状河三角洲沉积特征与生长演变规律——水槽沉积模拟实验研究

辫状河三角洲是一类常见的沉积体系,也是一类常见的油气储层,其沉积特征、沉积演化过程及内部结构一直受到沉积学研究的关注。为明确辫状河三角洲沉积特征、演化过程及生长演变规律,笔者等通过水槽实验模拟辫状河三角洲在平缓的水下底形上逐步发育的过程,并采用三维激光扫描仪、延时拍照等手段进行精准的沉积地貌监测和定量沉积学分析。研究表明：(1)辫状河三角洲沉积演化过程中,三角洲的规模、水流分散样式、沉积体表面地貌特征及沉积物分布样式存在阶段性差异,可据此将实验辫状河三角洲的演化分为3个阶段。(2)在最初阶段,辫状河携带沉积物直接入“湖”堆积并形成朵状河口坝,入“湖”水流无明显的水道化特征,随着朵状河口坝逐渐堆积露出水面,三角洲平原初步形成,平原上河道开始分流并导致后续河口坝转变为连续的弧形坝分布于先期沉积体周缘,这一阶段三角洲平均半径快速增加;进入第二阶段后,三角洲平均半径增速减缓,供给河道进入三角洲平原后形成1～2条主干分流河道与多条次级分流河道,并在主干河道河口区形成弧形的前缘朵体;到第三阶段,三角洲平原面积已经较大,其平均半径增速进一步降低,平原上分流河道的分叉性更强、宽度更小,不同分流河道规模...     

河控浅水三角洲沉积构型

自浅水三角洲的概念提出以来,已经历了60多年的研究历史。虽然在诸多方面取得了较大的研究进展,但在浅水三角洲的概念内涵、砂体成因类型及沉积构型样式等方面仍存在一定的分歧。本文探讨了浅水三角洲概念的内涵,并总结和分析了其沉积构型特征和样式。根据浪基面和河-盆水深比(初始河道深度与河口盆地水体深度比值),可将三角洲分为极浅水三角洲、较浅水三角洲和较深水三角洲。典型的浅水三角洲为极浅水三角洲,发育于河-盆水深比值大于或等于1的浅水水体,分流河道可下切至下伏的前三角洲沉积。根据三角洲前缘分流河道与河口坝的组合样式,将河控浅水三角洲的端元类型分为分流砂坝型和指状砂坝型。分流砂坝型三角洲为河道入海(湖)后形成的多级分叉的河口坝与分流河道系统,平面上呈扇状,河—坝组合呈现“河在坝间”的样式,而指状砂坝型三角洲为指状砂坝与分流间湾相间分布的系统,平面上呈枝状,河—坝组合呈现“河在坝内”的样式。     

鄂尔多斯盆地林镇地区延长组长2沉积微相与油气分布

鄂尔多斯盆地林镇地区处于伊陕斜坡西南部,在长2沉积期研究区内发育辫状河三角洲前缘亚相沉积,沉积微相主要为水下分流河道、水下分流河道间、河口坝和远砂坝,物源主要来自北东和南西两个方向.林镇地区长2油藏的分布与沉积相关系密切,油藏主要分布于水下分流河道末端和河口坝的混合区,以及水下分流河道的侧缘,另外在远砂坝区也有少量油藏分布.区内长2期的辫状河三角洲前缘亚相沉积环境控制了长2储集层岩性的横向变化,同时区内长2地层普遍发育低幅度鼻状构造隆起,因此在构造圈闭条件和岩性圈闭条件共同作用下形成构造—岩性复合油藏.     

鄂尔多斯盆地定边-吴旗地区前侏罗纪古地貌与油藏

应用印模法恢复了鄂尔多斯盆地前侏罗纪古地貌形态。研究表明，区内古地貌格局由“三斜坡、三河谷、两河间丘和一梁”组成，即姬塬东斜坡、定边斜坡、靖边斜坡，宁陕河谷、蒙陕河谷、甘陕河谷，吴旗河间丘、金鼎河间丘和新安边梁。前侏罗纪古地貌控制着下侏罗统延安组早期沉积。延10段属河流相沉积环境，发育的沉积微相有主河道、支流河道、河漫滩、河漫沼泽。延9段沉积环境为三角洲到湖泊环境，沉积相主要由三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相组成，沉积微相以分流河道、分流间洼地、水下分流河道和分流间湾为主。相同的古地貌单元、不同的沉积环境，必然造成储集砂体形态特征及分布规律的变化，进一步影响油藏的形成和分布。古地貌油藏的形成除受油源、圈闭等基本条件制约外，古地貌 沉积组合和油气运移通道也是形成不同类型古地貌油藏的重要条件。依据已探明油田的空间分布结合古地貌、上覆地层沉积环境、砂体展布、运移通道类型等多种因素归结出定边-吴旗地区古地貌油藏三种成藏模式，即斜坡区-三角洲平原组合成藏模式、河间丘区-三角洲前缘组合成藏模式和斜坡区-三角洲前缘组合成藏模式。     

松辽盆地新立地区浅水三角洲水下分流河道砂体结构解剖

上白垩统嫩江组三段时期, 松辽盆地进入坳陷晚期演化阶段, 浅水三角洲广泛发育.在新立地区, 与Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ 3个砂组对应, 嫩三段由3个浅湖-三角洲前缘的沉积旋回组成, 指示了湖盆水体逐渐变浅的过程.基于研究区密井网资料, 通过对3个砂组沉积相平面展布和水下分流河道砂体结构解剖表明, 随着盆地坡度逐渐变缓和水体变浅, 三角洲规模迅速增大, 水下分流河道稳定性增强, 单支水道延伸距离增加, 分叉-合并频率降低, 决口-漫溢作用增强, 水下分支间湾面积比例增加, 由此导致水下分流河道砂体连通性依次减弱, 分别呈中厚席状、窄薄条带-斑块状、宽厚条带状, 并控制了油藏类型由构造型向岩性油藏的转变.最终, 归结出网状、枝状、似曲流河3种浅水三角洲沉积模式.      

中国东部箕状断陷湖盆扇三角洲与辫状河三角洲对比研究

中国东部箕状断陷湖盆短轴方向,常常发育扇三角洲和辫状河三角洲,二者均可形成良好的油气储集体,但在岩芯以及地球物理资料的识别上常常容易混淆。通过对它们沉积特征、地球物理资料特征、含油气性和控制因素的对比研究和分析认为:扇三角洲是陡坡带冲积扇直接入湖形成,地震反射特征为楔形前积,沉积物成分成熟度和结构成熟度均低于辫状河三角洲,沉积特征反映重力流和牵引流双重作用;辫状河三角洲是缓坡带辫状河入湖形成的三角洲,向湖盆方向推进较远,地震反射特征为叠瓦前积,沉积特征反映牵引流作用。扇三角洲易形成构造-岩性油气藏和岩性油气藏,有利相带为扇三角洲前缘水下分流河道、席状砂以及前扇三角洲容易发育的滑塌浊积扇;辫状河三角洲易形成地层-岩性油气藏和岩性油气藏,有利相带为辫状河三角洲平原辫状分流河道,辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口坝、席状砂以及半深湖中的浊积岩体。古气候变化、构造-古地貌以及湖平面变化速率三者共同作用于扇三角洲和辫状河三角洲的沉积特征,其中构造-古地貌是主控因素。结合二者沉积特征差异,建立了中国东部箕状断陷湖盆扇三角洲和辫状河三角洲沉积模式图,以期能对相似构造背景下扇三角洲和辫状河三角洲的分析与研究提供一定的指导作用。     

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组砂体成因与油气差异分布

勘探实践表明,鄂尔多斯盆地延长组油气资源丰富,但不同层系或相同层系油气富集存在明显差异.以鄂尔多斯陇东地区三叠系延长组长9油层组为例,基于大量岩心及钻/测井资料,对其岩性和岩石组合、沉积相类型及石油差异聚集特征进行系统分析.结果表明,陇东地区长9油层组是在鄂尔多斯古湖盆迅速扩大、水体逐渐加深背景下形成的,发育以西南方向物源为主的河控三角洲沉积及湖泊（重力流）沉积,其中三角洲前缘水下分流河道、河口坝及浊积扇等砂体是长9油层组主要的储集砂岩成因类型.受水深、水动力强度以及古地貌等地质因素影响,三角洲前缘水下分流河相互切割叠置,沿主物源分散方向砂体具有“条”状、“带”状、“毯”状再到“席”状平面展布变化特征.陇东地区长9油层组内部原油差异聚集特征明显,油藏内部原油多聚集于水下分流河道、河口坝等厚层砂岩物性相对较好的部位,发育“自生自储”型和“上生下储”型两类油藏.长9油层组以长7黑色页岩为油源的Ⅰ类原油形成“上生下储”型油藏较为普遍,储层以水下分流河道、道-坝复合体砂岩为主,多为岩性、构造-岩性油气藏,沿各个主要物源口形成的三角洲连续分布.而以Ⅱ类原油为主“自生自储”型油藏的形成则与长9烃源岩互层产出浊积扇砂体密切相关,分布于志丹-华池-槐树庄林场一线临近长9油层组半深湖区.显然,“源”-“储”空间配置、砂体的空间连通性和储层物性是延长组长9油层组石油差异运聚的主控因素.      

鄂尔多斯盆地东北部石盒子组层序充填样式及过程分析

本文根据野外露头、测井及钻井岩心等资料,研究了鄂尔多斯盆地东北部石盒子组的层序充填样式和演化规律.于陆内坳陷盆地发展阶段的高潮期以充填辫状河三角洲为特征,相对稳定期以充填曲流河三角洲为特征;陆内坳陷盆地的成熟阶段以充填网结河三角洲为特征.各时期的三角洲具有"大平原、小前缘"的特点,这为河道的形成演化和砂体富集提供了空间.提出研究区内最有利储集相带为辫状河三角洲的分流河道(A1型)、水下分流河道(A2型);曲流河三角洲的分流河道(A2型)、水下分流河道(A2型)和网结河三角洲分流河道的结点(C1型)亦是较有利储集体.总之,基准面的旋回控制的古地理面貌和层序充填规律对鄂尔多斯盆地岩性油气藏的形成具有重要意义.     

辫状河三角洲沉积特征与生长演变规律——水槽沉积模拟实验研究

辫状河三角洲是一类常见的沉积体系,也是一类常见的油气储层,其沉积特征、沉积演化过程及内部结构一直受到沉积学研究的关注。为明确辫状河三角洲沉积特征、演化过程及生长演变规律,笔者等通过水槽实验模拟辫状河三角洲在平缓的水下底形上逐步发育的过程,并采用三维激光扫描仪、延时拍照等手段进行精准的沉积地貌监测和定量沉积学分析。研究表明：① 辫状河三角洲沉积演化过程中,三角洲的规模、水流分散样式、沉积体表面地貌特征及沉积物分布样式存在阶段性差异,可据此将实验辫状河三角洲的演化分为3个阶段。② 在最初阶段,辫状河携带沉积物直接入“湖”堆积并形成朵状河口坝,入“湖”水流无明显的水道化特征,随着朵状河口坝逐渐堆积露出水面,三角洲平原初步形成,平原上河道开始分流并导致后续河口坝转变为连续的弧形坝分布于先期沉积体周缘,这一阶段三角洲平均半径快速增加;进入第二阶段后,三角洲平均半径增速减缓,供给河道进入三角洲平原后形成1~2条主干分流河道与多条次级分流河道,并在主干河道河口区形成弧形的前缘朵体;到第三阶段,三角洲平原面积已经较大,其平均半径增速进一步降低,平原上分流河道的分叉性更强、宽度更小,不同分流河道规模接近并可同时将沉积物输送到三角洲前缘多个部位发生沉积,在同一时期形成多个孤立的小规模的前缘朵体。③ 在整个沉积演化过程中,伴随着三角洲规模的逐渐增大,分流河道的宽度逐步减小、流程变长、分流河道数量逐步增加,三角洲前缘沉积由少量弧形的连续分布朵体转变为多个孤立分布的小规模朵体。④ 在第二、三阶段,分流河道表现为多个侵蚀—回填的自旋回演化过程,形成了多套自旋回沉积复合体。⑤ 辫状河三角洲前积层存在自下而上、由近向远表现为沉积连续性逐步减小、叠切规律逐渐复杂的特性。通过水槽实验揭示辫状河三角洲沉积演化过程及内部结构,可为露头解剖与地下储层研究提供参考。