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...     

饶阳凹陷沙河街组辫状河三角洲沉积特征及储集性

饶阳凹陷沙河街组主要为砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和泥岩构成的一套碎屑岩组合,根据沉积特征将其确定为辫状河三角洲沉积.该沉积三层结构清楚,由下而上出现前辫状河三角洲亚相、辫状河三角洲前缘亚相及辫状河三角洲平原亚相,呈明显的进积层序,主要发育辫状河道、洪泛平原、水下分流河道、水下分流河道间、河口坝和席状砂等沉积微相.据其岩性、沉积构造、粒度及沉积序列等特征,建立了沉积模式.从岩性特征看,沙河街组辫状河三角洲沉积物具有分布较广、储集物性较好的特点,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体和河口坝砂体储集物性最好,是下一步勘探的有利目标.     

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。     

准噶尔盆地莫北凸起侏罗系三工河组沉积演化及微相构成

运用高分辨率层序地层学原理将准噶尔盆地莫北凸起侏罗系三工河组划分为10个短期基准面旋回、2个中期基准面旋回。按照短期基准面旋回期次分析了该区沉积演化特征,在三工河组沉积期,研究区经历了辫状河三角洲前缘、曲流河三角洲前缘及滨浅湖的交替演化过程。不同的演化期,其微相构成具有很大的差别,辫状河三角洲前缘沉积主要由辫状河水下分流河道微相及河道间微相构成,河口砂坝及远砂坝不发育;曲流河三角洲前缘沉积微相有曲流河水下分流河道、支流间湾、河口坝、远砂坝及席状砂,以水下分流河道微相为主,河口坝较发育,远砂坝、席状砂次之;滨浅湖沉积微相由砂泥坪及滩坝构成。通过分析认为,在中期基准面下降到上升的转换位置,辫状河水下分流河道叠置连通广泛分布,为本区最有利的构造油气藏储集砂体;中期基准面上升和下降的中期,曲流河三角洲前缘水下分流河道及河口坝砂体发育,孤立状分布,为形成岩性油气藏的有利储集砂体。      

鄂尔多斯盆地神木地区下二叠统太原组浅水三角洲沉积特征

鄂尔多斯盆地神木地区太原组是在北隆南倾的古地形背景下形成的以浅水三角洲为主的充填沉积。携带沉积物的河流进入海水后,由于河水与海水之间存在着较大的密度差异、侧向扩散较少,其三角洲前缘沿着海底继续向前快速推进,使水下分流河道延伸较远。研究区地形坡度平缓、水体浅,三角洲平原向前推进并进一步降低了地形坡度,从而减弱了携带沉积物的流体的动能,使得大部分沉积物在三角洲平原的分流河道中沉积下来。同时因水体浅,河口坝、席状砂等前缘沉积物常遭受进积的水下分流河道的冲刷和侵蚀而难以保存。研究区三角洲平原分流河道沉积极为发育,前三角洲相对不发育,三角洲前缘也以水下分流河道沉积为主。分流河道、水下分流河道常对下伏沉积物强烈冲刷,切割先期的沉积物乃至包括海相沉积物在内的深水沉积物。在三角洲废弃期,三角洲前缘沉积物常被潮汐作用改造。三角洲平原分流河道及三角洲前缘水下分流河道砂体呈带状分布,是天然气勘探的有利目标。     

石西地区八道湾组三段辫状河三角洲的识别与沉积特征研究

针对前人提出准噶尔盆地腹部石西地区下侏罗统八道湾组三段为曲流河三角洲沉积的观点,笔者根据碎屑岩的结构、沉积构造及砂体的空间展布等特征,认为八道湾组三段是在较强水动力条件下牵引流沉积的产物,其沉积环境应属于辫状河三角洲沉积。通过对研究区八道湾组三段辫状河三角洲的沉积特征进行综合研究,认为该区辫状河三角洲发育2种亚相和5种微相:辫状河三角洲平原分流河道、河漫沼泽,辫状河三角洲前缘水下分流河道、支流间湾、河口砂坝。并分析了其展布特征与演化过程,推测该区八道湾组三段沉积早期湖平面下降,研究区内发育辫状河三角洲前缘沉积;中期湖平面继续下降,发育辫状河三角洲平原沉积;晚期湖平面上升,沉积物有所变细。西北部哈拉阿拉特山—德仑山及扎伊尔山物源体系是其主要物源区。     

准噶尔盆地南缘上三叠统黄山街组辫状河三角洲沉积

准噶尔盆地南缘上三叠统黄山街组主要为砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和泥岩构成的一套碎屑岩组合,野外沉积特征研究确定为典型的辫状河三角洲沉积。通过对沉积相、亚相、微相的详细研究,认为辫状河三角洲具有类似曲流河三角洲的层序结构和微相类型,但两者间也存在很大的差别。与曲流河三角洲相比,辫状河三角洲的三角洲平原亚相不仅沉积物的粒度较粗,而且辫状河道沉积较发育,河道间洪泛平原沉积不发育。辫状河三角洲前缘亚相也可以识别出水下分流河道、河口坝、席状砂和水下分流河道间等微相,水下分流河道沉积为主体。根据野外露头的追索研究,建立了准噶尔盆地南缘上三叠统黄山街组辫状河三角洲的沉积模式。从沉积物的岩性特征看,辫状河三角洲砾岩和含砾粗砂岩体具有分布较稳定、展布较广、储集物性较好的特点。     

准噶尔盆地南缘郝家沟剖面下侏罗统三工河组辫状河三角洲沉积特征

对准噶尔南缘郝家沟剖面下侏罗统三工河组的沉积相与层序地层特征进行了详细的研究,确认三工河组发育辫状河三角洲沉积。辫状河三角洲包括辫状河三角洲平原亚相、辫状河三角洲前缘亚相和前辫状河三角洲亚相。辫状河三角洲前缘亚相又可进一步划分为水下分流河道、水下分流河道间、席状砂和河口坝等微相类型。三工河组辫状河三角洲沉积除一些层位的辫状河道沉积物颗粒较粗外,主体沉积物以砂岩、粉砂岩和泥岩为主,为砂质辫状河三角洲。运用高分辨率层序地层学基准面旋回划分原理,将三工河组划分为2个中期基准面旋回,下部中期基准面旋回又可划分为4个短期基准面旋回,上部中期基准面旋回发育不完整。     

鄂尔多斯盆地华池油田延长组长3油组沉积特征与含油性关系

笔者对钻井和测井资料综合分析认为：陇东华池油田延长组长3油层组形成于湖盆逐渐萎缩、三角洲沉积不断向湖盆进积期,主要发育有三角洲平原分流河道、洪泛平原、三角洲前缘水下分流河道、河口坝、复合式坝、远砂坝和分流间湾等沉积微相,沉积环境由三角洲前缘演变为三角洲平原,储层砂体主要为三角洲前缘的水下分流河道、河口坝和复合式坝砂岩。沉积微相对城华地区延长组长3油层组含油气性的控制主要表现在3个方面：①沉积微相控制着生储盖的组合;②沉积微相控制着储层砂体的展布;③沉积微相影响着储层的储集性能。     

远源浅水辫状河三角洲前缘储层构型模式研究:以冀中坳陷饶阳凹陷留西油田L18断块为例*

利用渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷留西油田留18断块内岩心、录井、测井、三维地震以及生产动态资料,应用层次分析的方法,对远源浅水辫状河三角洲前缘进行了相带划分,对砂体构型进行了解剖,明确了各相带内沉积构型样式的特征,建立了远源浅水辫状河三角洲前缘精细的沉积构型模式。研究表明: (1)研究区水体整体较浅,远源浅水辫状河三角洲前缘亚相广泛发育,并进一步分为前缘近端、前缘中端和前缘远端3个相带,不同相带在砂体厚度、岩性组合特征和砂体横向连通性等方面存在差异。(2)前缘远端水下分流河道水动力较弱,所携带沉积物较少,形成横向连通性较差的小规模河口坝,河口坝之间的厚层泥质披覆夹层为主要的夹层类型。(3)前缘中端分流河道水动力强度中等,形成串珠状或分叉树枝状的河口坝,单一河口坝由2~4期前积增生体构成,前积倾角约2.2°,增生体间的泥质披覆夹层为主要的夹层类型。(4)前缘近端分流河道水流强度较大,下切作用较强,所携带沉积物较多;下伏河口坝互相叠置切割,形成连片分布的复合体;单个河口坝由多个前积增生体构成,前积倾角约3.5°,增生体内的漫溢夹层及增生体间的泥质披覆夹层为主要夹层类型。     

鄂尔多斯盆地东北部下石盒子组盒8段辫状河三角洲沉积特征

中二叠统下石盒子组盒8段为鄂尔多斯盆地东北部天然气的主产层位,其储集砂体受控于沉积相带的展布。通过对野外露头、岩心及测井曲线等综合分析,笔者认为研究区内主要以发育辫状河三角洲为特征,并对其沉积特征、影响其形成和发育的机理,以及岩相和砂体的展布特征进行深入研究。认为该区盒8段三角洲为辫状河-浅水型湖泊三角洲,在三角洲平原相区储集砂体为分流河道沉积;而在三角洲前缘相区则为水下分流河道沉积,河口坝、席状砂及远砂坝等沉积微相不发育。     

远源浅水辫状河三角洲前缘储层构型模式研究:以冀中坳陷饶阳凹陷留西油田L18断块为例

利用渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷留西油田留18断块内岩心、录井、测井、三维地震以及生产动态资料,应用层次分析的方法,对远源浅水辫状河三角洲前缘进行了相带划分,对砂体构型进行了解剖,明确了各相带内沉积构型样式的特征,建立了远源浅水辫状河三角洲前缘精细的沉积构型模式。研究表明:(1)研究区水体整体较浅,远源浅水辫状河三角洲前缘亚相广泛发育,并进一步分为前缘近端、前缘中端和前缘远端3个相带,不同相带在砂体厚度、岩性组合特征和砂体横向连通性等方面存在差异。(2)前缘远端水下分流河道水动力较弱,所携带沉积物较少,形成横向连通性较差的小规模河口坝,河口坝之间的厚层泥质披覆夹层为主要的夹层类型。(3)前缘中端分流河道水动力强度中等,形成串珠状或分叉树枝状的河口坝,单一河口坝由2～4期前积增生体构成,前积倾角约2. 2°,增生体间的泥质披覆夹层为主要的夹层类型。(4)前缘近端分流河道水流强度较大,下切作用较强,所携带沉积物较多;下伏河口坝互相叠置切割,形成连片分布的复合体;单个河口坝由多个前积增生体构成,前积倾角约3. 5°,增生体内的漫溢夹层及增生体间的泥质披覆夹层为主要夹层类型。     

鄂尔多斯盆地西峰油田主要储层砂体的成因与演化

以鄂尔多斯盆地西峰油田上三叠统延长组为例,利用层序地层学理论对辫状河三角洲前缘沉积体系中以水下分流河道和河口坝两种储油砂体为主的多种成因组合进行了研究,将其划分为水下分流河道组合区、水下分流河道与河口坝混合区和河口坝组合区.详细刻画了辫状河三角洲前缘中主要储油砂体的成因类型,将水下分流河道成因砂体划分为叠加式水下分流河道砂体和完整式水下分流河道砂体两类;将水下分流河道与河口坝复合成因砂体划分为坝上河和河上坝砂体两类;将河口坝成因砂体划分为叠加式河口坝和孤立式河口坝砂体.讨论了各类成因砂体的形成机制.     

柴西北缘跃进二号地区晚新生代沉积特征及沉积相演化

柴西北缘跃进二号地区沉积相特征精细研究对油气及铀矿勘查意义重大。笔者通过收集柴西北缘典型油气矿区200余孔典型钻孔资料,结合区域古地理及构造特征,分析砂体等厚度图,绘制柴西北缘晚新生代上油砂山组、狮子沟组及七个泉组沉积相平面图,揭示柴西北缘在晚新生代主要发育辫状河三角洲前缘、扇三角洲平原、辫状河三角洲平原、滩坝、扇三角洲前缘、洪泛-泛滥平原及滨浅湖等沉积亚相及沉积相。通过对跃进二号地区ZK8-20、跃Ⅱ5-21、ZKⅡ1-10、跃Ⅱ4-11下、跃Ⅱ2-6等钻孔不同地层岩性、颜色、沉积序列、测井曲线、沉积结构构造等的综合分析,根据沉积学原理,认为该区在上油砂山组及狮子沟组主要发育辫状河三角洲平原,表现为水上分流河道及分流河道间沉积特征;第四系七个泉组主要发育辫状河三角洲前缘沉积相,表现为河口坝沉积微相、分流间湾微相及水下分流河道微相等。识别出研究区在晚新生代沉积相主要表现为退积式分布特征,湖水平面在狮子沟组有轻微下降,在七个泉组上升;研究区垂向上从下向上发育辫状河三角洲前缘亚相、辫状河三角洲平原亚相、滨浅湖亚相,形成了上部湖相,下部辫状河三角洲相的沉积模式。     

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.     

利用鄂尔多斯盆地镇泾油田沉积微相展布与演化规律分析油田开发调整方向

油田沉积微相的展布与演化规律控制着主要有利储层的分布,因而油田开发调整方向可根据这些规律来综合考虑。镇泾油田位于鄂尔多斯盆地西南部,该油田长6油层组属于浅湖背景下的辫状河三角洲前缘沉积,其主要沉积微相包括水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、水下分流间及前三角洲泥。该区三角洲分布主要受控于两个大致平行分布的南西-北东向主河道,受基准面升降与沉积物供应的共同作用,三角洲演化呈阶段性变化,大致经历了初始发育期、繁盛发育期、间歇发育期、活化发育期等4个演化阶段,其中繁盛发育期与活化发育期的三角洲水下分流河道与河口坝砂体是主力含油储层。研究区辫状三角洲展布与演化的特点决定了今后油田开发的重点在西南部河道带两侧及东北部三角洲前缘的前端;而垂向上应以优先考虑三角洲繁盛发育期与活化发育期的叠加砂体厚度较大为原则。     

准噶尔盆地南缘三工河组和西山窑组辫状河三角洲水动力条件与砂体分布规模定量分析

不同主控水动力条件的三角洲具有不同的平面形态、砂体分布频率和规模尺寸.为了定量表征陆相三角洲的主控水动力条件,将其按水动力相对强度分为浪控、河流影响型浪控、波浪影响型河控、河控4类.实测层段的露头岩心柱状图定量分析结果表明三工河组为河流影响型浪控辫状河三角洲前缘沉积,而西山窑组为波浪影响型河控辫状河三角洲前缘沉积.两类辫状河三角洲前缘均主要发育3种类型的砂体,分别为水下分流河道、河口坝、席状砂.但河流影响型浪控辫状河三角洲前缘以席状砂为主,分布频率高达57％;波浪影响型河控辫状河三角洲前缘以水下分流河道和河口坝砂体为主,分布频率分别为42％和33％.河流影响型浪控辫状河三角洲前缘水下分流河道和席状砂的宽厚比均明显大于波浪影响型河控辫状河三角洲前缘相应砂体的宽厚比;河口坝砂体属于残余成因单元,宽厚比定量关系不明确.     

河控三角洲前缘沉积体系定量研究--以鄱阳湖三角洲为例

通过现代三角洲沉积的卫星照片可以获取并分析水下分流河道与河口坝的定量数据及其平面分布规律,丰富与完善储层地质知识库。以鄱阳湖三角洲为主要为研究对象,结合Wax Lake Delta现代沉积的卫星照片,对典型的朵状河控三角洲前缘水下分流河道与河口坝的平面分布特征及其相互关系进行定性及定量研究。结果表明水下分流河道的分叉角度近50 °,向湖盆方向宽度变窄（宽度降低0.72倍）、数量变多,呈发散叶脉状;单一的河口坝呈三角状和狭长心滩状,其中三角状河口坝发育在三角洲前缘下部,狭长心滩状河口坝位于三角洲前缘中上部,并且河口坝长度与宽度之间存在较好的线性关系。研究结果可以有效指导相似地下储层的精细微相研究。     

柴达木盆地跃进二号油藏沉积相及平面展布

跃进二号油田含油层位包括下油砂山组(N21)、上干柴沟组(N1)和下干柴沟组下部(E31)三个主力油组。长期以来,一直认为它是一般的辫状河三角洲沉积,主要砂体类型为分流河道、河口坝和席状砂。笔者在研究过程中,通过岩心观察、测井相分析,并根据沉积物粒度、砂体空间展布规律和现代河流沉积模式类型,认为本区大的沉积背景仍然为辫状河三角洲,但沉积微相类型和砂体成因模式与一般辫状河三角洲不同,即骨架砂体以水下分流砂坝为特征,分流河道和河口坝欠发育。主力油组沉积时期,研究区湖盆水体浅,入湖水流在向湖推进过程中,流水动能强,分流河道主要起输送沉积物通道作用,沉积作用弱,而分流河道之间水体能量相对弱的区域沉积作用强,因而形成了以分流砂坝沉积为主的沉积特征,这种沉积模式打破了传统三角洲沉积以河道和河口坝沉积为主的相模式,建立了以土豆状散布于河道间的分流砂坝为格架的沉积微相新模式。     

安塞油田王窑地区长6油层沉积微相研究

王窑地区长6油层为湖泊河控三角洲前缘沉积。主要沉积微相为三角洲前缘水下分流河道、分流河口砂坝、前缘砂席和分流间等。水下分流河道充填沉积为向上变细的砂岩层序，分流河口砂坝可期分为向上变粗的前积式和非前积式两种沉积层序类型。水下分流河道和河口砂坝砂体相互连接，形成厚度较稳定的三角洲前缘复合体。该区三角洲沉积是安塞三角洲发育较晚的一支，也是指状砂体仲入湖区最远、发育程度最高的分支。长61^1沉积期。为三角洲的初始进积阶段。三角洲沉积由两支分流组成。长61^2沉积期三角洲前缘体系完整，砂体发育，分流带相互叠置交错。根据岩心描述结果，结合砂体形态和连井剖面对比分析，对长6油层三角洲沉积微相进行了综合表征。并提出了开发调整意见，为王窑地区特低渗透油田的高效开发奠定了地质基础。