垦西地区沙四段沉积微相特征研究
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇垦西地区沙四段沉积微相特征研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
[摘 要]垦西地区沙四段油藏具有埋藏深，构造、沉积背景复杂，储层展布认识不清，致使油气的进一步勘探受到了制约。在前人研究基础之上利用地震、测井、录井、岩心等资料，从砂岩厚度、砂岩碎屑成分、沉积期古地貌、砂岩重矿物含量等多方面的证据确定研究区沙四段的物源方向，并利用岩石学、粒度分析、测井相、地震相等资料或方法研究沙四段沉积相类型和展布特征，结合构造背景、古地貌等对垦西地区沙四段沉积微相模式进行了研究。
[关键词]垦西 沙四段 沉积微相
中图分类号：U455.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0048-01
垦西地区位于山东利津县，构造位置位于济阳坳陷沾化凹陷孤岛凸起西南部的倾伏端，北为渤南洼陷，南过孤南断层为三合村洼陷，西与罗家鼻状构造带东翼相接。垦西地区勘探面积约40 km2，目前有160多口井钻至沙四段地层，120多口井在该层见到油气显示，有60多口井对沙四段进行试油试采，大多出现油气显示，且有部分井获得工业油流，多年的勘探和开发实践证明垦西地区沙四段稠油具有较大的储量规模。沙四段油藏储层岩性从砂砾岩到灰岩各异；储层物性、原油性质具有横向延伸短、变化快的特点。
1 构造演化及沉积环境特征
1.1 构造演化特征
根据济阳坳陷不同时间域的构造作用特点，认为中、新生代的构造运动史是一部多旋回拉断成盆史，垦西地区经历了初始断陷期、强烈断陷期及坳陷期三个阶段，从而形成了垦西地垒块的构造特征。
由于构造位置的差异导致了构造面貌的差异。其主要特点是东西向断层的活动控制了该区的构造格局，形成了所谓“两洼一突”的垦西地垒块，平面上呈现梳状断裂带特征。
1.1.1 初始断陷期
孔店组至沙四段沉积时期，孤西断层仍在活动，而东西向断层仅垦102-垦621断层已于沙四段沉积期开始活动，对沙四段地层具控制作用。垦西地区此期总体为向北倾的斜坡。
1.1.2 强烈断裂期
为沙三段至东营组沉积时期，孤西断层停止活动。孤南断层等近东西向断层强烈活动，尤其是沙三段沉积时期，由于孤南断层与其它东西向断层的倾向不同，形成了垦西地垒。这些断层对沙三段-东营组地层具较强的控制作用。此期是垦西地区构造面貌成形的主要时期。
1.1.3 坳陷期
晚第三纪以来，随着渤海湾盆地构造背景的转变，垦西地区各断层停止活动，转为坳陷沉积，构造面貌趋于稳定。
1.2 沉积环境分析
根据济阳坳陷湖盆发育特征，沙四段沉积早期为较稳定干旱气候条件下形成的断陷湖盆，在罗家―垦西地区发育冲积扇―扇三角洲沉积体系，为一套紫红色、灰色砂砾岩夹紫红色泥岩沉积。该沉积期基准面主要受气候因素控制，气候由潮湿-干旱或由干旱-潮湿的变化形成了基准面下降或上升的沉积旋回，从而控制了五级旋回的发育；长周期的气候变化控制了四级旋回的发育。沙四段沉积晚期为湖盆较稳定沉降期，气候由潮湿向干旱变化，湖盆内沉积物的特征反映为蔽流湖盆，在罗家―垦西地区分别发育水下扇和扇三角洲沉积体系，为一灰色砂砾岩夹薄层灰色泥岩沉积，相邻的深湖盆处下部为砂岩、泥岩沉积，上部为膏岩、碳酸盐岩沉积；沙三下亚段沉积期，为潮湿气候条件下形成的深断陷淌流湖盆， 罗家―垦西地区分别发育水下冲积扇、浊积扇沉积体系，为一套灰色砂砾岩夹泥岩、油页岩沉积，相邻的深湖盆处下部为灰质泥岩，中部为油页岩，上部为砂岩、灰质泥岩沉积。可见，研究区砂砾岩体是由干旱湖盆―半干旱湖盆―潮湿湖盆所形成的干旱构造层序―半干旱气候层序―潮湿构造层序三个沉积层序期次所组成，其体现在沉积物所反映的沉积体系由冲积扇―水下冲积扇、扇三角洲―水下冲积扇、浊积扇的转换。
2 沉积体系类型及沉积相模式
2.1 沉积体系类型及其特征
根据单井微相分析，垦西地区沙四段主要发育扇三角洲沉积，水下冲积扇沉积和湖泊相沉积。
2.1.1 岩石学特征
垦西沙四段发育的岩石类型有细砾岩、中砾岩、含砾砂岩、砂岩等多种，局部层段有砂屑灰岩、泥灰岩等碳酸盐岩沉积，砾岩中砾石的砾径通常较细，为2-30mm。砂砾岩粒度特征是分选中等，呈正偏态或正态分布，峰度多偏低。粒度概率累积曲线的特征是：砾岩多为一段式重力流特征，含砾砂岩、砂岩为两段式、三段式。
2.1.2 沉积构造特征
本区沙四段沉积构造特别丰富，其中反映水下分流河道沉积特征的沉积构造有：冲刷充填构造、平行层理、槽状交错层理、波状交错层理等。反映河口坝沉积的沉积构造有反粒序层理、楔状交错层理等。
2.2 沉积相模式
垦西扇三角洲沉积在边界断层边界较小、湖水较浅的缓坡背景之下。在边界断层根部，由于断层及凸起上古地貌沟谷的控制为形成水下冲积扇体提供了条件，水下冲积体沿缓坡向浅湖中向前推进，碎屑物沉积在湖盆边缘的缓坡之上，形成了垦西地区沙四段缺乏平原相的扇三角洲的特殊沉积环境。
平面上，扇三角洲根部为表现为重力流特征的水下冲积扇，岩性较粗，物性差，在中部形成了扇三角洲辫状水道为主题的扇三角洲前缘亚相，在向湖盆推移构成中，由于水动力减弱，形成了前扇三角洲亚相。
本区沉积还有一个明显特征，表现为滨湖泥岩沉积相带较窄，滨湖相以封闭环境的灰岩及泥灰岩沉积为主。
3 沉积体系展布及其控制因素
在本区单井沉积相及微相研究基础上，通过测井相标注，剖面相解剖及相序分析，根据扇三角洲、水下冲积扇沉积和湖泊相模式，以砂岩百分比平面分布为依据，同时考虑到垦西地区沙四段不同构造位置和沉积阶段储层的特殊性，在地层层序划分的基础上，以砂层组为地层单元，完成了垦西地区沙四段3个砂组的沉积相平面相带展布特征。
沙四段沉积早期，垦西地区孤西断层控制了东部沉积盆地边缘，沙四段由于湖平面影响，靠近物源的孤岛凸起边缘发育冲积扇沉积，向盆地一侧为扇三角洲沉积。垦西地区受到了东部的孤岛凸起物源和西南陈家村凸起双重物源的控制，表现出了多物源的沉积特征。沙四沉积晚期，随着气候变化，湖水范围更小，物源更为充分，由于物源丰富，砂砾岩体厚度及扇体规模较沙四段下段沉积更大。
沙四段3砂组沉积时期为湖盆面积扩展至一个相对极大值时期，前三角洲～半深湖的湖泥微相在本区广泛发育。在本区东部垦623―垦622井区存在连片分布的扇三角洲分流河道微相沉积，由于该沉积阶段构造稳定，物源供给充沛，孤岛凸起控制的扇三角洲砂砾岩体呈鸟足状伸入湖盆，河道前缘微相在垦622井区富集。而研究区西南部陈家庄凸起物源供给量明显减小，水道方向性较孔店组沉积时期增强，形成窄条幅状朵叶体沉积。
沙四段2砂组段沉积时期基准面下降，来自构造带东部物源充沛，在过补偿状态下，扇三角洲砂砾岩体迅速向西部湖盆延伸，形成大面积的水下冲积体―分流河道―河口坝―河道前缘微相沉积。研究区西南部物源供给也略有增强，甚至在垦53―垦57井区形成了扇三角洲和水下冲积扇体的叠置交错沉积。
沙四段1砂组段沉积时期构造带基准面稳定而缓慢下降，由于继沙四段2砂组开始的持续过补偿沉积，湖盆水体变浅，两个凸起物源影响范围进一步增大，砂砾岩体向湖盆深处不断迁移，其中，孤岛凸起扇三角洲延伸至垦76-斜6井以西，并在垦622井区以南与陈家庄凸起控制的水下冲积扇体交汇叠置；研究区西南部物源明供给显加强，环绕孤南断层下降盘形成多个驼峰状冲积扇体，砂砾岩体有进一步连片分布的趋势。
4 结论
沉积体系控制了岩相带的分布，而岩相带决定了砂体的发育程度和空间展布情况。有利的储集带具有砂体发育、单层厚度大、油层连通率高、颗粒分选好、原生及次生孔隙发育的特点，即宏观上具有较好的物性和含油性。
通过垦地地区构造演化、沉积体系类型及其沉积相模式、沉积体系展布及其控制因素的研究，分析认为垦西地区沙四段在靠近东部孤岛凸起以及南部的垦西断层发育扇三角洲和水下冲积扇沉积，中部发育湖泊相沉积。沙四段由下至上各期河道随地层变新，砂体供给量越来越大，物源影响范围根部逐渐向湖盆中部迁移。在该区处于扇三角洲前缘亚相的分流河道、河口坝、远砂坝，扇三角洲平原亚相的辫状沟道；水下冲积扇扇中亚相的辫状水道微相的砂体都是较好的储层，平面上主要分布于构造高部位的垦623、垦622和东南部地区的靠边界断层一侧。
参考文献
[1] 方爱民.浊流及相关重力流沉积研究综述[J].地质论评.1998，44（3）：270―280.