摘要: 目前对于孤北地区沙三段认识程度较低，近期的研究表明其具有巨大的勘探开发潜力。而物源作为储层发育的影响因素之一，明确其搬运通道具有重要意义。物源通道是常位于由地表遭受侵蚀形成的古地貌的低势区，如古沟谷地区，其一般顺地层界面附近发育，是源区沉积物向汇区内搬运、堆积的相对地势区。因此识别古沟谷可有效判定物源供给方向及其控制下物源分散体系格局。物源通道的识别主要通过地震剖面，研究区的主要物源通道为古沟谷和断槽。孤北–渤南区域共识别出古沟谷物源通道和断槽物源通道两大类——包含五小类物源通道类型。不同类型物源通道、物源供给方向及供源能力对沉积区作用强弱等方面存在明显差异，需综合刻画此两类物源通道并明确其展布特征，指导储集砂体的预测和分析。
Abstract:
At present, the third member of Shahejie formation in Gubei area is in a lower degree of know-ledge, and recent studies show that it has great exploration and development potential. As one of the influencing factors of reservoir development, provenance is of great significance to clarify its transportation channels. The provenance channel is often located in the low potential area of paleogeomorphology formed by surface erosion, such as the ancient gully region, which is generally developed near the stratigraphic interface, and is the relative area where the sediments in the source area are transported and accumulated to the sink area. Therefore, identifying ancient gully can effectively determine the provenance supply direction and the distribution system pattern of the provenance under its control. The identification of provenance channels is mainly through seismic profiles. The main provenance channels in the study area are ancient gullies and fault grooves. The Gubei-Bonan region has identified two major types of provenance channels, namely, the ancient ditch grain source channel and the fault channel source channel—including five types of source channel types. There are obvious differences in different types of provenance channels, provenance supply directions and supply capabilities on sedimentary areas. It is necessary to comprehensively describe these two types of provenance channels and clarify their distribution characteristics to guide the prediction and analysis of reservoir sand bodies.
1. 引言
陆相断陷盆地油气成藏规律研究，一直都是中国石油地质学界研究的热点，因为其沉积体系类型多样，具有多期成盆、复合成烃、复式成藏的特点，其所固有的地质特点决定了隐蔽油气藏是成熟探区增储稳产的重要领域 [1] [2] [3] [4]。沙三段一直都是孤北地区的重要勘探重点。而断陷湖盆内，物源体系复杂。沙三段沉积时期，孤北地区为强烈裂陷时期，往往表现多源、混源、远源、近源等特征，使得不同级次断层控制下古地貌特征复杂多样。研究区内微古地貌变化，控制了沉积砂体在盆内的搬运路径以及展布样式。为了更好的预测储层有利区，通过恢复古物源通道控制下的古地貌是一种非常好的方法 [5] - [13]。本文通过地震资料来恢复沙三段时三维古地貌图及物源通道判断。
2. 区域地质背景
渤海湾盆地地处于华北板块东部，其被燕山褶皱隆起带、辽东–胶东–苏鲁隆起区、太行山隆起和鲁西隆起所围困，盆地内部包括辽河坳陷、渤中坳陷、昌潍坳陷、济阳坳陷、黄骅坳陷、临清坳陷、冀中坳陷7个大型坳陷以及4个隆起：沧县、邢蘅、埕宁、内黄共11个一级构造单元。盆地其基底岩为太古代的泰山群和古元古代所形成的造山花岗岩，盖层为新元古代和古生界台地沉积，其次是中新生代褶皱裂陷盆地沉积 [14]。是中朝准地台经古生代沉积并在印支、燕山期运动的基础上发展起来的中新生代断陷盆地 [15]。
研究区位于渤海湾盆地南部济阳坳陷内，包括孤北地区西部和渤南油田东部，总体呈南西–北东方向，西邻渤南四扣洼陷，东邻神仙沟，西南端接富林洼陷，东北端接孤北洼陷，有黄河故道水系穿过研究区。全区已探明钻井380口，其中孤北地区约280口，渤南地区约100口(图1)。
Figure 1. Exploration situation in Gubei Bonan area
图1. 孤北–渤南地区勘探形势图
3. 物源通道分析
位于研究区东南侧的孤岛凸起对研究区地貌形成有着重要的控制作用，通过跨工区的南北向、东西向的地震剖面图进行分析(如图2、如图3)，可观察到凸起北、西两侧边缘坡折带有以下特征：
1) 由南北向地震剖面图可知，从剖面①至剖面③，即从东向西，孤岛凸起逐渐减小；由地层与断层的发育特点可知，凸起北侧边缘发育平直陡坡，可知凸起周缘从西到东地层及砂体均由断层控制。
其中在剖面①中，南侧为孤岛凸起区区域，北侧少部分为陡坡区域，由较陡的平直断层隔开。在剖面②中，南侧凸起区域减小，北侧陡坡区域增加，在剖面③中，两侧区域范围变化较小，仍由较陡的平直断层相隔开。
2) 由东西向地震剖面解图可知，从剖面①至剖面③，即南北向凸起范围变化不大，而凸起与缓坡交界处从北到南逐渐平缓，且受断层控制作用不断减弱。
具体来说，在剖面①中，西侧较多部分为平直缓坡到陡坡的过度，东侧为孤岛凸起区，两者间隔陡直的断层；在剖面②中，西部平直缓坡带范围略增多，东侧凸起区域减少，且坡度相对变缓；在剖面③中，东部凸起区域大致不变，西侧地层逐渐整体抬升，使整个剖面的地层坡度进一步减小。
通过对研究区地震资料分析，孤北–渤南区域共识别出古沟谷物源通道和断槽物源通道两大类——包含五小类物源通道类型。
研究区沟谷均具有由V型–W型–U型–斜坡的转换过程。反映在整个渐新统二级层序内，随着基准面上升，沟谷由侵蚀型逐渐转变为沉积型，最终变为斜坡型。由图可知，通过T6界面解释，凸起北侧物源区发育3个沟谷型物源通道，凸起西侧物源区发育6个断层控制的断槽型物源通道。凸起西侧规模远小于北侧通道，因此，凸起北侧为主要物源通道分布区。其具体物源通道分类(如图4)所示。
Figure 4. Description of source channel type
图4. 物源通道类型描述
4. 古地貌恢复
如图5所示，沙三下段地貌总体呈现东、南高，北低的特点，主要以三条坡折分割地貌：孤岛凸起边缘坡折为第一坡折带，凸起北部高地位区与工区南部高部位地区边缘形成第二坡折带，工区西北部低地位地区边缘为第三坡折带。
第一坡折带与第二坡折带之间的区域，常沉积三角洲平原亚相或近岸水下扇内扇亚相；顺凸起边缘向下沿北方向延伸至工区北部，与工区南部边缘总体形成第二坡折带，沉积三角洲前缘亚相或近岸水下扇中扇亚相，以第二坡折界限沿坡向沉积区内延伸至沉积区边缘为第三坡折带，第三坡折带至沉积中心位置，分别对应湖底扇及深水沉积环境。
沙三下时期孤北地区整体地貌坡度较且陡分割性强，相带展布窄。此时除孤岛凸起为主要物源区，南侧及东侧同时供源，此时湖盆表现为深、窄湖。
如图6所示，沙三中段地貌相较沙三下段地貌总体分割性减弱、坡度明显减缓，整体工区呈现东西两侧，中部相对较低的特点，以孤岛凸起边缘坡折为第一坡折带，顺凸起边缘向下至沉积区边缘及工区西部高地位区边缘为第二坡折，第二坡折带内部沉积区向内延伸工至沉积中心边缘形成第三坡折带。沙三中时期工区仍以孤岛凸起为主要物源区，整体呈东西双侧供源，次级沉积区减小而主要沉积区面积变大，此时湖盆表现为中深、宽湖。
Figure 5. Geomorphic characteristics of
图5. 沙三下地貌特征图
Figure 6. Geomorphic characteristics of
图6. 沙三中地貌特征图
如图7所示，沙三上段地貌仍具有东南高，西北低的特征，以孤岛凸起边缘坡折为第一坡折带，以平行凸起边缘方向至坡下主要沉积区边缘界限为第二坡折，以工区最北端沉积中心周缘为第三坡折。沙三上时期整体地貌更为宽阔平缓，坡度减缓，相带展布变宽，以孤岛凸起为为主要供源区，次级沉积区范围增大，沉积中心向北迁移，沉积区整体向西、北向扩展，此时湖盆表现为浅、窄湖。
Figure 7. Geomorphic features of
图7. 沙三上地貌特征图
5. 结论
通过对沙河街组三段的地震分析，刻画出沙河街组三段的古地貌特征，利用地震沉积学，对物源区、沉积区进行控砂耦合分析，将研究区分为物源区(剥蚀为主)，次要沉积区(搬运为主)，主要沉积区(沉积为主)，认为砂体沉积过程及展布主要受控于主要沉积区与次要沉积区内地貌的变化。并通过地震资料综合解释及源–汇理论，对砂体源–汇过程进行多因素分析，将物源通道分为古沟谷物源通道和断槽型物源通道。结合研究区物源通道精细刻画结果以及对孤岛物源北侧、西侧砂体的地震相研究认为：凸起西侧规模远小于北侧通道。且凸起北侧可作为主要供源通道。并在三维古地貌图图中明确表明出来。研究发现孤岛凸起的主要强供源时期为沙三段沉积期；而沙三中亚段沉积末期以及沙三上亚段沉积时期供源逐渐减弱。本文通过地震资料分析，对沙河街组沙三段时古地貌情况及对砂体运移路径进行精确刻画，能够对后人在对研究孤北地区沙河街组储层特征时起到很好的启发。