摘要: A油田位于渤海辽东湾海域，东块沙河街组储层厚度较大，受沉积控制，储层呈现横向变化快的特点，西块东营组沉积厚度大，多期砂体叠置连片，隔夹层发育，而且井点多分布在构造高部位，分布不均匀，需要开展精细储层研究，进一步明确油田储层沉积特征。通过开展构造–沉积演化分析，同时充分利用岩石学特征、沉积构造、测井相特征等开展相分析和沉积环境研究，结合对录井资料、岩石结构、粒度分析以及电性特征分析等，在渤海A油田东营组和沙河街组识别出沉积相类型。综合分析油田区域范围内各地层的沉积环境，分析认为东二段主要为三角洲相沉积，东三段主要为辫状河三角洲和湖泊相沉积，沙河街组主要为扇三角洲和湖泊相沉积，从而进一步深化了沉积演化认识。研究结果表明，受构造沉积综合控制，5、6井区依附于走滑断层，位于沟谷与物源供给配置较好的区域，是导致砂体富积、东营组高砂地比层段的主要原因。
Abstract:
A oilfield is located in Liaodong bay of Bohai Sea; the reservoir thickness of Shahejie formation in the east block is relatively large which is governed by the depositional; it shows the characteristics of rapid lateral change of the reservoir, Dongying formation in western block has a large sedimentary thickness, multistage sand body superimposed contiguous, interlayer is in a high degree of development and the good points are mostly distributed in the high parts of the structure, with uneven distribution. Therefore, it is necessary to carry out accurate reservoir research to further understand the reservoir sedimentary characteristics. Through structural sedimentary evolution analysis, facies analysis and sedimentary environment research are carried out by making full use of petrological characteristics, sedimentary structures and logging facies, and combined with logging data, rock texture, grain size analysis and electrical characteristics analysis, sedimentary facies types are identified in Dongying Formation and Shahejie Formation of Bohai A Oilfield. Through comprehensive analysis of the sedimentary environment of each layer in the oilfield area, it is considered that delta sedimentary facies are developed in the second stage of Dongying formation, braided delta facies and lacustrine facies are developed in the third stage of Dongying formation, fan delta facies and lacustrine facies are mainly developed in the Shahejie formation, and it deepens the understanding of sedimentary evolution. The research results show that, under the comprehensive control of structural sedimentation, well blocks 5 and 6 are attached to strike slip faults and located in the area with a good allocation of valleys and provenance, which is the main reason for sand body accumulation and high sand to ground ratio interval of Dongying formation.
1. 引言
渤海A油田位于辽中凹陷，受走滑大断层控制，该油田划分为东、西两块，其中主力含油层系分别位于古近系沙河街组和东营组。近年来，研究学者对辽中凹陷已进行过大量地质研究，重点大多集中于烃源岩评价、构造特征、层序对比划分等方面，对碎屑岩储层沉积方面研究相对较少且主要为整个凹陷大尺度上的地质–地震沉积格架研究 [1] [2] [3]，在小尺度沉积特征方面研究甚少。然而，宏观和微观沉积特征对于储层都起到了较强的控制作用，同时研究大、小尺度沉积特征极为必要。由于渤海A油田东、西两块地层厚度存在一定差异，东块沙河街组储层厚度较大，受沉积控制下储层横向变化快，西块东营组经历多期砂体叠置沉积，储层呈现厚度大、非均质性强等特点。因此，亟需结合演化背景及沉积相特征 [4] [5] [6] [7]，开展精细储层研究，进一步明确油田储层沉积特征，为油田高效开发奠定基础。
2. 基于相标志下的沉积特征研究
综合渤海A油田所在区域特点，通过对录井资料分析、岩石结构、粒度分析以及电性特征分析等，在渤海A油田开展沉积相标志分析，以进一步明确储层沉积特征。
2.1. 岩性标志
岩石颜色是反映岩石沉积环境条件的重要标志，其中灰色、褐灰色、深灰色等均为还原条件下的颜色标志，可用来判别所处的沉积环境。
碎屑岩物质组分特征方面，东二段自北向南主要发育细粒和中–细粒岩屑长石砂岩；东三段自北向南主要发育细粒岩屑长石砂岩、中–细粒和不等粒岩屑长石砂岩；沙一段、沙二段储层分别以细–中粒、中–粗粒岩屑长石砂岩为主。
2.2. 岩石结构特征
沉积环境的差异能够在一定程度上反映在沉积物结构方面。针对渤海A油田，东二段储层岩性较疏松，次圆–次棱状，分选中等，点接触为主，孔隙式胶结；东三段储层岩性也较为疏松，分选磨圆中等–好，点接触为主，孔隙式胶结；沙一段、沙二段储层岩性同样均相对疏松，分选磨圆中等，点–线接触为主，主要呈孔隙式胶结。
2.3. 沉积构造特征
2.3.1. 层面构造
层面构造表现为在砂岩层面的冲刷面，常见底冲刷层面构造，其发育与水动力条件有关(图1)，通常发生在主河道和分支河道沉积环境中。
Figure 1. Eroded scouring surface and angular gravel of turbidite formed deformation structure in Es1
图1. 沙一段侵蚀冲刷面、浊积成因变形构造棱角状砾石
2.3.2. 层理构造
在沉积物沉积时，一般发育多种层理类型，其中交错层理主要发育在三角洲相的水下分流河道沉积中，可以用来指示古水流的方向；块状层理及斜层理发育在砂坝沉积中，反应了快速堆积的沉积环境；波状交错层理、水平层理发育在前三角洲相的席状砂和水下分流河道间沉积中，反应了水动力条件相对较弱的沉积环境，见图2~4。
2.4. 粒度特征
粒度分布概率曲线特征是沉积物在搬运过程中水动力条件的直接反映，是判别沉积环境及沉积微相分析的有效手段之一。根据水动力的强弱和颗粒粒度的不同，三角洲沉积环境粒度概率曲线主要表现为悬浮搬运和跳跃搬运(图5~7)，跳跃类型总体占80%~90%，悬浮类型总体占10%~20%。C-M图可以划分为P-Q-R-S 3个阶段，其中PQ、RS、QR段分别主要代表悬浮搬运、均匀悬浮和递变悬浮沉积；C-M图特征明显，点的分布趋势主要是平行C = M线的QR段。
Figure 2. Sandy lamination and corrugated cross bedding in Es1
图2. 沙一段砂质纹层、波纹交错层理
Figure 3. Trough cross bedding, parallel bedding and wave bedding in Ed2, cross bedding in Ed3
图3. 东二段槽状交错层理、平行层理、波状层理、东三段交错层理
Figure 4. Uniform bedding/parallel bedding (left), oblique bedding (middle), cross bedding (right) in Es2
图4. 沙二段均匀层理/平行层理(左)、斜层理(中)、交错层理(右)
Figure 5. Probability cumulative curve and CM diagram of funnel curve in E3d2IV-2 oil formation of well 6
图5. 6井E3d2IV上-2油组漏斗形曲线概率累计曲线和CM图
Figure 6. Probability cumulative curve and CM diagram of bell curve in E3d2IV-2 oil formation of well 6
图6. 6井E3d2IV上-2油组钟形曲线概率累计曲线和CM图
Figure 7. Probability cumulative curve and CM diagram of box curve of E3d3IM-1 oil formation of well 7
图7. 7井E3d3I中-1油组箱形曲线概率累计曲线和CM图
2.5. 电性标志
测井曲线主要有漏斗形和钟形等多种类型，其中以箱形居多，说明该区沉积微相以分流河道为主。主要电性特征分为以下几个方面：① 分流河道：GR曲线上主要为钟形，表现为正粒序旋回特征；② 河口坝：GR曲线呈齿状漏斗状，粒序具有反旋回特征。测井曲线大多表现为复合型特征(图8，图9)，典型的有复合钟型、叠置漏斗型及复合箱型。
Figure 8. Rhythm characteristics of Shahejie formation of well 3D and Dongying formation of Well 6 in A oilfield of Bohai area
图8. 渤海A油田3D井沙河街和6井东营组韵律特征
Figure 9. Form of electric logging curve in A oilfield of Bohai area
图9. 渤海A油田电测曲线图
3. 构造沉积演化分析研究
3.1. 构造–沉积演化特征
不同的构造演化阶段，沉积体系的分布和类型会有所差异 [8] - [14]。受区域构造运动控制，渤海A油田优质成藏位置主要分布在东营组和沙河街组，结合区域特点，这里对渤海A油田进行了构造–沉积演化分析研究。
沙河街组为先沉积后走滑的构造演化背景，沙三段沉积时期，辽中凹陷处于急剧裂陷期，物源充足，发育了多期扇三角洲沉积，呈现多期砂体叠置连片分布。沙二段时期沉积相对平稳，辽中凹陷所处的湖盆面积较小，物源近区，处于扇三角洲主体沉积区。沙一段时期湖盆整体沉降，湖盆面积有所扩大，物源区变远，为扇三角洲－湖相沉积环境。沙一段沉积末期，走滑断层开始活动，基岩开始呈现上隆的趋势，走滑距离目前很难确定，但可以肯定大于研究工区范围。也就是说，目前渤海A油田东西两块的沙河街组沉积时期并不在一起，西带是由其西南部走滑至此，东带是由其北东向沿走滑断层走滑至此的。油田东西两块地层厚度的差异较大。
东营组为边沉积边走滑的构造演化背景。东三段沉积时期，伴随着走滑断层不断剧烈活动，大量的伴生断层随之产生，随后在东一段、东二段沉积时期，走滑断层活动时强时弱，东一段在该阶段遭受严重的剥蚀 [10]，与东二段呈现不整合的接触。
3.2. 沉积模式与有利区带预测
在构造、微观岩屑及沉积相特征分析基础上，通过结合宏观构造演化特征明确纵向储层沉积体系及模式，同时综合油田区域沟谷与物源供给配置关系等进一步预测油田富砂成藏区域，可为油田有利区带划分提供重要支撑。
渤海A油田5、6井区主力油组分布在东营组东二段下部和东三段上部，结合区域沉积分析认为，油田东三段为辫状三角洲前缘沉积，东二段为三角洲前缘沉积 [10]，从地层厚度及砂岩发育程度上分析，5、6井区砂地比高达70%~90%。5、6井区砂地比高，但岩性分析可见，该区颗粒分选及磨圆较好，以粉–细砂岩岩性为主，反映该区经历过一定距离搬运。同时，从区域沉积分析可见，该区的沉积物源为辽东湾东部的复洲水系，从西带总体的砂地比对比看，5、6井区明显高于其他各井。因此，何种沉积模式形成了5、6井区的储层，对储层展布的研究有很大的指导意义。
从渤海A油田的构造特征分析可见，渤海A油田处于郯庐断裂走滑构造带上，长期受断层活动的影响，从北区的构造演化分析可见，该区构造形成于沙河街组末期。东三段沉积时期为快速断陷期，受主走滑断层活动影响，断裂活动剧烈而频繁，大量伴生断层开始形成，盆地周边发育了多期较大规模的辫状河三角洲沉积。随后，在东二段沉积时期，断裂活动有所削减，盆地周边三角洲沉积体系发育。东营组末期该区剧烈抬升，造成南部地层大量被剥蚀，其中东带剥蚀程度较大，走滑断层对东营组各时期的沉积一直起控制作用。
综合构造与沉积关系分析，认为5、6井区具有构造坡折带沉积模式。由于走滑断裂带的活动，辽中1号断层及其伴生的一系列S形断层在东营组各沉积时期形成不同规模的断阶，当三角洲前缘沉积向前推进过程中遇到这些断阶，就会不同程度的在断阶下形成砂体富积区，但由于沟谷与物源供给配置关系不同，在断阶下砂体富积程度不同，而渤海A油田5、6井区恰好位于沟谷与物源供给配置较好的区域，进而砂体富积，形成了东营组高砂地比的有利区带。
4. 结论
1) 利用岩石学特征、沉积构造、测井相特征等开展相分析和沉积环境研究，通过对录井资料分析、岩心结构、粒度分析以及电性特征分析等，在渤海A油田东营组和沙河街组识别出沉积相类型，进一步深化了沉积认识，分析认为东二段主要为三角洲相沉积，东三段主要为辫状河三角洲和湖泊相沉积，沙河街组主要为扇三角洲和湖泊相沉积。
2) 结合区域特点，对渤海A油田所在区域范围开展了构造–沉积演化分析研究，建立了演化模式。综合构造与沉积关系分析认为，5、6井区依附于走滑断层，位于沟谷与物源供给配置较好的区域，因此导致5、6井区砂体富积，形成了东营组高砂地比的有利区带。
参考文献