石倩茹, 鞏天浩, 董越崎, 唐鹿鹿, 司維柳, 尹玲玲

(1.中國(guó)石油大港油田分公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津 300280; 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 教育部構(gòu)造與油氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430074)

1 前 言

1.1 重力流沉積研究現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于深水重力流沉積的沉積類(lèi)型、機(jī)制轉(zhuǎn)換、沉積結(jié)構(gòu)單元、數(shù)值模擬以及深水重力流沉積實(shí)例研究等方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展[1]。R.G.Walker[2]提出了經(jīng)典的海底扇相模式，隨后經(jīng)典的濁積巖理論和海底扇模式為深水沉積學(xué)的研究提供了重要參考，其中最具代表性的是關(guān)于濁流的鮑瑪序列理論。隨著研究手段和研究技術(shù)的發(fā)展，鮑瑪序列理論和海底扇模式表現(xiàn)出了明顯的局限性，R.G.Walker[3]將經(jīng)典的“濁積扇”模式作了修改。P.R.Vail[4]提出了“層序地層學(xué)”的概念，在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)大陸邊緣盆地的深入研究總結(jié)了深水盆底扇和低位扇的沉積特征及模式。H.G.Reading[5]基于物源供給形式和特點(diǎn)將深水扇體分為12種類(lèi)型。此外，G.Shanmugam[6]和張興陽(yáng)等[7]針對(duì)傳統(tǒng)鮑瑪序列的多解性展開(kāi)探討，指出鮑瑪序列不單指示濁流沉積，某些其他類(lèi)型的重力流或者沉積在深水的牽引流也會(huì)表現(xiàn)出鮑瑪序列的特點(diǎn)，因此鮑瑪序列存在一定的爭(zhēng)議。G.Shanmugam[8]基于深水重力流沉積的精細(xì)研究將之前解釋為高密度濁流的深水沉積定義為砂質(zhì)碎屑流，并根據(jù)物源特點(diǎn)提出了水道化和非水道化的深水重力流沉積模式。P.Haughton等[9]提出底部濁流上部泥質(zhì)碎屑流的混合事件層，并總結(jié)其為碎屑流-濁流關(guān)聯(lián)沉積。S.Zoltán等[10]將這種碎屑流和濁流之間不斷轉(zhuǎn)化稱(chēng)之為過(guò)渡性流體。M.Felix等[11]認(rèn)為深水重力流從近端到遠(yuǎn)端沉積物從砂質(zhì)碎屑流向濁流轉(zhuǎn)化，并總結(jié)出了碎屑流-濁流沉積組合。蔣恕等[12]定義了深水沉積主要是在重力流作用下深水環(huán)境的沉積，主要形成于相對(duì)水平面下降和早期上升的時(shí)期，分布在低位體系域中，深水層序以凝縮段為邊界，塊狀搬運(yùn)沉積最早形成并直接位于層序界面上，其上被河道-天然堤沉積所覆蓋，典型深水沉積的要素主要由河道、天然堤及越岸沉積、板狀砂塊狀搬運(yùn)沉積等構(gòu)成。目前關(guān)于深水重力流的研究不斷深入，深水重力流理論也在不斷完善中，此外深水區(qū)的油氣勘探也越來(lái)越成為未來(lái)的發(fā)展方向[13]。

對(duì)比海相重力流的深入研究，目前陸相重力流研究相對(duì)較少，近年來(lái)陸相重力流引起了沉積學(xué)界的廣泛關(guān)注，中國(guó)對(duì)鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地等陸相湖盆深水沉積砂巖的研究也提出了砂質(zhì)碎屑流的新認(rèn)識(shí)[14-16]。K.Kremer等[17]、H.Sasaki等[18]以及張青青等[19]提出陸相重力流發(fā)育形成受到觸發(fā)機(jī)制、三角洲前緣沉積組成及特征、古地形、水深及海(湖)平面升降、沉積物供應(yīng)、構(gòu)造活動(dòng)等諸多因素影響。在研究方向和思路上，T.O.S?mme等[20]以源-匯系統(tǒng)為思路，利用地貌參數(shù)定量描述探討深海重力流發(fā)育特征。龐雄[21]以三級(jí)層序等時(shí)格架為基礎(chǔ)，詳細(xì)探討了低位體系域的沉積物從來(lái)源到運(yùn)輸途徑最后到沉積體之間的配置關(guān)系。

1.2 前人研究成果及存在的問(wèn)題

陸相重力流沉積廣泛分布于中國(guó)的松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、蘇北盆地等地區(qū)，形成的重力流沉積體具有有利的生儲(chǔ)配置關(guān)系，因此是油氣聚集和保存的有利區(qū)域[22-25]。鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組、松遼盆地青山口組具備大型深水砂巖發(fā)育的物源供給、湖盆地形和構(gòu)造動(dòng)力條件，在湖盆中心發(fā)育大面積深水砂巖，砂體垂向疊合厚度大，為深湖中心大面積成藏提供了有利地質(zhì)條件[23,25]。目前，鄂爾多斯盆地的致密砂巖儲(chǔ)層勘探取得了顯著成效，長(zhǎng)7段約400口井獲得了工業(yè)油流，總體控制儲(chǔ)量約5×108t，有利含油面積約1 400 km2[25]。陸相大型重力流沉積體的油氣勘探和開(kāi)發(fā)是中國(guó)陸相成熟油氣田今后的重要研究領(lǐng)域之一。

渤海灣盆地歧口凹陷沙一段、沙二段發(fā)育大量重力流遠(yuǎn)岸水下扇沉積。2013年和2014年在沙一下亞段與沙二段的低位和高位體系域的三角洲遠(yuǎn)岸水下扇中分別獲得勘探突破，2013年新增儲(chǔ)量一千多萬(wàn)噸，2014年新增儲(chǔ)量五千多萬(wàn)噸，大量遠(yuǎn)端砂體連片成藏，區(qū)域上形成規(guī)模儲(chǔ)量逾億噸。王華等[26]提出歧口凹陷沙一段重力流沉積體具有多物源供給、長(zhǎng)距離搬運(yùn)、多級(jí)斷坡傳輸、沿路沉積的發(fā)育過(guò)程與沉積機(jī)理特征，并認(rèn)為沙一段同沉積期歧口凹陷濱海斜坡周緣古地貌背景整體表現(xiàn)為斷控陡坡帶與多級(jí)斷階坡折帶。但是由于陸相深水重力流沉積過(guò)程復(fù)雜、主控因素多樣、堆積機(jī)制不明，致使現(xiàn)今對(duì)深水沉積模式認(rèn)識(shí)混亂，且深水沉積儲(chǔ)集體物性特征復(fù)雜，具有常規(guī)與非常規(guī)油氣儲(chǔ)層特性，致使儲(chǔ)層表征困難，無(wú)法有效評(píng)價(jià)，因此加大了油氣開(kāi)發(fā)的難度。本文以葛沽物源的重力流體系為例，總結(jié)其發(fā)育特征以及主控因素，并對(duì)其儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)判斷。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

渤海灣盆地位于華北東部，為中新生代形成以來(lái)長(zhǎng)期發(fā)育的斷陷盆地[27-28]。前人對(duì)渤海灣盆地的研究成果表明，這是一個(gè)由多次疊加的構(gòu)造作用形成的大型盆地，盆地內(nèi)隆起或拗陷的形成、發(fā)展和沉積、沉降過(guò)程，受控于燕山期以來(lái)發(fā)育的北東向、北北東向斷裂以及新近紀(jì)出現(xiàn)的近東西向3組主要的繼承性張性斷裂[27-29]。

歧口凹陷位于渤海灣盆地的中北部，是漸新世開(kāi)始發(fā)育的典型斷陷盆地，西自滄縣隆起，東臨沙壘田隆起，南到埕寧隆起，北至燕山褶皺帶前緣，總體勘探面積約為 5 280 km2(圖1)[30-31]。垂向上，歧口凹陷經(jīng)歷了古近紀(jì)裂陷和新近紀(jì)裂后熱沉降兩個(gè)構(gòu)造期，自下而上可劃分為4個(gè)結(jié)構(gòu)各異的構(gòu)造層：前古近系盆地基底構(gòu)造層、由始新統(tǒng)孔店組—沙三段組成的盆地下部構(gòu)造層、由漸新統(tǒng)沙一段—東營(yíng)組組成的盆地中部構(gòu)造層、由新近系組成的盆地上部構(gòu)造層[30-32]。平面上，歧口凹陷整體表現(xiàn)為西部“三隆三凹”，東部以雙斷地塹式的歧口主凹為構(gòu)造單元的整體格局，其他次凹(北塘次凹、板橋次凹、歧北次凹、歧南次凹)均表現(xiàn)為北陡南緩、北斷南超的箕狀不對(duì)稱(chēng)特點(diǎn)[33-34]。

通過(guò)對(duì)殘余地層的計(jì)算，并對(duì)其進(jìn)行剝蝕量、去壓實(shí)、古水深等校正后恢復(fù)研究區(qū)沙一下亞段的古地貌，認(rèn)識(shí)到歧口凹陷濱海斜坡區(qū)整體特征表現(xiàn)為海陸塊體差異沉降、被近東西走向斷層復(fù)雜化的斜坡區(qū)，其構(gòu)造單元分為：中央隆起帶、濱海1號(hào)構(gòu)造帶、歧口主洼、港西凸起、歧北次凹。

濱海斜坡是伴隨歧口主凹持續(xù)深埋的單一撓曲斜坡，主要發(fā)育期為沙三段、沙一段—東營(yíng)組沉積期，其剛好也是中央隆起帶(隱伏走滑斷裂帶)活躍期，因此中央隆起帶構(gòu)造發(fā)育特征對(duì)沉積起到控制作用，可以概括為：①中央隆起帶分割歧口凹陷，隆起以西構(gòu)造走向?yàn)闁|西向，隆起以東為北東向，控制東西沉積分異；②隆起帶為物源輸送提供通道，且自北向南，形成多級(jí)斷階，為物源多級(jí)輸送、長(zhǎng)距離搬運(yùn)、沿路堆積提供古地貌條件[26]。

圖1 歧口凹陷區(qū)域位置和構(gòu)造綱要圖Fig.1 Tectonics and location of Qikou Sag

3 數(shù)據(jù)與方法

本研究是以歧口凹陷沙一下亞段葛沽物源發(fā)育的大型重力流沉積為研究對(duì)象，在高精度層序地層格架下，以“構(gòu)造-層序-沉積-儲(chǔ)層”一體化研究為思路，以層序地層學(xué)、地震沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)等學(xué)科理論為指導(dǎo)，結(jié)合巖心、測(cè)錄井、3D地震資料、測(cè)試分析等資料，在前人研究成果的基礎(chǔ)上，借助巖礦、地化、地震等資料，開(kāi)展源-聚-匯體系分析，明確物源方向，總結(jié)重力流沉積體物源體系；在高精度層序地層格架下，利用單井、連井、地震等資料，開(kāi)展重力流沉積體系分析，總結(jié)重力流沉積體系類(lèi)型，分析沉積相帶與流體機(jī)制之間的關(guān)系，建立沉積發(fā)育模式；開(kāi)展陸相深水重力流儲(chǔ)集體物性特征研究，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行精細(xì)描述，總結(jié)有利儲(chǔ)層的主控因素與空間展布特征，建立優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層與重力流沉積相帶的關(guān)系，預(yù)測(cè)有利目標(biāo)，指導(dǎo)油氣勘探。

4 葛沽物源重力流發(fā)育特征

4.1 葛沽物源重力流沉積范圍圈定

4.1.1 重礦物來(lái)源分析

通過(guò)重礦物的組合特征圈定了葛沽物源重力流的沉積范圍。重礦物組合是識(shí)別物源區(qū)特征的重要方法之一，目前運(yùn)用十分廣泛[35]。本文對(duì)歧口凹陷沙一下亞段共計(jì)110余口井的重礦物特征進(jìn)行了分析，選取鋯石、電氣石、金紅石、石榴石和磁鐵礦等礦物作為重點(diǎn)研究對(duì)象，在歧口凹陷構(gòu)造-古地貌宏觀分析的基礎(chǔ)上，利用陸源碎屑重礦物組合特征分析劃分物源區(qū)塊。

歧口凹陷沙一下亞段重礦物組合可分為6個(gè)物源區(qū)：燕山物源、葛沽物源、小站物源、增幅臺(tái)物源、趙家堡物源、埕北物源(圖2-A)。根據(jù)不同重礦物的含量區(qū)分出不同物源區(qū)沉積物的沉積范圍，每個(gè)物源區(qū)具有獨(dú)特的重礦物組合特征，分別對(duì)應(yīng)：中低鋯石-高石榴石-低磁鐵礦、中高鋯石-高石榴石-中低磁鐵礦、中鋯石-高石榴石-低磁鐵礦-低電氣石、中低鋯石-中高石榴石-低磁鐵礦、中鋯石-高石榴石-中磁鐵礦、高鋯石-中石榴石-低磁鐵礦。

葛沽物源供應(yīng)的重力流沉積物從葛沽方向沿中央隆起帶運(yùn)移且邊運(yùn)移邊沉積在隆起帶兩側(cè)。葛沽物源重礦物組合類(lèi)型為中鋯石-高石榴石-中低磁鐵礦。在鋯石和磁鐵礦的含量上可見(jiàn)葛沽物源與燕山物源的明顯差異，燕山物源鋯石和磁鐵礦含量明顯更低；葛沽物源與小站物源的區(qū)別在于小站物源重礦物組合中電氣石的含量低，并且磁鐵礦含量也明顯低于葛沽物源。

4.1.2 輕礦物來(lái)源分析

陸源碎屑沉積物的碎屑顆粒來(lái)自于母巖經(jīng)剝蝕、破碎的產(chǎn)物，碎屑物質(zhì)隨流水搬運(yùn)其成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度增高，顆粒逐漸變小，不穩(wěn)定組分減少。通過(guò)對(duì)歧口凹陷沙一下亞段共計(jì)70余口井的石英、長(zhǎng)石、巖屑三大組分的對(duì)比分析，判斷歧口凹陷的物源區(qū)以及供源范圍。

歧口凹陷沙一下亞段輕礦物組合同樣可分為6個(gè)物源區(qū)：燕山物源、葛沽物源、小站物源、增幅臺(tái)物源、趙家堡物源、埕北物源(圖2-B)，各個(gè)物源區(qū)輕礦物含量具有獨(dú)特的特征，分別對(duì)應(yīng)：中石英-高長(zhǎng)石-中巖屑、中高石英-高長(zhǎng)石-中低巖屑、高石英-高長(zhǎng)石-低巖屑、高石英-低長(zhǎng)石-中低巖屑、中高石英-中低長(zhǎng)石-中巖屑、中高石英-中長(zhǎng)石-中低巖屑。

輕礦物的分析結(jié)果同樣顯示了葛沽物源沉積范圍特點(diǎn)，即重力流沉積物從葛沽方向沿中央隆起帶運(yùn)移且邊運(yùn)移邊沉積在隆起帶兩側(cè)。從輕礦物含量可以看出葛沽物源與燕山物源的明顯差異，葛沽物源相較燕山物源石英含量更高且?guī)r屑的含量略低；與小站物源相比，葛沽物源具有相對(duì)較低的石英含量以及明顯更高的巖屑含量。

4.2 重力流沉積平面展布特征

4.2.1 地震相特征

地震相作為地質(zhì)體在剖面上的響應(yīng)形式，可以借助其物理參數(shù)(振幅強(qiáng)度、連續(xù)性、振幅頻率)、內(nèi)部反射特征等屬性來(lái)描述重力流沉積體的物源方向及展布范圍[36]。以地震品質(zhì)良好、特征明顯的剖面為例可以將該沉積體概括為4類(lèi)地震相(表1)。第一類(lèi)地震相主要顯示為上部的空白反射和下部的高連續(xù)強(qiáng)振幅反射，主要發(fā)育在研究區(qū)的控沉積斷層下盤(pán)，代表水道、遠(yuǎn)岸水下扇(內(nèi)扇)的砂體沉積特征。第二類(lèi)地震相主要以丘狀雜亂反射為主，砂質(zhì)碎屑流發(fā)育，代表遠(yuǎn)岸水下扇(中扇)砂體沉積特征及內(nèi)扇前端。第三類(lèi)地震相顯示為中高振幅，席狀亞平行-平行結(jié)構(gòu)，反映低能的環(huán)境，發(fā)育在凹陷的中心位置，代表遠(yuǎn)岸水下扇(外扇)。第四類(lèi)地震相顯示為洼槽型、碟片型，代表了重力流水道及水道側(cè)緣。

4.2.2 沉積相展布特征

根據(jù)地震資料、鉆井資料、古環(huán)境、物源方向、古地貌等分析可以看出，歧口凹陷沙一下亞段葛沽物源的沉積物主要發(fā)育于扇三角洲及遠(yuǎn)岸水下扇沉積體系，其中遠(yuǎn)岸水下扇沉積體系為陸相大型重力流主要發(fā)育的沉積相(圖3)。重力流沉積體系內(nèi)主要發(fā)育內(nèi)扇、中扇、外扇3種沉積亞相，包括主水道、分支水道、水道側(cè)緣、越岸席狀砂、濁積席狀砂、深湖泥等6類(lèi)沉積微相[33]。該重力流沉積體系多具備牽引流屬性，內(nèi)扇亞相是緊靠三角洲前緣物源區(qū)的根部單元，整體巖性特點(diǎn)為泥質(zhì)碎屑流和砂質(zhì)碎屑流機(jī)制的塊狀泥質(zhì)砂巖、厚層礫巖以及含礫砂巖，縱向以多期塊狀砂礫巖疊置為特征，砂體單層厚度大、層數(shù)相對(duì)少[33]。中扇亞相是內(nèi)扇亞相向盆地方向的延伸，其仍具有牽引流的特征，整體巖性特點(diǎn)為灰白色塊狀細(xì)砂巖，向上為薄層的粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，多含補(bǔ)丁狀團(tuán)塊(礫石)，見(jiàn)漂浮泥礫與撕裂變形構(gòu)造；成因機(jī)制主要為砂質(zhì)碎屑流，中扇末端可見(jiàn)過(guò)渡型液化流及似涌浪濁流；縱向上以疊覆性為特征，單砂體規(guī)模相對(duì)變小，砂體單層厚度減小、層數(shù)相對(duì)增多、薄互層發(fā)育[33,37]。外扇亞相是繼內(nèi)扇和中扇后在扇體的邊緣部位形成的沉積單元，整體巖性特點(diǎn)為薄層的粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，層理構(gòu)造十分發(fā)育，包括水平層理、波狀層理、遞變層理等；外扇的沉積成因機(jī)制以濁流為主，包括前端的高密度濁流和向扇端轉(zhuǎn)化的低密度濁流；縱向上以頻繁疊置的砂泥互層為特征，常見(jiàn)遞變的正粒序，砂體單層厚度小、層數(shù)少[33,37]。葛沽物源沉積體具有上述典型巖性特征且有多種軟沉積變形構(gòu)造等重力流標(biāo)志，所以推測(cè)其為陸相大型重力流沉積。

4.3 葛沽物源重力流沉積類(lèi)型

研究區(qū)重力流按照其流體特征、黏度、雜基含量以及成因機(jī)制可以分為泥質(zhì)碎屑流、砂質(zhì)碎屑流、過(guò)渡型液化流和似涌浪濁流(高密度-低密度懸移)4種，且從三角洲前緣向盆內(nèi)依此發(fā)育[38-40]。

圖3 歧口凹陷沙一下亞段沉積平面展布特征Fig.3 Sedimentary distribution characteristics of Es1x in Qikou Sag

4.3.1 泥質(zhì)碎屑流

G.Shanmugam[40]在前人沉積物重力流分類(lèi)基礎(chǔ)上提出了砂質(zhì)碎屑流和泥質(zhì)碎屑流的概念。主要是在三角洲前緣水下斜坡區(qū)域，由于其難以被周?chē)w稀釋?zhuān)酝ǔＱ由燧^遠(yuǎn)。沉積物特征主要為泥質(zhì)雜基含量較高，是一種塑性流變性質(zhì)的沉積物重力流，分選性差，常見(jiàn)變形的泥質(zhì)團(tuán)塊或撕裂狀泥礫，多發(fā)育于重力流沉積體近物源內(nèi)扇。

研究區(qū)泥質(zhì)碎屑流主要發(fā)育在遠(yuǎn)岸水下扇內(nèi)扇，可能包含主水道微相，以粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，泥質(zhì)雜基含量高，可見(jiàn)深灰色大塊滑動(dòng)變形狀泥質(zhì)團(tuán)塊。以板深86為例，巖心上可見(jiàn)深灰色拉長(zhǎng)狀泥質(zhì)團(tuán)塊，棕紅色漂浮狀泥礫(圖4)；測(cè)井相主要為齒化箱形、高幅指狀曲線(xiàn)。

4.3.2 砂質(zhì)碎屑流

砂質(zhì)碎屑流的含砂量明顯增加，以層流為主，密度大，黏度小，同樣屬于塑性流變性質(zhì)的深水重力流，以碎屑細(xì)砂巖、塊狀砂巖為主，并常見(jiàn)兩端拉長(zhǎng)撕裂狀泥礫，撕裂屑中包含砂質(zhì)條帶，分選性較好，主要發(fā)育于斜坡區(qū)域，正好是遠(yuǎn)岸水下扇的內(nèi)扇-中扇部分。

研究區(qū)砂質(zhì)碎屑流主要發(fā)育在遠(yuǎn)岸水下扇的內(nèi)扇和中扇，可能是水道側(cè)緣或分流水道微相，以灰色含泥質(zhì)碎屑細(xì)砂巖和塊狀中細(xì)砂巖為主，可見(jiàn)雜亂排列兩端拉長(zhǎng)狀撕裂泥礫，向上泥礫減少，兩端拉長(zhǎng)狀撕裂泥礫，撕裂屑中包含砂質(zhì)條帶等特征。以港深9為例，巖心上可見(jiàn)定向排列的拉長(zhǎng)狀撕裂泥礫(圖4)，泥礫發(fā)生變形；測(cè)井相主要為高幅指狀曲線(xiàn)，復(fù)合指形-鐘形曲線(xiàn)，正旋回、薄箱形曲線(xiàn)。

4.3.3 過(guò)渡性液化流

隨著重力流沉積體不斷向盆內(nèi)運(yùn)移，其含水量逐漸增加而密度降低，流體的性質(zhì)發(fā)生黏性至非黏性的變化，因此常兼具碎屑流與濁流的特征；并具有兩者之間的分界面，分界面以上無(wú)明顯滑塌變形，分界面以下可見(jiàn)明顯的滑塌變形構(gòu)造及定向排列的泥礫[33,41]。過(guò)渡性液化流多發(fā)育于重力流沉積體中扇。

圖4 重力流的類(lèi)型及特征Fig.4 Characteristics and types of different gravity flow

研究區(qū)過(guò)渡性液化流主要發(fā)育在遠(yuǎn)岸水下扇的中扇，可能是水道側(cè)緣微相，以泥巖-泥質(zhì)粉砂巖為主。以板深54-1井為例，巖心上可見(jiàn)底部細(xì)砂巖含棕色泥礫，變形構(gòu)造，中間細(xì)砂巖可見(jiàn)泥質(zhì)條帶，頂部為黑色泥巖(圖4)；測(cè)井相主要為復(fù)合指形-鐘形、高幅指狀曲線(xiàn)。

4.3.4 似涌浪濁流(高密度-低密度懸移)

重力流的最前端沉積物進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)后，由于外界環(huán)境影響導(dǎo)致先固結(jié)的沉積物再次流動(dòng)，屬于牛頓流體，以紊流為主，沿著水下滑坡及溝槽流動(dòng)。似涌浪濁流可見(jiàn)鮑瑪序列的Tc-Te段，常呈正韻律，多發(fā)育在中扇邊緣滑塌處和外扇根部分，表現(xiàn)出頻繁疊置的砂泥互層特點(diǎn)。高密度濁流在向扇端過(guò)渡的過(guò)程中密度降低，伴隨著懸移質(zhì)沉積增多轉(zhuǎn)化為低密度濁流，整體表現(xiàn)為能量減弱且具備牽引流的特征[42]。

研究區(qū)似涌浪濁流主要發(fā)育在遠(yuǎn)岸水下扇的中扇和外扇，可能是水道間和濁積席狀砂微相，以泥巖-粉砂巖為主。以港526為例，巖心上可見(jiàn)正韻律，底部粉砂巖，向上為砂泥互層,相當(dāng)于鮑瑪序列Tc-Td段(圖4)；測(cè)井上主要為多旋回高幅指狀曲線(xiàn)、鋸齒狀曲線(xiàn)。

4.4 葛沽物源重力流發(fā)育模式

葛沽物源控制了大型水道型深水重力流沉積的發(fā)育，其沉積模式如圖5所示。其特征為多級(jí)斷坡輸送、長(zhǎng)距離搬運(yùn)、沿路沉積。由于基底發(fā)育負(fù)花狀構(gòu)造，上覆蓋層順著撓曲發(fā)育滑脫斷層、沿著走滑帶形成一系列小斷層，為砂體入湖后沿著走滑帶長(zhǎng)距離輸送提供溝槽。走滑帶兩翼雁列式斷層雙向收斂于走滑帶，為砂體向兩翼凹陷輸砂組成系列控砂微地貌。這些斷層構(gòu)成同向平行的傳遞帶，并形成小型的斷溝、斷槽，使得葛沽扇三角洲物源能夠通過(guò)這些溝槽繼續(xù)搬運(yùn)，并在港東陡坡斷裂坡折帶之下快速堆積，形成重力流水道外扇的扇體，整體為隆起-斷裂溝槽-凹陷組合沉積模式。

圖5 葛沽物源水道型重力流沉積模式圖Fig.5 Sedimentation model map of Gegu provenance channel type gravity flow

葛沽物源控制的水道型深水重力流集牽引流性質(zhì)和重力流性質(zhì)于一體，在扇三角洲前緣發(fā)生滑塌之后形成，發(fā)育坡度在10°～25°，依次發(fā)育泥質(zhì)碎屑流、砂質(zhì)碎屑流、過(guò)渡型液化流、似涌浪濁流，在斷層和中央隆起帶的共同作用下向盆內(nèi)搬運(yùn)、沉積。中央隆起帶作為物源的主要通道，途中遇到斷層時(shí)重力流所攜物質(zhì)會(huì)向兩側(cè)分散開(kāi)，形成現(xiàn)今沉積特征(圖6)。其中內(nèi)扇主水道(A)主要發(fā)育泥質(zhì)碎屑流和砂質(zhì)碎屑流，內(nèi)扇水道側(cè)緣(B)主要發(fā)育泥質(zhì)碎屑流、砂質(zhì)碎屑流和過(guò)渡型液化流，內(nèi)扇水道間(C)主要發(fā)育過(guò)渡型液化流，內(nèi)扇越岸席狀砂(D)主要發(fā)育砂質(zhì)碎屑流和過(guò)渡型液化流，中扇分流水道側(cè)緣(E)主要發(fā)育過(guò)渡型液化流和似涌浪濁流，中扇分流水道間(F)主要發(fā)育過(guò)渡型液化流，中扇分流水道(G)主要發(fā)育砂質(zhì)碎屑流和過(guò)渡型液化流，中扇越岸席狀砂(H)主要發(fā)育似涌浪濁流，外扇濁積席狀砂(I)主要發(fā)育似涌浪濁流(圖6)。

圖6 葛沽物源重力流沉積分帶特征Fig.6 Sedimentary zoning characteristics of Gegu provenance channel gravity flow

5 儲(chǔ)層精細(xì)描述

5.1 孔隙結(jié)構(gòu)特征

研究區(qū)沙-下亞段儲(chǔ)層的孔隙類(lèi)型主要為次生溶蝕孔、粒內(nèi)溶孔、殘余原生孔、裂縫等(圖7)。次生溶蝕孔是指在孔隙形成以后由于溶解作用形成的孔。沙一段為研究區(qū)主力烴源巖，烴源巖中有機(jī)酸促進(jìn)了沙一下亞段儲(chǔ)層溶蝕作用的發(fā)生及次生溶蝕孔的發(fā)育，從而有效地改善了儲(chǔ)層物性。沙一下亞段儲(chǔ)層的次生溶蝕孔隙類(lèi)型主要有次生粒間溶孔和次生粒內(nèi)溶孔，次生粒間溶孔的直徑通常在20～40 μm，次生粒內(nèi)溶孔的直徑通常在5～50 μm。粒內(nèi)溶孔是指由長(zhǎng)石、碳酸鹽等可溶解組分溶解形成，主要包括長(zhǎng)石溶孔和巖屑溶孔。殘余原生孔是指在巖石形成的同時(shí)生成的孔隙，在后期的壓實(shí)作用成巖作用等改造下未被次生礦物充填的空間，孔隙直徑通常在20～50 μm。

圖7 受葛沽物源控制的沙一下亞段巖石類(lèi)型及孔隙特征Fig.7 Rock types and pore characteristics of Es1x Gegu provenance in Qikou Sag (A)長(zhǎng)石、巖屑溶蝕形成溶蝕孔，同時(shí)發(fā)育次生粒間孔隙，港深67井，深度 3 928.79 m; (B)殘余原生孔發(fā)育，同時(shí)發(fā)育次生粒內(nèi)溶孔，板深86井，深度 4 366.82 m; (C)次生粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔及殘余原生孔，板深86井，深度 4 278.35 m; (D)發(fā)育原生粒間孔，濱海28井，深度 4 496.65 m; (E)巖屑顆粒內(nèi)部溶蝕，形成“蜂窩”狀孔隙，板深82-1井，深度 3 919.05 m; (F)次生粒間孔，港深23井，深度 4 058.30 m

5.2 物性特征及控制因素

儲(chǔ)層按照滲透率(K)分為特高滲(K≥2000×10-3μm2)、高滲(500×10-3μm2≤K<2000×10-3μm2)、中滲(100×10-3μm2≤K<500×10-3μm2)、低滲(10×10-3μm2≤K<100×10-3μm2)、特低滲(1×10-3μm2≤K<10×10-3μm2)和超低滲(0.1×10-3μm2≤K<1×10-3μm2)，研究區(qū)沙一下亞段的滲透率主要屬于超低滲-低滲(圖8-A)?？紫额?lèi)型按孔隙直徑(d)分為特高孔(d≥30 μm)、高孔(25 μm≤d<30 μm)、中孔(15 μm≤d<25 μm)、低孔(10 μm≤d<15 μm)、特低孔(5 μm≤d<10 μm)、超低孔(d<5 μm)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)該重力流沉積鉆井巖心孔隙直徑為8～13 μm，測(cè)井孔直徑為8～12 μm，孔隙直徑的峰值處于特低孔范圍(圖8-B)。滲透率與孔隙度(q)呈正相關(guān)關(guān)系(圖8-C)。異常超壓帶的存在會(huì)使儲(chǔ)層得到有效的保護(hù)[43]，研究區(qū)沙一中亞段為區(qū)域蓋層，在沙一中亞段形成區(qū)域超壓帶，對(duì)沙一下亞段儲(chǔ)層具保護(hù)作用(圖9)。中央隆起帶兩側(cè)斷裂的轉(zhuǎn)換部位易形成斷裂破碎帶或高角度剪切縫，裂縫的發(fā)育改善了儲(chǔ)層的滲流能力(圖10)，增強(qiáng)了與下伏烴源灶的溝通和傳導(dǎo)能力，因此構(gòu)造活動(dòng)帶有效改善了儲(chǔ)層的物性，使中央隆起帶為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的有利分布區(qū)帶。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)重力流沉積體系的儲(chǔ)層巖性與物性的關(guān)系可以看出，儲(chǔ)層巖石類(lèi)型以細(xì)砂巖為主，且物性較好；其次是中砂巖；粉砂巖物性最差(圖11-A)。并且統(tǒng)計(jì)了沉積微相類(lèi)型與儲(chǔ)層物性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)主水道的孔滲性相對(duì)較好，其次是分流水道，水道側(cè)緣弱于分流水道，濁積砂最差。綜合判斷出沉積微相是有利區(qū)帶的主控因素，認(rèn)為葛沽物源最優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層分布在主水道內(nèi)(圖11-B)。

圖8 葛沽物源沙一下亞段儲(chǔ)層物性特征Fig.8 Reservoir physical parameter of Es1x Gegu provenance in Qikou Sag

圖9 濱海6井-濱海2井孔隙度與深度關(guān)系圖Fig.9 Relationship between porosity and depth from Well Binhai 6 to Well Binhai 2

6 討 論

深水重力流油氣藏在油田的開(kāi)發(fā)中占有重要的地位，因此，針對(duì)中國(guó)陸相深水重力流所形成的湖相深水扇微相解剖就具有很強(qiáng)的必要性。本次研究從水動(dòng)力過(guò)程、沉積機(jī)制、沉積相帶、沉積類(lèi)型等方面入手，對(duì)于不同微相的沉積過(guò)程機(jī)制等特征進(jìn)行了詳細(xì)劃分，建立了水道型重力流的發(fā)育模式并探討了沉積機(jī)制與沉積相帶之間的響應(yīng)關(guān)系。為了完善重力流理論體系，本研究從探討沉積動(dòng)力學(xué)過(guò)程-堆積機(jī)制-沉積相-巖相的關(guān)聯(lián)性入手探討各因素之間的關(guān)系，并建立識(shí)別標(biāo)志，以此來(lái)提供可拓展的研究體系。

本次在對(duì)重力流研究過(guò)程中，綜合考慮到陸相湖盆重力流發(fā)育特點(diǎn)以及發(fā)育模式，在通過(guò)各沉積現(xiàn)象判斷其為重力流后，借鑒海相重力流分類(lèi)方法將該物源重力流進(jìn)行詳細(xì)分類(lèi)。但其分類(lèi)方法僅考慮現(xiàn)今的各沉積學(xué)特征，對(duì)于其發(fā)育時(shí)期的流動(dòng)密度、驅(qū)動(dòng)力、流速等屬性研究較少；因而陸相深水重力流的沉積基本原理仍然需要完善，來(lái)為深水重力流油氣藏勘探提供完整的理論體系。

圖10 中央隆起帶兩側(cè)沙一下亞段裂縫發(fā)育圖Fig.10 Development of fractures in Es1x on both sides of the central uplift zone(A)裂縫，濱海28井，深度4 259.4 m; (B)裂縫，濱海28井，深度4 178.4 m; (C)裂縫，濱深24井，深度4 265 m; (D)顆粒嚴(yán)重破碎，港深23井，深度3 894.2 m; (E)裂縫， 板深54-1井， 深度3 304.06 m; (F)裂縫， 濱海4井， 深度2 337.6 m

圖11 儲(chǔ)層孔滲性控制因素分析Fig.11 Analysis of controlling factors of reservoir porosity and permeability

7 結(jié) 論

a.統(tǒng)計(jì)研究區(qū)輕、重礦物組合,識(shí)別出葛沽物源重礦物組合為中鋯石-高石榴石-中低磁鐵礦,輕礦物組合為中石英-高長(zhǎng)石-中低巖屑，圈定葛沽物源沉積范圍。通過(guò)地震相以及巖相特征將重力流遠(yuǎn)岸水下扇分為內(nèi)扇、中扇、外扇3種沉積亞相，包括主水道、分支水道、水道側(cè)緣、越岸席狀砂、濁積席狀砂、深湖泥6類(lèi)沉積微相。

b.葛沽物源控制的重力流沿中央隆起帶運(yùn)移，在隆起帶及兩側(cè)沉積，自北向南多級(jí)斷坡輸送、長(zhǎng)距離搬運(yùn)、沿路沉積。根據(jù)成因機(jī)制將該重力流劃分為泥質(zhì)碎屑流、砂質(zhì)碎屑流、過(guò)渡型液化流及似涌浪濁流(高密度-低密度懸移)，建立了兼具牽引流性質(zhì)和重力流性質(zhì)的水道型重力流的隆起-斷裂溝槽-凹陷組合沉積模式。

c.研究區(qū)孔隙類(lèi)型以次生溶蝕孔、粒內(nèi)溶孔、殘余原生孔、裂縫為主。歧口凹陷沙一下亞段葛沽物源發(fā)育的重力流沉積體儲(chǔ)層致密，滲透率主要屬于超低滲-低滲，孔隙直徑分布的峰值在特低孔范圍。中央隆起帶的構(gòu)造活動(dòng)有效改善了儲(chǔ)層的物性并使其成為有利區(qū)帶，重力流沉積微相是有利區(qū)帶的主控因素，該物源最優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層是重力流主水道內(nèi)的沉積。