孤西潜山上古生界沉积演化分析

孤西潜山上古生界沉积演化分析

王亚丽

胜利油田物探研究院王亚丽

摘要：应用地震、录井、测井、岩心、粒度等资料，结合单井相分析及剖面相对比，对孤西潜山上古生界的沉积相特征及砂体展布规律进行了研究，研究结果表明，孤西潜山上古生界本溪组发育滨浅海、滨岸沼泽沉积；太原组为滨岸沼泽相和滨海相的交替沉积；山西组发育滨海相及三角洲相；下石盒子组及上石盒子组万山段、奎山段下部发育辫状河三角洲沉积，主要为辫状河三角洲平原亚相，奎山段上部及石千峰组为辫状河沉积。

关键词：孤西潜山；上古生界；沉积相

1研究区构造背景

孤西潜山西北以埕南、埕东断层与埕东凸起相连，南以孤北断层与孤岛凸起相隔，西以孤西断层与渤南洼陷相连，东以长堤断层与长堤凸起相接，为一南高北低、中间高两翼低的大型鼻状构造。孤西潜山钻遇的地层包括下古生界寒武系、上古生界石炭系和二叠系、中生界侏罗系、新生界地层等。到目前为止，孤北低潜山带共完钻探井33口，钻至上古生界和中生界的探井27口，获工业油流井5口，低产油流井1口，工业气流井4口。其中孤西潜山上古生界沉积相类型、沉积演化研究不够系统，制约着孤西潜山上古生界油气的勘探与开发，本文着重对孤西潜山上古生界沉积相进行研究，从基础研究入手，加强对上古生界沉积特征，加深对孤西潜山上古生界地质方面的认识。

2沉积相分析

2.1石炭系

中奥陶世晚期，由于加里东运动的抬升作用，使华北地区抬升为陆，经受了一亿多年的剥蚀作用。到石炭系中、晚期，海水入侵，使本区由古陆重新成为滨浅海，在此基础上开始了上古生界的沉积历程。①本溪组：本溪组厚度一般为40～50m，岩性为深灰色泥岩，灰岩夹碳质泥岩及薄煤层，地层中含丰富的动、植物化石。向上所出现的粉砂岩及少量砂岩是机械搬运和机械分异作用的产物，多在滨海地带沉积。本溪组所含的两层灰岩为典型的海相灰岩：草埠沟灰岩、徐家庄灰岩。两层灰岩中含海百合茎，苔藓虫、蜓及有孔虫等正常的海生底栖生物化石，为曲型的海相灰岩。薄煤层为滨岸沼泽的产物。本溪组以滨浅海沉积为主，间隔短时间的滨岸沼泽环境。②太原组：太原组是区内的主要含煤地层，厚度160～180m。主要为深灰色、灰黑色泥岩和碳质泥岩与砂岩互层，夹深灰色灰岩及多层薄煤层。横向分布稳定，发育灰岩5～7层，含煤层8～10层。下部岩性较粗，出现较多的细砂、粗砂岩，甚至出现砾岩层。上部较细，主要为黑色泥岩、页岩夹灰岩。灰岩与煤层相间产出。在太原组的泥岩和粉砂岩中，都含有较丰富的植物化石、动物化石，当时的沉积环境为浅海环境。

2.2二叠系

石炭系沉积时期，出现由滨浅海相为主向海陆交互相过渡，且陆相的成分越来越多。到石炭系末期，海水完全退出，整个华北地区进入了海陆开阔盆地沉积时期。二叠系早期基本继承了石炭系晚期温暖潮湿的气候环境，含煤沼泽碎屑岩和铝土质泥岩十分发育，晚期为紫红色砂岩、泥岩互层。地层主要有下统山西组和下石盒子组、上统上石盒子组，其中上石盒子组上部的孝妇河段及石千峰组部分被剥蚀。①山西组：山西组发育滨浅海和三角洲沉积。有六口井钻穿，厚度较稳定，一般60～80m；该套地层横向上岩性变化较大，南边主要钻遇一套灰色、深灰色泥岩、含砾砂岩、硬砂岩与黑色煤层的不等厚互层，北边钻遇一套灰色、深灰色泥岩与薄层中砂岩、泥质砂岩、白云质砂岩及煤层的间互层，偶见紫红色泥岩夹层，煤系地层在北边义155井及南边孤古22井均较发育。②下石盒子组：下石盒子组以陆相砂泥岩为主的非煤系地层，厚度80～120m，岩石类型以细砾岩、含砾砂岩、砂质泥岩、页岩及粘土岩等。岩性从南到北、从西到东由粗变细。西南义132井、义133井处砂岩最厚，砂岩百分含量最大。纵向上岩性自下而上逐渐变粗，颜色总体由灰-紫红色或杂色。电性上自然电位异常幅度明显，电阻率为中-低阻。自下而上，沉积物颜色由灰绿、浅灰色、上部出现少量紫红色的交替，在下石盒子组沉积的早期气候温暖湿润，晚期向炎热转化，氧化作用逐渐加强。研究是一套三角洲相沉积。③上石盒子组：上石盒子组沉积时气候环境继续了下石盒子组逐渐变干旱炎热气候的趋势。目前有多口井钻遇，以含砾砂岩、石英砂岩为主，北部逐渐过渡为以石英砂岩、粗砂岩、中砂岩、硬砂岩为主的岩性。标志层奎山段石英砂岩分布普遍，易于对比，可作为分层依据。电性特征自然电位曲线异常幅度明显，电阻率为低阻。

a.万山段：上石盒子组沉积的早期，即万山段沉积期继承了下石盒子组的气候条件特征，气候相对温暖潮湿，植物化石较丰富，岩性上由泥岩和粉砂岩互层组成，厚度约50～70m。顶底各有铝土层的分布，分别为A层铝土和B层铝土。尤其是底部的B层铝土矿，横向变化稳定，分布广泛，质地致密，两层铝土矿之间的碎屑岩中水平层理发育，斜层理少见，泥质成份较高。因此从上述特征上来说，万山段仍属于过渡相沉积。b.奎山段：奎山段沉积期，沉积物来源更加丰富，粗碎屑岩含量增加。厚度为100～130m，岩性上可分为上、下两部分，下部为灰色夹紫色砂质泥岩、泥质粉砂岩以及粉砂岩，为三角洲沉积。上部为灰白色厚层块状粗粒-含砾石英砂岩。平行层理及斜层理较发育；粒度概率曲线具有河流相特征；河流的二元结构不发育，总体以“砂包泥”为特征，砂岩中的隔层少、砂层分布较稳定。由此可知，奎山段砂岩应为辫状河流相沉积。c.孝妇河段：孝妇河段在该区部分被剥蚀。岩性以红色砂岩、灰绿色、杂色泥质粉砂岩为主。④石千峰组：在义133、义135、孤北21井钻遇，厚150～300m，平面上分布范围较小，大部分被剥蚀。岩性主要为紫红色、棕红色砂质泥岩、泥岩、细砂岩与灰色砂质泥岩、细砂岩、灰质砂岩、硬砂岩不等厚互层，弱氧化－弱还原环境。紫红色、棕红色泥岩、砂质泥岩、砂岩不等厚互层、灰质砂岩发育是其沉积特点，这与区域沉积特征相近。电性上本套地层自然电位曲线异常幅度明显，电阻率中低阻。

3结论

孤西潜山上古生界为海陆过渡环境：本溪组以滨浅海沉积为主，间隔短时间的滨岸沼泽沉积；太原组为滨岸沼泽相和滨海相的交替沉积；山西组发育滨海相及三角洲相；下石盒子组及上石盒子组万山段、奎山段下部为辫状河三角洲沉积，主要以三角洲平原亚相为主；奎山段上部及石千峰组为辫状河义136井－义134井－义155井沉积相对比剖面图

参考文献

[1]李丕龙．胜利油区勘探现状及展望[J]．油气地质与采收率，2002；9（1）：9～12

[2]李丕龙，张善文，宋国奇等．济阳成熟探区非构造油气藏深化勘探[J]．石油学报，2003；24（5）：10～15