扇三角洲高频层序形成机理及地层对比模式

扇三角洲前缘的沉积微相主要包括水下分流河道、河口坝、舌状坝和席状砂等。受湖平面变化、沉积物供应、构造活动、水动力条件等因素的影响，扇三角洲前缘的层序结构类型多样、储层变化快。在进行地层对比时要充分考虑不同类型微相的沉积特征与组合关系，在标志层控制下进行旋回对比。

1.水下分流河道与河口坝或舌状坝之间的对比模式

水下分流河道携带沉积物在向前移动的过程中会逐渐演化为河口坝或舌状坝，而后一期的水下分流河道可能会下切前一期舌状坝或河口坝沉积，形成不同的组合样式。因此在水下分流河道与河口坝或舌状坝的交互沉积区可采用如下对比模式。

1）切物源方向下切对比模式

在进积作用较强的情况下，无论是河口坝还是舌状坝，都会受到后期水下分流河道的不同程度的侵蚀冲刷作用，而导致河口坝（或舌状坝）在切物源方向上厚度变化很大，顶部界面起伏不平。但是层序底部洪泛面的侧向连续性较好，在横向对比时，可以五级层序洪泛面为标志层，自下而上对比测井曲线形态，测井曲线由反旋回向正旋回转换处即为河口坝或舌状坝顶部侵蚀冲刷面发育的位置。

河口坝或舌状坝的残留厚度的大小受控于垂向可容空间的大小。河口坝形成于较为平缓的地形条件下，垂向可容空间较小，水下分流河道下切作用强，因此河口坝受改造的程度高，如图5.11中L28-6井和L28井中测井曲线所显示的河口坝反旋回特征已经不完整，井间的厚度变化大。舌状坝形成于较陡的地形条件下，垂向可容空间明显较大，因此水下分流河道的下切作用很弱，舌状坝的反旋回形态较为完整，坝主体部分仍保留相当大的厚度（图3.33）。

2）顺物源方向不等厚平对模式

（1）透镜状平对模式。

该模式适用于水下分流河道在顺物源方向上快速演变为舌状坝的情况下。以柳赞油田北区为例，该研究区的舌状坝的成因机制是重力作用下大量沉积物的卸载，因此舌状坝的主体部分厚度较大，通常要比水下分流河道厚，在坝缘部位厚度逐渐减薄，因此适用透镜状平对模式（图5.12）。

（2）由厚变薄的平对模式。

该模式适用于水下分流河道演变为河口坝的情况下。以柳赞油田北区为例，该研究区内河口坝发育在缓坡环境下，其成因机制是水下分流河道砂体在入湖以后被湖浪作用改造、搬运、再沉积形成的，河口坝厚度通常小于水下分流河道，因此可采用顺物源方向上由厚变薄的平对模式（图5.13）。

2.舌状坝与舌状坝之间的对比模式

舌状坝在切物源方向上显示为多个坝体的互相叠置，在顺物源方向上不断前积，因此可分别采用以下两种对比模式：

（1）切物源方向侧向叠置对比模式。

该模式适用于切物源方向的地层剖面中。具体操作流程如下：首先进行同期舌状坝的识别。同期舌状坝的底界面通常为同期形成的洪泛面或岩性界面，坝群的底面形态受古地形控制顶面起伏不平。单一舌状坝的侧向边界识别标志主要是坝间微相的出现以及测井曲线形态差异。依据单一舌状坝的边界识别标志，可将平面上同期舌状坝的拼接样式概括为：舌状坝主体拼接（图5.14a）、舌状坝侧缘拼接（图5.14b）、舌状坝－坝间－舌状坝拼接（图5.14c）。其次，以六级层序泥质披盖为标志层，以多期舌状坝的空间叠置模式为指导，进行对比。多个舌状坝的叠置模式以及六级层序界面的分布范围受控于A/S比值的变化（图5.15）。在低A/S比值的条件下舌状坝的叠置程度高，坝主体为多期砂砾岩垂向叠加，基本无细粒的泥质披盖。多期坝砂体之间的泥质披盖分布围窄，仅在坝缘的小范围内存在。在中等A/S比值的条件下舌状坝的叠置程度有所降低，泥质披盖的分布范围逐渐扩大，可以覆盖整个坝缘。在坝主体互相叠加的部位仍然发育粗粒的厚层砂砾岩。向坝缘两侧发育下细上粗的反韵律，泥岩与坝砂体直接接触。在高A/S比值的条件下舌状坝的叠置程度继续降低，在每一期舌状坝沉积间歇期发育的泥质披盖得以完整保存，且具有一定的厚度。由坝主体至坝缘都发育下细上粗的反韵律。

图5.14　同期舌状坝侧向叠置模式

图5.15　A/S比值控制下的舌状坝切物源方向对比模式（据文献[46]）(www.xing528.com)

（2）顺物源方向前积叠置对比模式。

前积是扇三角洲形成过程中的典型沉积作用，本书通过研究发现无论是在野外露头还是在井下，多期扇三角洲河口坝沉积在顺物源方向上显示为前积叠置样式。图5.16中地层Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ厚度10 m左右，大致相当于六级层序，在顺物源方向依次前积。图5.17为滦平盆地河口坝微相沉积剖面，图中A、B、C三套地层也在顺物源方向上依次前积，且单层厚度在1～4 m，相当于油田开发的单层级别。

图5.16　库珀河扇三角洲前缘单层前积特征（引自文献[98]）

图5.17　滦平盆地扇三角洲前缘单层前积特征

在柳赞油田北区Ⅳ2砂组进行单层对比时，同样发现井间多个舌状坝单砂体也有前积现象，具体表现为：垂向上，后期舌状坝的砂体厚度大，延伸范围远，表明进积作用较强。多期六级层序的坝砂体之间发育泥质披盖，泥质披盖的厚度和层位在横向上变化较快。根据舌状坝的相变模式，在密集井网区选取小井距的两口井，将Ⅳ2砂组顶部的自然伽马突变标志层拉平，对Ⅳ2砂组内部单层的前积角度进行估算约为2°～5°（图5.18）。在估算出的前积角度的控制下进行舌状坝的前积对比（图5.19）。

图5.18　扇三角洲前缘单层前积角度的估算（据吴胜和，纪友亮，2008）

图5.19　舌状坝前积对比剖面

3.五级层序的分叉与合并对比模式

扇三角洲前缘环境，五级层序的横向厚度变化经常受控于古地形的起伏，尤其是由盆地内部至盆地边缘，地层厚度逐渐减薄，五级层序随之合并，层序界面之间的距离逐渐缩短。因此，在对比扇三角洲前缘五级层序时可采用分叉、合并的对比模式。以内蒙古五间房盆地为例来具体阐述这一对比模式。

如图5.20所示，五间房盆地东部为陡坡带，西部发育缓坡带，中部发育凹陷带。0线东部附近由于边界岩体的存在，导致ZKP0-7以东的ZK0-1至ZKX0-2井所在区域的古地形较高，地层厚度较薄。ZKP0-7井、ZKX0-12井和ZKX0-13井位于盆地内部，地层厚度较大（图5.21）。层序Ⅴ和层序Ⅳ分别以煤层为顶部界面，以洪泛泥岩为底部界面，垂向显示向上变粗的反旋回特征，微相类型为河口坝。在横向上，层序Ⅴ和层序Ⅳ顶部煤层厚度变化不大，可作为地层对比的标志层。ZKX0-13井至ZKX0-1井层序Ⅴ厚度逐渐变薄，与下部层序Ⅳ逐渐合并，两层煤逐渐合并为一层巨厚煤层，依据厚煤层中的夹矸可将两个五级层序区分开（图5.22）。

图5.20　内蒙古五间房盆地构造单元划分图

图5.21　五间房盆地过井二维地震剖面

图5.22　五间房盆地五级层序对比剖面

在采用该模式进行对比时要注意分析造成地层厚度减薄的原因。依据地震、测井等多方面资料分析地层和构造的演化特征，对于后期断层作用和构造抬升作用造成的地层厚度减薄不能采用该模式。