徐家圍子徐西-徐南地區沙河子組物源體系分析

張麗麗

（大慶油田海拉爾石油勘探開發指揮部，內蒙古呼倫貝爾021000）

針對某一含油氣盆地，要恢復其沉積盆地原型或某一沉積時期的古環境，最首要的任務就是開展物源分析的相關研究工作。近年來，物源分析理論及其配套技術快速發展，研究手段更多，預測精度更高，各方法之間的補充合作逐漸完善[1-2]。國內學者對物源分析的研究也逐漸由重礦物分析、砂地比分析、地震屬性分析[3-12]等單技術分析轉變為多技術協同攻關，代表了未來物源分析的發展方向。前人對徐家圍子徐西-徐南地區沙河子組沉積、成藏等方面開展了大量研究，但物源分析這一方向成果和認識仍較為薄弱，進而影響了對各沉積體系平面展布規律的準確認識，限制了油氣勘探工作的進一步開展。

本文從不同角度、不同層次出發，綜合重礦物、地震屬性、砂地比、古地貌等相關資料，對徐西-徐南地區沙河子組的古物源特征系統的展開了研究，研究結果為精細刻畫徐西-徐南地區沙河子組的主要沉積體系平面展布特征奠定了基礎，對未來研究區的進一步挖潛具有重要的意義。

1 地質背景

徐家圍子是松遼盆地內的一個重要富油氣凹陷、主要賦存致密砂巖氣。徐西-徐南地區位于徐家圍子斷陷西部，南鄰豐樂低隆起、朝陽溝古凸起，北、東連徐中斷裂，西側為古中央隆起帶，整體來看是一個北北東走向、西北高南東低的斷凹，是徐家圍子地區的主力生烴凹陷之一（見圖1）。目的層沙河子組是徐家圍子斷陷深部層系的主要烴源巖層，在研究區內厚度600～1 500 m，主要發育有扇三角洲、辮狀河三角洲和湖泊沉積體系。研究區沙河子組發育的砂礫巖儲層位于主力烴源巖層內部，源儲一體，成藏條件優越。

圖1 徐家圍子斷陷構造單元分區及地層柱狀圖Fig.1 Structural unit zoning and stratigraphic column map of Xujiaweizi depression

2 物源分析

2.1 古地貌特征分析

恢復沉積前古地貌是研究各物源體系特征最直觀的方法[13]，在沉積回剝技術的指導下，通過計算機模擬，又經古水深、去壓實等矯正后，恢復了沙河子組沉積初期的古地貌特征（見圖2）。從圖2中可以看出，徐西-徐南地區沙河子組沉積時期古地貌展布明顯受到了邊界控陷斷裂的控制。研究區西部在徐西斷裂的影響下形成了陡坡斷階帶，東部在徐中斷裂的控制下形成了一個坡度較緩的斜坡帶?？偟膩砜?，研究區沙河子組沉積初期古地貌主要呈西陡、東緩、中央洼的特點，東、西兩側的斜坡區可能為主要的物源方向。

2.2 地震前積反射特征及屬性分析

地震屬性及前積反射特征分析是一種重要的物源分析手段，它是通過優選出各種與砂地比有較好符合率的屬性并對它們進行擬合，再根據擬合后屬性的平面展布特征及變化規律對物源方向進行預測[14]。

優選了平均瞬時頻率、波阻抗、瞬時頻率等8種與砂地比有較好相關性的地震屬性，35口井的擬合數據與真實值的綜合相關系數可達0.78（見圖3），因此擬合出的屬性圖可以較好地反映徐西-徐南地區沙河子組的砂體平面展布規律（見圖4）。

圖2 徐西-徐南地區沙河子組沉積初期古地貌Fig.2 Palaeo-geomorphology map of Xuxi-Xunan area at initial stage of Shahezi formation

圖3 地震多屬性砂地比預測值與真實值交會圖Fig.3 Intersection map of predicted value and real value of seismic multi-attribute sand-to-ground ratio

從圖4中可以看出，屬性高值主要集中在研究區東、西兩側，其中西側高值區明顯多于東側，低值區主要集中在中部?？蓳送茢辔镌捶较蛴袕臇|、西兩側指向中部的特點，西側物源供源強度更大、影響范圍更廣，為主要物源方向。東部物源影響范圍較局限為次要物源方向。除此之外，尋找典型的地震前積反射特征，可以對識別出的主要物源方向提供強有力的佐證，研究區內靠近西部徐西斷階帶處，地震前積反射結構非常明顯，能清晰地指示西-東向物源。

圖4 徐西-徐南地區沙河子組地震屬性及前積反射特征Fig.4 The multi-attributes fusion and progradational reflection of Shahezi formation in Xuxi-Xunan area

2.3 重礦物分析法

通過重礦物分析研究區物源特征主要有兩種方式，一是利用屬于同一母巖區的井點通常具有相似的重礦物組合特征，各重礦物之間也存在著成因上的聯系，因此可以在平面上根據重礦物組合特征的不同來劃分物源體系[15]；二是利用ZTR指數的變化趨勢，ZTR指數是指穩定重礦物（鋯石、電氣石、金紅石）所占的百分含量，由近源向遠源ZTR指數有逐漸升高的趨勢，可據此推斷物源方向及物源區位置[16]。

研究區沙河子組重礦物資料較少，樣品點深度均在3 000 m以下。雖然樣點數較少，但這19口井在平面上分布較為均勻，亦對佐證研究區的物源方向有重要作用。徐西-徐南地區沙河子組重礦物組合及ZTR指數平面分布如圖5所示。

圖5 徐西-徐南地區沙河子組重礦物組合及ZTR指數平面分布Fig.5 Plane distribution of heavy mineral assemblage in Xuxi-Xunan area Shahezi formation

從圖5中可以看出，在更靠近東西兩側的井點處，不穩定礦物含量更高，鋯石電氣石等穩定礦物含量較低，而由研究區兩側向中部，穩定礦物鋯石、電氣石的含量升高，不穩定礦物含量降低。還可以看出徐西-徐南地區沙河子組主要物源方向為東、西向，由兩側向中部匯聚。其中西部物源的供源區域較為均勻，而東部物源供源主要集中在南北兩端，對中部的供源較弱。

2.4 砂分散體系特點

通過砂地比、砂礫巖厚度等圖件可以確認砂體在平面上的分布特征及變化規律，一般來說，砂礫巖厚度、砂地比由近源向遠源分別有逐漸減薄和降低的趨勢，可依此來推斷研究區主要物源方向及源區位置[17]。

以45口井的砂巖厚度及地層厚度資料為基礎編制了徐西-徐南地區沙河子組地層含砂率分布特征見圖6。由圖6可以看出，研究區沙河子組砂地比高值區主要位于徐深1、徐深6-305、徐深606、徐深605、肇深13等靠近研究區東、西兩側邊界斷裂處，而砂地比低值區主要位于徐深602、芳深101、徐深6等中部地區。整體來看，砂地比有從兩側向中部逐漸降低的趨勢，指示著東、西向為研究區的主要物源方向。除此之外，還可以看到，西部物源體系對整個研究區西部都有較強的影響，而東部物源體系主要對研究區東部地區的南北兩端影響較大、對中間部分則影響較小，推測西側物源應為整個徐西斷階帶，東側物源則主要是靠近兩端處的低凸起。

圖6 徐西-徐南地區沙河子組砂地比平面分布圖Fig.6 Sandstone percent equipotential map of Shahezi Formation in Xuxi-Xunan area

綜合以上分析方法，認為徐西-徐南地區沙河子組主要發育有東、西兩大物源體系，其中西側徐西斷階帶物源供源強度更大，影響范圍更廣，是研究區的主要物源方向。東部物源影響范圍較小，主要集中在靠近南北兩端處，是次要物源方向?？偟膩砜?，研究區物源方向有從東、西兩側指向中部的特點。

3 沉積體系空間分布格局及控制因素

研究以巖心資料為主，測、錄井資料、地震資料為輔，確定了徐西-徐南地區沙河子組主要發育有扇三角洲、辮狀河三角洲以及湖泊三種沉積體系[18-19]。其中受西部物源控制地區地形坡度較陡，主要發育扇三角洲沉積體系，受東部物源控制地區地形坡度較緩，主要發育辨狀河三角洲沉積體系。

研究區沙河子組沉積早期研究區處于被拉張狀態，湖盆開始擴大，沉積以淺水為特征的SQ1層序（見圖7（a）），扇三角洲和辮狀三角洲沉積體系都較發育，湖相主要為濱淺湖沉積。由于幕式構造抬升，SQ1層序晚期湖平面收縮，鉆井上具有明顯的由早期退積變為晚期進積的巖電性組合特征，反應了研究區由湖浸轉向湖退的過程。進入SQ2沉積時期研究區快速沉降，伴隨著大規模湖浸、水體快速加深，半深湖-深湖沉積十分發育（如肇深14井），至層序晚期開始略有萎縮。SQ3處于相對的穩定沉降期，斜坡部位與早期相比坡度變緩，且受前期填平補齊作用的影響，該時期整體來看沉積范圍有所增加，但仍舊繼承了SQ2層序的沉積格局。SQ3層序晚期受構造抬升影響，湖盆萎縮，地震上可見前積地震反射結構由邊緣向凹陷中心遷移。SQ4沉積時期，構造強烈抬升，湖盆大幅萎縮，地層遭受嚴重剝蝕，研究區沉積范圍較小，只殘留南北兩個洼槽（見圖7（b））。

圖7 SQ1和SQ4時期沉積相平面展布Fig.7 Planar distribution of sedimentary facies in SQ1 and SQ4 period

研究區西部扇三角洲沉積體系具有快速堆積，扇體向湖區延伸范圍相對較小的特點，而在東部緩坡帶，因地貌坡度較為平緩，扇體向湖區延伸相對較遠?？偟膩砜?，各層序之間的沉積體系展布特征具有繼承性，扇三角洲沉積主要受西部徐西斷階帶物源控制，沿斷階帶均勻分布；辮狀河三角洲沉積受東部物源控制，主要在南北兩端靠近凸起處發育，物源明顯控制著徐西-徐南地區沙河子組的沉積體系類型及展布規律。

4 結 論

（1）針對徐家圍子徐西-徐南地區沙河子組沉積時期的物源特征進行了精細的分析及刻畫，認為研究區主要發育有西部和東部兩大物源體系，其中西側徐西斷階帶物源供源強度更大，影響范圍更廣，是研究區的主要物源方向。東部物源影響范圍較小，主要集中在靠近南北兩端處，是次要物源方向。

（2）徐西-徐南地區沙河子組主要發育有扇三角洲、辮狀河三角洲以及湖泊三種沉積體系。各層序之間的沉積體系展布特征具有繼承性，其中扇三角洲沉積主要受西部徐西斷階帶物源控制，沿斷階帶均勻分布；辮狀河三角洲沉積受東部物源控制，主要在南北兩端靠近凸起處發育，物源明顯控制著沉積體系的發育類型及展布規律。