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歧口凹陷古近系沙一下沉积水槽实验研究

吴越  
【摘要】:歧口凹陷是黄骅坳陷内的富油气凹陷之一,是大港油田勘探的重要领域和层系,具有沉降深度大,勘探程度低,剩余资源量多,勘探潜力大的特点,具备大型油气田发育的基本石油地质条件。 在五十余年的勘探开发历程中,对歧口凹陷的古近系和新近系的油气成藏研究也取得多个新认识:凹陷斜坡区继承性发育的多级坡折与多类型砂体相配置,利于形成大型岩性圈闭带;富油凹陷内长期发育的同沉积断裂与斜坡区大型砂岩体相配置,利于形成多层系叠合油气富集区;第三系油气成藏具有持续深埋、接力生烃、幕式活动、多期充注、复式叠合含油、优势相富集的明显特点;“运得进、圈得住”、“生得出,保得住”分别是新生古储和古生古储潜山油气藏形成的主控因素等,丰富和发展了渤海湾富油气凹陷石油地质理论。 本硕士论文通过对现代沉积调查、古代露头研究的基础上,确定模拟工区及模拟对象,建立原型模型,在相似理论的约束下,建立比尺模型,设计详细的实验方案,在不断改变水流量、加砂量、湖水位等参数和调节活动底板条件下,找出辫状河三角洲、扇三角洲、重力流沉积砂体形成、分布及演变规律,得到实验条件下的定性认识和定量关系,完成了硕士论文。 本硕士论文在国内首次实现了多物源混合水槽实验,在实验室再现了歧口凹陷沙河街组孔店物源辫状河三角洲、西部沧县隆起扇三角洲及滨海地区重力流沉积模拟。综合歧口凹陷古近系古地形、古地貌及区域基础地质资料,概化了各沉积体系沉积模式,这为指导歧口凹陷古近系油气勘探提供了室内印证。弄清了辫状河三角洲形成与演化的主控因素。包括基底沉降(活动底板的下降幅度)、相对湖平面升降、流量、加砂量(物源供给)及流量变化率等。其中,基底沉降控制坡降和可容空间;相对湖平面升降控制三角洲纵横向分布及分流河道发育;流量控制分流河道和砂体类型;加砂量(物源供给)控制辫状河三角洲沉积速率;流量变化率控制辫状河三角洲伸长和展宽速率。探讨了辫状河三角洲大面积砂岩分布的形成机理。缓坡是大面积砂岩形成的地质背景;湖水位频繁进退是形成大面积砂岩的主要控制因素;强水流是形成大面积砂岩的必要水动力条件;物源供给充足、高砂泥比是形成大面积砂岩的物质基础;多水系的汇水是形成大面积砂岩的重要方式。 砂体垂向叠置的方式主要包括河道与砂坝之间的相互切割和多物源的沉积交互。而砂体垂向叠置的程度与相对湖平面升降、河流的下蚀作用、分流河道的变迁、多物源的沉积交互及盆地沉降与沉积速率的匹配等密切相关。砂坝形态参数及分布与来水状况关系密切。洪水期以长条状纵向砂坝、斜列砂坝为主,平均宽厚比最小,而平均长宽比最大;枯水期砂坝暴露,以大型砂坝为主,平均宽厚比最大,平均长宽比最小;中水期新月形、舌形、菱形、长条形斜列砂坝、纵向砂坝较发育,长宽比介于洪水期和枯水期之间。辫状河三角洲层理类型丰富,常见侧积交错层理和平行层理等。在横剖面上,侧积交错层理表现十分明显;在纵剖面上,平行层理、交错层理表现较明显,三角洲的三层结构特征明显。扇三角洲与辫状河三角洲交汇区砂体切割、交汇、叠置频繁,透镜状砂砾岩体规模大小不一,形状各异,方向也不尽相同。 孔店物源辫状河三角洲模拟实验表明,基底沉降、相对湖平面升降、流量、加砂量(物源供给)及流量变化率等是影响孔店物源辫状河三角洲形成与演化的主控因素,而低坡度、湖水位频繁进退、强水流、高砂泥比及多物源供给则是孔店物源辫状河三角洲砂体大面积连片分布的重要控制条件。西部沧县隆起物源扇三角洲模拟实验表明,扇三角洲属典型的粗粒沉积体系,受西部沧县隆起控制明显,总体上以含砂砾岩相为主,颗粒大小混杂,分选、磨圆度都较差,泥质含量较高,具有沉积时间短、沉积速率大、沉积物浓度高、颗粒组成粗、泥质含量高等特点。其沉积类型以辫状水道沉积、泥石流沉积和漫流沉积为主。 实验表明,孔店物源辫状河三角洲、西部沧县隆起扇三角洲及滨海地区重力流原型砂体与实验砂体厚度分布具有很好的可比性。平均符合率分别为81.3%、78.1%和84.7%,总平均符合率达到81.4%。吻合程度较高,并预测了歧口凹陷沙河街组各沉积类型有利储层分布区域。


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