曲流河浅水三角洲沉积过程与沉积模式探讨——沉积过程数值模拟与现代沉积分析的启示

浅水曲流河三角洲是近年来沉积学研究的热点和油气勘探的重点对象,国内外学者基于地下储层、露头、现代沉积进行了大量研究,关于浅水曲流河三角洲的沉积特征与沉积模式,不同学者往往持不同观点,在缺乏沉积过程与演化特征观察、分析的现状下,很难统一认识。基于此,本文选取鄱阳湖赣江三角洲这一典型的浅水曲流河三角洲,根据其水动力、水深、沉积物供给等数据,采用基于泥沙水动力学的沉积过程数值模拟软件(Delft3D)再现浅水曲流河三角洲的生长与演化过程,并与现代浅水曲流河三角洲对比验证,建立浅水曲流河三角洲沉积模式。研究表明:(1)在浅水环境下,曲流河三角洲快速向湖生长,三角洲前缘持续向前延伸并快速平原化,具有典型的宽平原-窄前缘的特征。三角洲垂向沉积厚度较小,但底积-前积-顶积三层结构完整。(2)浅水曲流河三角洲平原发育数条同期活跃的高弯度分流河道,在平原近端,分流河道存在频繁的侧向迁移现象,可对先期三角洲前缘、前三角洲沉积侵蚀改造,形成串珠状点坝,经长期侧向迁移可形成大规模的长条宽带状分流河道复合体,分流河道对先期沉积体的长期改造使得大部分厚层砂体呈正韵律,导致先期河口坝保存程度较低;在前缘远端,由于堤岸不稳定,分流河道往往存在决口改道现象,废弃的水道缺乏砂质沉积物供给而成为高泥质充填水道,多条废弃分流河道在三角洲平原远端形成高泥质充填河网系统。(3)浅水曲流河三角洲前缘水下分流河道是平原分流河道在水体中的短程延伸,水道长约300m,由于水体较浅,河口处水流冲刷能力较强,水携沉积物多在水下分流河道侧缘堆积形成指状坝。由于分流河道建设性极强,水下分流河道往往频繁发生决口或侧向摆动,经多期复合,可形成多分叉复合体指状坝,而前缘水下分流河道在废弃后往往被泥质充填。(4)受三角洲平原远端水道决口改道的控制,前缘多分叉指状复合坝沿岸线迁移,可形成大面积近等厚砂体。

鄂尔多斯盆地延安地区山西组山2段浅水曲流河三角洲沉积模拟实验研究

【目的】勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东南部延安气田主力产气层山西组山2段砂体呈狭长条带状分布,与北部各大气田上古生界砂体大面积连片分布存在显著差异,厘清山西组山2段砂体成因机理对理解该区砂体分布规律具有重要意义。【方法】以盆地东南部山西组山2段为地质原型,利用水槽沉积模拟实验探讨其砂体形成演化过程及控制因素。【结果与结论】平缓坡度与低水流强度是山2段分流河道呈低弯度曲流态的重要因素,水平面的变幅速率是控制山2段砂体纵向延伸的关键因素,砂体的大小及长宽比受岸线及流量变化控制,砂体整体的延伸距离及长宽比分别与水退的幅度和速率成正比。山西组沉积期,在水平面大幅度下降、岸线向湖区长距离迁移背景下,曲流河三角洲前缘砂体延伸较远距离;砂体叠置样式具有“垂向叠置”、“垂向切割”和“侧向迁移”的特征。该认识对山西组砂体分布预测和寻找优质储层具有重要的指导意义。

隐性前积浅水曲流河三角洲地震沉积学特征——以渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷肃宁地区为例

以渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷肃宁地区为例，综合岩心、测井和三维地震综合解释资料，开展隐性前积浅水曲流河三角洲地震沉积学特征研究，并总结隐性前积浅水曲流河三角洲沉积模式。肃宁地区古近系沙-上亚段（Es1s）一东三段（Ed3）可识别出8个四级层序，反映湖平面周期性变化。从湖心向湖岸、从湖侵域向高位域，泥岩由灰色变为红色，显示湖水由深变浅。地震反射结构指示湖水变浅：Esl。（SQV3）叠瓦状前积厚度显示湖心水深40～60m；随后叠瓦状前积结构消失，演变为亚平行结构（SQV4-SQV6），反射连续性逐渐变差，反映水深不超过30m。岩心、测井曲线和地层切片分析揭示，与Es1s的SQV3叠瓦状前积浅水曲流河三角洲体系不同，Es1s的SQV4-sQv6为隐性前积浅水曲流河三角洲体系，地震沉积学响应特征主要为分带向湖盆中心推进的河道状和垛状地貌体系，指示分流河道和三角洲垛状体沉积。

冀中坳陷饶阳凹陷浅水曲流河三角洲沉积体系——以赵皇庄——肃宁地区沙一段为例

冀中坳陷饶阳凹陷沙河街组沙一段是该区主要含油层系之一。为了落实沙一段砂体展布特征,明确该区下一步勘探方向,综合岩心、测井及三维地震等资料,开展饶阳凹陷赵皇庄—肃宁地区沙一段沉积体系研究。结果表明:沙一段沉积时期,赵皇庄—肃宁地区主要发育浅水曲流河三角洲,湖盆面积小,水体浅、能量弱,湖岸线迁移频繁;湖平面的周期振荡造成了岩性呈砂泥岩互层状、泥岩颜色为红黑相间的特征;浅水曲流河三角洲的水下分流河道极为发育,并且三角洲前缘分流河道易遭受不同程度的席状砂化,平面上呈网状分布。整体而言,沙一段发育的分流河道砂体平面分布广、纵横叠置,是有利的储集体。

鄂尔多斯盆地中部石炭-二叠系两类三角洲沉积机理探讨

鄂尔多斯盆地中部石炭二叠系发育曲流河浅水海相三角洲和网状河浅水湖泊三角洲两种类型的三角洲。这两类三角洲与经典的三角洲模式不同的是 ,三角洲前缘水下分流河道砂体和三角洲平原分流河道砂体分别构成了曲流河浅水海相三角洲和网状河浅水湖泊三角洲的骨架砂体 ,而不是传统认为的三角洲前缘河口砂坝。控制石炭二叠系两类三角洲发育的主要是河流类型、地形坡度、水体深浅、不同水体密度差及河流沉积作用和湖泊的分散作用等。曲流河浅水海相三角洲主要发育于曲流河水系 ,沉积物较细 ,地形坡度平缓 ,喷流机制为似等密度流 ,水体密度较大 ,以河流、波浪和潮汐作用为主 ;网状河浅水湖泊三角洲主要发育于网状河水系 ,沉积物较粗 ,地形坡度较小 ,喷流机制属高密度流 ,水体密度较小 ,湖泊分散作用较强 ,沉积作用相对较弱。根据两类三角洲的特征分别建立了它们的沉积模式 ,并指出曲流河浅水海相三角洲前缘水下分流河道砂体及网状河浅水湖泊三角洲的平原相带呈透镜状或带状分布的分流河道砂体是有利的勘探方向和目标。

湖泊缓坡带细粒河控三角洲沉积演化和形态特征——沉积正演数值模拟和现代沉积实例的启示

细粒三角洲的研究多集中于其深水环境的层序演化,而湖泊缓坡带细粒河控三角洲的短期发育过程、几何形态、沉积模式和砂体展布尚不明确。利用沉积正演数值模拟重塑湖泊缓坡带细粒河控三角洲的生长演化过程,对比分析富粉砂质和富泥质三角洲的形态特征并建立沉积演化模式,结合岱海湖弓坝河三角洲的卫星影像和实地踏勘,研究了实际沉积体系与沉积正演数值模拟的异同,总结砂体展布规律。研究结果表明:(1)湖泊缓坡带的河控细粒三角洲的沉积演化可以划分为正常湖退和强制湖退2种模式。正常湖退背景下,在主分流河道决口分叉的控制下,多期分流河道与河口坝的叠覆体(河坝复合体)经历了增生、废弃和改造的动态过程,最终不均匀地分布于主分流河道两侧。强制湖退背景下,多期岸线的河坝复合体之间由平原主分流河道连接,垂向上形成"三层结构"和"二元结构"交替出现的格局。(2)正常湖退背景下砂泥比影响着河坝复合体与主分流河道的接触关系和三角洲的宏观形态。与富粉砂质三角洲相比,富泥质三角洲具有"规模大、延伸广和节点发育"的特点。(3)受三角洲形态特征的影响,与富粉砂质三角洲相比,富泥质三角洲砂体延伸远但相对孤立,连通性较差,与烃源岩联系更密切。正常湖退和强制湖退的交替出现增强了砂体的非均质性。