白林坤，向超，熊亭，程乐利

川西坳陷须家河组地震相河道分布特征

白林坤1，向超1，熊亭2，程乐利3

（1.中法渤海地质服务有限公司，天津 300452；2.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 深圳 518067；3.长江大学录井技术与工程研究院，湖北 荆州 434023）

川西坳陷须家河组具有较大的勘探潜力，一直以来备受关注。本文以地震相为目标，对工区内河道分布特征进行研究，在地震相上识别了下切型、侧积型、充填型三类河道。通过对工区五个地层段进行地震解释，共解释出了115条河道，组合成了42条河流，而这些河流是控制工区三角洲的沉积体系展布的主要因素。

川西坳陷；须家河组；地震相；河道特征

经前人研究，川西坳陷须家河组主要发育以辫状河三角洲为主的东北沉积体系，展布较广，延伸较远，但是对此沉积体系展布的主控因素的研究尚不明确。本文通过三维地震资料的解释，识别出了河道、河流与砂体之间的关系，确定了河道、河流的发育、展布情况直接控制着沉积体系的展布。研究结果直接关系到该地区致密、超致密砂岩储层的勘探和开发的成果。因此，为了取得更好的勘探和开发成果，对须家河组的河道研究就显得十分重要。

1 工区概况

川西坳陷位于四川盆地西部，上三叠统为陆相深坳盆地，走向北东，总面积约3.1×104km2见图1，截止2014年，须家河组地层探明储量达4 938.15×108m3，是盆地内最具勘探潜力的层系之一（杨克明，2003；杨克明；2006；杨克明等，2012；刘树根等，2004）。工区自下而上为一套从海相-海陆交互相-陆相沉积，并发育以陆相为主的含煤碎屑岩组合，地层厚度200～4 000m。须家河组在工区内只发育了须一至须五段地层，其中须一、须三、须五段为以泥页岩为主的含煤地层，是主要的烃源岩层；须二、须四段以砂岩为主，是主要的储集层（戴金星等，1996；叶泰然等，2011；郑荣才等，2011）。沉积相类型主要是三角洲前缘和湖泊相，沉积微相主要是水下分流河道和河口坝。沉积相带的分布主要受河道控制，因此对工区内河道的研究显得十分必要。

图1 A坳陷上三叠统须家河组地震测线图

2 3D地震相河道识别及分类

本次地震相分析全部使用三维地震资料，在不稳定环境下，三维地震剖面中反映的沉积现象显得更加敏感和清晰，大大地提高了对河道的分辨能力，本次研究共切了14条过井剖面见图1，在5个层段上共解释了115条河道，这些河道总体上可以把它们归纳为三种类型。

2.1 下切型

水平或微凸起或微下凹的反射层在横向上局部中断，在其纵向上突然出现1～2个下凹的强反射层，其上还有较弱同相轴的反射层组合体，称为下切河道，用“1”表示图2。它代表一种特强水流环境。这类河道其宽度一般为2～3km，幅度为30～50ms，河床为强反射，内部多为极弱～无反射。此类河道有45条（即占39%）。在平面上多分布在离物源较近的地区，即河流的上游地区。

图2 下切型河道的地震反射特征

2.2 侧积型

在1～2个连续较强振幅并有一定延续长度的下凹同相轴上，出现一组（至少2个）并向同一方向倾斜的中弱振幅反射层组合体，称为侧积型河道（图3），用“2”表示。它代表一种较强水流环境，而且河床以上侧积同相轴的角度越大，代表着水流强度越大。这种类型河道宽度较长，多为5～10km，幅度为40～60ms，河床都为强或较强振幅反射，侧积层较多为中—较弱振幅反射（周明非，2006；贾怀存等，2018；刘保国和刘力辉，2008）。此类河道在工区只发育49条，占42.6%，在平面上多分布在三角洲前缘，即河流中、下游地区。

图3 侧积型河道的地震反射特征

图4 充填型河道的地震反射特征

2.3 充填型

一组下凹较强反射层的同相轴之上又出现水平状较弱同相轴，两侧且有上超时的反射层组合体，称为充填型河道（图4）。它代表了一种较弱水流环境，这类河道不宽，一般为3～5km，幅度30～40ms，此类河道在工区发育21条，仅占18.3%。用“3”表示，在平面上多分布在三角洲外前缘，即河流的下游地区。

3 各地质时期河道发育情况分析

工区5个地层段共解释出各种类型河道115条。从层序上看，T3x5有12条，T3x4有36条，T3x3和T3x2分别有30和32条，T3x1只有5条。各个地质时期河道的分布情况见表1，根据河道发育程度变化曲线（表1中蓝色曲线），可以看出经历了三次水退（T3x1末、T3x3下末及T5上末）和三次水浸（T2末、T3x2上末及 T3x4上末）。

表1 不同时期河道数和砂体数分布统计表

砂体总数变化曲线（表1中绿色曲线）、A相（含砂量大于65%）面积变化曲线（表1中红色曲线）基本上是一致的。T3x1、T3x3、T3x5主要是水浸环境，T3x2、T3x4则表现为十分明显的水退环境，这与沉积相的研究结果十分一致。

4 地震河道平面组合

在T3x1到T3x5上9个地层段中，共解释了115条河道，它们大致分布规律是上游下切型河道多、中游侧积型河道多和下游充填型河道多。将同一地质时期的不同类型河道组成一条河流，根据这种规律本工区115个河道共组合成42条河流，主要河道有15条，一般河道有27条。在组合中必须考虑如下原则：

（1）现河道的环境性质。如Ⅰ类下切型、Ⅱ类侧积型和Ⅲ类充填型应分别位于河流的上、中和下游。

（2）物源方向。

（3）砂体的位置和形态。Ⅱ类侧积型河道必须沿砂体侧缘，一般不切割砂体，Ⅲ类充填型河道代表较弱水流环境，河道在它前缘不远处可终止。

（4）古构造形态。在T3时期工区西北部为构造低坳，东南部皆为抬升的斜坡。河流的末端走向必须为西北方向。

5 河流与沉积相

5.1 河流平面的分布特征及规律

工区在每个地质时期都分布着4～6条河流（以须二段为例，图5、图6）。须二段河大多是北东向和南西向，分别向盆地中心聚集，汇入低洼的湖盆中。T3X2上展布着5条河流：

1号河流位于工区的南西部，主要分布在大邑地区，由西南向东北流向；

2号河流位于金深地区，由北向南流向；

3号河流从川棉39井流向马深1井附近由北向南流向；

4号为工区主体河流，位于工区的北东部，支流多，呈由东北向西南方向的流向，展布范围较大，控制的沉积区域也较广，主要流经新场、川合、川泉、川江一带，是控制东北沉积体系的主要河流；

5号河流位于工区南部，呈南北向，在洛带地区向西北湖泊地区展布。T3X2下等其他各个地质时期的河流分布情况与其大同小异。

从图中可以看出这些河流具有如下分布规律：

（1）在工区西北部地区河流呈北西—南东走向，在坳陷中心的小砂体附近终止；

（2）工区东北地区河流呈北东—南西走向，与东北沉积体系走向基本一致；

（3）河流上游一般为下切河道，中游为侧积河道，下游为充填河道。河道上游方向靠近物源；

（4）各河流的上游一般靠近坳陷边缘。

5.2 河流与沉积相的展布

工区存在东北和西南两个方向的物源，由此在工区东北部和西南部展布着东北沉积体系和西南沉积体系（刘焕等，2012；魏嘉等，2008）。由于须家河组的沉积格局从下而上具有明显的继承性，须一段时期就形成工区两大沉积体系的趋型，主要是滨岸相、辫状河三角洲以及湖泊相。须二段、须三段、须四段和须五段均以辫状河三角洲-湖泊相沉积体系为主。在不同时期，三角洲及湖盆发育的规模会发生变化。整体来看，在须一段、须三段和须五段湖盆规模最大，三角洲规模均比须二段、须四段小。水动力条件也较弱（以须二段为例，图5、图6）。

在须二段沉积期，坳陷呈现的大型三角洲前缘沉积环境，对东北和西南两个沉积体系影响较大，沉积相上属辫状河三角洲。其沉积微相主要有水下分流河道、河口坝、分流河道间、席状砂以及浅湖砂坝及浅湖泥。在TX210-TX27沉积时期，水体发生水进—水退—水进的沉积过程，辫状河三角洲前缘沉积范围随水体的增加而缩小，反之亦然。在TX26-TX23沉积时期，物源供给方向仍为两大物源体系，水下分流河道沉积体变化不大，河口砂坝有明显的增大。在TX22-TX21砂组沉积时期，水下分流道整体向坳陷中心推进，沿着汉旺-安县-金马场和葫芦溪-中江-金堂方向延伸。大邑水下分流河道沉积范围向东延伸并扩大，它们都属于水下分流河道沉积微相。河口砂坝以及席状砂分布范围也扩大，这些变化都与河流有十分密切的关系：

图5 须家河组须二段上地震-沉积相平面图

（1）河流源头方向与三角洲物源方向一致；

（2）河流流向与三角洲展布方向一致；

（3）河流的末梢包络线与三角洲前缘水下分流河道的包络线基本一致；

（4）河流树枝状外形与三角洲主体外形基本一致；

（5）河流终止区域与沉积相上的湖泊区基本一致；

（6）5条河流分别控制着5个三角洲朵叶，如1、2、5号河流十分明显，3、4号河流和三角洲合构成东北沉积体系。沉积相图上三角洲前缘展布形式与该时期的5条河流流向展布匹配关系十分密切（图5）。

5.3 河道与砂体

在对本工区的9个层序的地震相进行深入研究的同时，又对河道砂体进行识别，共识别出74个不同类型砂体，共549个层。为了便于综合研究，以沉积相图为背景，结合本次识别出的地震河道和砂体，绘制本工区9个层段的地震-沉积相平面图，以T3X2上为例（图5）。

该段地震相共发育70个局部砂体，其中Ⅰ类10个，Ⅱ类20个，Ⅲ类40个。河道段13（条）个，共组成河流5条。它们有如下分布特征：

（1）东北沉积体系的砂体比西南沉积体系的砂体更发育，特别是Ⅰ类大砂体，4号主干河流两侧分布的大砂体奠定了东北沉积体系主体；

（2）4号主干河流发源于梓潼东北，呈树枝状向西南方向围绕主要砂体展布；

（3）Ⅲ类砂体大多在河流（或Ⅰ类大砂体）外围或前缘；

（4）分布在东北沉积体系内的河流及支流，其末端包络线形态，与地震相A相边部形态十分吻合；

（5）T3X2下的河流与砂体关系与T3X2上大同小异（图6）。

6 结论

（1）不同类型河道的识别和组合是确定河流走向和砂体分布的基础，即河流和砂体控制着沉积体系-三角洲的形成和发育。

图6 须家河组须二段下地震-沉积相平面图

（2）在沉积相上工区展现的东北和西南两大沉积体系主要为辫状河三角洲和湖泊相，微相上为水下分流河道和河口坝。

（3）从河流砂体发育程度及出气情况来看，东北沉积体系优于西南沉积体系。

杨克明，2003．川西坳陷油气资源现状及勘探潜力[J]．石油与天然气地质，24(4)：322-331．

杨克明，2006．川西坳陷须家河组天然气藏模式探讨[J]．石油与天然气地质，27(6)：786-793．

杨克明，朱宏权，叶军，张克银，柯光明，2012．川西致密砂岩气藏地质特征[M]．北京：科学出版社，13-15．

刘树根，徐国盛，徐国强，雍自权，李国蓉，李巨初，2004．四川盆地天然气成藏动力学初探[J]．天然气地球科学，15(4)：323-330．

戴金星，宋岩，张厚福，1996．中国大型气田形成的主要控制因素[J]．中国科学(D辑)，26(6)： 481-486．

叶泰然，李书兵，吕正祥，2011．四川盆地须家河组层序地层格架及沉积体系分布规律探讨[J]．天然气工业，31(9)：51-57．

郑荣才，戴朝成，罗清林，汪小平，雷光明，蒋昊，2011．四川类前陆盆地上三叠统须家河组沉积体系[J]．天然气工业，31(9)：16-24．

周明非，2006．地震勘探关键技术发展概览[M]．北京：石油工业出版社，125-128．

贾怀存，田继先，刘震，夏鲁，2018．柴达木三湖地区第四系地震相类型及沉积体系．四川地质学报，38(03)：9-12+21．

刘保国，刘力辉，2008．实用地震沉积学在沉积相分析中的应用[J]．石油物探，47(3)：206-271．

刘焕，彭军，李丽娟，罗文军，肖艳，2012．川西坳陷中段上三叠统须家河组砂岩特征及物源分析[J]．中国地质，39(5)：1271-1279．

魏嘉，朱文斌，朱海龙，徐雷鸣，陈伟，2008．地震沉积学—地震解释的新思路及沉积研究的新工具[J]．勘探地球物理进展，31(2)：95-101．

Channel Distribution Characteristics of the Xujiahe Formation in the Western Sichuan Depression Based on Seismic Facies

BAI Lin-kun1XIANG Chao1XIONG Ting2CHENG Le-li3

(1-Sino-French Bohai Sea Geological Service Co. , Ltd. Tianjin 300452; 2-Shenzhen Branch, CNOOC (China) Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong 518067; 3- Institute of Logging Technology and Engineering, Yangtze University, Wuhan 434023)

The Xujiahe Formation in the Western Sichuan Depression is of petroleum potential. This study deals with channel distribution characteristics of the Xujiahe Formation in the western Sichuan depression based on seismic facies. Three types of channels such as incised, lateral and filling, and 115 channels of 42 rivers have been identified in the Xujiahe Formation by means of seismic facies. The 42 rivers are the main factor controlling the distribution of the delta sedimentary system in the western Sichuan depression.

Xujiahe Formation; seismic facies; channel distribution; western Sichuan depression

P618.13

A

1006-0995（2021）03-0431-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.015

2020-10-22

白林坤（1978—），男，山东济宁人，工程师，研究方向：录井地质