滩坝砂作为一种滨浅湖高能环境沉积形成的薄互层砂体，已成为岩性油气藏勘探的重要领域^[1]，中国渤海湾^[2]、准噶尔^[3]、柴达木^[4]等盆地的滩坝砂勘探已获突破，展现出广阔的勘探前景。近年来，滩坝沉积研究主要侧重于沉积动力学机制^[5-8]、物质基础^[9-10]、形成主控因素^[11-12]以及现代沉积考察^[13-14]等方面，提出了“风-源-盆”系统沉积动力学^[15]研究方法，建立了多种滩坝沉积模式^[16-18]，有效指导了岩性油气藏勘探并推动了沉积学理论进展。

南苏丹Melut盆地Ruman潜山周缘地区的Galhak组为湖相砂泥互层沉积，前期认为其为三角洲外前缘席状砂，不发育厚层砂体，单层厚度薄、单井产量低、勘探价值低，制约了研究区的岩性油藏勘探部署。本次研究基于古地貌、沉积体系、砂体展布、现代沉积调查类比等证据，通过开展滩坝沉积特征和沉积模式研究，预测相对厚层砂体的展布范围，以期为岩性油藏勘探部署提供理论依据。

南苏丹的Melut盆地是在中非剪切带走滑背景下形成的一个中—新生代裂谷盆地^[19]，面积为3.3万km²，具有“五坳两隆”的构造格局，整体表现为西断东超的剖面特征，勘探发现主要集中于北部坳陷，目前已发现原油储量约62亿桶(约9亿t)，是一个典型的富油坳陷。Ruman潜山周缘区位于北部坳陷中部，紧邻Moleeta，Jamous与Ruman三大生烃凹陷[图 1(a)]，是油气运移的优势指向区，具备良好的勘探潜力。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 研究区沉积相及地层综合柱状图 Fig. 1 Sedimentary facies and stratigraphic diagram of the study area

近年来，Ruman潜山周缘区白垩系的3套地层已获油气发现[图 1 (b)]，圈闭类型主要为反向断块构造圈闭，但是受研究区构造圈闭规模小、数量少等因素的制约，勘探部署一直停滞不前、储量规模难以提升。研究层段上白垩统Galhak组下段具有砂泥互层的沉积特征，紧邻下伏Renk组主力烃源岩且埋深适中(1 800~2 000 m)、内部储盖组合发育，薄互层砂岩的沉积成因及相对厚砂体的展布规律已成为拓展Galhak组勘探领域、提升Ruman潜山周缘整体储量规模须解决的关键问题。

基于古地貌、物源体系、单井微相、连井砂体对比以及平面砂体展布等证据，综合青海湖现代沉积调查结果，分析认为Ruman潜山周缘白垩系Galhak组下段发育滩坝沉积。

结合区域构造背景，基于过Ruman潜山的典型地震剖面，进行了Ruman地区构造演化分析，结果表明，Ruman地区经历了与Melut盆地类似的构造演化阶段^[19-21]，即3期裂陷(K₁裂陷Ⅰ幕、K₂—E₂裂陷Ⅱ幕与E₃裂陷Ⅲ幕)，2期坳陷(N+Q)，其中晚白垩世初期的Galhak组沉积时期，Ruman凹陷和Moleeta凹陷的控凹边界断层剧烈活动([图 1(a)]中的F1和F2断层)，构造伸展率达到4.2%，最大沉降量为1 300 m，沉降速度达93 m/Ma，由此产生的强裂陷期断块掀斜作用造就了Ruman潜山的雏形。

古地貌恢复结果表明，Galhak组沉积时期，Ruman潜山因翘倾抬升，成为孤立隆起。Galhak组沉积最初期(G6四级层序沉积期)Ruman潜山出露水面，遭受局部剥蚀(剥蚀面积约为8 km²)；其后，随着湖平面上升和构造掀斜作用减弱，Ruman潜山虽仍具有古隆起形态但整体没入水下。Ruman潜山所具有的孤立隆起古地貌为滩坝砂沉积提供了构造地貌背景。

Ruman凹陷属于典型的箕状断陷，上白垩统Galhak组沉积时期，总体具有西部陡坡、西北部长轴、东部缓坡(Ruman潜山)的构造古地貌背景。基于三级层序格架的地震反射特征和地震相分析，结果表明西北部长轴方向发育下切谷、前积等典型地震反射特征；基于地震相分析编制的沉积充填剖面显示(图 2)，长轴方向发育大型三角洲，向Ruman凹陷输送大量碎屑物质，但是受古地貌低洼处控制，三角洲无法直接延伸至潜山周缘，仅为潜山周缘湖浪改造形成滩坝砂提供了物质基础。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 Ruman地区长轴物源方向沉积充填剖面（剖面位置见图 1） Fig. 2 Sedimentary filling profile alone long axis in Ruman area

西部陡坡发育典型的水下扇，但是规模小，亦无法延伸至Ruman潜山。东部的Ruman潜山仅于Galhak组沉积最初期局部露出水面遭受剥蚀，物源供给量不大，仅可作为G6四级层序沉积时期基岩—滩坝体系的物源。

Galhak组G6和G5四级层序总体表现为砂泥(湖相暗色泥岩)互层(图 3)，厚层单砂体具箱形—漏斗形测井相，显反韵律。剖面上，厚层砂体侧向减薄，具有典型的“底平顶凸”坝体形态[图 3(a)]。波形指示反演结果[图 3(b)]表明，砂体呈垂向叠置、横向连片展布，并非前人所认识的三角洲前缘席状砂，而是表现为随着整体湖平面上升，逐渐向古潜山缓坡超覆的沉积体[图 3 (c)]。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 Galhak组G6和G5四级层序砂体发育特征（剖面位置见图 4） Fig. 3 Sandbodies development features in profile of G6 and G5 sequences in Galhak Formation

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 Galhak组G6（a）和G5（b）四级层序砂岩厚度图 Fig. 4 Sandstone thickness maps of G6(a)and G5(b)sequences in Galhak Formation

基于地震反演结果的砂体厚度图(图 4)表明，Ruman潜山西部缓坡区Galhak组G6和G5四级层序均表现为薄层砂大面积连续分布，而厚层砂呈近平行于湖岸线的长条状展布，砂体厚度图上呈现出湖流改造作用所形成的砂嘴(图 4)。

厚层砂体的发育规模分析结果显示，G6沉积时期，厚层砂体长度约为8 km，宽度约为2 km；而G5沉积时期，厚层砂体的长度约为5 km，宽度约为1.2 km。此种砂体发育规模，与青海湖现代滩坝沉积(相似构造背景)的实测结果(图 5)处于同一数量级，单一坝体厚度2~5 m，单一坝体长度约为6 km，单一坝体宽度约为500~800 m。

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 青海湖现代滩坝沉积典型照片与砂体发育规模 （a）青海湖现代滩坝剖面位置图；（b）多期滩坝平面形态；（c）沿湖岸线方向坝砂和滩砂接触关系照片（位置见图a）；（d、e）垂直于湖岸线方向单期坝砂剖面形态与发育规模照片（位置见图a） Fig. 5 Typical photos and sandbodies development scale for sandy beach-bar in modern Qinghai Lake

综合古地貌背景、物源体系、砂体发育特征与展布规律，结合青海湖现代沉积调查结果，判定Galhak组沉积初期(G6和G5四级层序沉积时期) Ruman潜山西部缓坡带发育滩坝沉积。

Galhak组沉积初期，因强烈断层掀斜作用，Ruman潜山短暂露出水面，属于潜山隆起周缘型滩坝沉积模式[图 6 (a)]，基岩潜山本身可提供局部物源，潜山周缘发育基岩—长轴三角洲复合供源滩坝。以沉积模式为指导，结合地震属性、砂岩厚度图以及钻井标定结果，在G6四级层序识别出平行于湖岸线分布的大型坝砂复合体一套[图 4 (a)]，单层厚度10~20 m，面积约10 km²，坝体侧翼发育大型砂嘴，指示湖流方向，可间接反映沉积时期的古风场方向。

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 Ruman潜山周缘滩坝砂沉积模式与沉积微相图 Fig. 6 Depositional models and sedimentary micro-facies of sandy beach-bar around Ruman buried-hill

G5四级层序沉积期，随着断裂作用减弱，Ruman潜山没入水下，发育水下潜山台地型滩坝沉积模式[图 6 (b)]，碎屑物质由西北大型长轴三角洲提供，经湖浪改造于潜山周缘缓坡区形成大面积薄层滩砂，仅局部发育近平行于湖岸线、成排分布的厚层坝砂。G5四级层序在近平行于湖岸线方向发育5排坝砂[参见图 4(b)]，但是坝体规模明显小于G6四级层序，可能是由于基岩潜山没入水下未提供物源造成的。总体而言，潜山隆起周缘型沉积模式(基岩—三角洲复合供源)的坝体发育规模大于水下潜山台地型滩坝沉积模式(三角洲单一供源)。

南苏丹Melut盆地Ruman地区Galhak组G5和G6四级层序具有“油源条件好(紧邻下伏Renk组主力烃源岩)、顶部盖层条件好(上覆洪泛泥岩厚度大，30~50 m)、砂体上倾尖灭现象明显”等岩性圈闭形成的有利条件。随着滩坝沉积的发现，进一步解决了相对厚砂体展布规律、圈闭侧向封堵性等成藏关键问题，滩坝砂体与上倾尖灭线、下伏烃源岩、顶-底板泥岩、侧向湖相泥岩封隔带等配套，即可形成上倾尖灭、孤立透镜体等类型的岩性圈闭[图 7 (a)]。

图 7

Fig. 7

下载eps/tif图 图 7 Ruman潜山周缘Galhak组油藏剖面（a）和G6四级层序复合坝体栅状图（b） Fig. 7 Oil reservoir profile and 3D view of G6 compound sandy bars of Galhak Formation around Ruman buried-hill

基于G6和G5四级层序的坝体叠合图，按照多层系、多套厚层坝体兼探的思路，评价出4个有利钻探区，总面积约40 km²。此次新评价出的G6四级层序大型复合坝体[图 7(b)]面积大、厚度大、直接接触下伏Renk组主力烃源岩且具备顶部盖层条件，成藏条件优越，针对该套大型复合坝体部署的R-L-1探井获勘探突破，拓展了岩性油藏勘探领域。

(1) 白垩系Galhak组G6和G5四级层序沉积时期，Ruman潜山周缘区孤立隆起接受西北长轴三角洲沉积体系供源，具备滩坝沉积的构造-地貌背景和物质基础。平面砂体呈近平行于湖岸线的长条状展布特征并发育湖流改造作用所形成的特有“沙嘴”现象，综合青海湖现代沉积调查结果，综合判定研究层段为滩坝沉积。

(2) 因古地貌背景存在差异，Ruman潜山周缘发育2种滩坝沉积模式，一种为潜山隆起周缘型滩坝沉积模式，基岩—长轴三角洲复合供源，坝体规模大；另一种为水下潜山台地型滩坝沉积模式，仅长轴三角洲供源，坝体规模小。

(3) 滩坝沉积的提出有效指导了岩性油气藏勘探，滩坝砂体与上倾尖灭线、下伏烃源岩、顶-底板泥岩、侧向湖相泥岩封隔带等配套，形成有利岩性圈闭。基于G6和G5四级层序坝体叠合图，按照多层系、多套厚层坝体兼探的思路进行了岩性油藏勘探部署。