周竹江 江海 宗麗
摘 要:渤南洼陷面積大,沙三段烴源巖厚度大,埋藏深,具有有非常優越的油源條件,且發育在新近紀仍持續活動的各級斷層,上第三系紀下第三系東營組具有形成油氣藏的油氣源條件,但到目前為止,東營組油氣藏僅在個別地區有零星發現,與下第三系沙河街組發現的油氣相比,資源發現率低,其中一個重要因素是沉積體系認識不清楚,導致地層的對比和劃分不準確。本文試圖從層序地層學角度對東營組的沉積體系進行研究。
1 高分辨率層序地層學原理
高分辨率層序地層學理論體系的核心是:在基準面旋回變化過程中,由于可容納空間與沉積物補給通量比值(A/S)的變化,相同沉積體系域或相域中發生沉積物的體積分配作用,導致沉積物的保存程度、地層堆積樣式、相序、相類型及巖石結構發生變化。這些變化是基準面旋回中所處的位置和可容納空間的函數。
2 東營組高頻層序地層格架
2.1 高頻層序地層劃分方法
在區域層序地層格架研究的基礎上,綜合鉆井、地震、測井、巖芯和古生物等分析化驗資料的基礎上,應用Cross高分辨率層序地層學理論和技術方法,對本研究區進行高精度的層序地層研究,將研究區下第三系東營組劃分為2個長期旋回D1、D2(三級層序)和4個中期旋回(四級層序),其中2個長期旋回大致相當于巖性分層的東三段、東二~東一段,4個中期旋回,為了方便與傳統地質分層相結合,根據它們分別相對應的巖性分層將它們命名為d1、d2、d3、d4(見表1)。
表1:渤南洼陷東營組高頻層序地層綜合劃分
2.2 層序的邊界識別及其內部充填特征
以中期旋回為層序研究單元,對其層序邊界在地震、鉆井及測井的識別特征加以描述。
d4旋回
大體相當于巖性分層的東營組東三段的下部,即東營組的V+VI砂組。地震剖面上為一組中振幅、高連續的反射相位,大部分地區為平行反射特征。層序底界面為東營組和沙二上~沙一段之間的超覆不整合面,地震剖面上表現為上超。鉆井剖面上,該層序底界與下伏層序的巖性界面難以區分。自然電位曲線平直,視電阻率曲線中低值,層序底界面對應于視電阻率曲線的開始抬高處。該層序主要發育上升半旋回。巖性以質純的灰色泥巖為主。
d3旋回
大體相當于巖性分層的東營組東三段的上部,即東營組的IV+III2砂組,該旋回上升半旋回大體相當于IV砂組,下降半旋回大體相當于III2砂組。該層序發育上升、下降兩個對稱半旋回。其洪泛面在地震剖面上渤南洼陷表現為下超面,鉆井剖面對應于質較純、顏色較深的泥巖段處,視電阻率曲線測井對應于低值處。渤南洼陷該層序上升半旋回為灰色、深灰色泥巖夾薄層砂巖、泥質砂巖,底部為一薄-中厚層灰砂巖、含礫砂巖,表現為退積的疊加樣式;下降半旋回頂部為中厚層灰色砂巖、含礫砂巖,向下過渡為灰色、灰綠色泥巖,表現為進積的疊加樣式。
d2旋回
大體相當于巖性分層的東營組東二段,即東營組的III1砂組。地震剖面上,渤南洼陷多見疊瓦狀前積和斜交前積現象。層序的頂界面為前積反射的頂超面,底界面一般表現為上超。該層序發育上升、下降兩個對稱半旋回。其洪泛面在地震剖面上在渤南洼陷表現為下超面,鉆井剖面對應于質較純、顏色較深的泥巖段處,視電阻率曲線測井對應于低值處。其下降半旋回較發育,上升半旋回不太發育。該層序上升半旋回為灰色泥巖夾薄層砂巖、含礫砂巖,總體上表現為退積的疊加樣式,下降半旋回頂為一套厚層淺灰色、灰白色砂礫巖體,向下砂體變薄、變細,過渡為灰色泥巖夾薄層砂巖、泥質砂巖,表現為明顯的進積—加積疊加樣式。
d1旋回
大體相當于巖性分層的東營組東一段,即東營組的Ⅰ+Ⅱ砂組。地震剖面上,為中振幅、低連續的反射相位。底界面一般表現為上超,層序的頂界面為館陶組底界,在地震上對應T1反射,該界面為一區域性不整合界面,對其下部地層表現為明顯的削截現象。鉆井剖面上,為一套中厚層砂礫巖的底部界面。該旋回在全區整體上呈不對稱特征,上升較發育,由于經歷了早、晚第三紀之間的剝蝕階段,下降半旋回大部分被剝蝕,僅部分洼陷的低部位可見到下降半旋回。其洪泛面是退積與進積沉積的轉換面處,上升半旋回巖性為厚層砂礫巖夾薄層泥巖,或棕紅色、灰色、灰綠色泥巖與薄層砂礫巖互層,表現為單層砂體厚度向上變薄的退積疊加樣式;下降半旋回巖性為薄層紫紅色、灰綠色泥巖與含礫砂巖不等厚互層,表現為進積疊加樣式。
2.3 層序地層對比格架及空間分布特征
在建立了研究區高分辨率的地層層序劃分方案的基礎之上,結合地震層序劃分,進行以鉆井剖面為基礎的高分辨率層序地層格架對比(見圖1)。
由以上對比格架可以看出,東營組內部不同的層序,地層發育分布具有明顯不同的特征。d4旋回處于東營組長期旋回的初始期,不對稱性比較明顯,主要發育上升半旋回,厚度不大,范圍也較小,主要發育于洼陷區,凸起部位很薄或不發育,一般向盆地邊緣超覆尖滅。d3旋回的對稱性明顯增強,發育上升、下降兩個半旋回,而且沉積范圍和厚度也明顯擴大,其洪泛面對應于東營組層序的最大湖泛面。d2旋回處于長期旋回的下降期,進積充填作用明顯,故不對稱性也明顯,上升半旋回不太發育,而下降半旋回卻非常發育,厚度也大。d1旋回由于剝失作用分布范圍比較局限,主要發育上升半旋回,洼陷區保留有少量下降半旋回。
3 結論
建立了渤南洼陷東營組高分辨率層序地層格架,在東營組劃分為2個長期旋回和4個中期旋回。通過層序地層格架的建立,可以進行準確的地層對比,避免穿層現象。
參考文獻:
[1] 胡小強等.渤南油田凸起淺層高分辨率層序地層學研究[J].天然氣地球科學,2000,(11):15-17
[2] 賈承造.層序地層學研究新進展[J].石油勘探與開發,2002,(29):43-45
[3] 恩布里等.實用層序地層學[M]. 北京:石油工業出版社,2012