論層序地層學在油氣藏中的應用研究

吉林

摘 要：層序地層的劃分與對比是油氣藏工作的基礎。目前國內研究地區油氣藏一般具有很強的隱蔽性和復雜性。目前研究區仍處于勘探開發早期，井少，資料主要以地震數據為主，對該區的研究仍主要針對新近系，對未進行過系統的層序地層研究，為探究地區層序地層發育規律及展布特征，在充分吸收和借鑒前人研究成果的基礎上，從巖心資料入手，結合鉆井、測井和地震資料，進行綜合的井間對比及井-震結合，建立研究區層序地層格架，對其進行精細描述。

關鍵詞：層序劃分；油氣藏；層序界面

1 地震層序劃分的原則與方法

地震層序地層分析的核心在于利用地震剖面具有系統性、連續性、區域性的優勢，建立齊全盆地的等時地層格架，在次基礎上將盆地沉積充填序列劃分為不同級別的建造單元。并根據地震、地質特征解釋其成因和意義。層序分析的關鍵在于對不同級別的不整合面的識別，即：識別和對比不同等級的古構造剝蝕面、古沉積間斷面以及其它有區域對比意義的沉積界面；劃分不同等級的層序地層單元，這種劃分必須以不整合面為基礎，使其與沉積演化過程的階段性相吻合。地震層序是從地震剖面中識別出來的、以不整合面及其與之可以對比的地震反射為邊界的、內部反射相對整一的地震單元。 地震層序劃分遵循以下原則：（1）以地震剖面上特殊的反射波終止型式，既頂超、削截、上超和部分下超為劃分層序的主要依據，同時兼顧內部總體反射面貌。（2）在地震剖面上盡可能詳細地識別各種不整合關系及其所限定的層序，并按其疊加規律組合成較高級次的層序組。（3）利用特征突出、可大范圍追蹤對比的區域不整合面或地震波組作為控制界面，以提高縱向上地震層序劃分和橫向上對比的可靠性。（4）充分利用合成地震紀錄，建立起地震和鉆井之間的聯系，分析、確定各地震層序的地質屬性。（5）以選定的重點區域大剖面為基礎，確定層序劃分方案，然后推廣對比整個研究區。

在層序形成過程中，有 4 種沉積作用過程存在：即侵蝕作用、沉積物的過路搬運作用、沉積作用和沉積欠補償作用。不同的沉積作用過程出現在盆地的不同地理空間，并對應于沉積基準面升降變化的不同勢態。當基準面為余地表之上時，提供了沉積物的可容納空間，沉積作用發生，地震剖面上可以出現平行結構、前積結構等各種反射結構型式；當基準面位于地表之下時，可容納空間消失，此時以侵蝕作用為主。表現在地震剖面上，則是地層遭受侵蝕作用而形成的削截現象，它是層序頂界可靠的識別標志。地層幅度及削截范圍的大小，可以反映初步整合的，從而來確定它所限定的層序的級別。

當基準面與地表面相重合時，既無沉淀作用亦無侵蝕作用發生，在地震上表現為頂超現象，沉積地層通常以很小的角度，逐漸向層序頂界收斂。頂超通常伴隨著沉積物過路沖刷產生的輕微侵蝕，代表著一段時間不長的、與沉積作用差不多同時發生的沉積間斷，這一沉積間斷通常出現在具有前積作用的三角洲、扇三角洲沉積區 ，多屬于高水位體系域末期發生的地質作用過程。

在遠離物源的盆地中心區，通常存在著較大的沉積物可容納空間，而沉積物的供給相對不足甚至很少，從而產生欠補償的饑餓性沉積作用，在地震上表現為下超現象。它是識別密集或生油層的可靠標志。

2 層序界面的識別及內部單元構成

2.1 層序界面識別

層序劃分的關鍵在于識別出具有年代地層學意義的侵蝕面、沉積間斷面 ，或與其可以對比的整合界面。利用地震剖面具有系統性、連續性、區域分布的優勢，可以在盆地范圍內識別、追蹤各種類型的層序界面。層序是以不整合面為界面的地層單位，湖盆的沉積充填可以看做是由一系列不同規模沉積旋回或層序單元組成。不同級別的層序界面具有差異性，其中一級層序界面往往是在整個盆地發育的大型不整合面，二級層序界面的不整合面一般發育在盆地邊緣，三級層序界面通常是局部發育的不整合面。在層序界面內，目前主要識別以下兩種界面來進行進一步的地層劃分：①沉積基準面或者湖平面下降形成的沉積間斷面或不整合面；②湖平面上升形成的洪泛面，包括初始水進面和最大水進面。層序界面的識別是研究區地層劃分與對比的基礎，而不整合面是識別層序界面的關鍵界面，最大湖泛面常對應地震的下超反射，在巖心和電測曲線中標志明顯，易于識別以及追蹤對比，因此本次研究主要以不整合面和最大湖泛面作為關鍵界面來進行層序識別和劃分。通過井震資料相結合，在前人劃分基礎上，識別目的層的層序界面，所用的主要方法有：

（1）巖性及巖相變化

巖性、巖相的突變，巖性組合特征及地層疊置樣式的變化，都可作為識別不整合面的標志。安集海河組泥巖、砂巖與新近系沙灣組泥巖、砂巖、砂礫巖等角度不整合接觸，巖性界面特征明顯；內部兩套層序間也存在明顯的巖性突變接觸。

（2）測井響應特征

地層的巖性、孔滲性及物性在不整合面附近發生突變，致使測井曲線形態發生變化，界面之下測井曲線表現高值，界面之上則突變為負異常；而在最大洪泛面附近，自然電位曲線和自然伽馬曲線則為正旋回特征變，界面處自然伽馬曲線呈現較大值。

（3）地震內部反射結構

根據地震反射同相軸之間的接觸關系可以來進行不整合面及最大湖泛面的識別，其接觸關系可分為上超、下超、頂超和削截。不整合面處的地層往往出現不同程度的剝蝕和淋濾，從而在界面處產生高阻抗，在地震反射中則表現為同相軸振幅中強-強，另外，不整合面可出現沉積不連續，其反射特征表現為削截。界面之上的上超反射結構也是識別不整合面的標志。

2.2 體系域的劃分

在陸相沉積湖盆的研究中，通常將湖泛面作為劃分低位體系域、水進體系域和高位體系域的界面。湖泛面是在湖平面下降到最低點后，由于構造作用、古地形、氣候變化等因素影響，使湖平面再次上升越過坡折帶的第一個濱岸上超點對應的界面，它是分開低位體系域與水進體系域的分界面，該界面上下沉積環境具有明顯的差異，界面之下準層序組一般為進積-加積式疊加，界面之上準層序組為退積式疊加，總體上沉積物粒度向上變細。

主要的識別標志為： 1）首次越過地形變化帶的第一個湖岸上超點對應的界面，這個上超點可以超覆在前一個層序頂界面之上； 2）存在湖泛滯留沉積，當湖泛面初次大幅度上升時，湖平面越過地形變化帶，沖蝕緩坡河流沉積物，殘留下較粗的沉積物； 3）準層序的疊加樣式發生變化，首次湖泛面之下的準層序多為進積式疊置樣式，之上多為退積式疊置樣式； 4）沉積物的顏色、巖性、結構和古生物組合發生變化等。

參考文獻：

[1] 蔡忠賢.準噶爾盆地的類型和構造演化[J].地學前緣，2000，7（4）：431-440.