潛江凹陷周返地區(qū)潛江組高分辨率層序地層與砂體分布＊

李維

（江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江433123）

1 引言

潛江凹陷是位于江漢盆地中部的重要富烴斷陷型鹽湖凹陷[1]，凹陷內(nèi)的潛江組以巨厚的鹽系地層為特征，沉積體系發(fā)育和分布受物源供給、古地貌以及鹽湖密度流等因素控制[2]。

周返（周磯—返湖灣）地區(qū)位于潛山凹陷中部，潛江組沉積期以湖盆咸化期和淡化期的交互沉積為特征，來自西北方向的三角洲前緣砂體在此處疊置，形成上傾尖滅型的巖性油氣藏[3]。因此，查明富砂沉積微相的分布對于儲層的精細(xì)描述和巖性圈閉識別至關(guān)重要。利用研究區(qū)內(nèi)的高密度鉆井資料，對潛江組二段—四段開展高分辨率的層序地層研究，為砂體對比提供高精度的格架，明確了工區(qū)內(nèi)的有利砂體時空演化規(guī)律。研究成果為油田的下階段勘探開展提供重要依據(jù)。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

潛江凹陷構(gòu)造樣式表現(xiàn)為箕狀凹陷，分別受北部的潛北斷層和東南部的通海口斷層控制。古近紀(jì)早期潛江組沉積中心緊鄰潛北斷層，白堊紀(jì)和古近紀(jì)早期沉積主要受控于通海口斷層。在邊界斷層及東荊河斷層的強烈活動以及凹陷內(nèi)部的丫角—新溝、通海口和岳口等多處低凸起的快速隆升共同作用下，凹陷內(nèi)部的沉積環(huán)境總體表現(xiàn)為封閉—半封閉的鹽湖。從邊界斷層向凹陷方向，表現(xiàn)為斷—凹—隆的組合結(jié)構(gòu)。周返地區(qū)位于沉積盆地中部，屬于物源遠(yuǎn)端的沉積古斜坡。潛江凹陷構(gòu)造區(qū)劃如圖1 所示。

3 高分辨率層序地層

結(jié)合前人的研究成果并利用了區(qū)內(nèi)最新的鉆測井資料，利用高分辨率層序地層學(xué)理論及其技術(shù)方法[4]，在研究區(qū)內(nèi)地層分布、巖性及沉積序列的發(fā)育特征理解基礎(chǔ)上，識別了不同級別旋回界面，精細(xì)劃分了長期、中期和短期基準(zhǔn)面旋回，建立了高分辨率層序地層格架。

圖1 潛江凹陷構(gòu)造區(qū)劃圖

3.1 層序界面識別標(biāo)志

主要受控于古水系、物源方向和沉積古地貌，潛江凹陷潛江組碎屑巖主要分布在凹陷北部和本部，除此之外的大部分地區(qū)為鹽系沉積，巖性主要包括鹽巖、膏鹽巖和泥膏巖。在不同的主要巖性發(fā)育區(qū)，層序界面的識別標(biāo)志有差異。在研究區(qū)內(nèi)，自然伽馬（GR）、聲波時差（DT）和電阻率曲線（RD）是較為可靠的識別層序界面的測井曲線。層序地層界面在DT、GR 和RD 曲線上多表現(xiàn)為測井參數(shù)值或曲線形態(tài)的突變。

在碎屑巖發(fā)育區(qū)，在精細(xì)的巖芯觀察基礎(chǔ)上，查明測井曲線與巖性的響應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步分析測井界面特征。識別工區(qū)層序邊界識別主要包括四種，即沖刷面、巖性巖相轉(zhuǎn)換面、突變面以及沉積結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換面。在鹽湖發(fā)育區(qū)，研究區(qū)的鹽巖成因模式主要為深盆成巖模式，由于鹽巖層段未取心，因此主要依靠測井曲線識別層序界面和湖泛面。大多情況下，在泥巖—鹽巖/泥膏鹽的巖相突變面上，GR突然增大（可達(dá)120 API）、聲波聲差增高（大于等于250 μs/m）且電阻率增大。湖泛面在地層和測井曲線上具有清晰的標(biāo)志，通常發(fā)育于膏鹽巖/鹽巖地層中，GR 曲線通常為箱形低值（20～40 API）、DT 值略微降低（200～250 μs/m）且電阻率較大。

3.2 層序地層劃分方案

在不同級別層序界面和湖泛面識別的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域沉積背景，確定了研究區(qū)潛江組潛二段—潛四段不同級次基準(zhǔn)面旋回劃分方案（如表1 和表2 所示）。潛江組潛二段—潛四段可分為3 個長期短期基準(zhǔn)面旋回層序，進(jìn)一步內(nèi)部可識別出11 個中期和56 個短期基準(zhǔn)面旋回層序。其中潛四上段、潛三段和潛二段等3 個地層，基本上可以分別與長期基準(zhǔn)面旋回層序SQ1、SQ3 和SQ3 相對應(yīng)。SQ1（潛四上段）可進(jìn)一步劃分為SQ1-1、SQ1-2、SQ1-3 等3 個中期基準(zhǔn)面旋回層序，SQ2（潛三段） 內(nèi)部可劃分為SQ2-1、SQ2-2、SQ2-3、SQ2-4 等4 個中期基準(zhǔn)面旋回層序，SQ3（潛二段）則是由SQ3-1、SQ3-2、SQ3-3、SQ3-4 等4 個中期基準(zhǔn)面旋回組成。

表1 潛江凹陷周返地區(qū)潛江組四上段不同級別的基準(zhǔn)面旋回劃分方案

3.3 基準(zhǔn)面旋回結(jié)構(gòu)

在中期基準(zhǔn)面旋回層序內(nèi)部，地層和測井曲線在垂向上表現(xiàn)為進(jìn)積、加積和退積在內(nèi)的不同的疊置樣式，據(jù)此，可在中期基準(zhǔn)面旋回層序內(nèi)部劃分出4～6 個短期基準(zhǔn)面旋回層序。短期基準(zhǔn)面旋回以對稱性為共同特征，即上升和下降兩個半旋回記錄的地層厚度接近。在中期基準(zhǔn)面的上升半旋回中，主要發(fā)育C2 和C1 型短期基準(zhǔn)面旋回，反映出退積的地層疊置樣式；而中期基準(zhǔn)面下降半旋回主要由C3 型和C1 型短期旋回基準(zhǔn)面旋回層序組成，反映出加積—進(jìn)積的沉積趨勢。

研究區(qū)三角洲沉積體系發(fā)育的鉆井中，通常上升半旋回沉積厚度小，或僅表面上被侵蝕、沖刷，而下降半旋回厚度大。在濱淺湖沉積體系發(fā)育的鉆井中，層序結(jié)構(gòu)的對稱性高。旋回的底、頂界面大多為具較強侵蝕作用的沖刷面或巖性轉(zhuǎn)換面。

表2 潛江凹陷周返地區(qū)古近系潛江組三段不同級別的基準(zhǔn)面旋回劃分方案

旋回的底部和頂部是構(gòu)成最有利儲層的砂體的主要發(fā)育位置，而中部則主要發(fā)育隔層，儲層質(zhì)量差。中期基準(zhǔn)面旋回界面主要表現(xiàn)為強烈的侵蝕和沖刷作用，研究發(fā)現(xiàn)這類界面在區(qū)內(nèi)可很好地對比和追蹤，因此可作為建立等時層序地層格架的重要依據(jù)。

4 高分辨率層序地層格架內(nèi)的砂體分布

4.1 連井高分辨率層序地層格架

基于區(qū)內(nèi)37 口單井相分析和高分辨率層序地層劃分，確定了網(wǎng)狀的鉆井間地層對比框架。主要在構(gòu)造和沉積背景分析基礎(chǔ)上，兼顧了順物源方向（NW—SE）和垂直物源方向（SW—NE），形成了井字型的格架剖面。總體上，各級別的層序在不同位置的鉆井中均可很好對比，從而建立了研究區(qū)潛江組潛二段—潛四上段高分辨率層序地層格架。

4.2 砂體劃分與對比

綜合研究區(qū)構(gòu)造及沉積背景，在單井不同級次基準(zhǔn)面旋回層序劃分基礎(chǔ)上綜合分析，主要劃分出SQ1-1、SQ1-3、SQ2-3、SQ2-4 共4 個砂層組，26 個小層砂體。總體上砂體較薄，在縱向上分布穩(wěn)定，主要分布在潛四上段下部與上部，潛三段中上部，橫向上發(fā)育較穩(wěn)定，連通性一般。砂體主要分布在潛三段—潛四上段，潛二段基本為鹽湖沉積，不發(fā)育砂體。連井層序地層格架內(nèi)的砂體分布如圖2 所示。

圖2 連井層序地層格架內(nèi)的砂體分布

5 結(jié)論

根據(jù)高分辨率層序地層學(xué)理論及其技術(shù)方法，結(jié)合潛江凹陷潛江組的沉積地質(zhì)背景，通過精細(xì)分析測井和巖心資料，將潛二段—四段劃分為3 個長期、11 個中期以及56 個短期基準(zhǔn)面旋回。區(qū)內(nèi)砂巖主要發(fā)育在SQ1-1、SQ1-3、SQ2-3、SQ2-4 等4 個中期基準(zhǔn)面旋回中，構(gòu)成砂層組，進(jìn)一步可分為26 個小層砂體，在高分辨率層序地層格架內(nèi)查明了砂體的分布規(guī)律。