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学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报2012年8月第34卷第8期JournalofOilandGasTechnologyAug．2012Vo1．34No．8贝尔凹陷关键层序识别与油气意义王雅宁，鲍志东，彭仕宓，李小瑞(中国石油大学(北京)地球科学学院，北京102249)侯秀林(中国石油勘探开发研究院，北京1ooo8a)[摘要]在充分消化、吸收贝尔凹陷现存多套地层划分对比方案基础上，综合参考岩性特征、电性特征、三维地震界面特征及孢粉组合特征，从建立贝尔一南贝尔一塔南凹陷层序格架出发，将贝尔凹陷铜钵庙一南屯组划分为4个三级层序。其中该次识别的关键层序——sQn沉积时期构造运动相对平静，主要发育扇三角洲、湖泊及湖底扇等沉积类型，在海塔盆地具有良好的对比性。SQn{层序的发现使得建立海塔盆地等时区域地层格架成为可能。[关键词]贝尔凹陷；层序地层；沉积特征；油气意义[中图分类号]TEl21．3[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2012)o8一ool1一O6贝尔凹陷是海拉尔盆地目前发现的最有潜力的地区之一，被视为大庆油田油气资源的重点战略接替领域(图1)。该地区主要目的层段为下白垩统铜钵庙组(Kt)及南屯组(Kn)。近年来，不同研究者开始关注海拉尔及塔木察格盆地层序地层特征l1]，所建立的层序发育模式很具指导意义。然而海塔盆地区域上的统一认识仍相对缺乏，而针对贝尔凹陷重要开发领域——贝中油田的层序地层分析还很少见。笔者在充分消化、吸收现存多套地层划分对比方案基础上，探求贝尔凹陷与相邻的南贝尔及塔南凹陷统一的层序地层格架，明确层序格架内沉积储层特征，为贝尔凹陷下步的滚动勘探提供基础地质依据。图1贝尔凹陷区域位置1贝尔凹陷与相邻凹陷层序地层、界面关系1．1层序单元划分综合参考岩性特征、电性特征、三维地震界面特征及孢粉组合特征，通过塔南一南贝尔一贝尔凹陷[收稿日期]2012—03—22[基金项目]国家科技重大专项(2oo8zxo5o3o一05—001)。[作者简介]王雅宁(1983一)，男，2006年大学毕业，博士生，现主要从事层序地层及沉积储层方向的研究工作。 学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报*石油天然气地质2Ol2年8月(贝中、苏德尔特、霍多莫尔)十余条骨干剖面的井震追踪对比，笔者认为在塔南一贝尔凹陷Kt—Kn沉积时期，主要发育5个可以追踪对比的区域不整合面，以此划分出4个三级层序：SQt、SQnl、SQn及SQn：(图2)，分别对应于Kt、南一段Ⅳ油组(Kn)、南一段I～Ⅲ油组(Knl_f3)及南二段(Kn)。其中SQn在各凹陷分布稳定，笔者对塔南一贝尔凹陷主力油层发育情况统计后发现，各凹陷主力油层主要集中在该层序。在早期的方案中，SQn在各凹陷归属有所不同，如在贝中地区将其划分为2个油组，未识别出其顶部、底部剥蚀面，而在塔南凹陷则将其归人Kt的顶部(图2)。该次研究从塔南凹陷贝尔凹陷的角度对Kt、Kn进行了统一的划分和对比，最大的变化是将SQn做为一个新的构造型层序进行分析．解决了一直困扰勘探人员的各凹陷层位不统一、主要勘探目的层位不一致等问题。’塔南地区原方案贝中地区原方案该次研究方案动植物物反组段油组组段油组组段油组层序化化射沉积环境石石层，、，V、、，、，、，、，、，、，VIlK1rl21"，『南H南II南K”2ison湖泊环境南段m段lⅡ段Klrt2’=C屯Kln2lvKInⅣKIn2K‘l2组／、，、，、，、，、，、，、，墨—KI1南Ⅱ南屯K重{段南0组1n1SQn．’。呈湖泊扇三角洲Kl“】III屯南Kln1‘i斗仁，、，v组譬8T南J段1砂组1K，“铜段KJ“】KLnlSQnl扇三角洲钵II2砂组庙T2K3砂组．JnJ，、，、，、，、，、，、，、，、，、，、，、，、，V．．．．T3组T3Ⅲ铜T31"『单束松粉湖泊钵Darwalia柙射合带Klt庙SQtsp．Abietineae扇三角洲T4Ⅳf●I；：~lcnitcs⋯、，⋯，、T；底5图2塔南一贝尔凹陷层序地层划分1．2贝尔凹陷关键层序及界面特征SOt层序底面即基底顶面为区域不整合面，T。反射界面。从地震剖面上看，T之下地层削截明显(阁3(a))，为高角度不整合面。根据盆地钻井揭示，该界面之下基底岩性非常复杂，主要为一套杂色含凝灰质砂砾岩、蚀变火山岩、蚀变和轻变质的砂泥岩和似砂状结构火山碎屑岩，局部地区分布有岩浆岩和变质岩。SQt层序顶界面为T。反射界面，从地震剖面上看，该界面对下部地层削蚀严重，界面之上地层上超特征明显(罔3(b))。T。T之问通常是无反射杂乱区或发育一些断续的短反射，并见有相互叠置的丘状反射。反映了大套粗碎屑沉积，并显示多期扇体的叠置。从钻井剖面上看，铜钵庙组顶界面上下岩性差异较大，下部铜钵庙组以扇三角洲沉积、湖泊沉积为主，为一套灰色含凝灰质砂岩、砂砾岩与绿灰色凝灰质含砾泥岩、灰色凝灰质泥岩、杂色块状角砾岩、砾岩及火山岩呈不等厚互层；界面之上砂砾岩突变为上部的灰色泥岩，电性特征和声波时差也存在明显的差异(图4)。SQn层序顶面底面特征十分明显：上覆南一段(Kn)地层对该界面顶通常具有显著的上超现象；界面以下，部分地区可见到微弱的削截现象(图3(c))。钻井剖面上，SQn顶面Kn为一套滨、浅湖和深湖一半深湖沉积，发育厚层深灰、灰黑色泥岩、油页岩夹钙质砂岩、粉砂岩等，发育的暗色泥岩通常具有电阻高的特征，是贝尔凹陷最主要的烃源岩，在这套烃源岩之下，为该次识别的关键层 学兔兔www.xuetutu.com 学兔兔www.xuetutu.com 学兔兔www.xuetutu.com第34卷第8期王雅宁等：贝尔凹陷关键层序识别与油气意义沉积时期相比，贝中地区扇三角洲规模有所增l大。SQn沉积时期，SOn由于断裂作用变弱，地●一一lSOn~,一形变缓，盆地大规模发育，火山作用减弱，相‘0。一一f一■．SOn对于Kt，凝灰质砂岩--一J-■-_含量有所减少。辫状河SOt三角洲在该时期发育，⋯lllI『l．1．『__⋯_●I】】J【I[0】lj基底但规模及范围均较为有希1井贝22井贝3445贝14井贝40井霍5O井限，主要分布在物源距离相对较远的长轴物源区。自SQnl。沉积时期开始，贝尔凹陷逐步进入快速断陷期，断陷规模逐步扩大，湖盆范围显著增大，湖泛特征十分明显。由于湖平面持续上升，进入SQn1_3图5贝尔凹陷K。t—K。n层序地层对比格架(剖面位置见图1)沉积时期，盆地沉积面貌发生了较大改变，主要发育近岸水下扇沉积直接与盆地中心深湖一半深湖相沉积接触。在贝中地区局部地区仍残留小规模的萎缩型扇三角洲沉积。随着火山作用继续减弱，湖平面继续上升，在该时期，盆地内凝灰质砂岩逐渐不再发育。至SQn。沉积时期，贝尔凹陷继续处于强烈断陷沉降期，直至SQn沉积中后期断陷发展到顶峰。随着SQn沉积时期盆地持续湖侵，盆地面积进一步扩大，湖平面持续上升，主要发育远岸水下扇一近岸水下扇一半深湖一深湖沉积体系。至SQn：沉积晚期，随着贝尔凹陷断陷规模逐渐萎缩，盆地开始向拗陷盆地转化，但湖相沉积仍为该时期最主要的沉积类型。总体看来，SQn为SQt剥蚀后和SQn。～SQn强烈断陷期之问的相对平静期沉积。由于后期盆地持续沉降，有利于烃源岩的形成；与此同时，断裂活动愈发强烈，油源断层的沟通及反向断层的控制作用，使得该层序成为海塔盆地最重要的目的层段。·这可能表明，断陷盆地强烈断陷期内构造相对稳定时期形成的储层应该作为油气勘探的重要目标。3SQn：层序的油气及地质意义SQn{层序的发现，并不是简单地将地层重新划分，它有十分重要的油气及地质意义。3．1确定SQ层序顶、底均为不整合面的意义之前的地层对比，并未将SQn{层序顶、底作为区域稳定的标准层，以至于在塔南凹陷将SQn地层归属于Kt；而在贝中地区则并未识别出Kt。该次研究发现SQnj层序顶、底的性质均为区域不整合面，因此，SQn层序便可作为一个能够区域对比的稳定标准层，从而可将SQn在塔南凹陷从之前的Kt独立出来，在贝中地区，SQnj层序下伏地层亦可确认为Kt。3．2使建立海塔盆地等时区域地层划分对比格架成为可能之前海塔盆地区域地层划分对比不统一，归根结底是由于各个凹陷对区域标准层的认识不统一造成 学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报*石油天然气地质2012年8月的，笔者在SQn层序识别的基础上确定了SBt、SBnj、SBnl-3、SBn及SQn顶面5个区域不整合面，以此为基础建立了塔南凹陷一贝尔凹陷Kt与Kn统一的区域地层划分对比标准，使建立海塔盆地区域等时地层划分对比格架成为可能。3．3使以往沉积、储层研究中出现的大量矛盾迎刃而解sQnj层序地层与下伏的Kt以及上部sQn之间存在着较长地质时间的沉积间断，致使SQnj层序同上、下层序在沉积环境、沉积体系上有较大的差异，进而导致它们的储层岩性、物性也存在较大的差异。以往沉积、储层研究单元不能很好地确定，例如在贝中地区，没有识别出Kt，且将Kn作为连续沉积的一套地层看待，势必会导致大量无法解释的矛盾出现。应该重新确定沉积、储层研究单元。3．4SQn：层序的发现带来的勘探开发潜力1)勘探潜力目前塔南凹陷一贝尔凹陷发现的优质储量，大部分集中在SQn。由于SQn上覆的SQn1_3是海塔盆地区域稳定的一套优质烃源岩，同时该层序发育于构造活动相对稳定期，储层物性好、分布稳定l5]。在反向断裂控制的构造背景下，油气以深大反向同沉积断层为主要垂向运移通道、以剥蚀面为主要平面运移通道，在有利的沉积相带上，最有利的油气聚集目标指向为被2个区域不整合夹持的SQn，因此，SQn应是海塔盆地下步滚动勘探的首要目标。2)开发潜力贝中油田的油藏主要分布于SQn，其次有少量分布于上覆SQn底部储层及下伏SQt顶部储层，之前把这几套地层作为连续沉积的一套含油层系看待，导致在油水层识别和油水界面的认识上存在较大矛盾。在研究确认SQ层序之后，发现其与下伏SQt顶部储层在含油性、储层物性上有较大差异，油水界面也是各自独立的，且SQnj油藏的油柱高度要比下伏SQt顶部油藏的油柱高度大得多，因此分层系开发势在必行；此外，研究区部分油藏落实的油水界面实际上都是下伏SQt顶部油藏的油水界面，上部SQn油藏的油水界面实际上并未探明，因此针对SQ州的滚动扩边还有较大潜力。4结论1)在塔南一贝尔凹陷Kt—Kn沉积时期，主要发育5个可以追踪对比的区域不整合面，以此划分出4个三级层序。2)SQn为该次识别的关键层序，该层序为SQt剥蚀后和SQnl_3一SQn强烈断陷期之间的相对平静期沉积，主要沉积类型为扇三角洲，其特征在海塔盆地具有良好的对比性。3)SQnj层序的发现有利于建立整个海塔盆地统一的地层格架，从而重新对待沉积、储层以及油藏的研究单元，研究认为SQn应该作为贝尔凹陷乃至海塔盆地的首要目标层位。[参考文献][1]渠永宏，廖远慧，赵利华，等．高分辨率层序地层学在断陷盆地中的应用——以海拉尔盆地贝尔断陷为例[阳．石油学报，2006，27(增刊)：3]～37．[2]雷燕平，林畅松，刘景彦，等．贝尔凹陷下白垩统构造对沉积充填和砂体分布的控制IJ]．石油天然气学报，2008，30(2)：25～29．[3]纪友亮，曹瑞成，蒙启安，等．塔木察格盆地塔南凹陷下白垩统层序结构特征及控制因素分析[J]．地质学报，2009，83(6)：827～835．[4]单敬桶王峰，孙海雷，等同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化[J]．地质论评，2010，56(3)：426-439．E53WangYaning，BaoZhi=dong，PengShi—mi，eta1．SedimentaryandreservoircharacteristicsoffandeltaofNan1formationinBeizhongOilfield，HailarBasin[J]．ProgressinEnvironmentalScienceandEngineering，2012，356～360：2925～2928．[编辑]宋换新