贝尔凹陷关键层序识别与油气意义.pdf

石油天然气学报2 0 1 2 年 8 月第3 4 卷第 8 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s T e c h n o l o g y Au g ． 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 4 No ． 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， 北京1 0 2 2 4 9 侯秀林 中国石油勘探开发研究院， 北京1 o o o 8 a [ 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s Qn 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。S Qn {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]TE l 2 1 ． 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 2 o 8 一o o l 1 一 O 6 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 K t 及 南 屯 组 K n 。 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l 1 ] ，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 。 1 贝尔凹陷与相邻 凹陷层序地层 、界面关 系 图 1 贝 尔 凹 陷 区域 位 置 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]2 0 1 20 3 2 2 [ 基金项 目]国家科技重大专项 2 o o 8 z x o 5 o 3 o 一 0 5 0 0 1 。 [ 作者简介]王雅宁 1 9 8 3一 ，男，2 0 0 6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 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 * 石油天然气地质 2 O l 2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 K t K n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 S Qt 、S Qn l、S Qn 及 S Qn 图 2 ，分 别 对 应 于 K t 、南 一 段 Ⅳ 油 组 K n 、南 一 段 I～ Ⅲ油 组 K n l _ f3 及 南 二 段 K n 。其 中 S Qn 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 ，S Q n 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 K t 的顶 部 图 2 。该 次 研 究 从塔 南 凹陷 贝尔 凹陷 的角度 对 K t 、K n进 行 了统一 的划分 和对 比，最大 的变化 是将 S Qn 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 、 、，、，、，、 ，、，、，V I l K 1rl2 1 ， 『 南 H 南 I I 南 K i”2 s o n 湖 泊环 境 南 段 m 段 l Ⅱ 段 K lr t 2 ’ 屯 K l n 2 lv KIn Ⅳ KIn 2 Kl 2 ‘ C 湖 泊 扇三 角洲 组 ／ 、 ，、 ， 、 ，、 ， 、， 、 ，、 ， 墨 斗 仁 扇 三角 洲 K I11 南 南 K 重 { Ⅱ 屯 K 1n 1 呈 段 南 0 组 S Q n ．’ 。 K l“ 】 III 屯 南 K ln 1 ‘i ， 、 ， v 组 譬 8 南 J 段 1 砂组 T 1 K ， “ 铜 段 K J “ 】 K Ln l S Q n l 钵 I I 2 砂组 庙 T 2 3 砂组 ．．．．．． K Jn J ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， 、 ， V T 3 组 T 3 Ⅲ 铜 T 3 1 『 单 束 松 粉 湖泊 Kl t 钵 D a r wa ll i a 柙射合带 庙 S Q t s p ． A b ie t i n e a e 扇 三 角洲 ⋯ T 4 Ⅳ f ⋯， 、 ● I ； ll c n i t c s 、 ， T 5 ； 底 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 S Ot 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 。 S Qt 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 。 S Qn 层 序顶 面底 面 特 征 十 分 明显 上覆南 一 段 K n 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 ，S Qn 顶 面 K n 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 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 4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 大 。 S Qn 沉 积 时 期 ， 由于断裂 作用 变 弱 ，地 形变 缓 ，盆地 大 规模 发 育 ，火 山作用 减 弱 ，相 对于 K t ，凝 灰 质 砂 岩 含量 有所 减少 。辫 状 河 三角 洲 在 该 时 期 发 育 ， 但规模及范围均较为有 限 ，主要分 布在 物 源 距 离相对 较远 的长轴 物 源 区 。 自 S Qn l 。 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 S Qn 1 _ 3 沉 积时 期 ，盆地 沉 积 面 貌 发生 了较 大改 变 ，主 ●一一 ‘ 0。 ． 一 一 f 一 ■ - - 一J - ■ - 1．『 lllI 『l ． ⋯_● ⋯ __ 希 1 井 l S On l SO n,一 S On _ S Ot I】 】J 【 I [0 】 lj 基 底 贝2 2 井贝3 4 4 5贝1 4 井 贝4 0 井 霍5 O 井 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 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 S Qn 。沉 积 时期 ，贝尔 凹陷继 续 处 于 强烈 断 陷 沉 降期 ，直 至 S Qn 沉 积 中后 期 断 陷发 展 到顶 峰 。 随着 S Qn 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 S Qn 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 ，S Qn 为 S Qt 剥蚀 后 和 S Qn 。 ～S Qn 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 。 3 S Q n 层序的油气及地质意义 S Q n { 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 S Q 层序 顶 、底 均为不 整合 面 的意义 之前 的地层 对 比 ，并 未将 S Qn { 层序 顶 、底作 为 区域 稳定 的标 准 层 ，以 至 于在 塔南 凹 陷将 S Qn 地 层 归 属于 K t ；而 在 贝 中地 区则 并 未识 别 出 K t 。该 次 研究 发 现 S Qn j 层 序 顶 、底 的性 质 均 为 区域 不 整 合面 ，因此 ，S Qn 层序便可作为一个能够 区域对 比的稳定标准层 ，从而可将 S Qn 在塔南 凹陷从之前 的 K t 独立 出来 ，在贝中地区，S Qn j 层序下伏地层亦可确认为 K t 。 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 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 * 石油天然气地质 2 0 1 2年 8月 的 ，笔 者在 S Qn 层序识 别 的基础 上确 定 了 S B t 、S B n j 、S B n l - 3 、S B n 及 S Qn 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 K t 与 K n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 s Qn j 层序地层与下伏的 K t 以及上部 s Qn 之间存在着较长地质时间的沉积间断，致使 S Qn j 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 K t ，且将 K n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 ． 4 S Qn 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 S Qn 。 由于 S Qn 上 覆 的 S Qn 1 _ 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 l 5 ] 。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 S Qn ，因此 ，S Qn 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 S Qn ，其次有少量分布于上覆 S Qn 底部储层及下伏 S Q t 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 S Q 层序之后 ，发现其 与下伏 S Qt 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 S Qn j油藏 的油柱 高度要 比下伏 S Q t 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 S Q t 顶 部 油藏 的油水 界 面 ， 上部 S Qn 油藏的油水界面实际上并未探明，因此针对 S Q 州 的滚动扩边还有较大潜力。 4 结 论 1 在塔 南一 贝尔 凹陷 K t K n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 S Qn 为该次 识别 的关键 层序 ，该 层序 为 S Qt 剥蚀 后 和 S Qn l _ 3 一 S Qn 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 S Qn j 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 S Qn 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 ，2 0 0 6 ， 2 7 增 刊 3 ] ～3 7 ． [ 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 I J ]．石油天然气学报 ，2 0 0 8 ，3 0 2 2 5 ～ 2 9 ． [ 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 ，2 0 0 9 ，8 3 6 8 27 ～ 8 3 5 ． [ 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 ，2 0 1 0 ，5 6 3 4 2 6 --4 3 9 ． E 5 3 Wa n g Ya n i n g ， B a o Z h i d o n g ， P e n g S h i mi ， e t a 1 ． S e d i me n t a r y a n d r e s e r v o i r c h a r a c t e r i s t i c s o f f a n d e l t a o f Na n 1 f o r ma t i o n i n B e i z h o n g O i l f i e l d ，Ha i l a r B a s i n[ J ]． P r o g r e s s i n E n v i r o n me n t a l S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ，2 0 1 2 ，3 5 6 ～3 6 0 2 9 2 5 ～2 9 2 8 ． [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m