三肇凹陷扶余油層高分辨率層序地層學研究

曹榮星，趙 洋，王丹玲

(1. 長江大學 油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室，湖北 武漢 430100； 2. 長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100)

三肇凹陷扶余油層高分辨率層序地層學研究

曹榮星1,2，趙 洋1,2，王丹玲2

(1. 長江大學 油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室，湖北 武漢 430100； 2. 長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100)

以A.T.Cross提出的基準面旋回層序級別劃分和命名原則為基礎，同時考慮了層序結構、界面級別、疊加樣式和界面性質，對431口鉆井的扶余油層組進行了由點到線的層序劃分和對比，在前人研究的基礎上，將松遼盆地三肇凹陷扶余油層(FII-FI油組)劃分為2個長期旋回、5個中期旋回和12個短期旋回。

油層；層序格架；旋回基準面

0 前 言

近年來國內外地學界高度重視高分辨率層序地層學理論[1]。其理論不但用于劃分海相地層，陸相地層的劃分對比也一樣使用，在很大程度上推進了當下和以后的勘探開發(fā)事業(yè)。他的基本原理包含了體積分配、地層基準面和相分異等原理。而基準面原理是其中的核心，其他原理都是以此為基礎[2]。

1 區(qū)域地質概況

三肇凹陷位于松遼盆地北部二級構造單元，西連大慶長垣，東臨綏化凹陷[3]。其發(fā)育完整的白堊系地層，由下向上分別為登婁庫組、泉頭組、青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺組和明水組地層[3]。三肇凹陷扶Ⅱ-Ⅰ組沉積時期為拗陷期，這段時期坡度較小，地勢平坦，盆地沉降較慢，又因為氣候變化比較頻繁，致湖平面多次波動，層厚在150 m左右。物源方面，有多種物源相交匯，是特殊的淺水三角洲—淺水湖泊沉積體系。

2 高分辨率層序地層劃分與對比

劃分高分辨率層序地層是為了在沉積微相和砂體的對比時實現(xiàn)分級控制、反映空間變化和疊置、等時對比等的準確性。

2.1 基準面界面識別方法

地層旋回由基準面的旋回引起，基準面的旋回進而又決定了其對稱程度、相序、地層堆積樣式等；地層旋回則是基準面相對于地表的變化，而出現(xiàn)的侵蝕、沉積、過路不留等隨著時間推移而發(fā)生空間變化的地層響應[4]。不同級次的基準面旋回的標識包括以下幾個方面：相的物理性質垂向變化；河流沖刷面及河床滯留礫巖；旋回對稱性及厚度的變化；相序與相組合的變化；相比例的變化；旋回疊加樣式的變化；古土壤、根土層等暴露標志；不整合面；各級次湖(洪)泛面。

2.2 地層厚度約束地層對比方法

扶余油層沉積時期研究區(qū)構造運動很弱，處于盆地坳陷階段，整體上為垂直升降作用，盆內沉積的地層厚度相差不大，變化比較穩(wěn)定。所以，油田范圍內同一時期發(fā)育的小層單砂體中，沉積物的巖性與厚度都比較相似，可以用短時間單元內砂體發(fā)育的強弱程度來進行短期沉積旋回對比與分析。概括來說，地層厚度約束可以最為短期旋回劃分的約束條件之一。

2.3 同期河道距標志層等距離約束地層對比方法

由于研究區(qū)扶余油層時期，地勢平坦，構造活動弱，總體來看，為穩(wěn)定的沉積區(qū)，在小范圍沉積區(qū)，可以通過統(tǒng)計河道距離青一段第2套油頁巖的距離，因為青一段第2套油頁巖為全區(qū)較為穩(wěn)定的標志層。

以州2開發(fā)區(qū)塊為例，統(tǒng)計不同期次河道到青一段第2套油頁巖距離后發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：a每個小層都發(fā)育兩期河道，以第1期河道(底部)發(fā)育為主，因此第1期河道在不同井間具有可對性；b同期河道距離第2套油頁巖具有近似相同的高程差，可以為小層對比提供依據(jù)；c河道的鉆遇率總體上呈現(xiàn)隨長期基準面下降增大，隨長期基準面上升而減小。因此此種方法也可以作為單砂體基本的小層對比有效的手段。

3 扶余油層各界面的識別及特征

3.1 扶余油層頂部界面識別及特征

扶余油層頂部與青一段油頁巖不整合接觸，青一段時期，盆地內沉積穩(wěn)定，沉積一套黑色泥巖(深湖—半深湖相)，下部泥灰?guī)r、頁巖與油頁巖互層，介形蟲化石比較富集，其中第二套油頁巖分布最為穩(wěn)定，形成與松遼盆地最大的一次湖泛，是長期基準面中上升、下降的轉折點。

其電性特征相對較為明顯，是位于巨厚低阻平滑曲線之下的3組高阻層，表現(xiàn)為3個尖峰形，每個尖峰間相距約10 m，間隔均勻，構成了頂部的標準層(圖1)。界面之下則是扶余油層頂?shù)囊惶缀?0 m左右，發(fā)育有泥巖和砂巖，含少量黃鐵礦，發(fā)育腹足類及雙殼類化石，青山口組底與扶余油層頂綠色泥巖呈突變接觸。所以將扶余油層頂界定在青一段下部的黑色泥巖與下伏灰綠色泥巖分界處。

圖1 研究區(qū)扶余油層頂部巖性及電性特征

3.2 扶Ⅰ/扶Ⅱ界面(泉三、四段分界面)

基準面由下降變?yōu)樯仙霓D換界面，就是泉三段和泉四段的分界面，也是層序的分界面。該界面通常位于三套正旋回巖性組合的底部，界面之上為分布較為廣泛的河道砂巖，砂巖厚度較大，一般為3～6 m的細砂巖或粉砂巖，底部常見沖刷面，為沉積間斷面或小型不整合面；界面之下為分布廣泛的古土壤層，局部見大型干裂，代表長期的地表暴露。

從測井曲線上看，界面上方表現(xiàn)為低聲波時差、低伽馬及高電阻率的“兩低—高”特征，界面下方則表現(xiàn)為較突出的高聲波、高伽馬、低電阻率值等，整體上來看電性曲線的上部為箱形、鐘形，下部表現(xiàn)為漏斗狀(圖2)。

圖2 測井曲線特征(源155井)

3.3 扶II底部界面識別及特征

扶II油組巖性以暗紫紅色、紫灰色泥巖、過渡巖、紫紅色、灰白色粉—細砂巖為主，內部發(fā)育有兩個完整的中期旋回。扶II油層組砂體相對發(fā)育，且上下組砂巖分布大致相當。其層序界面上部多為細—粉砂巖，砂體底部見沖刷侵蝕現(xiàn)象，富含泥礫；界面之下多為紫紅色泥巖沉積，巖性剖面上表現(xiàn)為巖性轉換的界面，測井曲線則多表現(xiàn)為明顯的突變。此外，層序界面附近有時可見鈣質結核和泥裂等地表暴露標志。

4 典型單井層序地層劃分及特征

本文以上述層序界面識別標志為依據(jù)，采用上述基準面界面識別方法、地層厚度約束方法以及距標志層等距離約束地層對比方法，并結合高精度層序地層學理論，對研究區(qū)431口單井進行了層序地層的劃分，選取了源214井、民8井為例說明單井層序地層劃分特征。

4.1 源214井層序地層劃分及特征

源214井鉆遇泉頭組扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組共計151.9 m(1 632.2～1 784.1 m井段)。屬曲流河—淺水三角洲沉積，由下至上為淺水三角洲相(Q3-SSC1-Q3-SSC4段)、曲流河相(Q3-SSC5-Q4-SSC3段)、淺水三角洲相(Q4-SSC4-Q4-SSC7段)。依據(jù)層序界面識別標志，將源214井扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組劃分為5個中期旋回，12個短期旋回，分別為Q3-SSC1、Q3-SSC2、Q3-SSC3、Q3-SSC4、Q3-SSC5、Q4-SSC1、Q4-SSC2、Q4-SSC3、Q4-SSC4、Q4-SSC5、Q4-SSC6、Q4-SSC7。

4.2 民8井層序地層劃分及特征

民8井是位于研究區(qū)南部的一口預探井，該井鉆遇泉頭組扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組共計152.2 m(1 190.1～1 342.3 m井段)。呈曲流河—淺水三角洲沉積，自下而上為淺水三角洲相(Q3-SSC1-Q3-SSC4段)、曲流河相(Q3-SSC53-Q4-SSC3段)、淺水三角洲相(Q4-SSC4-Q4-SSC7段)。依據(jù)層序界面識別標志，將民8井扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組劃分為5個中期旋回，12個短期旋回，分別為Q3-SSC1、Q3-SSC2、Q3-SSC3、Q3-SSC4、Q3-SSC5、Q4-SSC1、Q4-SSC2、Q4-SSC3、Q4-SSC4、Q4-SSC5、Q4-SSC6、Q4-SSC7。

5 結 論

在前人研究的基礎上，將松遼盆地三肇凹陷扶余油層(FII-FI油組)劃分為2個長期旋回、5個中期旋回和12個短期旋回。結合短期旋回樣式，巖性特征，測井曲線特征等方法，建立了高精度層序地層綜合劃分方案，進一步將扶Ⅰ油層組劃分為3個中期基準面旋回、7個短期基準面旋回，分別對應著層序Q4-SSC7、Q4-SSC6、Q4-SSC5、Q4-SSC4、Q4-SSC3、Q4-SSC2、Q4-SSC1；將扶Ⅱ油層組劃分為2個中期基準面旋回、5個短期基準面旋回，分別對應著層序Q3-SSC5、Q3-SSC4、Q3-SSC3、Q3-SSC2、Q3-SSC1。各中期和短期基準面旋回與巖石地層單位劃分方案中的砂層組、段的對應較好，建立了三肇凹陷扶余油層層序地層格架。

[1] 鄧宏文. 美國層序地層研究中的新學派——高分辨率層序地層學[J]. 石油與天然氣地質, 1995, 16(2): 89-97.

[2] 胡明毅, 馬艷榮, 劉仙晴, 等. 大型坳陷型湖盆淺水三角洲沉積特征及沉積相模式——以松遼盆地茂興—敖南地區(qū)泉四段為例[J]. 石油天然氣學報, 2009, 31(3): 13-17.

[3] 鄧慶杰, 胡明毅, 胡忠貴, 等. 淺水三角洲分流河道砂體沉積特征——以松遼盆地三肇凹陷扶Ⅱ-Ⅰ組為例[J]. 石油與天然氣地質, 2015, 36(1): 118-127.

[4] 郭志輝, 王振奇, 肖鵬, 等. 下剛果盆地A區(qū)塊中新統(tǒng)高精度層序劃分與儲層綜合評價[J]. 中國錳業(yè), 2016, 34(5): 31-34.

Resolution Sequence Stratigraphy of Fuyu Oil Layer in Sanzhao Depression

CAO Rongxing1,2, ZHAO Yang1,2, WANG Danling2

(1.KeyLaboratoryofExplorationTechnologiesforOil-GasResourceofMinistryofEducation,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China; 2.SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

Since 1987, the sequence stratigraphy has been brought forward by Vail and others. It is particularly concerned about the development of petroleum geology. Sequence stratigraphy provides a unified framework with potential for many sedimentary geology. Based on A.T.Cross datum cycle sequence classification and nomenclature, we are considering the interface level, including the sequence structure and interfacial properties. The stacking pattern of Fuyu oil group of 431 wells were from the point to the line sequence division and correlation. In previous research, we think Songliao Zhao sag of Fuyu basin should be devided into three (FII-FI oil group): 2 long term cycles, 5 middle term cycles and 12 short-term cycles.

Oil layer； Sequence frame； Cycle datum

2017-03-20

曹榮星(1992-)，男，江蘇泰州人，碩士研究生，研究方向：沉積學、層序地層學，手機：13277051411，E-mail：478398243@qq.com.

P618.13

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.02.019