論層序地層學(xué)在油氣藏中的應(yīng)用研究

吉林

摘 要：層序地層的劃分與對(duì)比是油氣藏工作的基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)研究地區(qū)油氣藏一般具有很強(qiáng)的隱蔽性和復(fù)雜性。目前研究區(qū)仍處于勘探開(kāi)發(fā)早期，井少，資料主要以地震數(shù)據(jù)為主，對(duì)該區(qū)的研究仍主要針對(duì)新近系，對(duì)未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的層序地層研究，為探究地區(qū)層序地層發(fā)育規(guī)律及展布特征，在充分吸收和借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，從巖心資料入手，結(jié)合鉆井、測(cè)井和地震資料，進(jìn)行綜合的井間對(duì)比及井-震結(jié)合，建立研究區(qū)層序地層格架，對(duì)其進(jìn)行精細(xì)描述。

關(guān)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(tǒng)性、連續(xù)性、區(qū)域性的優(yōu)勢(shì)，建立齊全盆地的等時(shí)地層格架，在次基礎(chǔ)上將盆地沉積充填序列劃分為不同級(jí)別的建造單元。并根據(jù)地震、地質(zhì)特征解釋其成因和意義。層序分析的關(guān)鍵在于對(duì)不同級(jí)別的不整合面的識(shí)別，即：識(shí)別和對(duì)比不同等級(jí)的古構(gòu)造剝蝕面、古沉積間斷面以及其它有區(qū)域?qū)Ρ纫饬x的沉積界面；劃分不同等級(jí)的層序地層單元，這種劃分必須以不整合面為基礎(chǔ)，使其與沉積演化過(guò)程的階段性相吻合。地震層序是從地震剖面中識(shí)別出來(lái)的、以不整合面及其與之可以對(duì)比的地震反射為邊界的、內(nèi)部反射相對(duì)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(jù)，同時(shí)兼顧內(nèi)部總體反射面貌。（2）在地震剖面上盡可能詳細(xì)地識(shí)別各種不整合關(guān)系及其所限定的層序，并按其疊加規(guī)律組合成較高級(jí)次的層序組。（3）利用特征突出、可大范圍追蹤對(duì)比的區(qū)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(duì)比的可靠性。（4）充分利用合成地震紀(jì)錄，建立起地震和鉆井之間的聯(lián)系，分析、確定各地震層序的地質(zhì)屬性。（5）以選定的重點(diǎn)區(qū)域大剖面為基礎(chǔ)，確定層序劃分方案，然后推廣對(duì)比整個(gè)研究區(qū)。

在層序形成過(guò)程中，有 4 種沉積作用過(guò)程存在：即侵蝕作用、沉積物的過(guò)路搬運(yùn)作用、沉積作用和沉積欠補(bǔ)償作用。不同的沉積作用過(guò)程出現(xiàn)在盆地的不同地理空間，并對(duì)應(yīng)于沉積基準(zhǔn)面升降變化的不同勢(shì)態(tài)。當(dāng)基準(zhǔn)面為余地表之上時(shí)，提供了沉積物的可容納空間，沉積作用發(fā)生，地震剖面上可以出現(xiàn)平行結(jié)構(gòu)、前積結(jié)構(gòu)等各種反射結(jié)構(gòu)型式；當(dāng)基準(zhǔn)面位于地表之下時(shí)，可容納空間消失，此時(shí)以侵蝕作用為主。表現(xiàn)在地震剖面上，則是地層遭受侵蝕作用而形成的削截現(xiàn)象，它是層序頂界可靠的識(shí)別標(biāo)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(lái)確定它所限定的層序的級(jí)別。

當(dāng)基準(zhǔn)面與地表面相重合時(shí)，既無(wú)沉淀作用亦無(wú)侵蝕作用發(fā)生，在地震上表現(xiàn)為頂超現(xiàn)象，沉積地層通常以很小的角度，逐漸向?qū)有蝽斀缡諗?。頂超通常伴隨著沉積物過(guò)路沖刷產(chǎn)生的輕微侵蝕，代表著一段時(shí)間不長(zhǎng)的、與沉積作用差不多同時(shí)發(fā)生的沉積間斷，這一沉積間斷通常出現(xiàn)在具有前積作用的三角洲、扇三角洲沉積區(qū) ，多屬于高水位體系域末期發(fā)生的地質(zhì)作用過(guò)程。

在遠(yuǎn)離物源的盆地中心區(qū)，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(duì)不足甚至很少，從而產(chǎn)生欠補(bǔ)償?shù)酿囸I性沉積作用，在地震上表現(xiàn)為下超現(xiàn)象。它是識(shí)別密集或生油層的可靠標(biāo)志。

2 層序界面的識(shí)別及內(nèi)部單元構(gòu)成

2.1 層序界面識(shí)別

層序劃分的關(guān)鍵在于識(shí)別出具有年代地層學(xué)意義的侵蝕面、沉積間斷面 ，或與其可以對(duì)比的整合界面。利用地震剖面具有系統(tǒng)性、連續(xù)性、區(qū)域分布的優(yōu)勢(shì)，可以在盆地范圍內(nèi)識(shí)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(guī)模沉積旋回或?qū)有騿卧M成。不同級(jí)別的層序界面具有差異性，其中一級(jí)層序界面往往是在整個(gè)盆地發(fā)育的大型不整合面，二級(jí)層序界面的不整合面一般發(fā)育在盆地邊緣，三級(jí)層序界面通常是局部發(fā)育的不整合面。在層序界面內(nèi)，目前主要識(shí)別以下兩種界面來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的地層劃分：①沉積基準(zhǔn)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(jìn)面和最大水進(jìn)面。層序界面的識(shí)別是研究區(qū)地層劃分與對(duì)比的基礎(chǔ)，而不整合面是識(shí)別層序界面的關(guān)鍵界面，最大湖泛面常對(duì)應(yīng)地震的下超反射，在巖心和電測(cè)曲線中標(biāo)志明顯，易于識(shí)別以及追蹤對(duì)比，因此本次研究主要以不整合面和最大湖泛面作為關(guān)鍵界面來(lái)進(jìn)行層序識(shí)別和劃分。通過(guò)井震資料相結(jié)合，在前人劃分基礎(chǔ)上，識(shí)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(shí)別不整合面的標(biāo)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(nèi)部?jī)商讓有蜷g也存在明顯的巖性突變接觸。

（2）測(cè)井響應(yīng)特征

地層的巖性、孔滲性及物性在不整合面附近發(fā)生突變，致使測(cè)井曲線形態(tài)發(fā)生變化，界面之下測(cè)井曲線表現(xiàn)高值，界面之上則突變?yōu)樨?fù)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(xiàn)較大值。

（3）地震內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)

根據(jù)地震反射同相軸之間的接觸關(guān)系可以來(lái)進(jìn)行不整合面及最大湖泛面的識(shí)別，其接觸關(guān)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(xiàn)不同程度的剝蝕和淋濾，從而在界面處產(chǎn)生高阻抗，在地震反射中則表現(xiàn)為同相軸振幅中強(qiáng)-強(qiáng)，另外，不整合面可出現(xiàn)沉積不連續(xù)，其反射特征表現(xiàn)為削截。界面之上的上超反射結(jié)構(gòu)也是識(shí)別不整合面的標(biāo)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(jìn)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(diǎn)后，由于構(gòu)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(guò)坡折帶的第一個(gè)濱岸上超點(diǎn)對(duì)應(yīng)的界面，它是分開(kāi)低位體系域與水進(jìn)體系域的分界面，該界面上下沉積環(huán)境具有明顯的差異，界面之下準(zhǔn)層序組一般為進(jìn)積-加積式疊加，界面之上準(zhǔn)層序組為退積式疊加，總體上沉積物粒度向上變細(xì)。

主要的識(shí)別標(biāo)志為： 1）首次越過(guò)地形變化帶的第一個(gè)湖岸上超點(diǎn)對(duì)應(yīng)的界面，這個(gè)上超點(diǎn)可以超覆在前一個(gè)層序頂界面之上； 2）存在湖泛滯留沉積，當(dāng)湖泛面初次大幅度上升時(shí)，湖平面越過(guò)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(zhǔn)層序的疊加樣式發(fā)生變化，首次湖泛面之下的準(zhǔn)層序多為進(jìn)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(jié)構(gòu)和古生物組合發(fā)生變化等。

參考文獻(xiàn)：

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