北部灣盆地烏石凹陷斷坳轉(zhuǎn)換期不整合結(jié)構(gòu)特征及其成藏作用

吳孔友, 李彥穎, 范彩偉, 董 方, 洪 梅

北部灣盆地烏石凹陷斷坳轉(zhuǎn)換期不整合結(jié)構(gòu)特征及其成藏作用

吳孔友1, 李彥穎1, 范彩偉2, 董 方1, 洪 梅1

(1. 中國石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 山東 青島 266580; 2. 中海石油(中國)有限公司 湛江分公司,廣東 湛江 524057)

北部灣盆地T60不整合是古近系與新近系的分界, 且形成于盆地由斷陷進入坳陷的轉(zhuǎn)換階段。本文通過地震資料精細解析, 揭示位于盆地中部的烏石凹陷在該時期(T60)不整合發(fā)育明顯, 且剖面類型多樣。依據(jù)不整合上、下地震反射特征, 可劃分為平行?削截不整合、超覆?削截不整合、平行?褶皺不整合等8種不整合類型, 且在平面上削截類不整合的分布范圍最廣。研究表明不整合類型的平面分布規(guī)律受控于構(gòu)造部位及變形強度。不整合在縱向上發(fā)育三層結(jié)構(gòu), 并依據(jù)測井曲線響應(yīng)特征建立了縱向結(jié)構(gòu)的識別方法。利用該識別方法, 烏石凹陷新近系下洋組底部(T60)不整合縱向結(jié)構(gòu)發(fā)育, 多條曲線在不整合結(jié)構(gòu)上、下層與中層之間出現(xiàn)臺階式突變, 且中層是多條變化幅度差曲線的低值區(qū)。同時, 對不整合結(jié)構(gòu)中層風(fēng)化黏土層重點分析, 揭示其平面發(fā)育規(guī)律主要受控于不整合剖面類型及剝蝕厚度這兩大要素。依據(jù)烏石凹陷東區(qū)不整合成藏條件及成藏模式, 疊合不整合剖面類型、風(fēng)化黏土層厚度、烴源巖厚度等因素, 針對烏石凹陷東區(qū), 優(yōu)選出2個地層圈閉有利勘探區(qū)帶, 為下一步勘探部署提供了方向。

烏石凹陷; 斷坳轉(zhuǎn)換期; 不整合類型; 不整合結(jié)構(gòu); 地層圈閉

0 引 言

地層油氣藏在我國常規(guī)油氣資源中占有重要位置(宋國奇等, 2010), 其與不整合密切相關(guān)(張克銀等, 1996; 吳孔友等, 2002; 張建林, 2005; 楊克兵等, 2016)。宏觀上不整合類型控制地層油氣藏類型及展布, 微觀上不整合結(jié)構(gòu)控制地層圈閉的有效性(劉傳虎和莊文山, 2008; 陶士振等, 2011)。不整合對油氣的控制作用主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上層和下層對油氣具有輸導(dǎo)與儲集作用, 結(jié)構(gòu)中層風(fēng)化黏土對油氣的封蓋作用(吳孔友等, 2003; 郝芳等, 2005; 王艷忠等, 2006; 何登發(fā), 2007; 陳濤等, 2011; Zou et al., 2012)。烏石凹陷是北部灣盆地重要含油氣凹陷之一, 古近系沉積期處于陸相斷陷階段, 而新近系沉積期盆地轉(zhuǎn)換為海相坳陷階段, 兩者接觸關(guān)系為一明顯的區(qū)域不整合。目前對該不整合的研究主要針對層序劃分及盆地演化方面(孫偉等, 2008; 馬云等, 2013), 關(guān)于不整合結(jié)構(gòu)及其成藏作用研究尚未開展?？紤]到不整合在地層油氣藏中的重要意義及烏石凹陷的潛在油氣價值, 本次研究將開展不整合類型、結(jié)構(gòu)精細劃分及風(fēng)化黏土層識別與分布規(guī)律等研究, 進而預(yù)測地層圈閉, 對指導(dǎo)該區(qū)下一步油氣資源勘探由深層轉(zhuǎn)向中淺層的部署及挖潛具有極為重要的理論與實踐意義。

1 地質(zhì)背景

北部灣盆地是南海北部大陸邊緣典型的新生代斷陷裂谷盆地, 具有明顯的下斷上坳的雙層結(jié)構(gòu), 盆地展布面積約39800 km2(何家雄等, 2008)。而烏石凹陷是北部灣盆地中部的一個次級構(gòu)造單元, 凹陷呈東西走向, 平面上呈“S”型, 北靠企西隆起, 與潿西南凹陷及海中凹陷相鄰, 南部以流沙凸起為界, 總面積約為2560 km2, 是北部灣盆地繼潿西南凹陷之后又一主要的生油氣凹陷(徐新德等, 2013; 尤麗等, 2015)。

研究區(qū)位于烏石凹陷東部(圖1), 內(nèi)部劃分為北部掀斜斷塊構(gòu)造帶、中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶、南部深洼陷帶。該區(qū)新生界發(fā)育較全, 古近系自下而上發(fā)育古新統(tǒng)長流組、始新統(tǒng)流沙港組以及漸新統(tǒng)潿洲組。其中, 長流組沉積期凹陷處于初始斷陷期, 凹陷邊緣7號斷層此時開始發(fā)育(胡林等, 2020)。流沙港組沉積期凹陷處于強烈斷陷期, 該時期烏石凹陷受珠瓊運動Ⅰ幕影響, 凹陷繼續(xù)張裂, 且活動性增強, 但整體區(qū)域性抬升, 沉積中心受7號斷層控制, 沉積范圍擴大。潿洲組沉積期凹陷處于斷陷晚期, 受珠瓊運動Ⅱ幕和南海擴張影響, 7號斷層持續(xù)性拆離伸展, 形成掀斜構(gòu)造, 導(dǎo)致烏石凹陷東部形成繼承性的構(gòu)造隆升帶, 潿一段頂面沉積地層遭受風(fēng)化剝蝕, 即形成新近系與古近系之間明顯的T60角度不整合(胡德勝等, 2016; 李才等, 2018)。新近系沉積期以來, 烏石凹陷斷層活動趨于停止, 盆地整體進入裂后熱沉降的坳陷階段, 整體下降接受沉積, 依次沉積了下洋組、角尾組、燈樓角組、望樓港組(朱繼田等, 2010; 劉宏宇, 2019)。

圖1 北部灣盆地(a, 據(jù)馬云等, 2013)和研究區(qū)(b, 據(jù)楊海長等, 2011)構(gòu)造簡圖

2 不整合類型及平面分布

2.1 剖面類型

隨著研究的深入, 學(xué)者們對不整合剖面類型提出了多種劃分方案(Dunbar and Rodgers, 1957; Beer et al., 1990; 吳亞軍等, 1998; 劉華等, 2003; 高長海等, 2013)。然而, 基于地質(zhì)分層、層序劃分所使用的不整合類型, 只考慮不整合上或下地層結(jié)構(gòu)的單一因素, 未將不整合上、下地層結(jié)構(gòu)與變形特征作為整體來分析(隋風(fēng)貴和趙樂強, 2006), 由此得出的不整合分類不能滿足深入認識其成因、結(jié)構(gòu)及控藏作用的需要。在烏石凹陷中, 由于古近系沉積期盆地整體處于斷陷活動下, 發(fā)育多期張裂和多種構(gòu)造樣式。之后由于構(gòu)造隆升, 致使下覆地層遭受區(qū)域性剝蝕, 削截角度大、削截范圍廣, T60界面之上的下洋組形成超覆沉積, 表現(xiàn)為典型的“上超下削”(馬云等, 2013), 使得該期不整合成為構(gòu)成地層圈閉的有利區(qū)帶。因此在不整合類型劃分上, 不僅要考慮不整合成因類型, 還要依據(jù)地層的幾何學(xué)特征, 進一步細分不整合類型。本次研究在對不整合剖面類型劃分充分調(diào)研的基礎(chǔ)上, 利用大量三維地震資料展開系統(tǒng)研究, 根據(jù)不整合上、下地震反射特征, 地層結(jié)構(gòu)與變形差異, 將新近系下洋組底部不整合剖面細分為8種類型: 平行?平行不整合、平行?削截不整合、平行?斷褶不整合、平行?褶皺不整合、超覆?平行不整合、超覆?削截不整合、超覆?斷褶不整合以及超覆?褶皺不整合(圖2)。

2.2 平面分布

不整合類型的平面分布形式是構(gòu)造運動作用方式的痕跡, 體現(xiàn)了構(gòu)造運動的活動特點(吳孔友等, 2011)。在明確烏石凹陷東區(qū)下洋組底部不整合剖面特征的基礎(chǔ)上, 剖析了不整合類型的平面分布規(guī)律。不整合剖面類型具有明顯分區(qū)分布的特點(圖3): 平行?平行不整合、超覆?平行不整合主要發(fā)育在地形較為平緩的西部及南部; 平行?褶皺不整合主要集中在中部和東部地區(qū), 發(fā)育范圍與中央構(gòu)造反轉(zhuǎn)帶重疊; 超覆?褶皺不整合發(fā)育較少, 僅南部和東部零星發(fā)育; 平行?削截不整合、超覆?削截不整合發(fā)育廣泛, 北部掀斜斷塊構(gòu)造帶以超覆?削截不整合發(fā)育為主, 東部則以平行?削截不整合最為典型; 而超覆?斷褶不整合及平行?斷褶不整合的分布則主要與大斷層的發(fā)育位置緊密相關(guān)。

總體來看, 烏石凹陷東區(qū)下洋組底部不整合類型分布的規(guī)律性, 是構(gòu)造運動作用方式及強度變化的體現(xiàn): 斜坡區(qū)不整合主要發(fā)育超覆?削截不整合、超覆?平行不整合等; 隆起區(qū)不整合類型發(fā)育多樣, 平行?褶皺不整合、平行?斷褶不整合、超覆?削截不整合等均有發(fā)育; 而洼陷區(qū)受構(gòu)造運動影響相對較弱, 往往發(fā)育平行?平行不整合和平行?削截不整合等類型。

3 不整合結(jié)構(gòu)識別及風(fēng)化黏土層發(fā)育的影響因素

3.1 不整合縱向結(jié)構(gòu)識別

不整合代表后期地質(zhì)作用對前期沉積巖(物)不同程度的改造, 改造程度的不均一性及后期下沉發(fā)生水進形成上覆巖石, 使得不整合具有了層次結(jié)構(gòu)。這種層次結(jié)構(gòu)使得不整合縱向上可劃分為包括上層、中層及下層三層結(jié)構(gòu), 構(gòu)成不整合結(jié)構(gòu)體(王艷忠等, 2006; 吳孔友等, 2012; Wu et al., 2013)。但不整合的層次結(jié)構(gòu)厚度較薄, 識別難度較大, 目前尚無法通過地震方法確定, 而是主要依賴于測井方法。不整合結(jié)構(gòu)體各結(jié)構(gòu)層無論在巖性、孔隙度、滲透率等方面均存在差異, 在測井資料上會有所響應(yīng), 因此可以選擇敏感測井曲線進行處理, 放大或突出顯示異常值, 進而劃分不整合縱向結(jié)構(gòu), 具體流程如下:

(1) 曲線變化幅度差及歸一化計算

①選取對不整合孔隙敏感的補償中子CNL、密度DEN、電阻率和自然伽馬GR進行曲線變化幅度差計算, 計算公式為:

式中: Δi為CNL、DEN、或GR,i為當(dāng)前深度點的測井曲線值,i–1和i+1為當(dāng)前深度點鄰近的兩點的測井曲線值。

②對各個參數(shù)進行歸一化計算

各曲線量綱不同, 數(shù)值相差較大, 因此, 對補償中子CNL、電阻率、自然伽馬GR的變化幅度差采用如下公式歸一化:

式中: Zi表示當(dāng)前深度點上述變化幅度差曲線歸一化后數(shù)值, 可分別用ZN、ZR、ZG表示; ΔYi表示當(dāng)前深度點該種測井曲線實際變化幅度差值; ΔYmax表示該種測井曲線的最大變化幅度差; ΔYmin表示該種測井曲線的最小變化幅度差。

圖3 烏石凹陷下洋組底部不整合類型、剝蝕厚度及風(fēng)化黏土層厚度疊置圖

密度DEN變化幅度差則采用如下公式進行歸一化處理:

(2) 構(gòu)建不整合孔隙綜合判別參數(shù)

利用歸一化計算后的變化幅度差曲線N、D、R及G構(gòu)建不整合孔隙綜合判別參數(shù)。

(3) 巖石骨架物質(zhì)不同, 補償中子及密度測井計算的總孔隙度存在明顯差異, 結(jié)合二者數(shù)值關(guān)系構(gòu)建一個經(jīng)驗指數(shù), 定義為總孔隙度變化幅度差比值c, 可作巖性判別曲線。

密度測井計算總孔隙度的公式為:

式中:b為密度測井曲線讀出的測量值;f為孔隙中流體的密度值;ma為巖石骨架密度值。

補償中子測井計算總孔隙度的公式為:

式中:b為補償中子曲線上讀出的測量值;Nma為巖石骨架中子值;Nf為孔隙中流體的中子值。

構(gòu)建總孔隙度變化幅度差比c公式為:

式中:N為補償中子測井計算的總孔隙度;D為密度測井計算的總孔隙度。

(4) 自然伽馬測井

泥質(zhì)含量的變化會引起GR曲線幅度的變化, 可用于區(qū)分不整合三層結(jié)構(gòu), 并可借此對比風(fēng)化泥巖與正常泥巖, 泥質(zhì)含量指數(shù)計算公式為:

式中: GRlog為實際測量值; GRmax、GRmin分別為該曲線的最大、最小測量值。

則泥質(zhì)含量sh計算公式為:

式中: GCUR為希爾奇指數(shù), 可根據(jù)實驗室取心分析資料確定。

(5) 不整合內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分

根據(jù)不整合內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點, 通過不整合孔隙綜合判別參數(shù)、巖性判別曲線c、泥質(zhì)含量曲線sh三者的結(jié)合, 完成不整合內(nèi)部結(jié)構(gòu)的定量劃分。

以研究區(qū)w-o井為例(圖4), 處理后的測井曲線在不整合處具有明顯的響應(yīng)特征。電阻率、伽馬等幅度差曲線顯示, 在不整合結(jié)構(gòu)體上層、下層與中層的接觸處, 常出現(xiàn)臺階式高值, 中層的GR、R、NPHI等曲線值均較低, 而上層、下層波動則比較強烈。從孔隙綜合判別參數(shù)來看, 也同樣呈現(xiàn)中層為內(nèi)凹的低值區(qū)態(tài)勢, 此外, 泥質(zhì)含量曲線sh和總孔隙度變化幅度差比c在w-o井的下洋組底部不整合三層結(jié)構(gòu)劃分中也起到了很好的識別作用。

3.2 風(fēng)化黏土層發(fā)育規(guī)律

目前對不整合結(jié)構(gòu)控藏作用研究主要集中在不整合結(jié)構(gòu)的上層和下層對油氣輸導(dǎo)與儲集作用方面, 而對中層(即風(fēng)化黏土層)特征及其作用研究較少(鄒才能等, 2014)。風(fēng)化黏土層可以作為不整合結(jié)構(gòu)體上層油氣充注成藏的底板遮擋層, 防止油氣向下部溢出, 同時也可以作為頂板蓋層, 對不整合結(jié)構(gòu)下層的油氣充注成藏起封蓋作用, 防止油氣向上部漏出(王艷忠等, 2006; 吳孔友等, 2012)。在風(fēng)化黏土層缺失或厚度不足以達到頂?shù)装遄饔玫膮^(qū)域, 不整合結(jié)構(gòu)上、下層連通, 可作為良好的輸導(dǎo)體系, 起輸導(dǎo)作用(吳孔友等, 2003; 高長海等, 2013)。明確風(fēng)化黏土層的厚度及分布是研究不整合控藏的必要環(huán)節(jié), 本文在不整合結(jié)構(gòu)識別的基礎(chǔ)上, 重點統(tǒng)計了研究區(qū)鉆遇下洋組底部不整合各井風(fēng)化黏土層的發(fā)育厚度, 繪制其等值線圖(圖3): 在w-o井區(qū)附近出現(xiàn)了厚度高值集中區(qū), 最高厚度可達8 m以上, 以該井為中心, 風(fēng)化黏土厚度逐漸向四周減薄。其中沿其東南方向, 厚度遞減速度較快, w-n井區(qū)厚度就降到4 m以下, 至w-m井區(qū), 風(fēng)化黏土層甚至缺失, 這種情況反映出該片區(qū)域因靠近中央隆起帶, 坡度較陡, 風(fēng)化黏土在構(gòu)造高部位較難保存, 導(dǎo)致發(fā)育厚度普遍較低。經(jīng)過風(fēng)化黏土層的厚度低值帶繼續(xù)向南, 其厚度又開始逐漸遞增, 這是由于靠近南部洼陷帶, 由構(gòu)造高部位向構(gòu)造低部位, 物體能量的降低, 風(fēng)化黏土層容易堆集。由w-o井沿北西西向, 同樣受構(gòu)造高部位影響, 厚度遞減。在斜坡區(qū), 厚度較大, 其中東南邊界和北西邊界是厚度高值區(qū), 可達5 m以上。

A. 不整合結(jié)構(gòu)體上層; B. 不整合結(jié)構(gòu)體中層; C. 不整合結(jié)構(gòu)體下層。

3.3 風(fēng)化黏土層發(fā)育的影響因素

(1) 地層剝蝕厚度

剝蝕量的大小關(guān)系到對油氣勘探潛力的正確評價, 依據(jù)地質(zhì)背景可以選擇多種方法(黃捍東等, 2006)。烏石凹陷東區(qū)鉆遇中淺層的井較多, 本研究采用測井資料恢復(fù)剝蝕厚度的方法, 具體步驟為數(shù)據(jù)采集、單井剝蝕厚度推算和區(qū)域剝蝕量恢復(fù)。以T60反射層作為目標層位, 依據(jù)聲波時差測井?dāng)?shù)據(jù)分別建立界面上、下地層聲波時差值與深度的簡單指數(shù)模型:

式中:代表深度(m);代表沒有明顯剝蝕的地表聲波時差值;代表正常壓實趨勢斜率的常數(shù);代表地層深度為處的聲波時差值。

延伸曲線至等聲波時差線, 讀取兩曲線的地層深度差值即可得剝蝕厚度。

運用聲波時差值與深度的簡單指數(shù)模型, 對研究區(qū)鉆遇不整合的井進行剝蝕量恢復(fù), 并依據(jù)剝蝕量數(shù)據(jù)做出區(qū)域剝蝕厚度等值圖。通過對研究區(qū)T60反射層區(qū)域剝蝕厚度的恢復(fù), 可以得出該區(qū)剝蝕厚度分布的一般規(guī)律: 整體剝蝕厚度均較小, 最大值位于東部高幅背斜帶構(gòu)造高部位, 最大剝蝕厚度約150 m, 其余構(gòu)造單元剝蝕厚度均小于80 m, 指示研究區(qū)暴露時間短, 剝蝕厚度小。將剝蝕厚度與風(fēng)化黏土層發(fā)育厚度的疊置可以發(fā)現(xiàn), 剝蝕厚度值由東向西呈現(xiàn)先降低后增加的大體趨勢, 風(fēng)化黏土厚度則表現(xiàn)為先增加后降低。但剝蝕厚度高值區(qū)并非不發(fā)育風(fēng)化黏土, 這可能與風(fēng)化黏土的形成速度比剝蝕、搬運速度快有關(guān)(圖3)。

(2) 不整合剖面類型

4 不整合成藏作用及地層圈閉優(yōu)選

4.1 成藏條件與模式

烏石凹陷中淺層目前發(fā)現(xiàn)的油氣主要分布在東部次洼, 在潿洲組和下洋組均有發(fā)現(xiàn)。下洋組主要為背斜油氣藏, 有斷層切割, 位于分布最廣的頂部泥巖層下面; 潿洲組油氣主要儲集在背斜背景上的斷塊圈閉、褶皺不整合圈閉中。烏石凹陷主力烴源巖為古近系流沙港組, 盡管流一段、流二段、流三段均達到烴源巖標準, 但從目前油氣勘探結(jié)果來看, 流二段發(fā)育關(guān)鍵供烴源巖, 特別是位于流二段頂、底的油頁巖。研究區(qū)烏石凹陷東區(qū)埋藏深、流二段巨厚、斷層發(fā)育、構(gòu)造復(fù)雜, 具有優(yōu)越的油氣成藏條件。通過構(gòu)造特征與構(gòu)造樣式解析, 東區(qū)發(fā)育張扭性斷層、張性斷層、壓性斷層、角度不整合、低幅度背斜、高幅度背斜等多種構(gòu)造樣式, 特別是多類型斷層與不整合發(fā)育的縱向結(jié)構(gòu)為油氣運移提供了良好通道?？臻g上, 在流二段供烴背景下, 在斷層、砂體、不整合聯(lián)合輸導(dǎo)作用下, 烏石凹陷東區(qū)發(fā)育“一”字型、“之”字型和“多”字型成藏模式(圖5)?！耙弧弊中统刹啬Ｊ街? 油氣垂向優(yōu)勢運移通道是溝通深部油源的大型斷裂, 油氣沿斷裂帶向上輸導(dǎo), 受較厚的泥巖或風(fēng)化黏土層遮擋聚集成藏, T60不整合中層風(fēng)化黏土層在該模式中可發(fā)揮頂板作用, 阻止油氣向上運移, 結(jié)構(gòu)體下層風(fēng)化淋濾帶則可成為油氣的儲集空間。在“之”字型成藏模式中, 深、淺層斷裂溝通不整合, 形成垂向?側(cè)向復(fù)合輸導(dǎo)體系, 深層斷裂切穿烴源巖, 形成油氣初次運移通道, 不整合結(jié)構(gòu)體下層風(fēng)化淋濾帶和上層底礫巖(水進砂體)成為了側(cè)向運移通道?！岸唷弊中统刹啬Ｊ绞苌?、淺兩套斷裂體系控制, 不整合成為連接兩套斷裂體系的紐帶, 是油氣側(cè)向運移的優(yōu)勢路徑。深部斷裂體系靠近深洼帶, 斷穿烴源巖使深層油氣可以有效排出, 同時也是潛山油氣藏的主要分布區(qū)域。側(cè)向運移段不整合結(jié)構(gòu)完整, 風(fēng)化黏土層橫向連續(xù)性好, 在此路徑上可形成多種地層油氣藏, 當(dāng)淺層斷裂體系溝通不整合結(jié)構(gòu), 油氣沿斷裂向上運移, 便可形成斷塊油氣藏、背斜油氣藏等。T60作為烏石凹陷東區(qū)中淺層的區(qū)域性不整合, 可成為地層圈閉(油氣藏)的有利勘探層。

4.2 地層圈閉有利目標優(yōu)選

在對T60不整合類型平面分布與風(fēng)化黏土層發(fā)育厚度疊合分析基礎(chǔ)上(圖3), 將研究區(qū)主力烴源巖流沙港組二段厚度等值線、風(fēng)化黏土層厚度等值線與T60不整合類型平面分布圖疊合分析, 再結(jié)合其他成藏條件進行地層圈閉有利區(qū)的評價, 在T60不整合之下潿洲組中優(yōu)選出了A、B兩個有利目標區(qū)(圖6a)。A區(qū)面積約為29.2 km2, 發(fā)育平行?褶皺不整合, 風(fēng)化黏土厚度在3 m以上, 且處于烴源巖成熟區(qū), 生烴層系厚度大于500 m; B區(qū)15.7 km2, 同樣發(fā)育為平行?褶皺不整合, 風(fēng)化黏土厚度介于4～7 m之間, 處于烴源巖成熟區(qū), 生烴層系厚度介于300～500 m之間。從風(fēng)化黏土的蓋層條件、烴源巖指標、可起輸導(dǎo)作用的斷層發(fā)育情況上看, A、B兩區(qū)均具有良好的成藏條件。過目標區(qū)的地震剖面顯示, 圈閉A、B均為遭受剝蝕的背斜(圖6b), 經(jīng)風(fēng)化黏土層頂板封蓋, 油氣沿斷裂垂向運移至T60, 再沿不整合縱向結(jié)構(gòu)下層進入圈閉, 形成褶皺不整合油氣藏。經(jīng)時深轉(zhuǎn)換計算, 地層圈閉A的閉合度約為71 m, 圈閉B的閉合度約為73 m。

圖5 烏石凹陷東區(qū)成藏模式圖

圖6 地層圈閉有利區(qū)帶評價

5 結(jié) 論

(1) 烏石凹陷東區(qū)新近系下洋組底部不整合共發(fā)育8種剖面類型: 平行?平行不整合、平行?削截不整合、平行?褶皺不整合、平行?斷褶不整合、超覆?平行不整合、超覆?削截不整合、超覆?褶皺不整合和超覆?斷褶不整合, 且分布具有差異性。

(2) 新近系下洋組底部不整合縱向劃分3層結(jié)構(gòu), 各層在測井曲線上具有明顯的響應(yīng)特征, 根據(jù)曲線變化幅度差、孔隙綜合判別參數(shù)、泥質(zhì)含量曲線sh、總孔隙度變化幅度差比值c等, 在縱向上識別不整合結(jié)構(gòu): 變化幅度差及值在不整合結(jié)構(gòu)上、下層與中層的接觸面為臺階式突變, 中層為低值區(qū), 較穩(wěn)定, 泥質(zhì)含量較高。中層結(jié)構(gòu)風(fēng)化黏土層厚度發(fā)育受不整合剖面類型、剝蝕厚度影響, 可對下伏地層圈閉起封蓋作用。

(3) 根據(jù)烴源巖發(fā)育層位、輸導(dǎo)體系空間分布, 建立了3種油氣成藏模式, 綜合不整合剖面類型、風(fēng)化黏土層厚度、烴源巖厚度, 在烏石凹陷東區(qū)評價出2個地層圈閉有利勘探區(qū)帶, 是中淺層油氣勘探優(yōu)選目標。

致謝:兩位匿名審稿專家提出了建設(shè)性意見和建議, 在此表示衷心感謝。

陳濤, 宋國奇, 蔣有錄, 王秀紅. 2011. 不整合油氣輸導(dǎo)能力定量評價——以濟陽坳陷太平油田為例. 油氣地質(zhì)與采收率, 18(5): 27–30, 112.

總體而言，受控核聚變反應(yīng)需要的條件異常苛刻，需要在高達1億度的高溫下方可進行，可謂是一大技術(shù)難關(guān)。由于目前仍存在諸多技術(shù)限制，受控核聚變技術(shù)仍有待完善，不僅如此，建造核聚變電站自身的基建成本及建設(shè)周期也是一大重要問題。

高長海, 彭浦, 李本瓊. 2013. 不整合類型及其控油特征. 巖性油氣藏, 25(6): 1–7.

郝芳, 鄒華耀, 方勇. 2005. 隱蔽油氣藏研究的難點與前沿. 地學(xué)前緣, 12(4): 481–488.

何登發(fā). 2007. 不整合面的結(jié)構(gòu)與油氣聚集. 石油勘探與開發(fā), 34(2): 142–149, 201.

何家雄, 陳勝紅, 劉海齡, 萬志峰. 2008. 南海北部邊緣區(qū)域地質(zhì)與油氣運聚成藏規(guī)律. 西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 30(5): 46–52, 12.

胡德勝, 鄧勇, 張建新, 左倩媚, 何衛(wèi)軍. 2016. 烏石凹陷東區(qū)古近系斷裂系統(tǒng)與油氣成藏. 西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 38(4): 27–36.

胡林, 金秋月, 楊希冰, 胡德勝, 盧梅. 2020. 烏石凹陷東區(qū)構(gòu)造演化特征及中淺層油氣富集規(guī)律研究. 特種油氣藏, 27(5): 68–73.

黃捍東, 羅群, 王春英, 姜曉健, 朱之錦. 2006. 柴北緣西部中生界剝蝕厚度恢復(fù)及其地質(zhì)意義. 石油勘探與開發(fā), 33(1): 44–48.

李才, 楊希冰, 范彩偉, 胡林, 代龍, 趙順蘭. 2018. 北部灣盆地演化及局部構(gòu)造成因機制研究. 地質(zhì)學(xué)報, 92(10): 2028–2039.

劉傳虎, 莊文山. 2008. 準噶爾盆地地層油氣藏主控因素及勘探方向. 新疆石油地質(zhì), (2): 147–151.

劉宏宇. 2019. 北部灣盆地邁陳凹陷“雙源兩控”油氣成藏模式與勘探實踐. 復(fù)雜油氣藏, 12(1): 7–10, 32.

劉華, 吳智平, 張立昌, 查明. 2003. 遼河盆地東部凹陷北部地區(qū)Es1+2/Es3不整合面與油氣運聚的關(guān)系. 石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 27(6): 8–16.

馬云, 李三忠, 張丙坤, 龔淑云, 劉鑫, 余珊, 王霄飛, 趙淑娟. 2013. 北部灣盆地不整合面特征及構(gòu)造演化. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì), 33(2): 63–72.

宋國奇, 隋風(fēng)貴, 趙樂強. 2010. 濟陽坳陷不整合結(jié)構(gòu)不能作為油氣長距離運移的通道. 石油學(xué)報, 31(5): 744– 747.

隋風(fēng)貴, 趙樂強. 2006. 濟陽坳陷不整合結(jié)構(gòu)類型及控藏作用. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 30(2): 161–167.

孫偉, 樊太亮, 趙志剛, 王宏語, 高志前, 段銳暉. 2008. 烏石凹陷古近系層序地層特征及充填演化. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版), 38(2): 233–239.

陶士振, 鄒才能, 王京紅, 范建瑋. 2011. 關(guān)于一些油氣藏概念內(nèi)涵、外延及屬類辨析. 天然氣地球科學(xué), 22(4): 571–575.

王艷忠, 操應(yīng)長, 王淑萍, 宋玉斌. 2006. 不整合空間結(jié)構(gòu)與油氣成藏綜述. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 30(3): 326– 330.

吳孔友, 查明, 洪梅. 2003. 準噶爾盆地不整合結(jié)構(gòu)的地球物理響應(yīng)及油氣成藏意義. 石油實驗地質(zhì), 25(4): 328–332.

吳孔友, 查明, 柳廣弟. 2002. 準噶爾盆地二疊系不整合面及其油氣運聚特征. 石油勘探與開發(fā), 29(2): 53–57.

吳孔友, 臧明峰, 崔永謙, 杜維良. 2011. 冀中坳陷前第三系頂面不整合結(jié)構(gòu)特征及油氣藏類型. 西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 26(1): 7–13, 116.

吳孔友, 鄒才能, 査明, 高長海. 2012. 不整合結(jié)構(gòu)對地層油氣藏形成的控制作用研究. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 36(4): 518–524.

吳亞軍, 張守安, 艾華國. 1998. 塔里木盆地不整合類型及其與油氣藏的關(guān)系. 新疆石油地質(zhì), 19(2): 101–106.

徐新德, 張迎朝, 黃義文, 熊小峰, 李旭紅. 2013. 北部灣盆地烏石凹陷流沙港組油頁巖發(fā)育的主控因素. 石油學(xué)報, 34(S2): 66–73.

楊海長, 梁建設(shè), 胡望水. 2011. 烏石凹陷構(gòu)造特征及其對油氣成藏的影響. 西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 33(3): 41–46, 191–192.

楊克兵, 杜巍, 宋軍美, 劉云, 程發(fā)貞. 2016. 不整合面及其結(jié)構(gòu)特征的測井識別評價. 內(nèi)蒙古石油化工, 42(8): 137–139.

尤麗, 招湛杰, 李才, 吳仕玖, 徐守立, 劉才. 2015. 烏石凹陷流沙港組儲層特征與有利儲層分布. 東北石油大學(xué)學(xué)報, 39(6): 95–101, 7.

張建林. 2005. 地層不整合對油氣運移和封堵的作用. 油氣地質(zhì)與采收率, 12(2): 26–29.

張克銀, 艾華國, 吳亞軍. 1996. 碳酸鹽巖頂部不整合面結(jié)構(gòu)層及控油意義. 石油勘探與開發(fā), 23(5): 16–19.

朱繼田, 郭明剛, 劉志輝. 2010. 北部灣盆地烏石凹陷勘探前景分析. 西部探礦工程, 22(12): 99–101.

鄒才能, 侯連華, 楊帆, 楊春, 陶士振, 袁選俊, 朱如凱. 2014. 碎屑巖風(fēng)化殼結(jié)構(gòu)及油氣地質(zhì)意義. 中國科學(xué): 地球科學(xué), 44(12): 2652–2664.

Beer J A, Allmendinger R W, Figueroa D E and Jordan T E. 1990. Seismic stratigraphy of a Neogene Piggback Basin, Argentina., 74(8): 1183–1202.

Dunbar C O and Rodgers J. 1957. Principles of Stratigraphy. New York: John Wiley & Sons: 1–356.

Wu K Y, Paton D and Zha M. 2013. Unconformity structures controlling stratigraphic reservoirs in the north-west margin of Junggar basin, North-west China., 7(1): 55–64.

Zou C N, Hou L H and Tao S Z. 2012. Hydrocarbon accumulation mechanism and structure of large-scale volcanic weathering crust of the Carboniferous in northern Xinjiang, China.:, 55(2): 221–235.

Characteristics of Unconformity Structure and its Implication for Petroleum Accumulation During Fault-depression Transition Period in the Wushi Sag, Beibuwan Basin

WU Kongyou1, LI Yanying1, FAN Caiwei2, DONG Fang1, HONG Mei1

(1.School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, Shandong, China; 2. Zhanjiang Branch, CNOOC China Limited, Zhanjiang 524057, Guangdong, China)

As the Paleogene-Neogene boundary, the T60 unconformity in the Beibuwan Basin recorded the transition of the faulted basin into the depression basin. Eight types of unconformities are identified to occur during the deposition of the T60 unconformity in the Wushi Sag, which is located in the central part of the basin, based on changes of seismic reflection characteristics of the unconformity. The unconformity types include parallel-truncation unconformities, overlap-truncation unconformities, and parallel-folding unconformities, among which truncation unconformities have the widest distribution range in the plan view. The plane distribution of each type of unconformity is controlled by structural location and deformation strength. Given the three layered structures of these unconformities, this study develops an efficient method to recognize the vertical structures of the unconformities on the logging curves. Vertical unconformity structures are found to be developed at the bottom of the Neogene Xiayang Formation in the Wushi Sag based on the comprehensive interpretation of the logging curves. Step-like changes occur in several logging curves at the contact surfaces between the middle weathered clay layer and the upper and lower layers of the unconformity structure. Moreover, the weathered clay layer corresponds to the low-value intervals in multiple changing amplitude difference curves, and its planar distribution is found to be mainly controlled by the unconformity types and denudation thicknesses. Eventually, two favorable exploration areas of stratigraphic traps in the eastern Wushi Sag are selected for further exploration and deployment, based on comprehensive analyses of the unconformity-related accumulation conditions and modes, unconformity types, weathered clay layer thickness, and source rock thickness.

Wushi Sag; fault-depression transition period; unconformity types; unconformity structures; stratigraphic traps

2020-11-03;

2021-04-09

國家科技重大專項“地層圈閉描述及有效性分析技術(shù)研究”(2017ZX05001003004)資助。

吳孔友(1971–), 男, 教授, 從事油區(qū)構(gòu)造解析研究工作。E-mail: wukongyou@163.com

P548; TE122

A

1001-1552(2022)02-0272-010