松辽盆地北部西斜坡带青山口组地层划分与对比

(整期优先)网络出版时间:2021-03-09
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松辽盆地北部西斜坡带青山口组地层划分与对比

张昕

大庆油田勘探开发研究院地质试验研究室


摘要:松辽盆地西部斜坡区发育多套含油储层,但储层厚度薄、相变快,地层对比难度较大,开展高精度层序地层分析对于储层进行评价具有重要意义。为此,对松辽盆地北部西斜坡带地层进行划分和对比,建立精确的等时地层格架,为指导有利区块的资源开发提供重要的依据。

关键词:松辽盆地北部;西斜坡带;青山口组;地层对比

1 前言

在松辽盆地西部斜坡区发育有萨、葡、高砂岩层。但是该区砂岩单层较薄,横向变化快,主要目的层小层对比不清,对比难度大。并且只有部分砂岩层含油,油层发育状况复杂。因此,针对西斜坡开展高精度层序地层分析,建立精确的等时地层格架和系统的、较精细的区域沉积体系,显得尤为迫切。研究区位于北部西斜坡区,主要为泰康隆起带和西部超覆带,包括了西部超覆带东缘的一部分、泰康隆起带西北角和富裕构造带的西南一部分,整体上为一个平缓的东倾单斜,地层倾角较小,一般小于 2°。主要为裂陷、坳陷和萎缩褶皱期沉积的地层。

2 地层对比及划分原则

进行地层对比首先要在陆相层序地层研究中运用高分辨率层序地层学理论与方法识别出不同级次的基准面旋回。其次,在不同级次基准面旋回识别的基础上,运用高分辨率对比法则进行地层的精确等时对比,建立高分辨率等时对比格架[1]

对比的总原则是:①先进行较大基准面旋回的对比,然后依次进行较小旋回的对比;②一个完整基准面旋回、向上变细的半旋回及向上变粗的半旋回间可以互相对比,也可以分别与没有沉积的一个面进行对比,即所谓的岩石对比岩石、岩石对比界面或面面相对;③在短期基准面旋回的对比过程中,中期基准面由上升到下降的转换点是优选位置中要重点考虑的对比界面,以此转换点为起点,依次向上或向下作小层对比。

3 层序界面识别的标志及特征

3.1 地质剖面上层序界面标志

(1)代表性岩相类型及岩相组合特征。层序界面在垂向地质剖面上岩性会有显著变化,当水体由浅变深或由深变浅,在水体转换的部位,岩性岩相会有明显变化特征,在测井曲线上,伽玛、电阻率等会有明显的转换[2]

(2)相同岩性岩石颜色存在差别。相同的岩性在不同的沉积环境颜色不同,如在深水环境,形成的沉积物多为深灰色、黑灰色、黑色,在浅水或暴露地表形成的沉积物颜色多为褐色或棕色。在西斜坡带,层序界面附近沉积物多为氧化色,如褐色、棕色、棕红色等。

(3)地层暴露面。下部层序形成后,水退去后,地层暴露在地表,容易遭受剥蚀,形成不整合面。在层序不整合面常伴随有地层侵蚀现象,在界面上会留下冲刷痕迹,河道滞留沉积是冲刷的识别标志。此外,由于地层沉积后暴露地表,剥蚀严重的会导致层序尖灭,出现层序中断现象。

(4)层序中岩性旋回性变化。在层序界面之上,多存在冲刷面,岩石颗粒较粗,由下往上,岩石颗粒逐渐变细,砂质含量减少,泥质含量增加,砂泥比减小。在层序界面之下,岩石颗粒由细到粗,泥岩右厚变薄,砂岩逐渐含量增加。这种旋回性的特征在地层垂向剖面会叠加出现。

(5)研究区深湖、半深湖相沉积物以块状泥岩为主,粉砂质泥岩次之,砂岩多为薄层状,厚层状砂较少。在浅水环境中,由于蒸发作用,使得沉积物中钙质结核及泥岩中钙质含量较高,反映在测井曲线上,电阻率出现异常高值,这也是层序界面识别的标志之一。

3.2地震反射界面特征

在层序界面处由于岩性变化大,上下岩层之间波阻抗差别大,在地震反射界面上会形成较为明显的反射界面,同相轴可追踪性较好。青山口组西薄东厚,受后期构造影响明显,顶部具有削截现象。地震反射表现为弱振幅、中高频、差连续性;姚家组二三段厚度较薄,一般1~2个同相轴,地震反射较连续,与下伏青二三段不整合接触。

3.3湖泛面识别标志

湖泛面识别的标志是密集度,研究区密集段多为块状泥岩,测井曲线上为伽玛值高、电阻率低特征,湖泛面具有以下几个特征:

(1)在岩性剖面上,最大湖泛面通常发育在稳定的泥岩段内部或泥岩段顶、底部,在测井曲线上,处于自然电位大段泥岩基线内,或者是电阻率最低处。

(2)沉积物粒度变化。最大湖泛面处,岩性多以泥岩为主,沉积物颗粒最细,湖泛面往上,粒度由细变粗,湖泛面往下,粒度也是由细变粗。

(3)从地层的叠置方式来看,最大湖泛面之下为退积式叠置方式,最大湖泛面之上为进积式叠置方式。

4 层序地层格局建立

研究区青山口组通过追踪两套湖泛面和层序界面自下而上可分为 C1,C2,C3 和 C4四个旋回。姚二三段至嫩一段下部划为 C5 旋回,嫩一段中上部属于 C6 旋回。

C1 旋回:位于青一组下段,与泉四段组成完整的旋回。全区发育下降半旋回。其层序界面 SB1,在自然电位上表现为进积叠加样式向退积叠加样式的转换面;自然伽玛值较高;电阻率曲线低幅锯齿。

C2 旋回:位于青一段上段和青二三段下段,由 C2-1 和 C2-2 两个短期旋回组成。C2-1 位于青一段上部,C2-2 基本位于青二三段底。岩性上主要是细砂岩,粉砂岩和薄层砂泥交互层。青二三组底界面为 C2 湖泛面。C2 与 C3 之间的层序界面 SB2,在自然电位和自然伽玛上,表现为由进积叠加样式向退积叠加样式的转换面,电阻率曲线特征与SB1一致。

C3 旋回:位于青二三段中部,由 C3-1 和 C3-2 组成。C3 与 C4 之间的层序界面 SB3,在自然电位曲线上表现为由进积叠加样式向退积叠加样式的转化;自然伽玛为高值;微电位、微梯度及视电阻率、声波时差测井曲线均有明显的突变值,界面多见砂岩,钙质泥岩等。C3 湖泛面对应的厚层泥岩,可全区追踪。

C4 旋回:位于青二三段上部,由 C4-1 和 C4-2 短期旋回组成。C4 与 C5 之间层序界面 SB4 处,在微电极电阻率曲线表现为梳状锯齿,变化幅度剧烈,自然电位曲线上多表现为指状高幅。C4 湖泛面对应的密集段,全区稳定,以暗色泥岩为主,电阻值,自然电位值和声波时差值表现为低值。

5 层序控制因素分析

(1)构造沉降

松辽盆地西斜坡地区构造发育史研究认为,构造运动导致该区的升降,大致经历了三个时期,即裂陷期、坳陷期、萎缩期。坳陷期构造稳定,该区持续下降,接受了泉头组、青山口组、姚家组、嫩一、二段地层沉积。青山口—姚家组地层等厚图清楚地反映了在坳陷深水湖盆阶段,松辽盆地西部斜坡区主体为西高东低的缓坡,由于构造沉降在研究区基本一致,对区内层序的差异影响较小。

(2)湖平面变化

深水坳陷湖盆阶段的青山口组~嫩江组沉积时期,松辽盆地遭受了 2 次大规模的海侵形成了青山口期和嫩江期水域宽阔的松辽深水坳陷湖盆。在深水坳陷湖盆阶段,松辽盆地的湖平面变化曲线表现为明显的两进一退特征(图 3-32)。青山口组沉积末期发生了构造整体抬升,与此同时,全球海平面大幅度下降,造成松辽盆地湖平面大规模下降,湖区面积大幅度萎缩。到姚家组一段沉积时期,湖区面积萎缩到最小。这种海平面的“两进夹一退”,使青山口组二三段~嫩江组一段的层序格架以青山口顶部为界,之上整体受水进旋回影响,之下整体受水退旋回影响。

参考文献:

[1] 邓宏文,王洪亮,祝永军等.高分辨率层序地层学-原理及应用.北京:地质出版社,2002.

[2] 段秋梁,陈永进,陈国强,等.测井曲线在地层基准面旋回划分中的应用.沉积与特提斯地质.2002.