东营凹陷沙三中东营三角洲地层格架与油气勘探

东营凹陷沙三中东营三角洲地层格架与油气勘探 第 29 卷第 10 期 同 济 大 学 学 报 Vol . 29 No . 10 Oct . 2001 2001 年 10 月J OU RNAL O F TON GJI UN IV ERSIT Y 东营凹陷沙三中东营三角洲地层格架与油气勘探 1 ,2 2 1邱桂强, 王居峰, 李从先 ( )1 . 同济大学 海洋地质教育部重点实验室 ,上海 200092 ; 2 . 胜利石油管理局 地质科学研究院 ,山东 东营 257015 摘要 :通过钻井和三维地震资料的综合解释 ,较好地建立了东营凹陷沙三中东营三角洲的等时地层格架 . 由三角 洲前积层中厚层泥岩的研究 ,识别出六个准层序 ,每个准层序代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 着一个或多个三角洲朵状体. 东营三角洲层序 极不对称主要与较高的沉积物供应量有关. 高位体系域形成时期更高频的沉积物供应的变化是准层序形成的主 要原因 . 随着研究时段或地层厚度减小 ,地层格架越来越受到局部因素的限制 . 此外 ,浊积岩分布及其与三角洲 进积方向和速率的关系 ,对指导岩性油藏也有重要意义 . 关键词 :东营三角洲 ;等时地层格架 ;油气勘探 () 文章编号 : 0253 - 374 X200110 - 1195 - 05 中图分类号 : P 680 . 13 文献标识码 : A Preliminary Study o n Strati grap hy Archit e cture of Middle - sha san Do ngying Delt a and It s Signific anc e to Hydro c arbo n Explo ratio n 1 , 2 2 1Q I U Gui - qi a n g, W A N G J u - f en g, L I Con g - x i a n ( 1 . Key Laboratory of Marine Geology , To ngji U niversit y ,Shanghai 200092 ,China ; 2 . Geological Scientific Research Instit ute , )Shengli Pet roleum Administ ratio n ,Do ngying 257015 ,China Abstract :According to integrated research on t hree - dimension seismic and well data ,high - resolution stratigrap hic ar2 chitecture of Middle - Shasan Dongying Delta ,Dongying sag ,was well established. The sequence of Middle - Shasan Dongying Delta is controlled by abundant sediment supply f rom t he east and t he sout heast of t his sag ,vertically consist2 ing of t hinner lower aggradational section and t hicker upper progradational section. Six parasequences are recognized f rom t he progradational section by study on t hick muddy layers at deltaic f ront and integrated interpretation of related seismic and well data ,each of which behaves as progradational superposition of bedsets representing one or more deltaic lobes. Vertical asymmetrical structure of t he sequence primarily rests on bot h t he position at t he multi - order sequence architecture ,and t he key factor formatting t he sequence and its system tracts ,i. e. ,abundance of sediment supply. Influ2 ence of deposition on strata f rame is amplified due to ancient open - lake background and relative tectonic stability of gentle slope of Dongying sag. Higher - order sediment supply in high system tracts promotes t he formation of parase2 quences ,and t he changes in ancient lakebed topograp hy impose on t he strata distributing of t hese parasequences. Sedi2 mentary system or local factories restrict identification of strata f rame in a greater degree ,when t he time or t hickness span of strata unit at attention reduces. The discussion to t his stratigrap hic architecture will help investigation to bot h develop ment ,distribution of related turbidites ,and t heir relationship to t he direction and speed of delta progradation , boosting up t he degrees of study and exploration of accompanying lit hological reservoirs. Ke y wo rd s :Do ngying delta ;chro no st ratigrap hic architect ure ;oil explo ratio n 东营凹陷是一个古新世发育起来的 、具有典型“北断南超”特点的半地堑型裂谷盆地 ,位于渤海湾盆 收稿日期 :2000 - 12 - 27 ( ) 基金项目 :国家自然科学基金资助项目 49976016( ) 作者简介 :邱桂强 1966 - ,男 ,山东莱州人 ,高级 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师 ,博士生. 角洲共生的浊积岩同样蕴藏着丰富的油气资源 ,成为东营凹陷油气勘探的重要领域. 对东营三角洲的研究始于 20 世纪 70 年代. 90 年代中期以来 ,东营凹陷层序地层学研究促进 三角洲的研究和油气勘探 ,但三角洲的高精度等时格架研究却很少开展 ,限制了对具重要意义的浊 ( 布规律的深入认识. 本文主要通过三维地震和钻井资料的综合分析 ,对沙河街组沙三段中亚段 简 ) 中 ,下同东营三角洲高分辨率地层格架和层序地层特点进行探讨 ,以期为古代湖泊三角洲前缘浊 藏分布规律研究和岩性油气藏勘探提供新的依据 . 1 地质基础 () () ( 东营凹陷大体经历了裂陷早期 始新世孔店期、裂陷中期 始新世沙河街早 、中期、裂陷晚期 ) () 沙河街末期至东营期以及后裂谷期 晚第三纪四个地质发展阶段. 以早第三纪各裂陷期末形成的 () 面为界 ,下第三系一级构造层序可分为三个二级构造层序 数百万年级,即孔店组 、沙河街组四段至 1 沙河街组一段至东营组 ,对应于三个亚裂谷旋回. 裂陷中期的沙河街组三段和二段沉积时期东发育了多个三角洲沉积体系 ,其中东营三角洲的规模最大 、发育历史最长 、对当时沉积面貌影响也最 营三角洲形成于沙三早期的湖盆东端部 、结束于沙二末期的构造反转. 沙三中期 ,东营三角洲的水 自东向西不断扩大 ,并与凹陷陡坡的永安镇等扇三角洲连成一片 ,向凹陷的沉积中心快速推进 ,至 期 ,河流 - 三角洲体系已经覆盖了凹陷的大部分面积. 从构造位置上看 ,东营三角洲自东向西基本 () 凹陷长轴方向推进 ,属于典型的长轴向型河控三角洲 见图 1. 图 1 东营凹陷沙三中亚段沉积体系分布图 Fig. 1 Ma p of depositional system , Middle Shasan Member , Dongying Sag 由于三角洲演化过程迅速 ,沉积作用和地层分布复杂 ,仅依据钻井资料和常规的工作方法难以 划分三角洲的发育期次和确立高频地层单元的对比关系 . 东营三角洲水平方向进积速率 200 m ? - 1 () ( 在其发育的 400 万年时间内进积距离达 80 km 以上,远高于 3 m 的垂向加积速率 不万年 ? ) 实;加之三角洲平原发育 ,河道摆动频繁 ,进积朵状体之间的关系非常复杂. 在垂向加积为主的地 中常用的研究方法难以适应这种复杂的地层关系 ,因为钻遇的某段特定岩性 、电性组合在很短距离 第 10 期 邱桂强 ,等 :东营凹陷沙三中东营三角洲地层格架与油气勘探 1197 ) 3 km 内即可发生重要的变化 ,特别是三角洲前缘的反旋回砂岩组合横向上快速相变为湖相泥岩或河流 相砂泥岩组合 ,厚度也有数倍或十数倍的变化. 2 层序地层划分与等时地层格架 东营三角洲在钻井 、测井资料和地震反射特征上有清晰的三层结构 ,成为研究地层关系的基础 . 分析 ( ) 牛庄洼陷的三角洲前缘亚相发现 ,单井一般可钻遇 1,3 个反韵律组合 ,其间以厚度较大 一般大于 10 m的湖相泥岩 、砂质泥岩分隔 ,反映了与三角洲进积朵状体废弃后沉积的薄层泥质岩不同的特点 ,意味着三 角洲在较长时间段内的推进速率可能降低或停滞 . 这种较稳定分布的厚层泥质岩在三角洲前缘部分具有 较大的稳定分布范围 ,向下具有沉积环境上的重要变化 ,即转变为代表着水深突然变浅的前缘河口坝组合 - 1 或三角洲平原河流相沉积 . 这些泥质岩与下伏砂岩的声波速度差值一般可达 200 ms 以上 ,在三维地震 ? 上表现为 1,2 个连续性较好的强反射 ,横向上可以较好地标定和追踪 . 这种强反射具有划分三角洲等时 地层单元的重要意义 ,可以作为三角洲高频地层单元的界面 . 2 . 1 层序界面的识别与层序划分 依据地震反射结构 、钻井和测井资料所代表的反韵律地层变化 、厚层泥质岩的存在及三维地震上反射 () 的强弱和连续性 、地震反射波组特征等 ,沙三中东营三角洲存在着两个三级的等时界面 沙三中顶底面和 () 六个高频的等时界面 见图 2,其主要特点如下 : 图 2 东营沙三中三角洲东西向连井地震剖面 Fig. 2 E - W seismic section cross drill holes , Middle - Shasan Dongying Delta () 1沙三中亚段顶底界面 ,对应于 T4 和 T6’地震 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 反射层 ,二者之间为层次清晰的前积反射结构 , 最大钻井视厚度接近 1 000 m. T4 反射层在东营三角洲西段为稳定分布的湖相含灰质 、白云质地层 ,界面 上下存在明显的上超及顶削反射关系 ,易于追踪对比 ;在东部为河流相地层内部的弱反射 ,借助钻井资料 可以识别 ;在凹陷西南部缓坡还见到下切谷反射 ,钻井证实为沙三上层序底部梁家楼低位扇沉积的补给水 道 . T6’反射层代表着湖盆内稳定发育的一套油页岩地层的顶部 ,在凹陷东部为沙三下三角洲顶积层与沙 三中湖相泥岩间的强反射 ,见弱的顶削反射. T4 和 T6’反射层是确定沙三中层序的重要界面. () 2T4 和 T6’之间存在六个连续性较好的强反射界面 ,其上下存在着明显的下超 、上超和顶削 ,在钻 井资料上代表着稳定分布的厚层泥质岩与下伏砂岩间的反射 . 在三角洲前缘 ,这些强反射界面可以很好地 横向追踪 ,向前三角洲和三角洲平原方向反射界面的连续性变差 . T4 和 T6’之间的六个强反射界面是划 分沙三中层序内部地层的重要界面 ,据此沙三中层序可识别出七个高频地层单元 ,相当于 V . Wago ner 的 2 准层序,这里自下而上简称为中 7 、中 6 、中 5 、中 4 、中 3 、中 2 、中 1 . 2 . 2 层序和准层序结构 中 6 —中 1 准层序最大的钻井视厚度在 210,430 m 之间 ,在地震剖面上一般具 S 形 - 斜交复合型前积 3 反射结构. 中 6 —中 1 准层序垂向上表现为自下向上砂质含量 、粒度 、砂岩单层厚度 、测井曲线的反旋回特 征 ,反映向上水深变浅. 地层结构具有明显的两分性 ,即上部的前积地层组合和底部的较纯泥岩 、灰质泥岩的 加积组合 ,前者的厚度远远超过了后者. 在三角洲平原部分 ,准层序一般表现为砂岩含量 、砂岩粒度和单层砂 岩厚度变化的旋回性 ,底部多见灰色和灰绿色泥岩 ,上部河流相砂岩更为发育 ;在前三角洲部分 ,测井曲线 () 状体 ,在三维地震上为具顶削和底超结构的弱反射 ,小范围内可以识别和追踪 见图 3. 中 7 准层序仅 东部识别出来 ,厚度约 100 m 左右 ,以灰色 、深灰色湖相泥岩 、灰质泥岩和油页岩为主 ,具有加积特点 ,边缘夹有正韵律砂岩 ,推测为水下扇体成因 ;其顶部界面为稳定的湖相砂岩和灰质泥岩与前三角洲泥 的反射 ,代表了沉积环境的较大变化 ,凹陷中部与上覆的中 6 准层序难以区分. 图 3 东营三角洲沙三中层序的准层序结构( 以中 3 准层序为例) Fig. 3 Parasequence structure of Middle - Shasan sequence , Dongying Delta 东营三角洲沙三中层序表现为各个准层序的有序叠置 ,具有“高位体系域”更加发育的特点. 中 序的泥岩 、油页岩组合具有明显的可积特点 ; 中 6 —中 1 六个准层序呈前积样式叠置 ,组成了沙三 的“高位体系域”. 3 沙三中三角洲发育特点与层序的成因 层序的形成是新增可容空间速率与沉积充填速率相互作用的结果 ,三角洲层序的形成首先是 沉积物供应 ,可以认为三角洲层序是一种沉积作用控制下的层序. 纪友亮研究了东营盆地后认为 , 街期大部分时间内 ,东营古湖盆具有“敞流”性质 ,其湖平面由于泄水口的存在而没有明显的变化 , 4 降和沉积物供应成为控制层序形成的对偶因素. 显然 ,在沙三中时期湖盆持续伸展 、构造活动相 的背景下 ,沉积物供应的变化成为层序形成的主控因素 :层序发育的早期沉积物供应较少 ,地层砂 保持了较低水平 ,总体上以泥质地层的加积为主 ;沉积物供应增加时 ,三角洲进积 ,高位体系域形成 沉积物供应高频的变化形成了不同的准层序. 依据平面成图和钻井岩心资料的分析 ,沙三中三角洲 出两支主要物源 :一是凹陷东端的远源物源 ,主要为砂级沉积物 ,沉积物成熟度较高 ,影响三角洲的 北部 ,在沙三中层序发育过程中相对稳定 ;二是凹陷东南部击起的近源物源 ,以粗砂和细砾级沉积 为特点 ,成熟度较低 ,主要影响三角洲的南部和西部. 近源物源从中 4 时期开始产生明显影响 ,并随洲的发展不断加强 ,在沙三中中后期迅速向西扩展 ,及至沙三中层序结束时 ,物源区范围已经扩展 击起以东的广大地区. 近源物源可能与远源物源邻接 ,属于后者随着源区构造变化向西的扩展. 沙 (期处于东营盆地第二亚裂谷旋回的衰退早期 ,湖盆的沉降中心由亚裂谷旋回早期的东部 沙四 - 沙 ) () 积时期向晚期的西部 沙三下 - 沙二下迁移. 在这种迁移过程中 ,盆地南部的物源区开始抬升 ,并 分的物源 ,造成中 4 以来缓坡物源的增加和源区范围的不断扩大 ,从而使东营三角洲沉积面积不断 同时保持了快速进积的特点. 据火成岩年龄测定 、古生物和古地磁分析数据综合校正结果 ,沙三中 5 界绝对年龄值为 4 200 万年 ,沙三上 - 沙二层序顶界为 3 800 万年 ,其间的时间间隔为 400 万年.3 积物厚度和平均沉积速率 ,沙三中层序的时间跨度约为 150 万年 ,从时间范围上相当于三级层序. 第 10 期 邱桂强 ,等 :东营凹陷沙三中东营三角洲地层格架与油气勘探 1199 不考虑其它因素 ,沙三中层序的准层序平均时间跨度约为 20 万年 ,接近于 Milankovitch 频段的全球气候 6 变化周期. 在沙三中东营三角洲的范围内 ,沉积物供应量总是大于新增可容空间 ,从而决定了三角洲层 序的基本样式 . 但东营三角洲沙三中层序“高位体系域”厚度更大 ,主要原因是东部来的沉积物丰富 ,其次 , 湖退之初 ,可容空间尚大 ,因而层序的“高位域”被放大 ,而“低位 - 湖侵域”被压缩了. 沙三中沉积时期属于 亚裂谷旋回的后期 ,基底块体掀斜活动加上由湖盆深陷期到抬升早期的区域构造背景 ,为击陷南部缓坡近 源物源区的发展提供了基本的构造条件. 在充足的物源供应情况下 ,东营三角洲沙三中层序的地层结构更 多地表现为不对称的特点 ,即“高位体系域”的发育程度远远超过“低位及湖侵体系域”. ( ) 在沙三中三角洲层序不同时期或不同位置上 ,高频地层单元的形态有一定的差别 见图 2,这与三角 洲发育期间可容空间的形态有关. 凹陷缓坡与洼陷区结合部的陈官庄断阶带在沙三中时期一直是同生断 (() ) 层活动的地区 见图 1,其总的生长指数 下降盘与上升盘地层厚度之比可过 2,3 ,从而造成凹陷缓坡地 ( ) 形的快速变化 ;与之对应的凹陷东部 ,虽然断层活动较弱 ,但同样存在湖底地形的变化梯度带 见图 2. 地 形梯度带的存在使剖面上的可容空间形态呈不 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 的楔形 ,梯度带的继承性发育使新增的可容空间同样 具有这种特点. 东营三角洲在推进和跨越这个梯度带时 ,地层的叠加方式有明显的差别. 中 6 —中 5 早期 ( ) 的东营三角洲仅分布于凹陷东部 ,由于地形平缓 、水体较浅 ,三角洲前积层厚度小 、倾角大 约 10?、顶削 现象明显 ,顶积层厚度薄 ,反映了缓坡较小可容空间和充足物源条件下三角洲快速进积的特点. 中 5 —中 4 期及以后 ,三角洲前缘越过地形梯度带 ,一方面是三角洲前缘接近这个梯度带时 ,由于水深的突然增大 ,沿 () 梯度带向湖盆方向多形成水下成因的扇形沉积体 ;另一方面前积层厚度加大 、倾角减小 小于 5?,顶积层 厚度也开始增大 ,在地震剖面上反射结构向 S 形转化 ,反映了向湖盆中心部位三角洲的加积速率明显提 高 . 从目前发现的岩性油藏的分布来看 ,这个梯度带的存在同样具有重要的意义. 东营沙三中三角洲层序整体上可以与东营凹陷 ,甚至与济阳坳陷的其它地区对比 ,但其中的准层序在其它三角洲中并不能进行对比 ,如其北部的永安镇扇三角洲 、西部的高青三角洲等. 反映了较薄地层单元 的识别与划分受局部因素的影响 ,适用的范围限于具有统一物源和构造背景的沉积体系. 即使在三级层序 中 ,物源供应的影响也同样具有重要的意义 :沙三中时期的东营凹陷西北部陡坡带发育以砂砾岩成分为主 的楔型沉积体 ,堆积的样式是退积的 ,其成因与湖盆主断裂活动型降低 、物源供应减少有关. 从这个角度上 讲 ,沉积物供应在较高级别的等时地层单元的形成中起重要的作用. 油气勘探的意义4 随着含油气盆地勘探程度的提高 ,岩性等隐蔽型油气藏的勘探逐渐成为主要目标. 东营三角洲在东营 凹陷油气藏勘探中处于极为重要的地位 ,近年来勘探实践已经证明与三角洲有关的浊积砂体蕴藏着丰富 的油气. 通过对东营三角洲沙三中层序等时地层格架的研究 ,可以很好地确定浊积岩分布 、发育程度及其 与三角洲的进积方向 、进积速率间的密切联系 ,更好地指导三角洲有关的浊积岩发育层段 、地区以及含油性的预测和油藏描述工作 . 因此 ,三角洲高分辨率等时地层格架不仅对于古代三角洲的研究有着重要的意 义 ,更主要的是为岩性油气藏的勘探提供了有效的地层约束和研究的工具. 参考文献 : 1 郑和荣 ,王 宁 ,李秀华 ,等. 东营凹陷层序地层学研究在隐蔽油气藏勘探开发中的应用A . 顾家裕 ,邓宏文 ,朱筱敏. 层序地层学及其 在油气勘探中的应用C . 北京 :石油工业出版社 ,1997 . 87 - 93 . 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