东营凹陷青坨子凸起馆陶组沉积相演化特征及相模式

[ 1] 纪有亮 , 张世奇 [ 3] 王秉海 , 钱凯 层序地层学原理及层序成因机制模式 [ M ] 中国东部大陆裂谷与油气 [ M ] 青坨子凸起馆陶组地震相研究 [ J ] 胜利油区地质研究与勘探实践 [ M ] 北京 : 地质出版社 , 1998 190~ 194 北京 : 石油工业出版社 , 1999 104~ 106 断块油气田 , 2007, 14 ( 1) : 16~ 18 石油学报 , 2008, 29 ( 2) : 185~ 190 石油勘 探与开发 , 2000, 27 ( 6 ) : 31~ 石油勘探与开发 , 2003, 30 ( 1) : 1~ 10 [ 2] 谯汉生 , 纪友亮 , 姜在兴 [ 4] 王伟 , 张世奇 , 纪友亮 [ 5] 严德天 , 王华 , 王清晨
2009 年 6 月 第 31 卷 第 3 期 石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报 ) Ju n 2009 V ol 31 N o 3 Journal of Oil and Gas Technology ( J JPI)
167
东营凹陷青坨子凸起馆陶组沉积相演化特征 及相模式
王 伟
( 胜利油田有限公司地质科学研究院 , 山东 东营 25701 5 )
2009 年 6 月
图2
剖面 AA 地层和砂体对比图
2
馆陶组沉积演化特征
新近系时期研究区气候温暖湿润, 早期气温较古近系有所降低, 晚期 ( 馆上段 ) 又有所回升
[ 3~ 5]
,
充沛的雨量保证了在湖盆萎缩的情况下广泛发育河流相沉积的物质条件。馆陶组沉积初期, 研究区距物 源区较近 , 地形高差较大 , 碎屑物质供应丰富, 能量变化大, 辫状河广泛发育 , 河道内沉积了厚层的块 状砂砾岩。馆陶组沉积晚期由于区域性构造沉降 , 坡降越来越小, 碎屑物供应越来越少 , 沉积速率相对 变小 , 河流沉积基准面抬升, 曲流河发育。纵向上呈正韵律, 顶部为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。 随着可容空间变大, 整个河流沉积体系向物源区后移, 从地震剖面上看河道砂体零星分布于泥岩层中 ( 图 3) 。 N g2 2 沉积期为河流基准面上升体系域, 辫状河流发育 , 岩性总体上有向上变细的趋势。古近系沉积 后, 东营运动使盆地基底抬升 , 造成区域地层基准面的下降, 东营组地层不同程度地遭受剥蚀, 形成广 泛的不整合, 底砾岩发育。之后盆地整体坳陷, 区域基准面上升, 形成了新近系河流冲积平原为主的地 层。早期由于可容空间低 , 辫状河发育 , 河道广布, 河床坡降大、宽而浅 , 侧向迁移迅速, 沉积了以巨 厚的砂砾岩为主的地层。后期随着基准面上升, 可容空间增大 , 砂岩单层厚度向上减薄 , 顶部泥岩增多 ( 图 2、图 3) 。 Ng 1 2 沉积期为基准面下降体系域, 但基准面下降幅度较东营组末期小, 底部以普遍的河道下切作用 为特征, 从地震剖面上可以发现大量的下切谷反射 ( 图 3 ( a) ) 。砂岩尽管仍具辫状河道特征, 但砂体 叠置层数减少, 单层厚度增大 , 发育了厚层的冲积平原沉积, 具明显的基准面下降旋回特征沉积。随着 基准面持续下降 , 加之气候干燥, 晚期逐渐形成了以棕红色或砖红色泥岩垂向加积作用为主的干燥冲积 平原泥岩沉积。同曲流河沉积相比 , 其沉积粒度粗、砂砾岩发育。 Ng 2 1 沉积期为基准面上升体系域, 随着基准面进一步抬升和可容空间的增大 , 辫状河道沉积逐渐演 化成低弯度河流冲积平原环境 , 岩性剖面上表现为多期河道砂体沉积交错出现 , 河道的下切作用变弱 , 河道砂之间泥层发育 , 河道砂岩较少叠置, 多为孤立状, 分布于冲积平原泥岩中。河道砂岩多与下覆泥 岩平整突变接触 , 下切作用并不明显, 表明盆地基底一直处于坳陷稳定沉降期 , 基准面位于地表之上或
3
沉积相模式
总体来说, 馆陶组沉积早期青坨子凸起东南侧的断层活动对河流形态有一定影响, 凸起外侧直接发
育河道沉积, 由于受凸起南部构造高点的遮挡, 洪水期在这些部位多形成泛滥平原沉积。河道沿凸起周 缘的凹槽向工区西北流动 , 在陈家庄凸起东南部受该处断层作用影响, 和来自陈家庄的物源汇合向南流 入残存的湖盆中。馆陶组晚期的沉积相展布与早期类似, 只是受基准面下降的影响 , 凹陷已经没有湖盆 的存在, 河流萎缩、泛滥平原的范围扩大, 整个河流沉积体系向物源区后移, 工区内发育高弯度的曲流 河道沉积 , 河道沉积主体则向凹陷中心移动。 结合研究区地震相和砂体展布特征的研究 , 总结出馆陶组沉积相模式图 ( 图 4) 。断层的前期活动
青坨子凸起位于东营凹陷东北部, 西北与陈家庄 凸起相邻 , 南部为青南洼陷, 研究区为青坨子凸起的 西缘和南缘 ( 图 1) 。作为胜利油区重要的区域储层, 馆陶组底部的区域不整合渗透性较好, 可以作为油气 运移的通道; 新近系旋回初期发育的砂岩储集层具备 油气成藏的条件。随着东 辛油田老 区勘 探开发 的深 入, 勘探程度相对较低的青坨子周缘馆陶组作为后备 的勘探区块日益受到重视。区内井资料较少, 共钻井 20 几口 , 在研究中须结合并充分利用已有的三维地震 数据。
170
石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报 )
2009 年 6 月
造成的地表起伏对后来沉积相的展布有很大 影响 , 主要表现就是在构造高位河流主要沿 断层倾 向方向流 动, 从砂 体对比图 上 ( 图 2) 和地震剖面上 ( 图 3 ( b) ) 可以看出 沿 着断层倾向方向砂体成条带状分布。由于这 些断层多为同沉积断层, 在下降盘沉积大套 的砂体, 可以形成岩性圈闭, 是油气勘探的 有利区带 ; 在构造 低位, 由 于断 层断距 较 小, 主河道一般沿着断层走向发育 , 从横切 断层走向的地震剖面上可以看出砂体均呈透 镜状分布 ( 图 3 ( a) ) 。此外 , 由于工区 距 离陈家庄凸起的主体还有一段距离 , 结合构 造特征判 断本区主物 源方向为 东北部的 高 点, 陈家庄凸起也可能对河道的形成展布有一定的影响。
东营 : 石油大学出版社 , 1992 40~ 50
中国东部第三系典型断陷盆地幕式构造旋回及层序地层特征 [ J] 网毯式油气成藏体系 # # # 以济阳坳陷新近系为例 [ J] 孤岛地区馆陶组河流沉积地层的 高分辨层 序地层样 式 [ J ] 垦西油田馆陶组河流沉积高分辨率层序地层研究 [ J]
[ 6] 张善文 , 王永诗 , 石砥石 , 等 [ 7] 刘建民 , 李阳 , 关振良 , 等 44 [ 8] 刘星 , 陆友明 , 程守田 , 等 [ 9] 孙国栋 , 李宇志 , 刘克奇 , 等 25 [ 10] 邓宏文 , 王红亮 , 阎伟鹏 , 等
沉积学报 , 2002, 20 ( 1) : 101~ 111 特 种油气藏 , 2006, 13 ( 2 ) : 23~
第 31 卷第 3 期
王伟 : 东营凹陷青坨子凸起馆陶组沉积相演化特征及相 模式
169
与地表重合。泥岩厚度较大, 表明该时期可容空间迅速增加。从地震资料[ 4] , 结合测井资料发现该区 Ng 1 主要发育河床亚相 ( 包括河床滞留、边滩沉积微相) 、堤岸亚相 ( 包括天然堤和决口扇 ) 和河漫滩 微相 , 砂体厚度在 25~ 63m 之间。
2Fra Baidu bibliotek
图3
过永 25 井不同方向的地震剖面砂 体展布特征
Ng 1 1 沉积期为基准面下降体系域, 仍为曲流河沉积, 岩性特征与基准面上升体系域区别不大, 主要 为泥岩、砂岩及泥质砂岩 , 基准面旋回以上升的短期旋回为主。每一旋回上部岩性由大套紫红、灰绿色 泥岩、粉砂质泥岩组成, 为洪泛平原沉积。由于可容空间仍然较大 , 从物源区搬运来的砂、泥一起沉积 下来 , 使得剖面上 ! 泥包砂∀ 的特点依然明显 ( 图 3) 。 Ng 1 地层砂体厚度在 10~ 75m 之间 , 由于河道
图1 研究工区位置图
1
区域构造特征和层序划分
研究区构造特征较为简单 , 整体趋势为东高西低、南高北低。馆下段断层相对比较发育 , 西北部和
东南部发育多条呈平行排列的断层 , 断距 20~ 100m 左右 , 断层延伸长度为 500~ 1500m, 西北部断层 断距较东南部断层小 , 延伸距离也短。馆上段断层不甚发育, 仅在东南部发育一系列断距较小的同生小 断层 , 古近系形成的大断层在该时期活动减弱, 断距也相对较小。整体而言, 断层为正断层 , 倾向与区 域地层产状一致 , 呈北倾。 新近系地层发育较为齐全 , 馆陶组在全区均有分布, 上部为灰白色砂砾岩夹紫红色泥岩 , 下部为灰 白色块状砂砾岩 , 与下伏地层为不整合接触。该时期全区为河流沉积环境 , 在划分河流相准层序组时采 用等时性原则[ 1~ 5] , 等时界面是最大洪泛面 , 把洪泛面的顶界作为准层序的顶界[ 1~ 12] , 把厚层砂砾岩的 底界作为准层序 组的底界, 将该区馆陶组划 分为 2 个三级层序 ( 馆 上段、馆下段 ) 和 4 个四级 层序
2 1 2 ( Ng 1 1 、 Ng 1 、Ng 2 、Ng 2 ) ( 图 2) 。
[ 收稿日期 ] 2009 04 16 [ 作者简介 ] 王伟 ( 1981 ) , 男, 2003 年大学毕业 , 硕士 , 工程师 , 现主要从事油气藏勘探开发方面的研究工作。
168
石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报 )
1
的频繁改道, 它们在时间上与空间上分布复杂, 且不连续 , 横向连通性差 , 多呈透镜状夹于冲积平原泥 岩之间 ( 图 3 ( a) ) 。作为储层多具独立的油气系统 , 不同的油层间很难找到统一的油水界面。与馆陶 组下段大面积分布的辫状河道砂岩相比 , 易在构造上倾方向因砂体尖灭而形成岩性圈闭。总体来说该层 泥质含量增大, 层序顶面的泥岩可以作为较好的盖层。
图4 研究区河流相发育模式图
4
结
论
1) 利用层序地层学的观点对地层进行了划分与对比, 将研究区馆陶组分成 2 个三级层序 ( 馆上段、
2 1 2 馆下段) 和 4 个四级层序 ( N g 1 1 、N g 1 、 Ng 2 、 Ng 2 ) 。
2) 馆下段沉积时期研究区距物源区较近 , 地形高差较大, 碎屑物质供应丰富, 能量变化较大, 砂 体发育 , 纵向上叠置、连片性较好 ; 馆上段受区域构造沉降影响 , 坡降越 来越小 , 碎屑物供应越来越 少, 沉积速率相对变小, 河流沉积基准面抬升, 随着可容空间变大 , 整个河流沉积体系向物源区后移 , 砂体零星的分布于泥岩层中。 3) 工区河流自青坨子凸起东南部向西北流动 , 在陈家庄凸起东南部受该处断层作用影响, 和来自 陈家庄的物源汇合向南流入凹陷内部。靠近凸起的凹槽部位, 受同生断层作用发育河道沉积 , 凸起外侧 的构造高部位发育泛滥平原沉积。 4) 从区域沉积背景上看 , 研究区东高西低, 馆陶组的河流相沉积物源来自凸起东北部 , 在构造高 位, 河流主要沿断层倾向方向流动 ; 在构造低位 , 河流的走向受到断层走向的控制。 [ 参考文献]
[ 摘要 ] 随着现有勘探区块不断投入开发 , 青坨子凸起西坡和南坡 馆陶组作 为勘探程度 很低的潜在 目标日 益受到重 视 。综合 利用地震 、 测井 、 录井 、分 析化验资料及前人研究成果 , 运 用层序地 层学方 法和技 术 , 对工区馆陶组地层的分布 、 构 造特征 以及 沉积环 境进 行了 研究 。 馆 陶组沉 积时 期研究 区广 泛发 育河 流 , 物源来自凸起东北部 。 沉积早期河道 广布 , 砂体 发育 、 连片 性较好 , 晚期整个 河流沉 积体系 向物源 区后 移 、泥质 盖层发育 。 在构造高位 , 河流主要 沿断层 倾向方 向流动 ; 在 构造低 位 , 河流走 向受断 层走 向控 制 。靠近 凸起的凹槽部位 , 受同生断层作用发育河道沉积 , 凸起外侧的构造高点发育泛滥平原沉积 。 [ 关键词 ] 河流相 ; 同生断层 ; 层序地层 ; 青坨子凸起 ; 东辛油田 [ 中图分类号 ] T E121 3 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1000 9752 ( 2009) 03 0167 04