层序地层学湖盆层序地层.ppt

石油大学资源与信息学院 朱筱敏 层序地层学 6 湖泊 大陆地形相对低洼和流水汇聚的地区 第六章陆相湖盆层序地层学 巴厘岛火山湖泊 蒙古UVS淡水湖 蒙古Khargus咸水湖 据Chris 2000 起源于被动大陆边缘海相碎屑岩层序地层理论适用于湖泊盆地 但海平面升降曲线对湖泊沉积层序研究无指导意义 控制陆相地层叠置样式的主要因素据Shanley 1994 自旋回与异旋回沉积 需要区分自旋回与异旋回沉积作用 浅湖 异旋回沉积作用 需要区分自旋回与异旋回沉积作用 自旋回沉积作用 河流沉积与海平面变化的关系 据Shanley 1993 河流沉积的层序地层模式 据Wright 1993 LST TST HST 风成沉积环境 潜水面变化与海平面变化之间的关系 湖盆湖水面的变化与海平面变化具有一定的相似性 据Kevin 2000 过充填盆地 平衡沉积盆地 欠充填盆地 过补偿盆地沉积特征 据Kevin 2000 起源于被动大陆边缘海相碎屑岩层序地层理论适用于湖泊盆地 起源于被动大陆边缘盆地的海相层序地层学的基本原理和方法能够应用于陆相盆地层序地层学研究 尽管海相盆地与陆相盆地还存在多种差异 起源于被动大陆边缘海相碎屑岩层序地层理论适用于湖泊盆地 全球海平面变化对湖盆层序研究无指导意义湖泊层序构型的主要控制因素是构造和气候变化体系域命名存在多样性层序边界和凝缩层特点有别于海相层序 第一节陆相湖盆地质特征 一 湖盆构造作用和气候变化 1 湖盆构造作用及其对层序的控制1 陆相湖盆成因机制 沉积物沉积负载作用 热沉降作用 2 陆相湖盆结构特征 三种构造应力场背景 形成三类沉积盆地 2 陆相湖盆结构特征 不同类型沉积盆地 具有多种盆地结构 3 陆相湖盆构造演化特征演化的阶段性 断陷湖泊不同演化阶段层序地层模式 4 陆相湖盆构造演化控制沉积物可容空间的变化幕式构造运动 陆相湖盆气候特征1 中国陆相盆地中新生代气候 T 潮湿气候J 南方干旱 北方潮湿K 主体干旱E 东干西潮 陆相湖盆气候特征2 气候对陆相盆地层序的控制作用 气候变化的周期性 气候的直接影响 湖平面变化 气候的间接影响 河流的地貌 降雨量 植被发育 VanHouten旋回 VHC 偏湿型 20ky 岁差周期 1962 ShortModulating旋回1 3个偏湿 1 4个偏干VHC组成 100ky 短偏心率周期 McLaughlin旋回 1933 1946 常见4 6个VHC 404ky 长偏心率周期 LongModulating旋回 MLC 由1 4个偏湿 1 4个MLC组成 1 75myLaskar旋回 1999 3 5my 不同级别旋回 气候变化影响湖平面变化 3 湖平面变化的周期性和不对称性 2陆相湖盆地质特点 1 陆相盆地类型多样 构造背景复杂 2陆相湖盆地质特点 2 陆相盆地缺少像海盆一样的陆棚和陆棚坡折 2陆相湖盆地质特点 3 陆相盆地水浅 能量弱 无明显水深变化 2陆相湖盆地质特点 4 陆相盆地可容空间小 缺少内生沉积物 2陆相湖盆地质特点 5 陆相盆地近物源 多物源汇聚式供源 2陆相湖盆地质特点 6 陆相盆地发育演化受构造活动和气候影响大 湖进湖退敏感 湖平面变化 2陆相湖盆地质特点 7 陆相盆地沉积速率高 沉积相变快 据Scholz 1990 裂谷盆地沉积体系分布模式 据Olsen 1990 裂谷盆地沉积体系分布模式 物源多 物源中 物源少 2陆相湖盆地质特点 8 陆相盆地发育特有的凝缩层 可容空间 沉积物供给与地层叠置样式之间的关系 陆相坳陷湖泊可容空间变化特征 第二节陆相湖盆层序地层学 陆相盆地的分类 断陷和坳陷考虑 气候 盐度和地理位置 第二节陆相湖盆层序地层学 陆相盆地的分类 断陷和坳陷考虑 气候 盐度和地理位置 第二节陆相湖盆层序地层学 一 坳陷型湖泊层序地层样式1 湖盆基本特点 一 坳陷型湖泊层序地层样式1 湖盆基本特点 盆地均一整体下沉 盆地地形平缓简单 盆地面积大 深湖面积可达80 一 坳陷型湖泊层序地层样式2 湖盆层序界面识别原则 界面间断原则 各级层序内部不应存在比层序边界更为重要的沉积间断面 等时性原则 各级层序均为同期沉积物的组合体 统一性原则 划分的层序应在盆地范围内统一 一致性原则 据不同资料划分的层序边界是一致的 能相互验证 界面间断原则 等时性原则 统一性原则 一致性原则 层序边界划分原则 坳陷型湖盆层序边界特征 一 坳陷型湖泊层序地层样式3 湖盆层序界面识别标志 1 在构造和古生物资料上的响应 古构造运动面 构造应力场转换面 大面积侵蚀不整合面和地层超覆界面 古构造运动代表盆地的基底面或盆地消亡阶段的古风化剥蚀面 通常代表一定规模的构造运动形成的区域不整合面 一 坳陷型湖泊层序地层样式3 湖盆层序界面识别标志 1 在构造和古生物资料上的响应 古生物化石出现明显的断带现象 丰度和分异度发生变化 辽河盆地下第三系古生物组合的变化 层序边界岩性变化 一 坳陷型湖泊层序地层样式3 湖盆层序界面识别标志 2 在岩心资料上的沉积响应 一 坳陷型湖泊层序地层样式3 湖盆层序界面识别标志 2 在岩心资料上的沉积响应 古土壤和沉积相的突然变化 据邹才能 2004 层序边界沉积序列变化 2 在岩心资料上的沉积响应 3 在地球物理资料上的响应 测井和地震资料 准噶尔盆地层序界面 T2 T3U LD5 2 1 LD5 2 3 前积 Ng E3d2u E3d2L 削截 顶超 下超 LD5 2 3 LD5 2 1 SZ36 1 16井连井地震剖面 层序边界 辽东湾盆地 层序边界 辽东湾盆地 层序边界 辽东湾盆地 辽东湾下第三系层序划分 4 体系域边界特征最大湖泛面和首次湖泛面 首次湖泛面特征 4 体系域边界特征1 首次湖泛面 在坳陷型盆地缓坡确定首次湖泛面或确定象海盆那样的 陆棚坡折带 是困难的 并不是都能确定首次湖泛面 陆相湖盆结构特征与地形坡折带 4 体系域边界特征1 首次湖泛面 存在古地形坡折 孤立湖泊连成一体 湖泊边缘滩礁 准层序叠置样式变化 能够确定首次湖泛面的坳陷型层序地层样式 首次湖泛面及其识别标志 开鲁盆地 4 体系域边界特征2 最大湖泛面 是指湖平面达到最高 湖岸上超点达到向陆最远时期对应的湖泛面 常形成分布范围广的 色暗质纯的 较深水凝缩层 最大湖泛面特征 据邹才能 2004 最大洪泛面 松辽盆地 据邹才能 2004 层序边界和最大洪泛面 最大湖泛面 开鲁盆地 一 坳陷型湖泊层序地层样式5 坳陷型湖盆层序地层样式层序地层样式包括 能够确定首次湖泛面 不能确定首次湖泛面 顾家裕 1994 一 坳陷型湖泊层序地层样式5 坳陷型湖盆层序地层样式1 能够确定首次湖泛面的层序地层样式 三分体系域 能够确定首次湖泛面的坳陷型层序地层样式 1 能够确定首次湖泛面的层序地层样式 沉积特征 出露地表处发育冲积扇 河流沉积 可形成深切谷 低位湖岸线附近可出现小型三角洲或扇三角洲沉积 低位湖盆中 可发育由洪水作用形成的洪水型浊积扇或由三角洲前缘滑塌形成的浊积扇 形成背景湖平面相对下降 低位体系域 1 能够确定首次湖泛面的层序地层样式 低位体系域 1 能够确定首次湖泛面的层序地层样式 沉积特征 湖平面缓慢上升 发育水进型三角洲和滩坝 湖平面快速上升 发育湖侵碳酸盐岩 洪水浊流和深水暗色泥岩 形成背景湖平面相对上升达到最大 湖侵体系域 1 能够确定首次湖泛面的层序地层样式 湖侵体系域 1 能够确定首次湖泛面的层序地层样式 沉积特征 早期可容空间大 可发育浊流沉积 中晚期可容空间变小 发育水退型三角洲 形成背景湖平面相对静止和下降 高位体系域 1 能够确定首次湖泛面的层序地层样式 高位体系域 一 坳陷型湖泊层序地层样式5 坳陷型湖盆层序地层样式2 不能确定首次湖泛面的层序地层样式 二分体系域 不能确定首次湖泛面的坳陷型层序地层样式 柴达木盆地第四系层序划分 柴达木盆地第四系层序湖侵体系域 沉积特征 岩性细 层理规模小 生物扰动多 向上砂泥比降低的滨浅湖沉积 退积式准层序组 柴达木盆地第四系层序湖退体系域 沉积特征 岩性较粗 层理规模较大 虫孔多 向上砂泥比加大的滨浅湖和沼泽沉积 进积式准层序组 6 与油气勘探的关系 烃源岩 储层 盖层和圈闭 据邹才能 2004 淡水和微咸水湖盆烃源岩分布 TST 据邹才能 2004 沼泽与湖盆烃源岩分布 TST HST 据邹才能 2004 含盐湖盆烃源岩分布 TST HST 据邹才能 2004 坳陷盆地储层类型在层序中的分布 据邹才能 2004 松辽盆地沉积层序与生储盖组合 据邹才能 2004 松辽盆地南部沉积层序与石油储量分布 二 断陷型湖盆的层序地层样式 1 盆地结构的三分性和盆地演化的阶段性 二 断陷型湖盆的层序地层样式 2 层序和体系域边界特点 相似于坳陷型沉积盆地 断陷盆地层序地层模式 断陷型湖盆层序边界特征 二 断陷型湖盆的层序地层样式 3 层序地层样式 三分体系域考虑 不同地区层序控制因素不同 盆地缓坡 深洼和陡坡三个不同沉积区 断陷盆地体系域的三分性 顾家裕 1994 断陷湖盆发育有 构造坡折带 并对非构造油气藏有密切控制作用 在断陷盆地中 规模较大的同沉积断裂 系 常构成断裂坡折带 林畅松 2000 断裂坡折带 能够确定首次湖泛面的断陷型层序地层样式 二 断陷型湖盆的层序地层样式 3 层序地层样式1 盆地缓坡层序地层样式 地形坡度缓 存在断裂坡折 缓坡带剖面结构 据李丕龙 2003 断陷湖盆发育有 构造坡折带 并对非构造油气藏有密切控制作用 在断陷盆地中 规模较大的同沉积断裂 系 常构成断裂坡折带 据林畅松 2000 断裂坡折带 缓坡带层序地层模式 据李丕龙 2003 沾化凹陷缓坡沉积 东营三角洲缓坡层序地层模式 断陷湖泊断裂坡折带与砂体分布 3 层序地层样式1 盆地缓坡层序地层样式 LST 扇三角洲 滨浅湖TST 滨浅湖和较深湖HST 三角洲或扇三角洲 二 断陷型湖盆的层序地层样式 3 层序地层样式2 盆地深洼区层序地层样式 断陷湖盆发育有 构造坡折带 并对非构造油气藏有密切控制作用 在断陷盆地中 规模较大的同沉积断裂 系 常构成断裂坡折带 林畅松 2000 断裂坡折带 LST 浅湖TST 深湖 泥岩色暗质纯HST 三角洲前缘浊流 3 层序地层样式2 盆地深洼区层序地层样式 二 断陷型湖盆的层序地层样式 3 层序地层样式3 盆地陡坡层序地层样式 断陷湖盆发育有 构造坡折带 并对非构造油气藏有密切控制作用 在断陷盆地中 规模较大的同沉积断裂 系 常构成断裂坡折带 林畅松 2000 断裂坡折带 LST 扇三角洲或近岸扇TST 近岸水下扇 规模小HST 扇三角洲 3 层序地层样式3 盆地陡坡层序地层样式 陡坡带层序地层划分 据李丕龙 2003 陡坡带湖泛面 据李丕龙 2003 陡坡带湖泛面 据李丕龙 2003 最大 最大 首次 首次 陡坡带层序地层模式 据李丕龙 2003 4 断陷型盆地层序地层与油气勘探 烃源岩 储层 盖层和圈闭 断陷湖盆发育有 构造坡折带 并对非构造油气藏有密切控制作用 在断陷盆地中 规模较大的同沉积断裂 系 常构成断裂坡折带 林畅松 2000 断裂坡折带 陆相盆地砂体形成控制因素 盆内3因素 据邹才能 2004 断陷盆地储层类型在层序中的分布 断陷湖泊断裂坡折带与砂体分布 5 湖盆层序地层和油气勘探程序 常规研究内容 发展研究内容 隐蔽圈闭勘探工作思路 第一步 沉积背景分析 工作站上进行层序界面三维地震空间闭合 真正的工业化 第二步 层序划分对比 提出成图标准 区域层序界面 SB 和最大湖侵面 MFS 构造图 1 25000 1 50000 第三步 层序界面追踪闭合 传统的地震储层反演有两个问题 只用声波曲线 地质建模未考虑等时性 第四步 层序界面约束储层反演 分辨3 5米单砂岩砂泥岩边界清楚 分辨10 20米砂岩组砂泥岩边界不清 常规约束反演 储层重构反演 储层特征重构技术可分辨3 5米单砂岩 层序界面约束储层特征重构 二连赛汉塔拉凹陷用层序格架约束反演 能预测单个砂体 各砂体分区不清 常规约束反演 层序约束反演 层序界面约束储层特征重构 1 确定有利沉积相带 2 确定有利勘探区带 4 确定主要油藏类型 3 确定岩性地层圈闭 5 确定油藏分布规律 构造勘探 选凹 洼 定带岩性勘探 选凹 洼 定相 隐蔽圈闭勘探核心是 确定适中的砂地比的有利沉积亚相带 尽快缩小勘探靶区 第五步 沉积相综合分析第六步 成藏规律和隐蔽圈闭勘探 1 确定有利沉积相带 通过已钻井和地震资料 确定三个大型三角洲砂地比0 2 0 4之间的前缘带为勘探有利的沉积相带 英台有利区 有斜坡构造背景 近临古龙富烃凹陷大情字有利区 有斜坡构造背景 近临长岭富烃凹陷 2 确定有利勘探区带 3 确定岩性地层圈闭 优选前缘带 斜坡 反向断层控制下的断层岩性圈闭 4 确定主要油藏类型 通过钻探揭示为断层岩性油气藏 受河道控制明显 近期三大前缘带分别可探明石油储量超亿吨 区带资源 18亿吨探明 10亿吨前缘带剩余 9亿吨 英台 白城前缘带 现实领域 区带资源 6 0亿吨已探明 2 5亿吨剩余资源 3 5亿吨近期可拿 1 0亿吨 保康前缘带 现实领域 区带资源 5 0亿吨已探明 1 7亿吨剩余资源 3 3亿吨近期可拿 1 0亿吨 怀德前缘带 现实领域 区带资源 7 0亿吨已探明 4 8亿吨剩余资源 2 2亿吨近期可拿 1 0亿吨 5 确定油藏分布规律 Fault 控砂 油气运移 遮挡等MFS 两个最大湖侵面间为主力油层最大湖侵面上下发育