松辽盆地东南缘营城组沉积相研究

松辽盆地东南缘营城组沉积相研究

0深层沉积特征沉积相研究是油气勘探的重点内容，是钻井和后续评估储层的基础。松辽盆地东南升降区的十栋房屋的开采和开发后，中、平面系统的新发现机遇日益减少，深部勘探的地位日益重要。8号气田南剖面s1263井、4.05口/桶ws1、ws2井、ss137和sn92井的深层先后获得工业气流，表明该地区的深部具有良好的勘探前景。结果表明，活跃和应用于油田断裂带的深水条件。作为对中国东部老油区油气勘探的参考，它对体土流和松辽盆地东南侧的深部沉积相研究较少。为了提高勘探和开发的效率，有必要加强对该地区沉积物特征的研究。指导油田的开发。人们对十屋断陷深层沉积进行研究,王英等通过岩心观察,认为营城组主要发育扇三角洲、重力流成因机制的湖底扇沉积,但缺少对营城组内部沉积演化的分析和描述,仅依靠岩心的分析和描述具有一定局限性;庞智英等根据吉林九台野外露头资料揭示营城组相特征,认为营城组主要发育辫状水道沉积,但受相变及观察视角影响,该研究结果仅反映局部沉积特征,对整个营城组平面展布特征缺乏系统性认识;侯景涛等认为营城组二段发育冲积扇砾岩体沉积,并对其成因模型进行探讨,但缺乏对营城组内部沉积系统分析和描述.笔者利用地震、测井、岩心、分析化验等资料,分析松辽盆地东南缘西丁家地区营城组沉积相,多种资料相互验证,排除沉积相分析结果的多解性,提高相预测的成功率,为油田生产实践提供参考.1深部层系特征十屋断陷位于松辽盆地东南隆起区,是发育在晚古生代变质基底之上的晚侏罗至中白垩世形成的断—拗叠置型盆地.盆地早期(晚侏罗至早白垩世早期)沉积范围广,大地构造背景多元化,太平洋板块北移与欧亚板块聚合产生大强度水平应力的时期,断裂极为发育、火山活动频繁.十屋断陷是在桑树台大断裂、老公林子—双龙扭断裂及秦家屯断陷及北部杨大城子古隆起制约下形成的西深东浅的多箕状断陷盆地,分为双龙次凹和中央构造带、东部缓坡带、北部斜坡带、西部陡坡带4个构造带,面积约为1.7×103km2.断陷分为深、中、浅3套勘探层系,深部主要目的层为营城组和沙河子组;中部主要目的层为泉一、二段及登娄库组;浅部主要目的层为泉三、四段.泉一、二段及登娄库组为油气田主力层系.营城组、沙河子组为主要烃源层,登娄库组、火石岭组为次要烃源层,登娄库组—泉头组沉积期为油气早期成藏期(深部层系原生藏),嫩江组沉积末期是油气晚期成藏期(中浅部层系次生藏).油气成藏主要受烃源岩及大型褶皱构造双重控制,深部层系以构造、岩性及地层圈闭油气藏为主,中浅层系以构造油气藏为主.研究目的层营城组(K1y)沉积期为伸展断陷阶段的强烈断陷期,沉降快、水体深,为重力流沉积发育提供先决条件;辫状河三角洲前缘邻近深水区,易广泛发育浊积砂体,浊积砂体镶嵌在巨厚的暗色泥岩中,为形成岩性油气藏创造条件.西丁家地区位于断陷北部斜坡区和南部深陷区的过渡地带,由于同期形成叠加构造背景,是寻找构造油气藏和构造—岩性复合型油气藏的有利地区.西丁家地区位于松辽盆地南部东南隆起区十屋断陷西北部,构造区划上位于桑树台深凹带北部西丁家窝堡,跨北部斜坡带皮家地区,桑树台大断裂穿过工区,面积为230km2(见图1).经历断陷初始期(火石岭组(K1h))、强烈断陷期(沙河子组(K1sh)、营一段(K1yc1yc11)、断陷高峰晚期(营二—四段)、断拗转换期(登娄库组(K1d))和拗陷期(泉头组(K2q)—嫩江组(K2n))5个演化阶段,是十屋断陷西部最有潜力的油气富集区.整体构造表现为两凹夹一凸的格局,分别为桑树台洼陷、苏家屯次洼和皮家正向构造带(见图1).主要有利目标为:皮家构造带、雁阵断裂构造带、苏家屯次洼陡坡带断块群和苏家屯次洼缓坡带.有必要研究该地区营城组(K1y)沉积类型、沉积相展布与演化、重力流沉积储层特征等,填补西丁家地区沉积相研究空白,探讨成因机制.2下伏沙河子地区西丁家地区营城组属于断陷湖盆沉积地层,分布受断陷盆地限制,西部以桑树台断裂为界,在北部向沈洋凸起方向被剥蚀,向东、南部为超覆沉积,岩性为湖相灰黑、黑色泥岩(少量红褐色泥岩)与灰白色粉、细、中砂岩,砂砾岩互层,与下伏沙河子组整合接触,与基底、火石岭组角度不整合接触,上覆登娄库组(K1d)假整合、角度不整合接触、泉头组呈角度不整合接触(见图2).由下至上,该地区划分为营一段、营二段、营三段和营四段4套地层.岩性逐渐由细变粗,为典型反旋回沉积,地层累计厚度差异较大,营四段最薄,皮家构造带尤为明显;每个油组单元内部,不同区块和构造单元内,厚度也存在较大差异.平面上,地层分布不均衡.2.1层序地层残余厚度研究区营一段地层厚度变化较大,构造高部位地层累计厚度较薄,为100～200m,西次洼累计厚度为300～600m,南次洼累计厚度为400～800m.由地层残余厚度定性分析古地貌特征,营一段沉积期存在2个沉积中心,分别为苏家屯次洼和梨树次洼,以皮家大断裂为界.2.2桑树台洼陷带地层厚度.研究区营二段地层残余厚度全区变化相对稳定,湖盆开始形成具有统一沉降中心的凹陷,并且沉积中心在桑树台洼陷集中分布,形成汇水盆地的沉积中心.地层厚度呈现北厚南薄态势,北部斜坡带上地层残余厚度为50～250m,桑树台洼陷带地层厚度为300～700m(见图2).2.3北部斜坡带和桑树台洼陷地区受登娄库末期皮家断裂底部古隆起持续隆升作用影响,研究区营三段地层损失较大,地震解释表现为该地区北部营三段地震同向轴削截现象明显.在此构造背景下,地层厚度分布特征为:皮家断裂带上地层累计厚度较薄,形成苏家屯次洼和桑树台洼陷彼此分割的假象.根据该区营三段地层厚度分析结果,北部斜坡带上地层残余厚度为125～275m,桑树台洼陷带地层厚度为250～550m.2.4西部巷道研究区营四段地层断裂活动很弱,除控盆断裂持续活动外,其他局部断裂如皮家断层活动已基本停止,受此影响,湖盆开始向浅水湖盆过渡,湖盆水体相对宽而浅.因此尽管北部受晚期构造反转作用的影响,但全区地层分布较稳定,厚度为100～280m.3岩石学特征3.1岩心、水下分流河道岩心是沉积相分析过程中最为直接的证据,研究区营城组地层典型岩心特征为:(1)营一段:以X1井埋深2325m段岩心为例,岩性主要以灰白色的泥质粉砂岩为主,粒度稍细,显斜层理,层理略显波状,有湖相改造的痕迹,为三角洲前缘分流河道间沉积(见图3(a));(2)营二段:以X2井埋深2276m段岩心为例,岩性以灰色含砾中粗砂岩为主,砾石呈叠瓦状排列,砾石多以泥砾为主,分选中等,磨圆较差,多为次棱角状-次圆状,为三角洲水下分流河道沉积(见图3(b));(3)营三段:以X3井埋深2149m段岩心为例,岩性以灰黄色中细砂岩,含粗砂、泥砾为主,显韵律层理,岩心下部含泥质砾石,分选较差,0.3～2.0cm大小不等,为水下分流河道沉积(见图3(c));(3)营四段:以X4井埋深2082m段岩心为例,岩性以灰白色粉砂质细砂岩为主,夹泥质条带,隐见斜层理,为三角洲前缘水下分流河道侧翼沉积(见图3(d)).3.2织物及散点以研究区X2井为例,粒度概率累积曲线以一段式为主,缺少滚动和悬浮组分,以细砂质中砂岩为主,跳跃斜率较陡,表明分选程度为中—好,为辫状河三角洲前缘水下分流河道沉积(见图4(a)).数据点位于递变悬浮段P-Q、滚动与悬浮混合段OP和纯粹滚动搬运段NO,散点基本分布于牵引流所圈定区域内(见图4(b)).3.3沉积相特征识别在识别沉积相时,岩性、粒度、分选性、泥质含量、垂向序列、砂体的形态及分布等是重要的成因标志.这些成因标志是各种沉积环境中水动力因素作用的结果,同时水动力条件控制岩石物理性质的变化,如导电性,自然放射性、声波传导速度等.测井曲线是各种物理性质沿井孔深度变化的物理响应,建立取心井准确的岩电关系,进而推广至非取心井,反推出非取心井准确储层特征.利用测井曲线形态可以有效反馈成因标志在纵、横方向上的变化,为识别沉积相的有效途径[11,12,13,14,15,16].研究区营城组沉积微相测井相特征为:(1)水下分流河道微相,自然伽马曲线总体为极高幅度、高幅差;典型钟形(或箱形);中厚层(多为3～5m);底部突变、顶部渐变;光滑—微齿测井相特征.电阻率曲线为典型钟形;底部高幅突变、顶部渐—突变;幅度极高;曲线有某种程度齿化(见图5(a)).(2)水下分流河道间微相,自然伽马曲线总体为最低幅度,直线形或直线夹指形;薄—厚层特征.电阻率曲线小幅差或基本无幅度差(见图5(b)).(3)浊积砂微相,自然伽马曲线呈密集指型,单指厚多为1～2m;顶底部渐变;光滑—微齿测井相特征.电阻率曲线为低幅齿形(见图5(c)).(4)湖泥微相,自然伽马和电阻率曲线为低幅平直的测性曲线特征(见图5(d)).4地震地质指示在火石岭沉积期,桑树台洼槽已基本成型,沈洋凸起持续提供物源,在陡坡带形成以近岸为特征的扇三角洲扇体堆积,地震剖面上可见大型楔状;如X2井处的空陷断层根部有厚度较大的砂体沉积;X1井处营城组沉积地层有乱岗状地震反射结构(见图6(a)).这种地震相一般指示横切物源,揭示大型三角洲前缘沉积部分,向上沉积规模逐渐扩大;同时,指示大型退积为特征的层序堆积模式,进积堆积模式可能欠发育或在后期遭受广泛地剥蚀;进入沙河子沉积期,湖盆的持续沉降使得可容纳空间供给速率远远大于沉积物供给速率,造成饥饿式沉积层序,湖盆内部沉积巨厚泥岩.在深湖半深湖区,还大量发育重力流成因的浊积砂体,是未来油气勘探的主要方向;营城组沉积期,特别是营一段继承沙三段深水沉积环境,周围缺乏物源供给,构造活动量大,湖水很深,横向上与纵向上广泛分布泥岩,缺乏扇体沉积,只在洼槽沉积中心区域有重力流成因的浊积砂体展布.到了营二、营三和营四段,除洼槽带继承营一段沉积特点外,开始发育大型轴向物源——大型三角洲前缘砂体堆积,整体表现为加积沉积特征,说明沉积区物源供给速率和构造活动趋于稳定,表现为断陷期向拗陷期转换的特点(见图6(b)).5营城组沉积演化期岩相特征钻井单井层序及沉积相分析结果为层序格架内沉积相研究提供较为精确的“点”信息,结合层序格架内的构造及古地貌分析,可以较为客观描述地层单元内的“优势沉积相”空间展布特征(见图7(a)).营城组沉积期与沙河子组沉积期不同,沙河子组属于“窄盆深水”类型,营城组属于“广盆浅水”类型,主要受控于两组地层所处的构造阶段不同,前者属断陷高峰期,快速的构造沉降造成局部的高可容纳空间,因此深水是必然的;后者属整体断陷高峰晚期且向断拗转换期演变,构造作用减弱,在北部斜坡构造古地貌背景下,具有长轴物源为特征的辫状河三角洲前缘砂体在研究区广泛发育,形成巨厚前积至加积为特征的砂体堆积.整个营城组沉积演化具有一定继承性和过渡性,营一段沉积期,湖盆沉降速率加快,深水区范围进一步扩大,物源供给贫乏,只在陡坡带形成规模很小扇体堆积,由于湖侵,北部的辫状河三角洲扇体持续后撤形成退积层序.营二段沉积期,桑树台控盆大断裂北段和皮家断裂活动强度逐渐减弱,而桑树台大断裂南部活动强度较强,造成沉积中心持续向南偏移.该时期物源供给异常充分,来自北部杨大城子凸起带上的辫状河三角洲长轴物源持续南进,形成规模较大、基本上覆盖研究区北部的扇体.皮家大断裂虽然没有前期活跃,但局部构造活动对砂体分散体系起到再分配、再沉积作用.营三段沉积期,北部扇体规模萎缩,物源化整为零,由单一扇体转变为多个供给水体所控制的多个扇体裙,沉积中心再次得到调整,物源后撤且伴随沉积中心向北迁移,造成早期扇体前缘沉积物的再分配,形成一定规模的浊积砂体群.营四段沉积期,因强烈进积作用,使扇体向湖中心推进,边界断层活动非常微弱甚至局部停止,形成整个演化期最大的三角洲扇体,扇体几乎延伸到桑树台洼陷南端.由于强烈的进积造成沉积中心持续南撤,研究区很少见到一定规模的浊积砂体群,最终建立营城组三维空间沉积相模式