大庆长垣北部萨Ⅱ油层组高分辨率层序地层分析.pdf

收稿日期:2 0 2 2-1 2-1 8作者简介:刘伟(1 9 7 8-),男,辽宁省盘锦人,本科,从事采油生产管理相关工作。大庆长垣北部萨油层组高分辨率层序地层分析刘 伟,许延秋,满建刚,王文红,王 磊,李玉涛(中国石油 大庆油田有限责任公司 第八采油厂,黑龙江 大庆 1 6 3 0 0 0)摘要:应用高分辨率层序地层学理论方法,利用8口井的岩心资料和5 9 5 3口井测井曲线资料,对大庆长垣北部萨油层组各级基准面旋回界面的类型标志及特征进行综合分析,将萨油层组划分为1个中期旋回、5个短期旋回、1 8个超短期旋回,建立了以中期旋回层序为整体控制、短期旋回层序为框架、超短期旋回层序为最小对比单元的高分辨率层序地层格架,并提出了大庆长垣北部萨油层组地层自北向南逐渐减薄的地层模式。层序地层分析表明,基准面的变化影响着萨油层组垂向沉积层序演化和砂体的分布特征,萨油层组下部为基准面下降期的复合型水退进积地层序列,上部为基准面上升期的复合型水进退积地层序列,中部为基准面下降到上升的转换期。关键词:高分辨率层序地层学;大庆长垣北部;萨油层组;基准面旋回;层序地层格架;沉积模式中图分类号:P 5 3 9 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 3)0 6-0 0 5 2-0 4 根据沉积动力学过程 地层响应原理提出的,以沉积基准面、沉积物体积分配、相分异与旋回等时对比法则 为基本原 理的高分 辨 率 层 序 地 层学1-5,是对于地层分析的更精确和精确的技术,该理论传入我国之后,受到了广大学者的重视,其理论技术方法被广泛应用于我国陆相盆地地层学研究中,从油气田勘探阶段的长时间尺度的层序地层单元划分和等时对比,到开发阶段短时间尺度的油层组、砂岩组、沉积单元的层序研究6-1 0,已形成了一套针对不同时间尺度和厚度规模的地层精确描述与预测的理论方法,大大提高了陆相含油气盆地油气的勘探、评价和开发精度,取得了较为显著的应用效果。大庆长垣北部萨油层组经过5 0多年的油气勘探开发,已成为一个高度成熟的研究区域,积累了丰富的钻井、测井等静态资料和生产动态资料。然而以往只是分区块、局部小范围的进行了地质研究,未对整个长垣北部萨油层组进行整体地层特征和沉积模式的宏观认识,笔者以高分辨率层序地层学理论为指导,利用8口井的岩心资料和5 9 5 3口井测井曲线资料,对松辽盆地大庆长垣北部萨尔图油层萨油层组进行了尝试、探索性的高分辨率层序地层学研究,建立了萨油层组单砂体级等时地层格架,为本区开展精细油藏描述提供了有力的技术支持。1 地质概况大庆长垣油田位于松辽盆地中央凹陷区大庆长垣二级构造带上(图1),内部自北向南由喇嘛甸、萨尔图、杏树岗、太平屯、高台子、葡萄花和敖包塔构造7个三级构造单元组成,长垣北部的喇嘛甸、萨尔图和杏树岗(以下简称喇萨杏)3个三个构造单元连在一起,主要开采层位为萨葡高油层,属于早白垩世中、晚期松辽湖盆北部的一套大型河流 三角洲沉积。萨油层组形成于姚家组二三段沉积时期沉积的地层,属于松辽盆地的中部含油气组合,是在松辽盆地北部物源控制下,基准面上升,湖泊发生明显扩张,并保持在一个相对稳定状态下形成的一套河流 三角洲沉积体系,为大庆长垣北部以及西部地区的重要的含油层系。2 萨油层组高分辨率层序地层划分与对比2.1 基准面旋回界面类型及特征划分不同级次的基准面旋回,进行区域性等时地层对比并建立时间-地层格架的关键是对不同级次的基准面旋回界面进行识别,并进行成因分析。基准面旋回界面可在地表露头、钻井岩心、测井曲线和地震剖面上进行识别,应用最多的资料是钻井岩心、测井曲线和地震剖面。大庆长垣北部萨油层组顶部发育大套滨浅湖沉积的黑色泥岩,普遍发育平行层理,有机质含量高,富含介形虫等微体生物化石,标志明显,大面积稳定分布,可作为中期基准面旋回界面等时追25 内蒙古石油化工2 0 2 3年第6期 踪和对比的标志,萨油层组底部发育有灰绿色-杂色-暗色泥岩,由北到南泥岩颜色越深。短期、超短期基准面旋回在岩心和测井资料上较好识别,一般为河道底部冲刷面、非沉积间断面等突变面或单一岩相组合等。大庆长垣北部萨油层组沉积时期受超短期基准面旋回控制,频繁的基准面上升、下降而发育有微体生物化石层,泥岩颜色突变面和较小规模河道侵蚀冲刷面等界面。图1 松辽盆地大庆长垣北部地层系统及区域位置图2.2 高分辨率层序地层划分依据各级基准面旋回界面的识别及其特征及由不同级次基准面升降变化记录的地层过程相应特征,结合测井曲线和岩心资料等资料并进行综合分析,按照陆相盆地基准面旋回级别划分方案,将大庆长垣北部萨油层组划分为1个中期旋回、5个短期旋回、1 8个超短期旋回,其中中期旋回相当于油层组,短期旋回相当于砂岩组,超短期旋回相当于沉积时间单元。2.3 不同级次基准面旋回划分和特征2.3.1 超短期基准面旋回特征超短期基准面旋回是一套代表最小成因地层单元的单一岩性或相关岩性的叠加组合,为可追溯对比的最小单元,在地层中主要识别水上(水下)分流河道或河口坝的发育区,因在泥岩地层中识别此类旋回没有意义而不以识别。大庆长垣北部萨油层组可识别出向上变深和变浅的两种1 8个非对称的超短期旋回,一种是水体向上变深发生退积而形成的水下分流河道分流间湾的正旋回沉积,另一种是水体向上变浅发生进积而形成的分流间湾或前三角洲泥河口坝的反旋回沉积。2.3.2 短期基准面旋回特征短期基准面旋回一般由数个具相似结构和岩性组合的超短期旋回层序叠加而成,个别与单个超短期旋回层序相当,层序结构和分布规律与超短期旋回层序基本一致。可在大庆长垣北部萨油层组识别出向上变“深”非对称型、向上变“浅”非对称型、向上变“深”后复变“浅”的对称型三种层序。向上“变深”非对称型短期基准面旋回主要发育在大庆长垣北部萨油层组三角洲分流平原相带,由于物源碎屑物质供给充分,可容纳空间相对较小,A/S1,进一步可细分为低可容纳空间和高可容纳空间2种类型;向上变“深”后复变“浅”的对称型短期基准面旋回主要发育于较深水,缓慢湖进和湖退,水下分流河道与河口坝交替作用的河口区,A/S1的中等-高的可容纳空间沉积条件下。2.3.3 中期基准面旋回特征中期基准面旋回是一套水深变化幅度不大的,彼此间成因联系密切的地层叠加所组成的湖进湖退(或湖退湖进)沉积序列(郑荣才等,2 0 0 1)。35 2 0 2 3年第6期刘 伟等 大庆长垣北部萨油层组高分辨率层序地层分析三角洲沉积体系中可识别的中期旋回相序一般为沉积亚相的相序,大庆长垣北部萨油层组识别出的中期旋回为三角洲前缘三角洲平原三角洲前缘的相序,反映了基准面上升,发生一定规模的湖退过程。2.4 高分辨率层序地层格架建立地层精细划分与对比,是研究平面沉积微相的基础,其划分的正确与否直接影响到储层研究的精细程度。为了搞清大庆长垣北部S油层组变化规律和地层格架特征,以高分辨率层序地层学为理论指导,根据河流-三角洲沉积的基本特征,应用“以区域骨架闭合为控制,利用中期旋回层序界面和湖泛面等为等时对比标志,逐级对比,直至全区闭合”的对比方法,建立了研究区精细统一的沉积时间单元的等时地 层 格 架。基 准 面 旋 回 对 比 的 技 术 要 点如下:(1)利用S油层组顶、底部发育的中期基准面旋回界面为整体控制,S油层组顶部广泛发育高伽马,低电阻值的泥岩标准层,向下突变为低伽马、高电阻值的钙质粉砂岩,S油层组底部是由高伽马,低电阻值的泥岩标准层结束,顶底标准层易于识别,对整个油层组的对比起到至关重要的控制作用。(2)采用稳定存在的湖泛面为对比标志,进行短期基准面旋回空间上的等时对比,在S油层组中部的S3底、S6底、S9底、S1 2底部均发育泥岩辅助标志层,电性特征表现为高伽马、底电阻值,是一个等时面,平面上易于识别,并在一定范围内可连续追踪对比,对S油层组内部地层短期旋回层序对比起到了一定的控制作用。(3)根据河道沉积模式、地层沉积、构造等特征确定超短期基准面旋回界面,用封闭骨架剖面逐层进行验证,实现超短期旋回等时对比。在超短期基准面旋回精细划分与对比的基础上,利用8口井的岩心资料和5 9 5 3口井测井曲线资料,依据上述技术方法,选择中期旋回层序界面和具等时对比意义的湖泛面为年代地层框架,以短期和超短期旋回层序为等时地层对比单元,对研究区地层进行了等时地层划分与对比,建立了大庆长垣北部S油层组高分辨率层序地层格架(图2)。图2 喇萨杏油田萨二油层组南北向层序地层剖面图3 高分辨率层序地层分析3.1 沉积层序演化特征大庆长垣北部S油层组自底部中部上部位复合型水退序列复合型水退序列沉积,中部为最大水退期,分别由湖泊收缩体系域低水位体系域水进体系域构成,反映了基准面下降到基准面上升的过程,转换面位于S油层组中部,此时湖泊收缩,水体变浅,河道最为发育。Z 4 4-J P 2 0 6井系统取芯井垂向沉积层序(图3)很好的揭示了S油层组沉积层序演化的特征,岩心垂向变化为:灰绿色夹紫色块状泥岩(9 2 8.0 6 m,S S S C 1 8,水下分流河道间,三 角 洲 前 缘 亚 相)灰 绿 色 钙 质 粉 砂 岩(9 2 4.5 6 m,S S S C 1 7,席状砂,三角洲前缘亚相)含油粉砂岩(9 1 8.4 0 m,S S S C 1 5,小型水下分流河道,三角洲前缘亚相)灰绿色夹紫色块状泥岩(9 1 3.8 m,S S S C 1 4,水下分流河道间,三角洲前缘亚相)富含油粉砂岩(9 0 0-9 0 2 m,S S S C 1 0,水下分流河道,三角洲平原亚相)黑色泥岩(8 9 2.3 5 m,S S S C 7,水下分流河道间,三角洲前缘亚相)席状砂(8 8 5.5 6 m,S S S C 4,含油粉砂岩,三角洲前缘亚相)含油粉砂岩(8 7 7.3 1-8 7 9.8 1 m,S S S C 2,水下分流河道,三角洲前缘亚相)黑色泥岩,富含介形虫(8 7 1.4 m,S S S C 1,滨浅湖相)。3.2 层序地层构型分析根据研究区高分辨率层序地层精细划分与对比及地层变化规律表明,S油层组厚度自北向南呈现逐渐增厚的趋势(图2),从北部的B 3-3-4 5 1井的5 2.1 m,经5 8 k m到南部的X 1 3-4 4-1 3 1井增厚为7 8.3 m,增厚了2 6.2 m,增厚率为5 0.3%。45 内蒙古石油化工2 0 2 3年第6期 图3 Z 4 4-J P 2 0 6井萨二油层组高分辨率层序地层分析图4 结论应用高分辨率层序地层学理论方法,依据钻井岩心、测井曲线等资料,对大庆长垣北部S油层组的地层进行了等时划分与对比,建立了沉积时间单元的高分辨率层序地层格架,并对S油层组内部层序构型进行了研究,认识如下:1、依据各级基准面旋回界面的识别标志及不同级次基准面升降变化记录的地层过程的相应特征,结合测井曲线和岩心资料等资料并进行综合分析,将大庆长垣北部萨油层组划分为1个中期旋回、5个短期旋回、1 8个超短期旋回。2、以中期旋回层序为整体控制,短期旋回层序为框架,超短期旋回层序为最小对比单元,论述了地层的划分与精细对比方法,对研究区萨油层组进行了等时地层划分与对比,建立了S油层组高分辨率层序地层格架。根据高分辨率层序地层剖面和岩心资料揭示了大庆长垣北部萨油层组地层自北向南逐渐减薄的地层模式。参考文献1 邓宏文,王洪亮,宁宁.2 0 0 0.沉积物体积分配原理 高分辨率层序地层学的理论基础.地学前缘,2 0 0 0,7(4):3 0 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