肯基亞克鹽下油田二疊系層序地層及沉積特征

摘 要

摘要：哈薩克斯坦肯基亞克鹽下油田二疊系為發(fā)育在石炭系碳酸鹽巖臺(tái)地上的一套陸源碎屑沉積，上覆巨厚的鹽丘。目前在該區(qū)并沒(méi)有建立起統(tǒng)一的層序地層格架，沉積相類(lèi)型和分布規(guī)律尚
摘要：哈薩克斯坦肯基亞克鹽下油田二疊系為發(fā)育在石炭系碳酸鹽巖臺(tái)地上的一套陸源碎屑沉積，上覆巨厚的鹽丘。目前在該區(qū)并沒(méi)有建立起統(tǒng)一的層序地層格架，沉積相類(lèi)型和分布規(guī)律尚琴清楚，儲(chǔ)層厚度薄、砂體形態(tài)多變，為鹽下二疊系油氣藏的勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)了困難。為此，在層序地層學(xué)理論的指導(dǎo)下，綜合利用巖心、測(cè)井、三維地震資料，以層序邊界特征為劃分依據(jù)，將鹽下二疊系劃分為SⅠ、SⅡ、SⅢ3個(gè)三級(jí)層序。在建立等時(shí)地層格架的基礎(chǔ)上，對(duì)該區(qū)的沉積相進(jìn)行了研究，根據(jù)巖心相、測(cè)井相和地震相，識(shí)別出辮狀河三角洲前緣、演淺海和三角洲前緣滑塌濁積體等沉積相類(lèi)型，同時(shí)分析了其沉積相特征，搞清了各層序內(nèi)部沉積砂體的平面展布規(guī)律，明確了辮狀河三角洲前緣和三角洲前緣滑塌濁積體為有利的儲(chǔ)集體。
關(guān)鍵詞：肯基亞克鹽下油田；二疊紀(jì)；層序地層學(xué)；沉積特征；地震勘探；測(cè)井；巖心；研究
    哈薩克斯坦肯基亞克鹽下油田二疊系油氣藏發(fā)現(xiàn)于1971年，油氣資源豐富，具有較大的勘探潛力，1997年該油田轉(zhuǎn)由中國(guó)方面開(kāi)發(fā)。但近幾年來(lái)一直沒(méi)有形成統(tǒng)一的層序地層格架，沉積體系研究不明，為油田勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)了難度。因此，應(yīng)用層序地層學(xué)的基礎(chǔ)理論，綜合利用巖心、鉆井、地震、測(cè)井等資料，對(duì)肯基亞克鹽下油田二疊系層序地層及沉積相展布進(jìn)行研究，對(duì)油氣勘探具有重要的理論和實(shí)際意義。
1 地質(zhì)背景
    肯基亞克油田位于濱里海盆地東緣的扎爾卡梅斯-延別克隆起區(qū)中部，鹽下二疊系為一套陸源碎屑巖沉積，地層厚度467～787m，為一向西北傾的單斜背景上發(fā)育的鼻狀構(gòu)造，面積約370km2，鉆井揭示自下而上地層依次為阿舍利階(P1as)、薩克瑪爾階(P1s)、阿爾琴階(P1ar)，主要由砂泥巖、砂礫巖交互組成。鹽下二疊系上覆為巨厚的孔谷階鹽丘，鹽丘厚度變化大，從幾十米到幾千米不等，下伏為石炭系碳酸鹽巖臺(tái)地。石炭紀(jì)晚期由于延別克隆起區(qū)的抬升，使中上石炭統(tǒng)全部剝蝕殆盡，與上覆的鹽下二疊系形成區(qū)域不整合接觸關(guān)系。
2 層序地層劃分及層序界面特征
根據(jù)巖心、測(cè)井、地震等資料的綜合研究，可將肯基亞克鹽下油田二疊系劃分為SⅠ、SⅡ、SⅢ3個(gè)三級(jí)層序，相對(duì)應(yīng)的4個(gè)層序界面分別為SB1、SB2、SB3、SB4(圖1)，層序SⅠ相當(dāng)手阿舍利階和薩克馬爾階下部，層序SⅡ相當(dāng)于薩克馬爾階上部和阿爾琴階下部，層序SⅢ相當(dāng)于阿爾琴階上部。每個(gè)層序的特征概述如下[1～2]。
 
    SB1是較大的區(qū)域不整合面，由石炭紀(jì)晚期地層區(qū)域性抬升剝蝕造成的，地震剖面上對(duì)應(yīng)一組連續(xù)性極好的強(qiáng)波谷，全區(qū)分布穩(wěn)定，易于識(shí)別、追蹤，界面之上上超現(xiàn)象明顯，界面之下具有削截反射。在巖性剖面上，界面之上全區(qū)穩(wěn)定分布30m左右的泥巖，自然伽馬和聲波時(shí)差曲線均為高值齒化箱型，界面之下為碳酸鹽巖，自然伽馬和聲波時(shí)差曲線突變?yōu)榈椭滴X化直線型。
SB2之上具有上超反射，之下具有頂超反射，界面上下常表現(xiàn)為巖性和電性的突變面，如界面之下為灰白色細(xì)砂、粉砂巖，自然伽馬和聲波時(shí)差曲線為齒狀鐘形或箱形，界面之上為灰色、深灰色泥巖，聲波時(shí)差和自然伽馬曲線為直線形。
   SB3被上覆地層上超并被下伏地層頂超，在全工區(qū)為強(qiáng)振幅反射，界面上常表現(xiàn)為巖性和電性的突變， 如界面之下的灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖向上突變?yōu)闇\灰色含灰礫粉砂巖。聲波時(shí)差和自然伽馬曲線由界面之下的高幅直線形轉(zhuǎn)變?yōu)榻缑嬷系南湫巍?/span>
    SB4為巖性突變面，界面之上為高速含鹽地層，界面之下為相對(duì)低速的砂泥巖地層，在地震剖面上為一個(gè)連續(xù)強(qiáng)反射同向軸，易于全區(qū)追蹤對(duì)比。在反射結(jié)構(gòu)上，界面上部為雜亂反射，界面下部多為平行或亞平行反射。
3 沉積相類(lèi)型及其展布特征
    通過(guò)巖心精細(xì)觀察、結(jié)合測(cè)井曲線、地震反射特征及地震相分析，在研究區(qū)鹽下二疊系識(shí)別出了辮狀河三角洲前緣、濱淺海和濁積體等沉積類(lèi)型，明確了沉積相的平面展布規(guī)律[3～4]。
3.1 沉積相類(lèi)型特征
3.1.1辮狀河三角洲前緣亞相
   辮狀河三角洲前緣亞相在3個(gè)層序中均有分布，巖礦特征表明巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低，穩(wěn)定礦物石英含量約35%，巖屑含量較高，約50%。顆粒呈棱角-半圓狀，分選中等-差，主要由淺灰色、灰色礫巖、含礫砂巖、粉-細(xì)砂巖和灰色、深灰色泥巖組成，砂巖中普遍含黃鐵礦(1.96%)。
   辮狀河三角洲前緣亞相主要由水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩和水下分流河道間組成[5]。辮狀河水下分流河道是辮狀河道入海后在水下的延續(xù)部分，該區(qū)巖心上可清楚地顯示出下粗上細(xì)的變化特征，一般從含礫砂巖到粉砂巖，河道底部沖刷特征明顯，礫石和泥礫發(fā)育(圖2)，上部砂巖主要發(fā)育各種交錯(cuò)層理、平行層理和波紋層理，自然伽馬和聲波時(shí)差曲線表現(xiàn)為下粗上細(xì)的正韻律，主要為低幅、低齒化-齒化鐘形、箱形。河口壩位于水下分流河道的前緣，底部為粉砂巖，向上主要為中、細(xì)砂巖，其中小型板狀交錯(cuò)層理、小型波狀層理和水平層理發(fā)育，自然伽馬和聲波時(shí)差曲線均為齒化漏斗形反韻律特征。遠(yuǎn)砂壩為辮狀河三角洲前緣末端沉積，巖性以粉砂和細(xì)砂為主，厚度薄，可見(jiàn)透鏡狀層理，自然伽馬和聲波時(shí)差曲線也為齒化漏斗形反韻律特征。分流河道間沉積常為粉砂巖與泥巖，顏色較深，多為灰色及灰綠色，自然伽馬和聲波時(shí)差曲線為高幅平直形。在地震剖面上，辮狀河三角洲沿傾向方向?yàn)榍胺e反射，沿走向方向?yàn)橥哥R狀或丘形反射[6]。
 
3.1.2濱淺海相
    濱淺海沉積在巖心上由灰色、灰綠色泥巖、粉砂巖，泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成，發(fā)育水平層理、波狀層理、塊狀層理，分選好。在測(cè)井曲線上自然伽馬和聲波時(shí)差均表現(xiàn)為高平值背景上的多個(gè)低值尖峰。在地震剖面上一般與平行和亞平行地震相相對(duì)應(yīng)，代表了水動(dòng)力條件相對(duì)較弱的沉積環(huán)境。
3.1.3濁積體
    濁積體為辮狀河三角洲前緣沉積物發(fā)生滑動(dòng)或滑塌而成的砂巖堆積體，往往位于三角洲前緣的主推進(jìn)方向前方的古地形低洼處，通常規(guī)模較小，呈小型透鏡體狀，厚度也較薄，本區(qū)濁積體巖性細(xì)，以粉-細(xì)砂巖為主，發(fā)育段成砂泥巖薄互層，砂巖中見(jiàn)變形構(gòu)造，并有沖刷面、遞變層理、波紋層理、塊狀層理等，近底部含泥礫或礫石，具有典型的鮑瑪序列，鮑瑪序列一般發(fā)育不完整，A、C、E段較為多見(jiàn)(圖3)。地震剖面上；響應(yīng)于丘形或透鏡狀反射特征。
 
3.2 沉積相的平面展布特征
    在建立層序地層格架的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)研究區(qū)巖心相、測(cè)井相、地震相綜合分析，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，明確了肯基亞克鹽下油田二疊系各個(gè)層序的沉積相展布規(guī)律。3個(gè)層序均發(fā)育辮狀河三角洲前緣、濱淺海和濁積體沉積，各層序沉積相展布特征相似，表現(xiàn)為辮狀河三角洲前緣從東南或東北方向由盆地邊緣向盆地中心延伸，周?chē)l(fā)育濱淺海沉積。在三角洲前緣向盆地延伸的前方，因三角洲前緣發(fā)生滑塌，形成了土豆?fàn)畹那熬壔鷿岱e體?？傮w上從盆地邊緣向盆地中心，泥質(zhì)含量增大、砂質(zhì)含量減少、砂層變薄，層序SⅠ和SⅢ的物源來(lái)自東南方向，層序SⅡ的物源與層序SⅠ、SⅢ不同，為東北方向(圖4)[7]。
4 結(jié)論
    1) 根據(jù)巖心、測(cè)井和地震資料，依據(jù)層序邊界特征，將肯基亞克鹽下油田二疊系劃分為SⅠ、SⅡ、SⅢ3個(gè)三級(jí)層序，層序SⅠ相當(dāng)于阿舍利階和薩克馬爾階下部，層序SⅡ相當(dāng)于薩克馬爾階上部和阿爾琴階下部，層序SⅢ相當(dāng)于阿爾琴階上部。
    2) 肯基亞克鹽下油田二疊系主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣、濁積體和濱淺海沉積。層序SⅠ、SⅢ辮狀河三角洲前緣從東南方由盆地邊緣向中心延伸，層序SⅡ辮狀河三角洲前緣從東北方由盆地邊緣向中心延伸，周?chē)鸀闉I淺海沉積，在三角洲前緣向盆地延伸的前方發(fā)育了土豆?fàn)畹娜侵耷熬壔鷿岱e體。
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(本文作者：王一博1 朱筱敏1 王繼平2 李德江3 杜金玲4 1.中國(guó)石油大學(xué)石油天然氣成藏機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院；3.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院廊坊分曉；4.東方地球物理公司井幣地震中心)