塔东地区寒武系储层沉积相特征研究

2014-12-01刘洋中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

长江大学学报(自科版) 2014年31期

刘洋（中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

目前塔里木东部地区（简称塔东地区）油气勘探程度较低，尤其是对其深部盆地区碳酸盐储层研究十分不足。为此，笔者对塔东地区寒武系储层沉积相特征进行了研究，以便为该研究区的勘探开发提供帮助。

1 地震相识别

为了区分台内相带、台地边缘相带及盆地相带，在钻、测井资料分析基础上，重点通过地震剖面的解释，识别不同的地震反射结构［1］。塔东地区寒武系地震相如图1所示。台地区、台缘区、斜坡区和盆地区具有明显不同的地震响应特征，台地区具有板状外形，中－强振幅，平行－亚平行，连续性较好，夹弱振幅不连续杂乱－波状－弱前积反射（见图1（a））；台地边缘区发育礁（丘）滩复合体，丘状外形，滩体杂乱反射或空白反射特征（见图1（b））；台缘斜坡相具有向深海方向前积的楔状单元外形，中－强振幅特征，具斜交前积反射结构、叠瓦前积结构（见图1（c））；盆地区包括陆棚和深海盆地，陆棚表现为亚平行外形，中强振幅，连续性好（见图1（d）），深海盆地呈典型的席状展布特征，中－强振幅，连续性好，平行稳定，反映出一种低能环境下的泥岩、页岩沉积（见图1（e）），两者仅依靠地震相很难区分，还需依靠地层厚度门槛值来划分。因此，在地震剖面上把较大的礁（丘）、滩复合体及向盆地区沉积厚度快速减薄作为判断台地边缘的证据，把台地边缘丘状外形、滩体杂乱反射或空白反射与台地内中频、中－强振幅，平行－亚平行，连续性较好的地震相区分开，作为台地边缘与台内的边界。

图1 塔东地区寒武系识地震相图

2 古地貌分析

塔东地区寒武系地层保存较完整，没有大的不整合界面造成地层的明显剥蚀和缺失，通过地层厚度基本可以恢复其沉积期的古地貌形态。寒武系塔中和塔东西部碳酸盐岩沉积厚度大，相对于盆地区形成2个台地坡折，西部的罗西地区也具有沉积厚度明显增大的特征，是形成古碳酸盐岩台地的地形条件。从塔东地区寒武系古地貌图所揭示的地貌特征来看，塔中－古城2级隆起坡折的地貌特征一直存在，罗西台地早寒武世台地坡折不明显（见图2（a）），到中寒武和晚寒武世也具有台地边缘坡折的特征（见图2（b）和图2（c））。即东西两侧古地貌高、碳酸盐岩沉积厚度大，中部沉积厚度薄、古地貌低的特征，地貌高部位呈南北向弧形展布，在古城和罗布泊地区分别形成2个地貌坡折。

图2 塔东地区寒武系古地貌图

图3 塔东地区寒武统碳酸盐岩台地边缘在不同地区具有的不同形态

塔东地区存在古城台地和罗西台地，台地至盆地区也发育不同形态和规模的坡折。从一系列厚度形态表现的古地貌特征可以看出，轮东－古城坡折带呈反“S”形南北方向延伸，北宽南窄，坡折带以东为满加尔凹陷深海欠补偿沉积，坡折带以西为塔中碳酸盐台地相沉积。受早期构造活动控制，罗西坡折带坡度较大，海平面升降对坡折带的横向迁移影响不大，寒武纪主要表现为多期坡折垂向叠加的特征。

古城、满南、草南的地震剖面揭示出塔东碳酸盐岩台地边缘寒武统在不同地段具有不同的形态（见图3）。北部草南地区中、上寒武统具有台地边缘形态，中寒武统顶面具削截特征，台地边缘倾伏较缓，上寒武统形成较陡的台地边缘形态，且向盆地内迁移，呈进积的叠置样式，为镶边削蚀型；中部满南地区寒武系台地边缘不明显，厚度变化不大，为弱镶边型；南部古城地区寒武系具有明显的镶边型台地边缘形态，在边缘带内发育大型前积结构。

3 沉积相预测

3.1 早寒武世

早寒武世时期，塔东地区处于克拉通边缘坳陷强烈拉张环境中［2］，由于海水大规模入侵，满加尔一带形成深坳陷槽盆，沉积中心位于满东1井附近。塔东1井、塔东2井、米兰1井和英东2井见下寒武统为一套深海槽盆相泥岩夹含泥灰岩沉积。，塔里木西部为塔西克拉通内坳陷主要为一套台地相碳酸盐岩沉积，塔参1井下寒武统钻遇一套局限台地潮坪相白云岩。古城地区处在碳酸盐岩缓斜坡，北部沿着孔雀河一带为深海盆地相沉积（见图4）。早寒武世时以深水盆地相沉积为主，沉积中心在满东1井附近，主要为黑色泥岩和硅质岩沉积。盆地内发育4个小规模的盆底扇，分布在英吉苏凹陷内和满加尔凹陷的东端［3］。台缘斜坡相呈南北向条带状在盆地的东西两侧发育，相带比较狭窄，西部古城－轮南斜坡相带平均宽约28km。塔里木盆地东部罗布泊地区下寒武统为台地相白云岩和泥晶灰岩，表明在早寒武世时期罗布泊东部地区也发育碳酸盐台地。罗西斜坡带宽约15km，坡度相对较平缓。斜坡带向陆一侧与开阔台地相连，开阔台地西南为半局限台地。在2个碳酸盐台地相区与满加尔槽盆相区之间应存在台盆过渡相带，虽未钻揭下寒武统的过渡相带的探井，但地震剖面上轮东－古城地区和罗西地区均见台地边缘相的反射特征。

图4 塔东地区早寒武世沉积相平面图

图5 塔东地区中寒武世沉积相平面图

3.2 中寒武世

从中寒武世开始，该研究区开始大规模海退，深海盆地相明显萎缩，塔西地区主要为局限台地－开阔台地相［4］，塔参1井中寒武统沉积了一套局限台地相白云岩夹潟湖相膏质白云岩（见图5）。满加尔凹陷仍是该时期的沉积中心，塔里木盆地南缘的塔东1井和塔东2井为浅海陆棚灰岩、泥灰岩沉积，塔里木盆地东部的米兰1井和英东2井为台缘斜坡相泥岩、含泥白云岩和白云质泥岩沉积，而半局限台地由于海水退却演化为局限台地，各相带相继向西迁移，古城斜坡相区出现5个台缘礁滩体沉积，地震剖面上呈低幅丘形，见低角度叠瓦状结构，平面上这几个狭长的礁滩体沿着斜坡带呈雁列状排列，岩性主要为凝块石灰泥丘，是早期台地边缘相带的识别标志。地震剖面显示轮东－古城台地边缘由于海平面下降，向东迁移了约20km。罗西坡折带主要表现为垂向加积特征，台地与深水盆地间广泛发育陆棚斜坡相和浅水陆棚相。

3.3 晚寒武世

晚寒武世和中寒武世沉积相平面展布特征大体相似，具有很好的继承性，槽盆范围继续变小，台地边缘相带、礁滩复合体继续向盆地方向迁移、生长，主要为层纹石灰泥丘、叠层石灰泥丘和隐藻礁等（见图6）。礁滩复合体具明显的建隆特征，在地震剖面上呈丘形，内部见大规模的高角度前积结构。古城地区台地边缘与礁滩复合体伴生发育浅滩相沉积。孔雀河一带发育瘤状灰岩与泥页岩的互层，属于灰岩盆地过渡页岩盆地。塔东1井和塔东2井见浅海陆棚相沉积，岩性以泥灰岩、泥岩和含泥灰岩为主，英东2井、米兰1井一带发育台地边缘的垮塌沉积以及碳酸盐岩浊流沉积，属于台地前缘的斜坡沉积，含泥白云岩、泥岩和白云质泥岩，局部发育水平纹层。塔里木盆地东部罗西1井上寒武统主要为灰白色残余藻砂屑白云岩和砂屑白云岩，薄片下可见到明显的被白云石化的砂屑颗粒［5］，为典型台地边缘浅水滩沉积特征。