春光油田残余地层对比方法及地层发育模式

李伟才，杨晓培，王克杰，赵蕊

1.中国石化河南油田分公司博士后科研工作站，河南南阳473132；2.中国地质大学（武汉）博士后科研流动站，湖北武汉430074；3.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州450018；4.中国石化河南油田分公司信息中心，河南郑州450018

春光油田残余地层对比方法及地层发育模式

李伟才1，2*，杨晓培3，王克杰3，赵蕊4

1.中国石化河南油田分公司博士后科研工作站，河南南阳473132；2.中国地质大学（武汉）博士后科研流动站，湖北武汉430074；3.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州450018；4.中国石化河南油田分公司信息中心，河南郑州450018

春光油田位于准噶尔盆地西部车排子凸起，经历了多期强烈构造运动，地层缺失严重，残余地层分布不均。综合运用地震、岩芯及测井资料，在对不同级别层序界面识别基础上，结合地层基准面旋回分析，并依据地层接触关系，对春光油田古近系、白垩系残余地层对比方法进行研究，最终建立了地层发育模式，对该油田残余地层的细分对比具有指导意义。研究结果表明，通过对不同级别层序界面的识别及地层旋回分析结果所建立的地层格架，可使春光油田古近系、白垩系地层划分对比具有等时性。不同成因类型地层，其对比方法有所差异，建立的地层对比方法及对比原则适用于春光油田小层对比，可用来有效识别不同成因类型地层的缺失层位及缺失厚度。

准噶尔盆地；车排子地区；春光油田；残余地层；层序界面；地层对比

引言

春光油田位于新疆准噶尔盆地西北缘，区域构造上位于盆地西部隆起车排子凸起东部。准噶尔盆地为多期叠合盆地，前人研究认为，其形成和演化可划分为3个阶段：晚海西早期（晚石炭世）初始形成阶段、晚海西中晚期—中燕山期（二叠纪—侏罗纪）强烈隆升阶段和晚燕山期（白垩纪）-喜马拉雅期（新近纪-第四纪）缓慢沉降阶段［1-4］。准噶尔盆地受北天山造山带阻挡，整个西南地区强烈隆升，红车断裂等断层具有不同程度的动荡性升降运动，由于每次沉降幅度较小，三叠系-白垩系分布范围总体较小，残留厚度小，地层缺失严重，地层多为超覆尖灭，地层层序格架非常复杂［5-7］。

如何准确建立多期构造作用下残余地层格架及进行地层对比，是该区油气勘探的关键。目前，针对春光油田这种复杂残余地层的划分对比，相关研究较少。为此，本文通过对准西车排子地区春光油田古近系、白垩系层序地层学的研究，依据不同地层成因类型，形成了针对残余地层的对比方法，建立了春光油田古近系、白垩系残余地层发育模式，研究成果对于准西车排子地区具有相似特征的残余地层对比及其油气勘探具有重要理论及实践意义。

1 地质概况

车排子凸起是一个形成于晚海西早期（晚石炭纪）的三角形古凸起，主体呈北西-南东走向，该凸起经历了初始形成、强烈隆升和缓慢沉降等3个演化阶段，形成了南东厚、西北薄的地层格架［8-9］。同时，该地区自二叠系至侏罗系普遍遭受剥蚀，侏罗系之上地层直接超覆沉积于石炭系基岩之上［10］。

春光油田位于车排子凸起的东部，其西北部邻近扎伊尔山，东部紧邻昌吉凹陷，南部与四棵树凹陷相接，区域总面积为1 023 km2，是一个具有多层系、多油品、多圈闭类型的复合油气聚集区域（图1）。总体上，春光油田为一单斜构造，走向呈东南倾，受车排子构造作用影响，该地区地层自下而上发育古生界石炭系（C），中生界白垩系（K），新生界古近系（E）、新近系（N）［11］，本次研究层位为古近系和白垩系。

图1 春光油田区域构造位置及地质构造特征Fig.1 Regionalstructural position and geological structure in Chunguang Oilfield

2 层序界面识别

层序地层最本质的特征是旋回性和分级性，因此，在进行层序分析时必须确定不同级次的层序界面和成因类型［12-15］。本次层序地层划分利用地震、测井、岩芯等资料，分别对地震层序界面及测井层序界面进行识别，然后结合地层旋回分析结果，最终建立春光油田古近系、白垩系层序地层格架。

2.1 地震层序界面（二级层序界面）

车排子地区在不同演化阶段发育多个区域沉积间断面，这些沉积间断面构成了春光油田不同级别的层序地层，是识别地层层序界面的重要标志之一。对层序界面的逐一识别，便可实现层序地层划分。

通过对春光油田地震反射同相轴终止特征的分析，可将春光油田地层与层序边界之间的接触关系划分为5种类型：整合-削截、上超-整合、上超—削截、整合-下切谷及整合-整合（图2）。这5种地层与层序边界的接触关系，对应春光油田5种不整合面形态，为地震层序界面识别提供了基础。

利用地震资料，春光油田古近系、白垩系共可识别出3个二级层序界面：新近系底界面（SBN）、古近系底界面（SBE）及白垩系底界面（SBK）（图3）。

图2 春光油田不整合面形态及其特征Fig.2 Form and characteristicsof surfaceof uncon form ity in Chunguang Oilfield

图3 春光油田二级层序界面识别结果Fig.3 Identification resultsof second-order sequence interface in Chunguang Oilfield

这些层序界面均为区域性不整合面，在地震剖面上，反射同相轴表现为强振幅、长连续性的特征，可见界面（SBK、SBE）之上地层的超覆和界面（SBE、SBN）之下地层的剥蚀现象，在白垩系底部部分地区发育下切谷。

2.2 测井层序界面（三级层序界面）

在地震层序界面识别基础上，选取全区有代表性的井作为标准井，依据测井曲线及岩性的垂向变化特征，进一步对古近系、白垩系内部层序界面进行识别。

由于残余地层内部缺失地层厚度及缺失地层层位均差异较大，地层对比过程中标准井的选取有别于常规地层。本次地层划分对比中，依据车排子地区地层发育特征，选取研究区内东部春109E井作为标准井，该井全井段地层发育最为完整。依据春109E井的测井曲线形态及岩性垂向变化，在古近系内部识别出了3个标志层，可将古近系由下至上划分为4个砂层组（图4a）；在白垩系内部识别出了5个标志层，可将白垩系由下至上划分为6个砂层组（图4b）。这些标志层岩性均为较为稳定的泥岩，其界面上下岩性、岩相、测井相等方面差异均较为明显，可作为标志层的划分依据。

图4 春光油田春109E井三级层序界面特征Fig.4 Third-order sequence interface characteristicsofWellC109E in Chunguang Oilfield

3 地层旋回分析

地层旋回受多方面因素控制［16-18］，对地层旋回的分析，也是地层划分对比工作的重要内容。根据高分辨率旋回层序地层学原理，按照地层的级次性特点，将春光油田古近系、白垩系旋回划分为3种级别：长期旋回、中期旋回和短期旋回。

长期旋回由地震反射层划分确定，其界限对应春光油田的二级层序界面，该级别旋回性在全区可利用地震资料追踪对比。中期旋回由测井相与地质相旋回划分确定，其界限对应春光油田的三级层序界面（标志层），该级别旋回性利用测井资料在全区可对比。短期旋回受中期旋回基准面的控制，依据短期旋回划分结果，确定春光油田小层划分的数目及界限。根据高分辨率旋回性层序地层学原理，按照地层的级次性特点，春光油田白垩系内部由下至上可划分出16个短期半旋回，6个中期半旋回，3个长期半旋回；古近系内部由下至上可划分出9个短期半旋回、4个中期半旋回和2个长期半旋回。

在旋回分析基础上，结合层序界面识别结果，构建了春光油田古近系、白垩系地层格架（图5）。春光油田白垩系最多可划分6个砂组，细分16个小层；古近系最多可划分4个砂组，细分9个小层。

图5 春光油田古近系、白垩系地层格架划分Fig.5 Stratum framework of palaeogeneand cretaceoussequence in Chunguang Oilfield

4 小层对比方法

对春光油田这种残余地层而言，在确定二级与三级层序界面之后，便是小层的细分对比。由于地层的超覆尖灭或剥蚀尖灭，导致地层横向厚度变化较大，对比过程中往往存在“找不到层”、“可对比性差”等问题，因此，残余地层中的小层细分对比是难点。

本次小层对比过程中，在地层旋回对比基础上，充分考虑地层的接触关系，不同地层类型内部残余小层不同，对比方法有所差异，也体现了残余地层对比与常规地层对比方法上的差异。在超覆尖灭地层内部，地层沿不整合面由下至上逐层超覆，上部小层分布范围大、横向对比性好，对比过程中应从上往下逐层对比（图6a）。在剥蚀尖灭地层内部，地层沿不整合面由下至上逐层剥蚀，下部小层分布范围大、横向对比性好，对比过程中应从下往上逐层对比（图6b）。

图6 不同地层类型小层对比模型Fig.6 M odelof substrata correlation in different typesof stratum

除此之外，由于车排子地区特殊的地质构造特征，地层由西北往东南方向地层逐渐变厚，在小层对比过程中，不管超覆尖灭或剥蚀尖灭地层，都需沿物源方向“由远及近、由厚向薄”进行对比，保证小层对比的准确性。

5 地层发育模式

依据上述小层对比方法，对全区小层进行了细分对比，构建了春光油田古近系、白垩系连井地层剖面（图7）及地层发育模式（图8）。春光油田受多期构造运动影响，地层至东向西逐层遭受剥蚀或超覆，地层厚度横向变化大：区块东部的井（春109E井处）地层发育相对最完整，厚度最大；至区块中部（春54井、春6井处）地层剥蚀严重，残余地层仅为EII和KIV砂组；再往西至春2-3井处，整个白垩系均缺失；春2-3井以西古近系也逐渐被剥蚀，新近系直接上覆石炭系。总体而言，春光油田古近系、白垩系物源主要来至西北方向，但受地形及构造影响，残余地层具有东南厚西北薄的特征。

春光油田古近系、白垩系内部均是上部地层为剥蚀尖灭，下部地层为超覆尖灭。在剥蚀尖灭地层内部，地层越靠下，分布范围越大，最底部地层分布范围最大，如EII砂组在古近系内部分布范围最广，KIV砂组在白垩系内部（下切谷地层除外）分布范围最大。在超覆尖灭地层内部，地层越靠下，分布范围越小，最底部地层分布范围最小。

图7 春光油田古近系、白垩系连井地层剖面Fig.7 Wellstratigraphic section of palaeogeneand cretaceoussequence in Chunguang Oilfield

图8 春光油田古近系、白垩系地层发育模式Fig.8 Stratum developmentmodelof palaeogeneand cretaceoussequence in Chunguang Oilfield

通过地层剖面及地层发育模式的研究，可有效识别残余地层内部不同类型地层的缺失层位及缺失厚度，对于春光油田这种残余地层的细分对比及油气勘探具有重要的理论及实践意义。

6 结论

（1）在不同级别层序界面识别基础上，结合地层基准面旋回性分析，构建了春光油田古近系、白垩系地层格架，白垩系可划分6个砂组，细分为16个小层；古近系可划分4个砂组，细分为9个小层。

（2）与常规地层对比不同的是，在残余地层中，小层的细分对比需充分考虑地层的接触关系及物源方向，在超覆尖灭地层内部，对比过程中应从上往下逐层对比；在剥蚀尖灭地层内部，对比过程中应从下往上逐层对比。不管超覆尖灭或剥蚀尖灭地层，都需采用沿物源方向“由远及近、由厚向薄”的对比原则，能提高残余地层对比的准确性。

（3）文中建立的春光油田古近系、白垩系地层发育模式，既表征了不同砂层组相对位置、分布范围及横向变化规律，又显示了地层在不整合面附近的接触关系，对于具有相似特征的残余地层对比及其油气勘探具有重要意义。

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编辑：杜增利

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

M ethod and DevelopmentM odelof Strata Correlation on Residual Strata of Chunguang Oilfield

LIWeicai1，2*，YANG Xiaopei3，WANG Kejie3，ZHAO Rui4
1.PostdoctoralWork station，Henan Oilfield Branch Corporation，SINOPEC，Nanyang，Henan 473132，China
2.PostdoctoralWork station，ChinaUniversity ofGeosciences，Wuhan，Hubei430074，China
3.Exploration&Production Research Institute，Henan Oilfield Branch Corporation，SINOPEC，Zhengzhou，Henan 450018，China
4.Information Center，Henan Oilfield Branch Corporation，SINOPEC，Zhengzhou，Henan 450018，China

Chunguang oilfield is located on the Chepaiziuplift in western Junggar Basin，which has undergonemulti-phase intense tectonicmovements，and is characteristic of a serious strata loss，and uneven distribution of the residual strata.Using seism ic，core and log data，and based on the stratigraphic base level cycle analysis and on the stratigraphic contact，wemade researches onmethods for residual stratigraphic correlation of the Paleogene and Cretaceous strata in Chunguang oilfield，and established a stratigraphicmodel，which is instructive to the subdivision and contrastof the residual strata.Results show that the subdivision and contrastof the Paleogene and Cretaceous strata in Chunguang oilfield can be isochronous，through the stratigraphic framework established on different levels of sequence boundary identification and analysis of stratigraphic cyclicity.Comparison methods vary for different genetic types of formations.The strata correlation method and contrast principle established in the paper are applicable to small layer contrastof Chunguang oilfield，and can be used to effectively identify them issing formationsand thicknessof differentgenetic typesof formations.

Junggar Basin；Chepaiziarea；Chunguang Oilfield；residualstratum；sequence boundary；strata correlation

李伟才，1983年生，男，汉族，湖北孝感人，博士，主要从事油气田开发地质方面的研究工作。E-mail：liwc2008@sina.com.cn

杨晓培，1959年生，男，汉族，重庆江北人，教授级高级工程师，主要从事油气田开发方面的研究工作。E-mail：yxp19591007@163.com

王克杰，1963年生，男，汉族，山西闻喜人，教授级高级工程师，主要从事油田滚动勘探与油藏评价方面的研究工作。E-mail：846127869@qq.com

赵蕊，1981年生，女，汉族，河南南阳人，工程师，主要从事油气田开发数据库维护工作。E-mail：350223650@qq.com

10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.04.03

1674-5086（2016）03- 0037-09

TE122

A

http：//www.cnki.net/kcms/detail/51.1718.TE.20160504.1641.002.htm l

李伟才，杨晓培，王克杰，等．春光油田残余地层对比方法及地层发育模式［J］．西南石油大学学报（自然科学版），2016，38（3）：37-45．

LIWeicai，YANG Xiaopei，WANG Kejie，etal．Method and DevelopmentModel of Strata Correlation on Residual Strata of Chunguang Oilfield［J］．Journalof Southwest Petroleum University（Science&Technology Edition），2016，38（3）：37- 45．

2014- 06-04网络出版时间：2016- 05-04

李伟才，E-mail：liwc2008@sina.com.cn

中国石化河南油田博士后课题（J2013-0092）。