辽河滩海西部凹陷沙一、二段层序划分与含油气性分析

2016-08-24刘媛媛

石油地质与工程 2016年4期

关键词：层序低位砂体

刘媛媛

(中国石油辽河油田勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010)

辽河滩海西部凹陷沙一、二段层序划分与含油气性分析

刘媛媛

(中国石油辽河油田勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010)

辽河滩海西部凹陷沙一、二段对应一个完整的三级层序，可划分为3个体系域5个准层序组，各准层序组全区地震可识别追踪，砂体展布规律受基准面旋回控制，低位期砂体沉积具有“填平补齐”特征，砂体广泛发育；水进域早期砂体在研究区北部较发育，晚期整体向岸收缩；高位期砂体规模有所扩大。利用录井、测井解释成果及试油成果对各准层序组含油气性进行统计分析显示，SQ3低位体系域准层序组Ⅱ(沙二上)和水进体系域准层序组Ⅰ(沙一下)是主要的含油层系，寻找岩性圈闭有利。

辽河滩海西部凹陷；层序地层；体系域；准层序组；含油气性

辽河滩海西部凹陷是陆域西部凹陷向海域的延伸，西部与陆域西斜坡相连，东部以海南-月东断层为界，北部为东断西超的箕状断陷，南部受葫芦岛凸起影响，转变为"三凸两洼"的构造格局，整体包括西部斜坡带、葫芦岛凸起、笔架岭-岭南构造带、仙鹤月牙构造带等多个次级构造单元。

经过多年勘探，滩海西部凹陷在正向构造带发现了东一段、东二段、东三段、沙一、二段和沙三段等多套含油层系，相继建成了笔架岭、海南-月东等多个大型油气田。目前滩海西部正向构造带勘探已达到较高程度，要想寻求勘探突破，勘探方向不得不转向斜坡带-坡洼过渡带的地层岩性油气藏[1]。

1　层序格架及体系域划分

辽河滩海西部凹陷古近系自下而上发育沙河街组沙四段、沙河街组三段、沙河街组二段、沙河街组一段、东营组。根据层序成因、古生物组合特征、岩性组合及电性特征、地震剖面反射终止关系等因素分析，古近系内部共发育5个区域性不整合面，分别为沙四段底界面(地震反射T5界面)、沙三段底界面、沙一、二段底界面(地震反射T4界面)、东营组底界面(地震反射T3界面)及东营组顶界面(新近系馆陶组底界面，地震反射T2界面)，5个区域性不整合面分别与盆地构造演化过程中5次大的构造事件造成的5个构造界面对应。古近系可以划分为4个三级层序[2]，分别是SQ1(沙四段)、SQ2(沙三段)、SQ3(沙一、二段)和SQ4(东营组)。此次重点针对SQ3进行细化研究。

通过对初始湖泛面、最大湖泛面的识别与追踪，层序可划分为低位体系域、水进体系域和高位体系域。研究区SQ3初始湖泛面与最大湖泛面具有以下特点：

初始湖泛面：在地震反射特征上，其所对应的同相轴表现为中强振幅连续性的反射特征，初始湖泛面之上同相轴大幅度上超，为平行、亚平行反射；初始湖泛面之下为沙二段大套砂砾岩组合，同相轴反射特征为杂乱或空白反射，测井曲线较为平直；岩相上，初始湖泛面对应一套厚度30～50 m深灰色纯泥岩，分布范围广。

最大湖泛面：地震反射特征表现为一组中等强度、平行亚平行的反射同相轴，连续性好，平面上能进行区域性追踪；最大湖泛面之上，靠近物源区位置以叠瓦状、顶超型前积反射为特征(如锦129-锦130井区附近)，湖区则以空白反射或低频弱振幅席状反射为特点，钻井揭示为大套泥岩；测井曲线较为平直，邻近基线；岩相上，最大湖泛面对应一套灰色质纯泥岩，局部发育油页岩。

2　准层序组划分及其沉积特点

2.1准层序组划分

准层序是层序地层分析中最基本的沉积单元，是一个以海(湖)泛面或与之相对应的层序界面为界面，在成因上有联系的相对整一的一套岩层或岩层组。准层序组是由一组成因相关的且具有特定叠加方式的准层序构成，厚度从几米至几百米，时间从几万至几十万年。识别手段包括岩心、露头、测井曲线等，一部分规模较大的准层序组在地震资料上可以识别[3-5]。一个体系域可以包括一个或多个准层序组。

此次划分准层序组，除考虑岩性组合、沉积旋回、测井曲线形态等标识外，还考虑了地震资料的识别尺度，使划分在地震资料上有可操作性。综合分析将SQ3划分为3个体系域5个准层序组，其中低位体系域对应沙二段划分两个准层序组(沙二上、下)，水进体系域对应沙一中下段划分两个准层序组(沙一中、下)，高位体系域对应沙一上段为一个准层序组，其中低位体系域下部准层序组(沙二下)底界面为层序界面，其它为不同期次的湖泛面。各准层序组界面全区地震可识别并能够区域追踪(图1)。

研究区准层序组可划分为以下三种类型[6-7]:

图1　准层序组地震剖面特征

(1) 进积式准层序组，主要出现在低位体系域早期以及高位体系域时期。沉积物供给速率大于新增可容纳空间的形成速率。自下而上沉积物粒度逐渐变粗，砂岩单层厚度增大，泥岩厚度减小，总体砂/泥比值增大。测井曲线为漏斗型-舌型组合。

(2)退积式准层序组，主要出现在水进体系域中，沉积物供给速率小于新增可容纳空间的形成速率。自下而上沉积物粒度逐渐变细，砂岩单层减小，砂/泥比值有所变小。测井曲线多为箱型-齿化箱型-钟型组合。

(3)加积式准层序组，主要出现在湖侵体系域和高位体系域中，沉积物供给速率约等于新增可容纳空间的形成速率，自下而上沉积物粒度、砂/泥比值没有明显变化。测井曲线形态多为齿化箱型-钟型组合。

2.2沉积展布特征

SQ3沉积期，研究区古地貌相对平缓，湖盆水体较浅，总体以滨浅湖沉积环境为主，半深湖-深湖范围较为局限。区内受葫芦岛物源、西八千-欢喜岭物源及中央凸起物源等多支物源供给，整体以扇三角洲-湖泊沉积体系为主，局部发育滨浅湖滩坝沉积[8]。

低位域时期是SQ3的发育初期，湖盆处于初始扩张期，范围较小，可容纳空间的增长速率小于沉积物的供给速率，盆地沉积具有"填平补齐"的特点，形成进积式准层序组。低位域2个准层序组扇体发育规模大，扇体前端北部延伸至时1-仙鹤5井连线附近，南部笔架岭物源与中央凸起物源通过鞍部相连，半深湖-深湖区范围局限(图2a、b)。

水进域时期，断裂活动加剧，湖盆扩张，湖平面快速上升，沉积地形平坦，沉积物的供给速度小于可容纳空间的增长速率，形成退积式准层序组。湖平面的升降变化使滨浅湖区向岸线方向迁移，滨浅湖相十分宽阔，沉积环境由低位域的扇三角洲前缘沉积转为滨浅湖沉积环境，这一变化过程表现在岩相上为灰色泥岩含量增加，泥岩单层厚度增大，以砂泥薄互层转化为纯泥岩沉积为特点。水进体系域准层序组Ⅰ沉积时期，研究区北部仍有一支物源沿古地貌低洼地带向盆地中心发育，在时1井区附近与中央凸起北部海外河物源交汇(图2c)。水进体系域准层序组Ⅱ沉积期，扇体迅速向岸收缩，湖盆范围达到最大(图2d)。

高位域时期，沉积基准面由上升转为下降，可容纳空间增长速率小于等于或小于沉积物供给速率，形成进积/加积式准层序组。研究区内扇体规模较水进域准层序组Ⅱ沉积期变大(图2e)，葫芦岛物源、欢喜岭-西八千物源延伸至架东1-锦131-锦312井区，中央凸起供源能力增强，在其周缘发育小型扇体。

图2　准层序组沉积相平面图

3　准层序组与含油气性关系分析

从录井显示及测井解释成果来看，低位体系域准层序组显示较为活跃，显示级别从荧光、油迹、油斑至富含油；从测井解释成果及试油成果来看(图3)，低位体系域准层序Ⅱ(沙二上)含油气性较准层序组Ⅰ(沙二下)好，研究认为，SQ3沉积初期，砂体较为发育，单层厚度较大，各砂层相互连通，对油气封堵不利；低位域晚期，湖盆范围有所扩大，砂泥分异性明显变好，单层厚度变薄，横向变化较快，为岩性圈闭的形成提供有利条件。同时，初始湖泛面发育一套30～50 m厚度的泥岩，质纯且全区稳定分布，是低位域准层序组Ⅱ(沙二上)油气成藏的重要因素。

对于水进体系域及高位体系域来说，从录井显示、测井解释成果及试油成果来看(图3)，水进体系域下部准层组Ⅰ(沙一下)含油气性明显好于上部准层序组Ⅱ(沙一中)。分析原因认为，水进体系域下部准层序组砂体较上部发育，砂泥分异性好，有利于成藏，同时水进域顶部为SQ3最大湖泛面，泥岩厚度大，封堵性较好，为油气成藏的有利因素。

通过细化层序，提高了研究精度，进一步明确了SQ3低位体系域准层序组Ⅱ(沙二上)和水进体系域准层序组Ⅰ(沙一下)为研究区主要的含油层系，是下一步寻找岩性目标的重点勘探层系。