鄂尔多斯盆地延长组前积反射结构及地质意义

冯 雪，高胜利,1b，刘永涛

FENG Xue1，GAO Sheng-li1a,1b，LIU Yong-tao2

1.西安石油大学 a.地球科学与工程学院, b.陕西省油气成藏地质学重点实验室, 陕西 西安 710065; 2.中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院，陕西 西安 710021

1.Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China; 2.Changqing Branch, Geophysical Research Institute, BGP, CNPC,Xi'an 710021, China

0 引言

随着勘探开发的深入，地震技术与认识也在不断突破，但对于地震反射的层序划分和内部微构造解释的认识难以统一[1-5]。确定地震相的具体地质含义有利于快速准确的评价储层，前积反射的分类、前积反射的结构特征及其地质含义是研究的重点。关于鄂尔多斯盆地前积反射的研究多注重于前积的沉积微相预测、古水流方向判断和砂泥岩分布[6-9]。地震前积反射与地质前积体之间的关系还需深入研究，这需要建立切片技术、振幅和方差属性分析等方法得出的有关沉积环境的结果与地震剖面中直接观察的前积反射结构之间的联系[10-15]。利用地震相与测井解释相结合，对鄂尔多斯盆地西南地区延长组的前积反射结构及其对应的地质意义进行研究，总结出前积反射不同形态对应的沉积环境、地质含义。

1 概述

陇东地区位于盆地西南部，古地形总体呈现西南低东北高的格局，前积由西南向东北发育（图1）。前人通过应用测井资料进行沉积相研究，发现延长组以辫状河三角洲和曲流河三角洲—湖泊沉积体系为主，伴有深水重力流沉积。而通过对前积反射的综合研究发现，延长组半深湖—深湖相沿环县、庆城、合水等地区十分发育，为研究陇东地区前积反射特征与其地质意义，从前积反射结构形态出发，对研究区进行综合解释。对鄂尔多斯盆地延长组前积反射进行精细解释后发现，陇东地区前积反射角度高、延伸距离短、前积现象明显，且有8种典型结构，这8种地震相分别有不同的地质意义。

图1 鄂尔多斯盆地区域地质图Fig.1 Regional geological map of Ordos Basin

2 前积反射特征及意义

在鄂尔多斯盆地西南部地区延长组发现8种地震相（图2），每一种地震相其形状、振幅、连续性、范围等均有其各自的特点，研究地震相中前积反射的结构及其对应的地质含义有利于了解研究区的沉积环境、储层分布，为寻找有利油藏做铺垫[16-22]。

图2 地震相描述Fig.2 Description of seismic facies

2.1 前积体顶部平行反射（P1）

平行反射或近似平行反射位于前积体的上部，以图3为例，切线斜交型楔状前积反射，以中强反射振幅为主，呈斜直线状，同相轴起伏不明显。物源来自西南方向，地层厚度变化小。图3中前积反射有西南向东北依次叠置的四个朵叶体，共延伸21 km，为陡倾前积。有明显顶积层与前积层，缺少底积层。按接触关系为平行—下超前积，为湖平面上升、沉积物供应不足时产生。根据前人研究，切线斜交型—楔状前积常发育于三角洲沉积相、大陆斜坡环境[23-24]。前积体顶部反射有短距离的平行排列，反射振幅弱、连续性差，根据L310井可知此段有大段泥岩和砂泥岩互层分布，主要发育水下分流河道、分流涧湾和泛滥泥。

图3 切线斜交型—楔状前积反射Fig.3 Tangent skew type-wedge shaped progradation reflex

2.2 倾斜前积反射（P2）

倾斜反射位于前积体的中段，为斜形前积，也是前积层。如剖面B-B1前积反射（图4），内部结构呈西南向东北叠瓦状展布，向其下倾方向逐期推进。前积反射有8个近似平行的朵叶，共延伸约40 km，前积倾角较小，为缓倾前积。中等—弱振幅反射，从西向东前积反射直线状变曲线状，同相轴有小幅度的起伏。有明显前积层和底积层。按接触关系为顶超—底超前积，一般在湖平面平稳或下降时发育，此时是沉积物供应速率大于可容空间增长速率的沉积物进积期。根据反射特征研究，预测叠瓦型—板状前积常发育于深水浊流环境[11]。根据Li92井得知，前积层主要发育浊积水道、砂质碎屑流和湖泥，有大块砂岩分布。

图4 叠瓦型—板状前积反射Fig.4 Imbricate type-plate front product reflection

2.3 前积层中大凹面反射（P3）

大凹面反射（P3）分布在P2（图2）斜坡形前积中，中高振幅，从上到下呈由宽到窄的V字型，宽3 km左右。通常是由沉积物重力流侵蚀产生，是作为进入深水环境的输送通道。凹面“侵蚀谷”附近通常有大范围侵蚀后残余的砂岩。以庆城附近的二维剖面C-C1为例（图5），大凹面反射部分在斜形前积中，与P5（图2）相连。前积角度较缓，整体处属于中等振幅、连续性差，无底积层，根据前积结构特征可知此前积体多发育三角洲环境，但由于其坡度较缓，故可能存在水动力弱的深水环境。根据Z45井可知，大凹面反射上部发育水下分流河道，下部发育深水沉积。大凹面反射中有短距离分布的强振幅反射，是由于侵蚀表面上存在粗粒的沉积物，验证了输送通道的存在。

图5 含有大凹面和高凸点的S型前积反射Fig.5 S-shaped forward product reflection with large concave and high convex points

2.4 倾斜前积中的高振幅凹点反射（P4）

高振幅凹点反射存在于P2（图2）前积层中，经常在P5（图2）附近分布，高振幅、连续性差，通常是与P5呈多组出现，宽度在1 km以内，解释为河道滞后，代表河道内的粗粒沉积物。以测线D-D1为例（图6），前积体中倾斜前积层呈波浪状，有多组高振幅凹点和高振幅凸点，据b64井可知，前积有砂泥岩互层分布，粗粒砂岩在高凹点处对应测井曲线的浊积水道，下部为浊流稀释的砂质碎屑流。与P3（图2）不同的是高振幅凹点范围小，振幅高，与P5成对出现，有粗粒沉积物的滞留和堆积，而P3凹面反射中有侵蚀残余沉积物但周围没有堆积的砂体。

图6 S型丘状前积反射Fig.6 S-shaped mound progradation reflex

2.5 倾斜前积中的高振幅凸点反射（P5）

高振幅凸点反射在P2斜形前积层之中，凸点高振幅与左右中等强度振幅形成强烈对比。以测线E-E1为例（图7），前积反射内部结构呈S型，外部形态为板状。界的接触关系为平行转上超，底界的接触关系为下超。连续性较强，属于强—中等强度反射振幅。前积反射有5个朵叶，共延伸14 km，前积体倾斜角度为0.8°，为缓倾前积，所受水动力较弱，多为远源的深水环境[11-12]。据M99井可知，前积上部发育水下分流河道、河口砂坝，下部发育深湖泥、砂质碎屑流和浊流。

图7 S型丘状高振幅凸点前积反射（E）和小型凸面反射（F）Fig.7 S-shaped mound shaped high amplitude bump foreset reflection(E)and small convex reflection (F)

2.6 小型凸面反射（P6）

位于斜形前积层中，在沉积走向剖面中，凸面反射呈“翼状”向两个方向延伸，连续性较好，中等强度振幅，分布范围较广。如剖面F-F1所示（图7F），凸面反射几乎包含了整个前积层，共延伸了约22 km，凸面高度在180 m左右，前积倾角约为0.7°，坡度较缓，故根据前积结构特征来看此类型前积处于深水环境。井Z398测井曲线说明，前积体上部发育席状砂和水下分流河道，逐渐向下过渡到砂质碎屑流、浊流。

2.7 前积体底部低振幅亚平行反射（P7）

发育在前积体底部的连续性较弱、振幅较弱的近似平行的反射通常发育三角洲沉积相，发育在P3底部的斜坡下段或斜坡底端，通常是砂质碎屑流或浊流稀释而成。据剖面G-G1所示（图8），前积体位于湖盆中心，进积充填湖盆。据y69井可知，上部发育浊积岩、半深水—深水泥岩。

图8 包含低振幅亚水平反射的切线斜交型板状前积反射Fig.8 Tangent oblique plate progradation reflection with low amplitude subhorizontal reflection

2.8 前积体底部高振幅平行反射（P8）

前积体底部底积层较发育时存在这种高振幅平行反射（图2），出现在P2底部，上部可能有P5、P6。连续性好、振幅高，平行或近似平行反射，延伸距离较长。如剖面B-B1（图4）所示，高振幅反射延伸约20 km，中间夹有小的凹进和凸起。根据前积结构分析沉积环境，高振幅平行反射处于深水环境中。据b499井可知此部位发育湖泥、砂质碎屑流和浊流，由上到下浊流逐渐消失，湖泥越发育。

3 前积代表的沉积相

前积指示了沉积物沿某一沉积斜坡向其下倾方向逐期推进的沉积过程。延长组陇东地区4种前积，对应根据传统分层划分的层序长7—长1（图9）。由前人研究可知，长7期湖盆最为发育，但由于湖盆剧烈扩张，湖岸线迅速外移，沉积物充填速率远远小于湖盆基底扩张速率，但沉积物大量入湖造成了大规模的浊流沉积[14-16]。按期次划分底积层正好处于长7—长6阶段，故前积反射结构的底积层一般为深水环境。长6 期为湖泊三角洲的主要建设期，该时期湖盆开始收缩，沉积充填作用增强；长4+5期因短暂湖平面上升的影响，减缓了三角洲建设的进程，发育了大面积的漫滩沼泽相泥岩；长3—长1期湖盆逐渐消失，到长1期以交织河与少量曲流河沉积为主。

图9 浅湖区迁移（左）深湖区迁移（右）Fig.9 Shallow lake area migration (left) deep lake area migration (right)

根据前积的结构特征，总结出前积顶积层的发育程度决定三角洲平原的发育程度，前积层的发育程度对应于三角洲前缘和前三角洲的发育程度，底积层发育程度是深水沉积的发育程度。在8种地震相的基础上总结出根据前积反射的外部形态及内部形态预测沉积相的规律，即切线斜交型楔状前积反射和S型丘状前积反射有明显顶部平行反射（P1）与连续倾斜反射（P2），无底部叠置高振幅平行反射（P8），说明发育三角洲平原相和三角洲前缘相；叠瓦型板状前积反射有明显前积体底部平行反射（P8），发育三角洲前缘或深水沉积；斜线斜交型板状前积反射前积层发育（P2），说明其三角洲前缘和前三角洲发育。坡度也可反映沉积环境，陡倾时反应近源沉积，处于水动力强的浅水三角洲环境；缓倾时为远源沉积，处于水动力较弱的深水环境。切线斜交型楔状前积反射和切线斜交型板状前积反射坡度大，属于陡倾，发育三角洲沉积；叠瓦型—板状前积反射坡度小，发育深水环境。

根据连井剖面可知（图10），长4+5—长6段有透镜状砂岩分布，砂泥岩互层为主，长6—长7组有大段块状砂岩分布。长4+5段偶有块状砂岩，可能是含有垮塌、泥石流等其他类型的重力流沉积。长6、长7段前积沉积物来源于缓坡带, 其砂岩可能主要为浊积水道成因。连井在剖面C与剖面D之间，与叠瓦型板状前积反射和切线斜交型板状前积反射对应。

图10 连井岩性对比Fig.10 Lithologic correlation of continuous wells

在前积反射区下部强反射的岩心资料中，已发现多种深水重力流存在的沉积构造。以长6段庆城北地区为例，岩心资料中多出现槽模、火焰状构造、撕裂状泥砾岩、水平层理、植物成因化石等表示深水重力流的沉积构造。综合以上地震、测井、岩心资料可以得出鄂尔多斯盆地延长组前积反射上部以浅水三角洲沉积为主，下部以深水重力流沉积为主。

4 前积层的成藏特点

井震综合解释表明，重力流砂岩单层厚度大，呈块状，分布于前积体下部；三角洲水下扇砂岩单层厚度小，呈互层状，分布于前积体上部。从成藏条件来看，对比深水重力流和前三角洲砂体的成藏条件，得出深水重力流下的块状砂岩储集条件更好，成藏条件更为优越的结论。从储盖组合来看，深水重力流下的块状砂体与稳定泥岩呈突变接触，纵向上构成良好的储盖组合，有利于成藏。延长组长7期湖盆剧烈扩张，半深湖—深湖沉积相范围达到最大，发育富含有机质且成熟度高的优质烃源岩[25]。前积体下部沉积砂岩，且近距离接触烃源岩，构成优质含油砂岩直接覆盖在烃源岩之上的储集单元（图10）。综上所述，长7层提供半深湖—深湖相优质烃源岩，长6层发育三角洲前缘砂体形成的良好储层，长4+5是以浅湖相砂泥岩形成的良好盖层。陇东地区延长组长7—长6是一个优质的生储组合，而长7—长6—长4+5构成了一个完整的生储盖组合。

5 结论

（1）分析前积反射结构，得出以下认识，位于体系顶部弱振幅近似平行的反射代表河流三角洲沉积，位于底部的高振幅平行反射代表深水沉积，中间的高振幅凹、凸反射代表河道侵蚀和沉积物堆积，低振幅的小型凹面到平行反射代表河道—堤坝系统。

（2）延长组有切线斜交型楔状前积反射、S型丘状前积反射、叠瓦型板状前积反射和切线斜交型板状前积反射。切线斜交型楔状前积反射位于内陆三角洲沉积环境，发育三角洲平原相和三角洲前缘相；S型丘状前积反射发育于切线斜交型楔状前积之后，发育三角洲前缘沉积；叠瓦状前积延伸距离长，水动力较弱，顶积层、前积层和底积层均存在，此类前积多处于深水环境；切线斜交型板状前积最后发育，主要为三角洲沉积环境。

（3）对比深水重力流和前三角洲砂体的成藏条件，深水重力流下的块状砂岩储集条件更好，砂质更纯，单层厚度更大，储层孔隙度、渗透率更好；深水重力流下的块状砂体与稳定泥岩纵向上构成良好的储盖组合，有利于成藏；重力流下的块状砂体与长7源岩近距离接触，有良好的生储盖条件；泥岩盖层厚度、连续性均良好，与近源的砂岩储层形成良好圈闭，成藏条件优越。