锦州25-1 油田X井古生物特征及其地质意义
2024-03-04姚雅琴杨纪磊赵都菁魏文艳杨娇娇
姚雅琴,杨纪磊,赵都菁,魏文艳,曹 洁,杨娇娇
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452
1 地质概况
渤海湾盆地锦州25-1 油田发现于2006—2007 年,位于辽东湾海域西部的辽西低凸起中部。喜马拉雅运动控制了辽西低隆起的构造形态与展布方向,新生代和古近纪以来,在辽西低凸起、古隆起的基础上,构造活动主要表现为大规模的断裂活动,水平拉张断陷与挤压上升交替出现[1-3]。Ⅰ号断裂带与Ⅱ号断裂带及其衍生断层组成的断层系统控制了锦州25-1 油田的形成和分布[4],而针对该区的地层,尚未开展过研究。本文通过各段发育的古生物特征,结合岩性、电性特征开展综合分析,揭示了X井沉积演化规律。
X井位于辽西凹陷Ⅰ号断裂带断层下降盘,靠近Ⅱ号断裂带,完钻井深逾3 770 m,在地震剖面上识别8 个三级层序的顶底界面,综合录井、测井资料,并结合古生物发育情况,得出X井钻穿东营组及沙河街组地层,其中沙河街组含有5 个三级沉积旋回,沙三段包含3 个三级沉积旋回;东营组包含2 个半三级旋回,可作为辽西凹陷古近系的三级层序对比标准。
2 古生物特征
2.1 沙河街组特征
沙三下的湖盆扩展期岩性为泥岩夹薄层灰色、深灰色砂岩,灰质砂岩夹灰色粉砂岩、薄层粉砂岩,视电阻率曲线为箱状、锯齿状中高阻。古生物见粒面副渤海藻、粒面渤海藻小型亚种、皱网渤海藻、少量粒面渤海藻粒面亚种(图1),生物组合特征可以与整个辽东湾地区对比[5]。生物相以B相为主,为滨湖-浅湖沉积环境,是扇三角洲前缘沉积的河口砂坝及分流河道间沉积。
图1 锦州25-1 油田X井古生物柱状图Fig.1 Paleontological column of X well in Jinzhou 25-1 oilfield
沙三下的湖盆收缩期岩性为大套泥岩段夹薄层灰色、深灰色粉砂质泥岩及薄层粉砂岩,视电阻率曲线为指状高阻,古生物见粒面副渤海藻、粒面渤海藻小型亚种、皱网渤海藻、少量光面渤海藻及粒面渤海藻粒面亚种。生物相以C相为主,为浅湖-水下分流河道环境,是扇三角洲前缘滩坝及河道间沉积。
沙三中的湖盆扩展期为泥岩夹薄层细砂岩、砂岩与泥岩互层沉积,视电阻率曲线为指状中高阻及微齿状低阻组合,藻类发育,可见大量的粒面渤海藻粒面亚种、粒面渤海藻小型亚种、粒面副渤海藻、皱网渤海藻及污脏棒球藻等。生物相以B相为主,反映出湖泊水体为滨湖-浅湖环境。以扇三角洲前缘、前扇三角洲沉积的水下分流河道及河道间、河口砂坝为主。
沙三中的湖盆收缩期岩性为厚层深灰色泥岩段,夹深灰色薄层粉砂岩,视电阻率曲线为指状中高阻及微齿状低阻,古生物见少量的惠东华北介化石,藻类以光面渤海藻为主,亦可见少量污脏棒球藻、粒面副渤海藻、粒面渤海藻小型亚种、皱网渤海藻等。生物相以B相为主,反映出湖泊水体为滨浅湖-浅湖环境,是扇三角洲前缘及前扇三角洲分流河道及河道间沉积。
沙三上底部为大套深灰色泥岩段,夹少量薄层深灰色粉砂岩岩性,属于湖盆扩展期,视电阻率曲线为微齿状低阻-平直低阻组合,古生物较少,介形类见华北介属化石,藻类见少量污脏棒球藻、光面渤海藻、皱网渤海藻、粒面副渤海藻、粒面渤海藻小型亚种等。其中渤海藻亚科分子大量发育,说明水体深度增加[6],而峰孔增大、凸度大的华北介属更适应深水环境[7],显示生物相以C相为主,反映出湖泊水体为浅水湖泊环境。沙三上底部湖盆扩展期以扇三角洲前缘及前扇三角洲分流河道及大套湖泥沉积为主。
沙三上顶部为大套深灰色泥岩段岩性,属于湖盆收缩期,视电阻率曲线为平直低阻,古生物以藻类为主,细瘤面锥藻、污脏棒球藻、粒面渤海藻小型亚种、皱网渤海藻等较多,并均在该层段绝灭,可见少量粒面副渤海藻等。生物相以B-C相为主,反映出湖泊水体为滨湖-浅水湖泊环境。沙三上顶部湖盆扩展期为前扇三角洲水下滩坝及湖泥沉积。
沙二段包含底部的湖盆扩展期及顶部的湖泊收缩期。其中湖盆扩展期为砂岩、粉细砂岩夹灰色泥岩沉积,视电阻率曲线为锯齿状高阻,古生物很少,仅见少量粒面球藻属化石。生物相为A相沉积,反映出湖泊水体为三角洲平原沉积环境,为三角洲平原辫状河道及河道间沉积。沙二段顶部湖盆收缩期为厚层砂岩、粉砂岩夹少量泥岩沉积,视电阻率为指状高阻,古生物相对较少,但可见种类较多,见少量光面球藻、粒面球藻属。生物相为A-B相河流、滨浅湖沉积环境,是三角洲前缘滩坝、分流河道及河道间沉积。
沙一段底部湖盆扩展期,以灰色泥岩夹薄层状粉砂岩、粉砂质泥岩沉积为主,视电阻率为微齿状-平直低阻,古生物可见大量藻类化石,包括透明光面球藻、网面拟箱藻及分叉多刺甲藻,亦可见少量粒面球藻属、双饰多刺甲藻。生物相为B-C 相滨浅湖-浅水湖泊沉积环境,为三角洲前缘滩坝及前三角洲湖泥沉积。沙一段顶部的湖盆收缩期以大套的泥岩沉积为主,视电阻率为平直低阻,古生物未出现新种化石。生物相为D相半深水湖泊环境,是前三角洲湖泥沉积。
2.2 东营组特征
东三段底部的湖盆扩展期及顶部湖盆收缩期均以整套的灰色泥岩沉积为主,视电阻率为平直低阻,古生物除长脊东营介比较种为新出现种,透明光面球藻、粒面球藻属、细网粒网球藻、破裂沧县藻、网面拟箱藻等在底部湖盆扩展期均较少,并在顶部的湖盆收缩期逐渐出现繁盛带,介形类中可见少量化石,如花瘤东营介、长脊东营介、近指纹瓜星介、指纹瓜星介、华花介属等,其中近指纹瓜星介及长脊东营介比较种在东三段顶部绝灭。生物相为D-C相半深水-浅水湖泊环境,是前三角洲湖泥沉积。
东二下湖盆扩展期以灰色泥岩夹薄层粉砂岩为主,视电阻率为指状-平直低阻组合,古生物大量出现,除皱网球藻属、花瘤东营介开始出现,透明光面球藻、粒面球藻属、细网粒网球藻、破裂沧县藻、网面拟箱藻等均在该期出现繁盛带,另有花瘤东营介在此绝灭。生物相为C相浅水湖泊环境,是前三角洲湖泥及滩坝沉积。
东二下湖盆收缩期为灰色泥岩夹薄层粉细砂岩沉积,视电阻率为平直低阻-微齿状组合,古生物中藻类大量出现,透明光面球藻、粒面球藻属、皱网球藻属、破裂沧县藻均出现繁盛带,但未见介形类化石。生物相为B相滨浅湖-浅水湖泊环境,以前三角洲湖泥、席状砂及三角洲前缘河口砂坝沉积为主。
东二上为一套湖盆扩展期,为灰色泥岩、粉砂岩、粉细砂岩互层沉积,视电阻率为齿状,未见古生物化石。生物相为B-A相滨浅湖-河流环境,以三角洲前缘河口砂坝、河道间及三角洲平原河道、河道间沉积为主。
3 邻井古生物对比
在层序地层格架下,依据介形类组合进行X井与邻区探井JZ9-2-A、JZ9-3-B等地层精细对比。
3.1 沙河街组特征对比
仅JZ19-2-D、JZ14-2-F等少数井钻遇沙三下,由于藻类鉴定资料所限,并未显现出可对比性,依据地层接触关系、岩电特征等特征,进行地层对比。
邻区JZ19-2-D、JZ14-2-F、JZ9-3-B等井均未见发育于沙三中的介形类化石,均见渤海藻属、污脏棒球藻繁盛带,依据藻类化石及岩电特征,进行地层对比,具有一定的可对比性。
JZ20-2-C等多口井均钻遇沙三上,如JZ19-2-D、JZ9-3-B等井均见到天津极管藻、粒皱锥藻等化石,并发育有膜突藻、细瘤面锥藻、极管藻、渤海藻属等,可对比性强。JZ19-2-D井、JZ9-3-B井见惠东华北介、中国华北介、新丽星介属等化石,可以进行对比。
沙二段整体藻类稀少,不具可对比性。但介形类见椭圆拱星介组合,以JZ9-2-A井组合特征最为明显,见有光滑小河星介、扁假玻璃介、博兴假玻璃介、细小小豆介等;JZ19-2-D井见扁假玻璃介、长假玻璃介;JZ20-2-C井见长形拱星介、光滑小河星介、长假玻璃介;JZ9-3-B井见安全美星介、博兴假玻璃介、拱星介属。以上4 口井组合特征明显,可对比性强。
沙一段多口井均见多刺甲藻属、小古囊藻属等化石,且发育有菱球藻属、棒球藻属、葡萄球藻属等;介形类见光亮天津介、具刺湖花介、普通小豆介、西营介属等化石。如JZ19-2-D 井以西营介属、玻璃介属发育为主;JZ9-3-B井见有光亮西营介、玻璃介属等。与邻区地层具有一定的可对比性。
3.2 东营组特征对比
东三段多口井藻类均见角凸藻繁盛带,可对比性强。介形类主要见有中华渤海介、单脊东营介、长脊东营介等化石。如JZ14-2-F井,以中华渤海介、单脊东营介发育为特征,伴生较多深水类型的平直玻璃介、厚肥刺华花介、天津渤海花介等;JZ19-2-D井见较多近三角河北介、背凹玻璃介、西营介属等化石,而近指纹瓜星介不发育;JZ20-2-C井见河北鞋星介、细弯脊东营介、相等纺锤玻璃介等;JZ9-3-B井见背凹玻璃介、单脊东营介、近指纹瓜星介等较发育。JZ14-2-F、JZ9-3-B等多口井均见到渤海介属或单脊东营介。JZ19-2-D、JZ20-2-C等井虽发育较深水的华花介属、玻璃介属,但未见中华渤海介、单脊东营介,主要是因为生物需要适应不同的水体环境,由分区所致。
东二下藻类发育网面球藻属、盘山古刺藻、拟网刺球藻等,可对比性强。介形类自上而下见到小脊东营介、双球脊东营介、近三角华花介等化石,其中:JZ19-2-D井主要见五凸华花介、大槽华花介、东营介属;JZ20-2-C井见有华花介属、东营介属、瓜星介属、玻璃介属;JZ14-2-F井见华花介属、瓜星介属、鞋星介属、小脊东营介、细弯脊东营介;JZ9-3-B井见瘤脊东营介、玻璃介属、华花介属;JZ9-2-A井见花脊东营介,与邻区地层可对比性强。
东二上主要见藻类、孢粉化石,藻类为毛球藻组合、皱面球藻组合,各井均发育皱面球藻,可对比性强,JZ9-2-A、JZ9-3-B井毛球藻组合发育,其他井不发育,以沼生的水龙骨单缝孢发育为主,具有一定的可对比性。
4 结 语
根据沙河街组至东营组二段古生物特征、与邻区的地层对比及各时期生物相分布范围的变化规律,可以看出生物群随构造活动、湖泊水体环境的改变在不断演化,反映出锦州25-1 油田X井沙河街组三段早期滨湖-浅湖环境下的扇三角洲前缘的河口砂坝及分流河道间沉积,到中后期湖泊水体演化为浅湖环境,以扇三角洲前缘及前扇三角洲分流河道及大套湖泥沉积为主;沙河街组二段湖泊水体为三角洲平原沉积环境,主要为三角洲平原辫状河道及河道间沉积;东营组三段湖泊水体变深,主要为半深水-浅水湖泊环境;东营组二段为滨浅湖-浅水湖泊环境,以前三角洲湖泥、席状砂及三角洲前缘河口砂坝沉积为主。■