章 婷

(成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059)

王長城

(成都理工大學(xué)能源學(xué)院；油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室(成都理工大學(xué))，四川 成都 610059)

李 強

(中石油大港油田分公司工程技術(shù)處，天津 300280)

川東南地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組沉積相與地震相分析

章 婷

(成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059)

王長城

(成都理工大學(xué)能源學(xué)院；油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室(成都理工大學(xué))，四川 成都 610059)

李 強

(中石油大港油田分公司工程技術(shù)處，天津 300280)

以威爾遜提出的碳酸巖沉積相綜合模式為理論，結(jié)合四川盆地飛仙關(guān)組巖性組合、沉積構(gòu)造、生物發(fā)育等特征，將涪陵區(qū)塊下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組劃分為2個相、4個亞相和10個微相。依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及局部地震異常的反射特征，對涪陵區(qū)塊三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組飛一段至飛三段主要劃分了前積、地層超覆尖滅、低頻強振幅等局部地震異常。通過單井劃分、沉積相對比、地震相分析及地震相圖的勾繪，為沉積相圖的編制、綜合評價以及有利目標(biāo)區(qū)的確定提供依據(jù)。

飛仙關(guān)組；沉積相；地震相；地震異常

川東南探區(qū)北部礦權(quán)區(qū)主要為涪陵區(qū)塊，礦權(quán)面積約4000km2，行政上隸屬重慶市忠縣、墊江和梁平3個縣管轄，地表屬川東山區(qū)地形，地形條件復(fù)雜，溝壑縱橫，地貌起伏較大，相對高差達(dá)500m以上，屬亞熱帶氣候，區(qū)內(nèi)交通較為方便，各場鎮(zhèn)間均有公路相通。工區(qū)構(gòu)造上屬于川東褶皺帶萬縣復(fù)向斜礁石壩-茍家場-黃泥塘斜列背斜帶，東鄰大池干構(gòu)造氣田、西鄰大天池構(gòu)造氣田，構(gòu)造呈北東向延伸，背斜核部出露三疊系下統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r地層，背斜兩翼多為侏羅系砂、泥巖覆蓋，整體為夾持于大池干構(gòu)造和黃泥塘構(gòu)造之間的向斜構(gòu)造[1-2]。

1 沉積相分析

1.1沉積相類型

以威爾遜提出的碳酸巖沉積相綜合模式為理論，結(jié)合四川盆地飛仙關(guān)組巖性組合、沉積構(gòu)造、生物發(fā)育等特征，將該區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組劃分為2個相、4個亞相和10個微相(見表1)。

表1 川東南北部地區(qū)飛仙關(guān)組碳酸鹽巖沉積相劃分

1.2單井沉積相劃分

1.2.1局限臺地亞相

局限臺地位于碳酸鹽臺地內(nèi)部，水體較淺，循環(huán)受局限，主要發(fā)育在工區(qū)的第2個三級層序(SQ2)高水位體系域晚期，主要巖性為紫紅色泥巖及石膏。局限臺地亞相可劃分為混積潮坪、潮坪及瀉湖微相(見圖1)。

注：GR為自然伽馬，API;AC為聲波時差，μs/m;R1為電阻率，Ω·m;SP為自然電位，mV。圖1 飛仙關(guān)組飛三段開闊臺地-飛四段局限臺地相沉積

1)混積潮坪微相 由碎屑潮坪與碳酸鹽潮坪疊置而成。巖性為棕紅色或白色泥巖、灰白色泥質(zhì)灰?guī)r、灰白色或白色石膏巖及白色白云質(zhì)泥巖。測井曲線上，自然伽馬值較高，可達(dá)33～80API。

2)潮坪微相 潮坪是指位于臺地內(nèi)部近陸方向的水下高地，地形相對平緩，沉積界面處于平均海平面附近，水動力條件總體較弱，可周期性或較長時間暴露于大氣之下，以發(fā)育鹽度受限制的沉積物、泥質(zhì)含量較高為特征。測井曲線上，自然伽馬值較高，可達(dá)25～77API；電阻率值較低，為16～122Ω·m。

3)瀉湖微相 瀉湖是局限臺地中主要處于平均低潮面以下的較低洼地區(qū)，水體循環(huán)受到限制，環(huán)境能量低，以靜水沉積為主。巖性可見深灰色灰?guī)r、灰色灰?guī)r、深灰色白云巖、白色白云質(zhì)灰?guī)r、白色泥質(zhì)灰?guī)r。測井曲線上，自然伽馬值較高，可達(dá)19～33API；電阻率值較高，為331～1523Ω·m。

1.2.2開闊臺地亞相

開闊臺地處于碳酸鹽臺地面臨廣海的部位，范圍廣，海域遼闊，地形相對較平坦，水體較淺。開闊臺地亞相又可分為鮞粒灘、灘間及開闊臺地微相。

1)鮞粒灘微相 鮞粒灘為開闊臺地環(huán)境中的淺水高能地帶，沉積時能量較高，巖性為鮞狀灰?guī)r。測井曲線上，自然伽馬值范圍為6～20API。

2)灘間微相 灘間為淺灘之間的深水沉積區(qū)，沉積時海水較深，能量小，沉積物粒度細(xì)，巖性為微晶灰?guī)r。縱向上，灘間與鮞粒灘多為韻律互層，或者下部為灘間，上部為鮞粒灘，構(gòu)成向上變淺的沉積序列。測井曲線上，自然伽馬值范圍為18～26API。

3)開闊臺地微相 開闊臺地沉積主要見于飛仙關(guān)組的第2個三級層序(SQ2)，為中厚層-塊狀微晶灰?guī)r、鮞?；?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。測井曲線上，自然伽馬值范圍在15～27API。

1.1.3臺地邊緣亞相

臺地邊緣主要分布在飛仙關(guān)組第1個三級層序(SQ1)高位體系域，巖性主要為灰色灰?guī)r、鮞?；?guī)r組成。自然伽馬值范圍在9～23API；電阻率值較高，為3364～4700Ω·m。

1.1.4斜坡亞相

斜坡相位于陸棚相與臺地邊緣相帶之間，主要分布在飛仙關(guān)組第1個三級層序(SQ1)海侵體系域，主要巖性為微晶灰?guī)r、泥巖及泥灰?guī)r。自然伽馬值較高，范圍在19～60API；電阻率值較高，為180～3734Ω·m。

1.3沉積相對比

飛仙關(guān)組沉積旋回海侵體系域(SQ1-TST時期)，三維研究區(qū)西部主要為開闊臺地相沉積，往三維研究區(qū)北東方向依次為陸棚-斜坡相沉積格局，顯示沉積水體相對較深，開闊臺地相以沉積微晶灰?guī)r為主，局部高部位地段見白云化灰?guī)r，臺地邊緣相以沉積微晶灰?guī)r為主，局部低洼地段夾含泥質(zhì)灰?guī)r，斜坡相以發(fā)育泥灰?guī)r、含泥灰?guī)r、微晶灰?guī)r為主；到(SQ1)高水位體系域(HST)時期，海水逐漸變淺，三維研究區(qū)由西南向東、東北發(fā)育開闊臺地相和臺地邊緣相沉積，原來為斜坡相沉積地段已成為臺地邊緣相沉積。該時期由于沉積物源較豐富，故而沉積物厚度也較大，使在一些古地貌較高地帶的灰?guī)r出現(xiàn)白云化現(xiàn)象和沉積了厚度不大的鮞粒灘薄層。飛仙關(guān)組上部三級層序(SQ2)海侵體系域(TST)時期，整個三維研究區(qū)均為開闊臺地相沉積，主要巖性仍以微晶灰?guī)r為主，局部較高地段開始出現(xiàn)鮞粒灘體，低洼地段為含泥質(zhì)灰?guī)r沉積；到上部三級層序(SQ2)高位體系域(HST)下部沉積時期，海水大幅度變淺，研究區(qū)大面積出現(xiàn)各種鮞粒灘和砂屑鮞粒灘沉積，而且沉積厚度也較大，橫向上相互穿插連成片狀，(SQ2)高位體系域(HST)中上部時期，海水進(jìn)一步退卻，三維研究區(qū)開始出現(xiàn)局限臺地相的潮坪微相白云巖沉積，到(SQ2)高位體系域(HST)晚期，雖然研究區(qū)還出現(xiàn)短暫的海進(jìn)，但很快整個研究區(qū)就進(jìn)入局限臺地相-潮坪微相沉積，主要沉積物以紫紅色泥頁巖、白云巖、石膏巖沉積為主[7]。

2 地震相分析

2.1地震異常劃分及反射特征

依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及局部地震異常的反射特征，對該區(qū)三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組飛一段至飛三段主要劃分了前積、地層超覆尖滅、低頻強振幅等局部地震異常[5-7]。現(xiàn)將各類局部地震異常的反射特征及分布規(guī)律分述如下。

2.1.1疊瓦狀前積地震相

疊瓦狀前積地震相一般為頂?shù)讜r差20～30ms，不大于50ms，是一種薄層斜交地震相。其內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)有規(guī)律的平緩傾斜，相互平行，彼此稍有疊置，外形梭狀，其頂?shù)酌嫫叫谢蚪谄叫?。它形成于盆寬、水淺、緩坡的淺海環(huán)境，系各類臺地及臺地邊緣淺灘相的地震響應(yīng)，是有利的儲層地震相，在研究區(qū)分布廣泛。

根據(jù)反射特征及縱向上發(fā)育部位差異，將分布在Ⅰ類區(qū)域地震相內(nèi)的疊瓦狀前積具體細(xì)分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc共3個亞相，將分布在Ⅱ類區(qū)域地震相內(nèi)的疊瓦狀前積具體細(xì)分為Ⅱa、Ⅱb共2個亞相。現(xiàn)將各類局部地震異常的反射特征及分布規(guī)律敘述如下[6]：

1)Ⅰa：強變振幅、短-中長軸疊瓦狀前積地震相 縱向上位于飛一段至飛三段中上部(見圖2)，平面上呈條塊狀分布于連片三維區(qū)中部和西部，系有利儲層地震相，呈“亮點”異常，解釋為淺灘的地震響應(yīng)，有時可見兩側(cè)下傾側(cè)積結(jié)構(gòu)，圖3中“十”字標(biāo)注系中心灘的脊點，它代表著水流來自沉積體垂直方向所形成的地質(zhì)行跡，反映該部位的沉積物厚度較厚，沉積能量較高，劃分為中心灘相在地震剖面的反映。

圖2 連片三維L2554飛一段至飛三段強變振幅中長軸疊瓦狀前積地震相Ⅰa (淺灘) 圖3 連片三維L2754飛一段至飛三段側(cè)積地震相Ⅰa (中心灘)

2)Ⅰb：中強變振幅、短-中長軸疊瓦狀前積地震相 縱向上在飛一段至飛三段中上部，平面上呈環(huán)帶狀分布于連片三維區(qū)中部及南部，解釋為臺地淺灘相的地震響應(yīng)，局部具側(cè)積結(jié)構(gòu)，形成有利油氣富集的中心灘相。

3)Ⅰc：弱-中強變振幅、短軸似串珠疊瓦狀前積地震相 縱向上在飛一段至飛三段下部，平面分布于連片三維區(qū)西部、西北部和中部，預(yù)測為發(fā)育較差的淺灘相地震響應(yīng)。

4)Ⅱa：弱變振幅短軸疊瓦狀前積地震相 零星分布于連片三維區(qū)東部，為飛一段至飛三段下部淺灘相的地震響應(yīng)。

5)Ⅱb：弱(局部強)變振幅疊瓦狀前積地震相 零星分布于連片三維區(qū)東部，為飛一段至飛三段中上部淺灘相的地震響應(yīng)，局部具側(cè)積結(jié)構(gòu)，解釋為能量較高的中心灘相。

2.1.2地層超覆尖滅地震相

反射層沿斜坡相帶上超尖滅，呈低頻、弱變振幅、亞平行或微波狀地震相，其反射同相軸常有上拱或下拉、分叉等現(xiàn)象，有時下伏斜坡反射的同相軸振幅變?nèi)跻喟l(fā)生下拉現(xiàn)象。這類地震相在連片三維工區(qū)東北角飛一段至飛二段呈塊狀分布于斜坡帶內(nèi)(見圖4)。

2.1.3低頻眉狀強振幅地震相

圖4 涪陵地區(qū)連片三維飛一段至飛三段地震相平面圖

低頻強振幅眉狀反射地震相出現(xiàn)在連片三維工區(qū)北面飛二段頂部，預(yù)測為飛二段頂部灰?guī)r白云巖化與下伏厚層灰?guī)r產(chǎn)生較大的波阻抗差所致，也不排除由于含泥灰?guī)r增厚所致(見圖4)[8]。

2.2地震相平面綜述

在單井、鉆井聯(lián)井對比研究基礎(chǔ)上，通過區(qū)域地震相的劃分以及地震異常體的識別，編制了涪陵地區(qū)連片三維飛仙關(guān)組飛一段至飛三段地震相平面圖(見圖4)[3]。對區(qū)內(nèi)地震相分布規(guī)律及演化有如下認(rèn)識：涪陵地區(qū)二期三維飛仙關(guān)組飛一段至飛三段可劃分為5類區(qū)域地震相，其中Ⅰ類區(qū)域地震相分布范圍最廣；Ⅱ類區(qū)域地震相主要分布于連片三維東部；Ⅲ類區(qū)域地震相呈條帶狀分布在工區(qū)北部和南-南西部，系下伏長興組Ⅲ類區(qū)域地震相的繼承和發(fā)展；Ⅳ類區(qū)域地震相零星分布連片三維北部，分布范圍最??；Ⅴ類區(qū)域地震相主要分布在工區(qū)西部和西北部。同時疊瓦狀前積作為研究區(qū)內(nèi)主要的局部地震異常，根據(jù)反射特征及縱向上發(fā)育部位差異，在Ⅰ類區(qū)域地震相內(nèi)發(fā)育數(shù)量較多，分布范圍較廣，具體細(xì)分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc共3個亞相，其中Ⅰa和Ⅰb主要分布在飛一段至飛三段中上部，而Ⅰc主要分布在飛一段至飛三段中下部，預(yù)測為發(fā)育較差的淺灘相地震響應(yīng)。Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc共3類局部異常在平面分布出現(xiàn)疊置，疊置區(qū)域反映飛一段至飛三段灘體發(fā)育延續(xù)時間長，總體厚度較厚。在Ⅰ類區(qū)域地震相內(nèi)三類疊瓦狀前積局部異常中，根據(jù)周邊的渡口河、鐵山坡、羅家寨、普光飛仙關(guān)組勘探經(jīng)驗，Ⅰa“亮點”鮞灘儲層地震相最為有利。同時，在勘探中還應(yīng)關(guān)注低頻眉狀強振幅地震相和地層超覆尖滅地震相。通過飛仙關(guān)組飛一段至飛三段地震相圖的勾繪，為沉積相圖的編制、綜合評價以及有利目標(biāo)區(qū)的確定提供依據(jù)。

[1]王興志,張帆,馬青,等.四川盆地東部晚二疊世-早三疊世飛仙關(guān)期礁灘特征與海平面變化[J].沉積學(xué)報,2002,20(2):249-253.

[2]汪澤成，趙文智，張林，等.四川盆地構(gòu)造層序與天然氣勘探[M],北京：地質(zhì)出版社，2002.

[3]王永剛,樂友喜,劉偉,等.地震屬性與儲層特征的相關(guān)性研究[J].石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004，28 (1)：26-30,35.

[4]王永剛,謝東,樂友喜,等.地震屬性分析技術(shù)在儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J].石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003，27(3)：30-32.

[5]呂公河，于常青，董寧.疊后地震屬性分析在油氣田勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].地球物理學(xué)進(jìn)展， 2006，21(1)：161-166.

[6]Brown A.R.著，張孚善 譯.三維地震資料解釋[M].北京：石油工業(yè)出版社，1996.

[7]Brian R，Dan H，Jim S，et al.Mult-attribute seismic analysis [J].The Leading Edge， 1997， 16(10)：1439-1443.

[8]Marfurt K J,Kirlin R L，F(xiàn)armer S L,et al.3D seismic attributes using a semblance-based coherency algorithm [J].Geophysics,1998，63(4)：1150-1165.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.12.012

P618.13

A

1673-1409(2012)12-N037-04