段福海,楊 哲
(成都理工大學(xué)能源學(xué)院 ,成都610059)
川東北地區(qū)是四川盆地油氣資源豐富、最富勘探潛力的地區(qū)[1]。隨著測(cè)井、鉆井和地震勘探等技術(shù)手段的進(jìn)步以及對(duì)于地質(zhì)認(rèn)識(shí)的加深,川東北氣藏在海相層系中的勘探取得了重大貢獻(xiàn),相繼發(fā)現(xiàn)普光、龍崗等大型的氣田。這些都說明對(duì)于川東北地區(qū)的地層研究具有重要意義,其具備良好的勘探前景。
然而,目前對(duì)于川東北陸相層系的研究工作相對(duì)較少。主要還是對(duì)于須家河組的研究,筆者反復(fù)追蹤、對(duì)比分析工區(qū)內(nèi)的不同測(cè)線,劃分地震層序格架,對(duì)川東北下沙溪廟組的地震相進(jìn)行分析,解釋、識(shí)別各種地震反射界面和內(nèi)部地震反射波的組合構(gòu)型,建立區(qū)內(nèi)下沙溪廟組地震相的平面展布特征。
劃分地震層序及體系域是地震相分析、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的基礎(chǔ),對(duì)于油氣勘探具有重要的實(shí)際意義。在初步了解盆地邊緣的地質(zhì)資料、井下地層劃分以及展布特征后,利用地震層位解釋,以地震波反射的終止為特征(尤其是不整一面及其對(duì)應(yīng)的整一面),在基干網(wǎng)上進(jìn)行地震層序劃分,并在全區(qū)地震剖面上追蹤、對(duì)比、閉合,統(tǒng)一劃分地震層序。通過地震解釋劃分的幾組地震反射標(biāo)準(zhǔn)波,基本上控制了不同級(jí)層序的分界。各種反射終止特征是劃分層序的主要依據(jù),一般以頂超、削截、整一為層的上界標(biāo)志,上超、下超(或底超)、整一作為下界標(biāo)志。這些不同的終止現(xiàn)象都賦予了不同的地質(zhì)含義,也反映了上下層的接觸關(guān)系,其中頂超和底超也是劃分體系域的依據(jù)。同時(shí)注意層序及體系域內(nèi)部反射波的振幅、頻率、連續(xù)性特征。通過工區(qū)不同測(cè)線的反復(fù)追蹤對(duì)比分析,該區(qū)須家河—沙溪廟劃分為3個(gè)超長(zhǎng)期層序旋回,基本為對(duì)稱的結(jié)構(gòu)層序結(jié)構(gòu);至下沙溪廟劃分為6個(gè)長(zhǎng)期層序旋回。須家河組劃分為2個(gè)長(zhǎng)期旋回,以安縣運(yùn)動(dòng)造成的須三與須四的不整合界面為層序邊界。自流井群劃分為2個(gè)長(zhǎng)期層序旋回,千佛崖和下沙溪廟組各劃分為1個(gè)長(zhǎng)期旋回。
傳統(tǒng)地質(zhì)上進(jìn)行沉積相分析,是用巖芯測(cè)井和地質(zhì)露頭資料,對(duì)盆地覆蓋的無井區(qū)只能作推斷預(yù)測(cè)分析,而地震相分析所具有的優(yōu)越性就在于它填補(bǔ)了傳統(tǒng)地質(zhì)方法的空缺,它是在無探井或僅有少數(shù)井下資料的情況下用地震資料由剖面到平面分析地震參數(shù)、劃分層序內(nèi)的地震相,以便解釋沉積相和沉積環(huán)境。
地震相分析興起于20世紀(jì)70年代末期[2],隨著地震地層學(xué)在油氣勘探領(lǐng)域的出現(xiàn),地震相分析技術(shù)被人們所認(rèn)識(shí)到,并得到廣泛的應(yīng)用。地震相是一定分布范圍的三維地震,它是沉積環(huán)境(如海相或陸相)所形成的地震特征[3],是沉積相宏觀特征的地震響應(yīng)[4],即沉積相在地震剖面中的反射[5]。
利用地震相分析可以對(duì)其沉積相有一定的宏觀認(rèn)識(shí),地震反射單元內(nèi)的地震屬性參數(shù)與相鄰單元的不同,這種反射單元主要體現(xiàn)在地震反射結(jié)構(gòu)、幾何外形、振幅、頻率、連續(xù)性以及層速度[5]。這些地震反射單元代表著地層中沉積物的一定巖性組合、層理以及其沉積特征[6]。地震相參數(shù)和地質(zhì)解釋的對(duì)應(yīng)見表1[7-8]。
表1 地震相參數(shù)和地質(zhì)解釋(據(jù)Sangree和Widmier1977)
由于同一地震相參數(shù)的變化可以由多種地質(zhì)作用產(chǎn)生,因此地震相分析具有明顯的多解性。但是既然地震相是沉積相的反映,地震相必然能夠反映儲(chǔ)集體或油氣儲(chǔ)集相帶(劉震,1997)。本區(qū)地震相的分析,也就是利用二維地震資料建立區(qū)域地震網(wǎng)格,通過地震資料參數(shù)的分析劃分地震相,綜合地質(zhì)資料建立地震相與沉積相的轉(zhuǎn)換模型。
前面已述地震相單元系指地震層序中的次一級(jí)單元,在地震參數(shù)上自身有共同的特點(diǎn),與鄰區(qū)有明顯區(qū)別,具有明顯特征的地震地層(巖性)單元。經(jīng)對(duì)工區(qū)J2s-J2x、J2x-J2q1、J2q1-J1z3、J1z3-T3x1等地震層序?qū)Ρ确治觯瑒澇鰠^(qū)域和局部?jī)?chǔ)層兩大類。
3.1.1 較連續(xù)平行反射地震相(淺湖相)
該類地震相單元的主要特點(diǎn)是反射連續(xù)性較好,呈平行分布,而且在本區(qū)的振幅多為中—高頻、弱—中強(qiáng)多變。該類地震相的特征說明相對(duì)高能的沉積環(huán)境,其巖性巖相的變化較大,沉積速度快,分選性差。常與半深湖或?yàn)I湖地震相相伴出現(xiàn)(圖1),分布廣泛。
3.1.2 變振幅斷續(xù)亞平行地震相(濱湖相)
該類地震相單元的主要特點(diǎn)是反射連續(xù)性差,兩個(gè)反射波呈亞平行排列。其振幅強(qiáng)弱多變,多為中低頻或夾高頻,分選性差。常與平原和淺湖的地震相相伴出現(xiàn),分布較廣。
圖1 較連續(xù)平行反射地震相
3.1.3 強(qiáng)弱變振幅不連續(xù)波狀反射地震相(河流平原相)
該類地震相單元的主要特點(diǎn)是反射不連續(xù),相鄰兩個(gè)反射波間距逐漸加大,整體呈張開狀。反射振幅強(qiáng)弱多變,呈波狀、亂崗狀或發(fā)散結(jié)構(gòu),或見下切充填、河流沖刷現(xiàn)象等。該類地震相的特征說明高能的沉積環(huán)境,沉積速度不均,其巖性巖相的變化較大。主要分布在南江區(qū)塊北的涪陽壩—南陽坊—巴中區(qū)塊即宣漢西一帶。
本工區(qū)下沙溪廟組局部地震相主要有前積地震相和下切充填地震相。
3.2.1 前積地震相(三角洲前緣相)
前積地震相的同相軸在傾向剖面上相對(duì)于上下反射層系均是斜交的。這主要是沉積物在水流的帶動(dòng)下向盆地推進(jìn)過程中,由于前積的作用而形成了反射結(jié)構(gòu),說明在陸架臺(tái)地或三角洲體系向盆地方向遷移過程中,在前三角洲或大陸坡環(huán)境內(nèi)形成的沉積物。根據(jù)反射結(jié)構(gòu)形態(tài)上的差別,可以將其劃分為S型、斜交型、切線斜交型、復(fù)合斜交型和疊瓦型5種[7-10]。本區(qū)下沙溪廟組主要以疊瓦狀前積結(jié)構(gòu)為主,局部為平行斜交前積結(jié)構(gòu),解釋為三角洲前緣相。
迭瓦狀前積地震相的主要特征為:兩個(gè)平行的反射層之間出現(xiàn)幾組微微傾斜的、連續(xù)性較差的反射波,呈疊瓦狀排列,只有前積層,無底積層和頂積層,主要是由淺水環(huán)境的短期強(qiáng)水流堆積形成的。斜交前積地震相與疊瓦狀的區(qū)別在于斜交型斜交層的傾角大,可達(dá)10°。其傾斜反射層相互平行,只有前積層,無頂積層。斜交層的同相軸連續(xù)性差,振幅弱。主要是由于沉積物的供應(yīng)速度快,水流能量大,改造作用強(qiáng)而形成。處于高能三角洲的沉積環(huán)境。主要出現(xiàn)在湖泊相的邊緣緩坡帶,多為低水位體系域(圖2)。
圖2 斜交前積地震相(三角洲前緣相,99230線)
3.2.2 下切充填地震相(平原河道相)
下切充填地震相呈V字形下切,有前積層和底積層,無頂積層。在前積層下部向下逐漸呈切線狀下超與底面相交。在涪陽壩區(qū)塊的東北部有一個(gè)曲流河道的地震相,如圖3。該地震相的剖面是下切充填結(jié)構(gòu),在它的尾部有側(cè)積結(jié)構(gòu),在它的端部形成有前積結(jié)構(gòu)的河口壩。處于高能三角洲的沉積環(huán)境,解釋為平原河道相。
在鉆井單井相及聯(lián)井對(duì)比研究的基礎(chǔ)上,通過井旁地震相模式的建立、區(qū)域地震相的劃分以及地震異常體的識(shí)別,編制了下沙溪廟組地震相平面分布圖(圖4)。對(duì)于區(qū)內(nèi)地震相分布規(guī)律和演化有如下的認(rèn)識(shí):在工區(qū)的東部地震剖面顯示為強(qiáng)弱變振幅、不連續(xù)反射,尤其是在東北部,地震剖面發(fā)育有典型的下切充填地震相,局部有側(cè)積現(xiàn)象,平面成線性展布,解釋為典型的河道沉積特征。在工區(qū)的中部地區(qū)主要為平原相與濱湖相,局部位于河流平原與淺湖地區(qū)的過渡地帶,地震剖面顯示前積地震相,以疊瓦狀前積結(jié)構(gòu)為主,偶見平行斜交前積地震相,解釋為三角洲前緣沉積相帶。圖4中顯示前積地震相面積不大,大小不等,在通江地區(qū)發(fā)育有較大的前積地震相,相帶展布成朵葉狀,向西南散開。宣漢地區(qū)主要處于濱淺湖沉積相帶。工區(qū)沉積物源分矢量析表明主要來自與東北與西北兩個(gè)大的方向。
圖3 下切充填地震相(平原河道相,03218線)
圖4 下沙溪廟組地震相平面分布圖
(1)下沙溪廟組劃分了3類區(qū)域地震相和2類局部?jī)?chǔ)層地震相,這些地震相反映了油氣儲(chǔ)集的相帶,對(duì)于沉積相的研究有著重要意義。
(2)通過下沙溪廟組的地震相平面分布圖可以得知,川東北區(qū)域的工區(qū)沉積物源主要來自于東北與西北兩個(gè)大的方向。東北部為河道沉積,中部為三角洲前緣沉積。
(3)對(duì)于已經(jīng)識(shí)別出的儲(chǔ)層地震相,可以看出都是高能沉積環(huán)境,是油氣富集的儲(chǔ)集相。說明本區(qū)具備一定的勘探潛力,應(yīng)該得到重視。
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