李繼巖, 賈光華, 王曉蕾, 劉會來

(1.勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院, 山東 東營 257000; 2.勝利油田博士后流動工作站, 山東 東營 257000;3.勝利油田東辛采油廠, 山東 東營 257061; 4.勝利油田石油開發(fā)中心, 山東 東營 257000)

0 引 言

地球物理相是用資料豐富的測井或地震的組合響應(yīng)特征反映地質(zhì)體的信息,從而達到識別沉積相的目的,包括測井相和地震相。測井相最早是法國地質(zhì)學(xué)家O Serra[1]提出,其目的在于利用測井資料評價或解釋沉積相,即根據(jù)不同沉積環(huán)境中形成的砂體粒度、分選性及泥質(zhì)含量,利用自然電位、自然伽馬等測井曲線組合的變化特征[2],包括曲線的幅度、形態(tài)、組合形式、齒中線、包絡(luò)線等確定沉積相的時空分布規(guī)律。地震相是由特定地震反射參數(shù)所限定的三維空間中的地震反射單元,它能夠代表特殊地質(zhì)體的地震響應(yīng),如扇體、火成巖、鹽巖拱升等[3]。地球物理相早已應(yīng)用于河流相、三角洲相、火山巖巖相等沉積相類型的劃分中,且衍生了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測井相、分形測井相等方法[4-9]。但未見報道地球物理相應(yīng)用于紅層沉積相的研究成果。

渤海灣盆地中始新統(tǒng)紅層是研究程度相對較低的層系之一,它是指地層顏色以棕紅色、紫紅色等偏紅色色調(diào)為主、地層中缺乏古生物的陸相碎屑沉積,俗稱“啞地層”。國外學(xué)者對紅層的研究主要針對紅層的分布特征、形成條件、地層劃分等基礎(chǔ)研究[10]。中國的研究成果主要集中于渤海灣含油氣盆地始新統(tǒng)紅層,重點對紅層地層劃分對比方法、沉積相類型、儲層成巖作用等進行了不同程度的研究。關(guān)于紅層沉積相類型的研究成果相對較少,相關(guān)認識存在分歧,趙澄林[11]、楊劍萍[12]、袁靜[13]等對渤海灣盆地多個凹陷紅層沉積相進行過研究,將其分為沖積扇、洪水-漫湖2種類型;潘樹新等[14]提出干旱氣候控制下的洪水-河漫湖中形成大套紅層,這里的洪水-河漫湖概念與洪水-漫湖的意義基本相似,但強調(diào)了河流的改造作用;操應(yīng)長等[15]在研究東營凹陷始新統(tǒng)紅層時,將紅層沉積相劃分為沖積扇、沖積平原、漫湖三角洲、漫湖灘壩4種類型。由于實際鉆井取心資料少,對沉積相平面展布規(guī)律缺乏系統(tǒng)研究,導(dǎo)致對砂體分布規(guī)律認識有限,從而大大制約了該區(qū)紅層油藏的勘探。

借鑒前人的成果,本文通過對東營凹陷鉆遇紅層的20余口探井進行精細巖心觀察與描述,確定了紅層沉積相類型。在此基礎(chǔ)上,為研究東營凹陷紅層沉積相平面展布規(guī)律,首次嘗試建立測井相、地震相與紅層沉積相之間的對應(yīng)關(guān)系,最終達到利用豐富的地球物理資料對沉積相帶平面和剖面展布規(guī)律研究的目的。

1 地質(zhì)概況

東營凹陷是位于濟陽坳陷東南部的中、新生代斷陷復(fù)合盆地,走向NEE,四周由凸起所環(huán)繞(見圖1)。其新生代受喜山運動控制,經(jīng)歷了3個斷陷期,即孔店組-沙四段的初始斷陷期、沙三段-沙二下亞段的斷陷深陷期、沙二上亞段-東營組的斷陷萎縮期。其中初始斷陷期發(fā)育了孔二段、孔一段、沙四下亞段、沙四上亞段?？滓欢?沙四下亞段發(fā)育紫紅色或灰色泥巖以及灰色或棕紅色砂巖,俗稱始新統(tǒng)紅層,將研究對象確定為孔一段(見圖1)。

2 沉積相類型分析

在前人研究成果的基礎(chǔ)上[11],綜合鉆井巖心、錄井巖屑等地質(zhì)資料,利用巖心觀察、鏡下薄片鑒定、粒度測試等技術(shù)手段,深入剖析了紅層巖性特征、粒度分布特征、沉積構(gòu)造特征,確定了紅層沉積相類型,主要發(fā)育沖積扇和洪水-漫湖相,前者分為扇根、扇中、扇緣3種亞相,后者分為漫湖坪、漫湖席狀砂、漫湖灘壩、漫湖三角洲4種亞相,并進一步總結(jié)了紅層沉積相特征的典型標志。

2.1 沖積扇相的沉積學(xué)特征

圖1 東營凹陷構(gòu)造位置圖及地層柱狀圖

圖2 沖積扇相帶沉積特征典型標志

(1) 巖性特征。通過對研究區(qū)近300余口探井的鉆井巖屑資料進行統(tǒng)計表明,沖積扇巖石類型主要以棕紅色砂礫巖、含礫砂巖、灰色或紫紅色泥巖不等厚互層為主。扇體不同部位巖性有所差別,從扇根到扇緣,巖性逐漸變細,依次為礫巖、砂礫巖、含礫砂巖、粗砂巖、細砂巖、粉砂巖等。全巖礦物鏡下薄片鑒定結(jié)果表明,沉積物組分中石英、長石含量低,石英含量平均約為42%,長石含量平均約為38%,巖屑含量普遍偏高,大約18.5%,巖石分選磨圓差,表明巖石成分和結(jié)構(gòu)成熟度均較低。

(2) 粒度分布特征。粒度概率曲線存在3種典型類型:第1種為一段寬緩上拱式,粒度區(qū)間大,分選差,滾動、懸浮、跳躍組分混雜,是典型的沖積扇扇根亞相重力流沉積粒度概率曲線[見圖2(a)];第2種為低斜—跳加—懸式,主要由下段跳躍次總體和上段懸浮次總體2部分組成,跳躍次總體斜率較低(40°～50°),表明沉積物分選差,粒度粗,反映較強水動力無簸選沉積特征,為沖積扇扇中亞相的典型粒度概率曲線[見圖2(b)];第3種為低斜滾動跳躍加懸浮式粒度概率,滾動組分斜率大,跳躍組分含量一般為70%～80%,懸浮含量一般10%～20%左右,分選差,反映水體能量強,指示重力流向牽引流過度的特征,一般為沖積扇扇緣亞相的粒度概率曲線[見圖2(c)]。

(3) 沉積構(gòu)造特征。沖積扇沉積屬于間歇性水流成因,發(fā)育過程中沉積作用復(fù)雜。其扇根和扇中亞相粗碎屑沉積物中主要發(fā)育代表快速沉積的塊狀層理,偶見河道中的正粒序、沖刷—充填構(gòu)造;由于水動力逐漸減弱,扇緣亞相細粒沉積物中發(fā)育平行層理、交錯層理以及變形構(gòu)造(見圖2)。

圖3 洪水-漫湖相帶沉積特征典型標志

2.2 洪水-漫湖相的沉積學(xué)特征

2.2.1 巖石學(xué)特征

(1) 淺色的巖石類型。巖石主要以棕紅色粉砂巖和紫紅色泥巖不等厚互層,夾少量粗碎屑巖以及灰綠色泥巖,其中粗碎屑巖是重力流控制下的洪水水道型沉積,細粒沉積物略顯正韻律,是漫湖環(huán)境的沉積產(chǎn)物。

(2) 較高成分成熟度和低結(jié)構(gòu)成熟度。成分成熟度主要反映陸源碎屑巖搬運與改造的歷史,隨著搬運距離的增加,石英的含量增加,巖屑含量減少。通過統(tǒng)計東營凹陷25口井120塊巖石薄片鑒定結(jié)果,認為東營凹陷始新統(tǒng)洪水-漫湖相中的石英(約52%)、長石含量相對較高(約35%),巖屑含量降低,成分成熟度相對較高。但巖石均為次棱角狀磨圓,分選系數(shù)低,約1.5～2.0,分選中等—差,反映結(jié)構(gòu)成熟度較低。

2.2.2 多種類型的粒度概率曲線

洪水-漫湖相砂體粒度概率曲線特征可以歸納出4種類型:第1種為高斜兩段式曲線,由跳躍及懸浮次總體組成,整體以細粒沉積物為主,其粒度變化區(qū)間小,φ值一般為2～8,跳躍次總體含量占絕對優(yōu)勢,一般為60%～80%,懸浮組分含量為20%～40%,該類曲線代表以牽引流為主的水動力環(huán)境,常出現(xiàn)在洪水-漫湖的漫湖坪亞相中[見圖3(a)];第2種為兩跳加一懸式粒度概率曲線,沉積物以細粒為主,分選中等-好,跳躍次總體占絕對優(yōu)勢,兩段跳躍次總體含量達到70%～80%,斜率45°～60°,懸浮次總體含量10%～30%,φ值在1.5～4.0,分選中等,該類曲線代表波浪作用的存在,主要代表漫湖席狀砂(見圖3(b));第3種為高斜跳躍加懸浮次總體,懸浮次總體占絕對優(yōu)勢,一般為60%～80%,常反映漫湖灘壩沉積[見圖3(c)];第4種為多段式,主要反映水動力復(fù)雜的沉積環(huán)境,在水動力不穩(wěn)定漫湖三角洲中多見該類型的粒度概率曲線[見圖3(d)]。

2.2.3 沉積構(gòu)造特征

(1) 明顯的沖刷-充填構(gòu)造。洪水-漫湖砂體沉積構(gòu)造類型多樣,紅色砂巖層底面的沖刷-充填構(gòu)造十分發(fā)育,反映有重力流沉積的存在,沖刷面深度不均勻,深可達十幾厘米,被紅色泥礫所充填,在沖刷面之上可出現(xiàn)一些內(nèi)碎屑沉積層,代表了洪水水道或漫湖三角洲沉積(見圖3)。

(2) 層理類型復(fù)雜多樣。洪水-漫湖中既發(fā)育重力流和牽引流兼而有之的層理類型,如沖刷-充填構(gòu)造、粒序?qū)永?另外,由于漫湖坪頻繁間互的沉積特征,泥巖和砂巖單層薄,主要發(fā)育小型的與牽引流有關(guān)的層理類型,如波狀交錯層理、小型楔狀交錯層理、小型槽狀交錯層理等(見圖3)。

(3) 豐富的生物擾動構(gòu)造和貧乏的植物屑。東營凹陷始新統(tǒng)紅層沉積時期,地形較平坦,湖泊水體較淺,一般淺水湖泊有利于生物活動。從巖心觀察來看,生物擾動構(gòu)造比較發(fā)育的層主要位于漫湖坪亞相中,主要是在洪水期過后,大量的生物繁殖,形成生物遺跡構(gòu)造,以生物潛穴為主,有垂直的、傾斜的,距離大小不一的潛穴(見圖3)。

圖4 東營凹陷始新統(tǒng)紅層自然電位曲線測井相特征

(4) 內(nèi)碎屑較發(fā)育。陸源組分具低結(jié)構(gòu)成熟度,但在沖刷溝道中充填的泥質(zhì)和砂質(zhì)碎屑的圓度非常好,呈圓狀和橢圓狀,漂浮在以粉細砂、泥為主的“雜基”中,從磨圓程度上來看,其結(jié)構(gòu)成熟度是高的,但從“雜基”支撐結(jié)構(gòu)來看,成熟度又是低的,類似?？苏劦降奶妓猁}巖中的“結(jié)構(gòu)”退變。這種“結(jié)構(gòu)”退變現(xiàn)象是洪水-漫湖沉積環(huán)境的特殊產(chǎn)物,被稱作內(nèi)碎屑。內(nèi)碎屑的成因是在枯水期,漫湖坪暴露在大氣中,發(fā)生龜裂形成泥質(zhì)和砂質(zhì)片狀礫,這些泥質(zhì)和砂質(zhì)片狀礫再經(jīng)洪水流破碎、搬運、磨蝕,再沉積形成內(nèi)碎屑,這種內(nèi)碎屑常具氧化圈[8]。陣發(fā)性洪水流攜帶這些圓度較好的內(nèi)碎屑及陸源碎屑以遞變懸浮的方式在沖刷形成的水道中再沉積,形成了這種具“結(jié)構(gòu)退變”現(xiàn)象的溝道沉積。東營凹陷始新統(tǒng)紅層的漫湖席狀砂亞相中可見很多的泥巖撕裂屑,是一種內(nèi)碎屑形式(見圖3)。

3 測井相特征

通過對鉆遇紅層多口探井的自然電位曲線和自然伽馬曲線進行對比發(fā)現(xiàn),紅層發(fā)育段2條曲線的變化趨勢幾乎相似,但自然伽馬測井曲線的鋸齒化現(xiàn)象更為突出,導(dǎo)致該曲線縱向變化規(guī)律不如自然電位曲線明顯,另外部分鉆遇紅層的探井未進行自然伽馬測井,因此考慮變化規(guī)律的明顯程度與資料多少,該研究選用傳統(tǒng)的自然電位曲線對測井相進行研究。自然電位的幅度、形態(tài)、組合形式、齒中線、包絡(luò)線等特征能反映流體、地層泥質(zhì)含量等沉積相信息。首先通過分析研究區(qū)近300余口探井自然電位曲線組合形態(tài)、幅度大小、齒中線等基本特征,認為東營凹陷始新統(tǒng)紅層測井曲線整體具有較薄單層的微齒化和齒化特征,其次利用自然電位測井曲線特征表征地層變化,與巖心資料進行對比,總結(jié)了不同沉積類型的測井響應(yīng),最終建立了東營凹陷始新統(tǒng)紅層5大類、8小類測井曲線組合模式(見圖4)。

3.1 漏斗形

(1) 微齒化漏斗形。對應(yīng)巖性為礫巖、含礫砂巖、含礫泥質(zhì)砂巖及泥巖,棱角狀礫石雜亂堆積,呈現(xiàn)塊狀層理,粒度概率曲線一般呈一段弧形上拱式。曲線頂部突變,代表物源供應(yīng)突然中斷,這表明沖積扇受到季節(jié)性氣候影響,物源可發(fā)生突然中斷。底部也為突變式,代表了沖積扇扇根主河道中的沖刷面。幅度表現(xiàn)為中-高幅,說明巖石顆粒較粗,滲透率較好。巖石單層厚度薄,表現(xiàn)為微齒化特征,說明物源豐富,但沉積能量有變化改造不徹底,齒中線平行或內(nèi)收斂,反映能量周期性變化。整體上,包絡(luò)線呈“凹”形,曲率中心位于負方向一側(cè),代表了勻減速式的進積式沉積。因此,該類型曲線組合代表沖積扇扇根砂體前積式沉積特點。

(2) 齒化漏斗形。對應(yīng)巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及泥巖,顆粒分選磨圓度均較高,巖心觀察中一般發(fā)育小型交錯層理、平行層理,粒度概率曲線為高斜—跳夾—懸式。單齒呈對稱齒形,頂?shù)拙尸F(xiàn)線性漸變特征,頂部均勻線性漸變代表均勻能量減退過程,如波浪改造能量過程;底部均勻線性漸變代表沉積物期次性供給特征,如以牽引流為主的漫堤、漫灘等沉積特點。該曲線幅度中-低,說明沉積物粒度細、滲透性低;單層齒化現(xiàn)象明顯,說明沉積物具有物源供給充足、水流能量節(jié)奏性變化、韻律性沉積的特征;齒中線平行、包絡(luò)線是一條傾斜直線,反映能量周期性變化特征。整體來看,該類曲線反映砂體向頂部沉積時水流能量加強,顆粒變粗,分選性變好,說明砂體頂部受破浪作用改造,代表漫湖灘壩沉積。

3.2 微齒化鐘形

對應(yīng)的巖性主要有礫巖、含礫砂巖、中粗砂巖,巖石顆粒分選磨圓均較差,巖石中發(fā)育塊狀層理、沖刷-充填構(gòu)造,偶見粒序?qū)永?。單齒呈對稱齒形,頂?shù)拙憩F(xiàn)為突變特征,頂部突變表明物源具有突然終止現(xiàn)象,底部突變代表了河道沖刷充填現(xiàn)象,以重力流為主的一種沉積特征。該類曲線幅度表現(xiàn)為中-高,說明顆粒粗、滲透性較好的特征,單層齒化現(xiàn)象不明顯,具微齒化特征,表明物源供給較充足,但改造不徹底。齒中線平行,反映能量周期性變化,包絡(luò)線是一條“凸”形曲線,曲率中心在自然電位正方向一側(cè),代表了勻減速式的退積沉積。這類曲線反映水流能量向上逐漸降低或物源供給量減少,常代表河道的側(cè)向遷移或逐漸廢棄、水流能量逐漸停止等沉積環(huán)境,主要發(fā)育在沖積扇扇中。

3.3 箱形

該類曲線又根據(jù)齒中線的形態(tài),分為2種類型:齒中線水平和齒中線下傾平行型。

(1) 齒中線水平平行微齒化箱形。該類曲線與微齒化鐘形代表了的其它特征類似,唯一的區(qū)別在于其曲線整體呈箱型,反映沉積過程中能量均勻,物源供給比較充足的一種現(xiàn)象。曲線齒化說明水流能量略有變化,摻入部分泥質(zhì),可代表水流能量較強的沖積扇扇中,也可代表重力流和牽引流共同控制下的漫湖三角洲沉積。

(2) 齒中線上傾平行微齒化箱形。對應(yīng)的巖性為灰色的細砂巖、粉砂巖及紅色泥巖,巖石顆粒分選磨圓中等,巖石中生物擾動構(gòu)造和生物鉆孔非常發(fā)育,粒度概率曲線往往為高斜—跳夾—懸式。單齒曲線底部勻速漸變,代表了沉積物期次性供給的特征,如漫灘、漫堤的沉積特點,曲線頂部突變,表明物源供給和沉積能量突然變化。該類曲線自然電位幅度中等,表明顆粒中等粗細、滲透性中等,單層齒化現(xiàn)象不明顯,具微齒化特征,表明物源供給較充足,但改造不徹底。齒中線表現(xiàn)為上傾平行,是一組反向細齒的組合,表明每個薄砂層均為下細上粗的反粒序特征,表明砂體向頂部沉積時水流能量加強,沉積物顆粒變粗,分選變好,反映沉積物經(jīng)受過后期破浪作用的改造。該類曲線代表了洪水-漫湖的漫湖坪亞相,它主要為洪水主退期后,湖平面逐漸下降,先期的水道沉積物或次級洪水期攜帶物在湖浪反復(fù)作用下沉積的棕紅色粉細砂巖。

3.4 微齒化漏斗形箱形組合型

對應(yīng)的巖性為灰色的中粗砂巖、砂礫巖以及紅色泥巖,巖石顆粒分選磨圓差,厚度較大,常呈塊狀,單層厚度大,巖石中發(fā)育沖刷-充填構(gòu)造、各種交錯層理以及粒序?qū)永磔^發(fā)育,粒度概率曲線大多為多段式。該類曲線具有下部為微齒化漏斗形、上部為微齒化箱形的典型特征,表明物源供應(yīng)非常充足,但水流能量由弱變強,逐漸穩(wěn)定。該類曲線自然電位幅度中-高,說明巖石滲透性較好,可能為重力流和牽引流2種流體類型控制下形成巖石類型。因此,它為漫湖三角洲的典型曲線特征。

3.5 指狀形

(1) 互層指狀形。這種曲線對應(yīng)薄層間互的粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖等細粒沉積物,巖石顆粒分選磨圓中等,巖石中生物擾動構(gòu)造、各種小型交錯層理非常發(fā)育,粒度概率曲線往往為高斜—跳夾—懸式。該類曲線主要為對襯齒形,中-高幅,齒中線近水平,包絡(luò)線可為水進、水退、加積式,反映水流能量時常變化,代表了漫湖坪亞相中間歇性出露地表的部分,洪水期,水流能量加強,枯水期,水流能量逐漸減弱。

(2) 含指狀低平形。這種曲線代表了水流能量和物質(zhì)供應(yīng)量均較小的情況下,由于水流向四周不斷的擴散,對應(yīng)的巖性主要有細砂巖、粉砂巖等比較細粒沉積物,以泥質(zhì)沉積為主,巖石中發(fā)育各種小型交錯層理、平行層理以及內(nèi)碎屑,粒度概率曲線為高斜兩跳夾一懸式、低斜滾動跳躍夾懸浮式。該類曲線主要發(fā)育洪水-漫湖中的漫湖席狀砂、漫湖坪以及沖積扇扇緣亞相中。

上述5大類、8小類自然電位曲線組合類型是研究區(qū)紅層中最常見的曲線類型。不同沉積環(huán)境中,由于水動力條件的差異及其時空演變,導(dǎo)致上述不同類型曲線組合形態(tài)可反映不同沉積環(huán)境。

4 地震相標志

通過大量抽取研究區(qū)不同測線的三維地震剖面,利用地震反射內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)描述地震相類型,并以地震反射同相軸的振幅和連續(xù)性等地震參數(shù)進行描述[15-16],且與巖心觀察的沉積特征進行對比,總結(jié)了不同沉積相類型的地震相特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn),東營凹陷始新統(tǒng)紅層的地震相特征能夠反映相類型,但對亞相及微相識別能力有限。沖積扇相帶的地震相特征比較明顯,而洪水-漫湖相帶的地震相特征不明顯,紅層中主要發(fā)育雜亂充填相、透鏡狀中強振幅中連續(xù)相等4種地震相類型(見圖5)。

4.1 充填雜亂相和變振幅雜亂前積相

充填雜亂相主要分布在凹陷南坡靠近凸起附近,垂向上各層段分布廣泛,地震上表現(xiàn)為充填狀外形,雜亂形內(nèi)部反射構(gòu)造,中強振幅中低頻差連續(xù)性雜亂反射結(jié)構(gòu)[見圖5(a)];變振幅雜亂前積相主要集中在凹陷南坡金家-柳橋斷裂帶的西段,振幅不穩(wěn)定,連續(xù)性較差,前積方向指示物源水流的方向[見圖5(b)]。2類地震相對應(yīng)的巖性以分選差砂礫巖、含礫砂巖為主,相同深度段內(nèi)巖心觀察大多為塊狀層理, 偶見沖刷-充填構(gòu)造以及平行層理等,粒度概率曲線為一段上拱式、低斜—跳—懸式以及低斜滾動跳躍夾懸浮三段式。主要反映近源的堆積或沖積作用。

4.2 透鏡狀中強振幅中連續(xù)相

透鏡狀中強振幅中差連續(xù)性相主要分布在凹陷南坡靠近突起附近以及凹陷西部的濱南-利津地區(qū),地震上振幅中-強,同相軸連續(xù)性中等[見圖5(c)]。對應(yīng)巖性以分選差的砂礫巖、含礫砂巖、中粗砂巖為主,相同深度段內(nèi)巖心中發(fā)育塊狀層理、交錯層理、沖刷充填構(gòu)造以及交錯層理,粒度概率曲線主要為一段式、低斜兩段和三段式以及多段式。反映沉積時水動力較強且水體不穩(wěn)定的沖積扇以及漫湖三角洲沉積區(qū)。

4.3 席狀亞平行中弱變振幅中低頻中差連續(xù)相

該類地震相分布在東營凹陷南坡構(gòu)造中高部位,同相軸基本平行,連續(xù)性中等—差,振幅不穩(wěn)定(見圖5(d))。振幅低說明沉積水動力條件較弱,低連續(xù)說明水體不穩(wěn)定,沉積時沒有形成穩(wěn)定的巖性界面。巖性以分選較好的細砂巖、粉砂巖為主,反映遠源的沖積作用,可反映洪水-漫湖相沉積。

5 沉積相展布特征

5.1 沉積相序特征

利用測井相特征能夠劃分單井沉積相,對于沒有取心的探井進行剖面沉積相序的劃分具有很重要的意義。以東營凹陷始新統(tǒng)紅層沖積扇亞相的劃分為例,沖積扇的形成和發(fā)育受控于沉積物堆積速度和盆地沉降速度,兩者速度的差異性,使得沖積扇砂體發(fā)生進積、退積和側(cè)向轉(zhuǎn)移,從而沉積層序明顯不同。當盆地沉降速度大于沉積物堆積速度時,砂體將不斷向沉積物源區(qū)退積,形成下粗上細的正旋回沉積層序;反之,形成下細上粗的反旋回沉積層序。東營凹陷始新統(tǒng)紅層沖積扇相帶中常見退積型的正旋回沉積層序(見圖6)。

圖5 東營凹陷始新統(tǒng)紅層地震相特征

5.2 沉積相平面展布規(guī)律

以上研究表明,地球物理相和沉積相之間具有很好的對應(yīng)關(guān)系,研究區(qū)紅層不同沉積亞相的自然電位曲線組合具有差異性,而地震相能夠較好地反映沖積扇沉積相帶,對洪水-漫湖相帶也有一定的反映。因此,利用實際探井取心資料從“點”上確定了紅層沉積相類型,在此基礎(chǔ)上,切取了研究區(qū)大量的地震剖面進行詳細觀察,圈定了上述4種地震相的分布范圍,從而大致標定了始新統(tǒng)紅層沉積相的“線”邊界。最終通過近300余口探井的自然電位曲線分析,劃分了單井沉積相序,確定了沉積亞相的平面分布范圍(見圖7)。

東營凹陷孔一段沉積時期,氣候以干旱為主、水體淺,在盆地的不同部位發(fā)育不同的沉積相類型,以沖積扇、洪水-漫湖沉積為主(見圖7)。沖積扇主要分布于靠近魯西隆起和廣饒凸起的南部地區(qū),分為扇根、扇中、扇端亞相。沖積扇前方逐漸過渡為洪水-漫湖相沉積,分為漫湖坪、漫湖席狀砂、漫湖灘壩3個亞相,直至王46井北側(cè),逐漸過渡為濱湖沉積,到郝科1與勝科1一帶,發(fā)育淺湖沉積,凹陷陡坡帶發(fā)育范圍較小的半深湖沉積,豐深2井附近發(fā)育規(guī)模較小的近岸水下扇。另外,研究區(qū)西北部發(fā)育規(guī)模巨大的漫湖三角洲,主要由無棣凸起供給物源;凹陷內(nèi)部發(fā)育規(guī)模不等、孤立分布的漫湖灘壩沉積。由此可見,孔一段沉積時期,東營凹陷紅層發(fā)育沖積扇—洪水-漫湖—鹽湖沉積體系。

圖6 王73井孔店組沖積扇沉積相

圖7 東營凹陷始新統(tǒng)孔一段沉積體系展布

6 結(jié)束語

東營凹陷始新統(tǒng)紅層發(fā)育沖積扇和洪水-漫湖2種相類型,前者分為扇根、扇中、扇緣亞相,后者分為漫湖坪、漫湖席狀砂、漫湖灘壩、漫湖三角洲4種亞相。不同沉積亞相的自然電位曲線組合模式具有差異性,始新統(tǒng)紅層識別出5大類、8小類測井相。而研究區(qū)地震相能夠清晰的反映沖積扇特征,洪水-漫湖相的地震相特征不明顯,主要發(fā)育5種類型的地震相。在以上研究的基礎(chǔ)上,利用地震相確定了沉積相的大致范圍,在單井沉積相序劃分的基礎(chǔ)上,運用測井相標定了沉積亞相的分布范圍,最終確定了東營凹陷始新統(tǒng)紅層沉積相平面展布規(guī)律。

在研究鉆井取心資料少、勘探程度低的新層系沉積相類型及平面分布規(guī)律時,鉆井取心資料往往僅能從“點”上反映沉積相類型,極大地限制了沉積相帶分布規(guī)律研究,而地球物理相往往具有資料非常豐富,覆蓋面廣等特點,通過建立測井相和地震相與地質(zhì)相之間的對應(yīng)關(guān)系,從而達到利用地球物理相反映沉積相平面展布規(guī)律的目的。所以,測井相和地震相起到了很好的橋梁作用,極大地體現(xiàn)了地球物理手段在地質(zhì)應(yīng)用方面的優(yōu)越性。

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