曹榮星，趙 洋，王丹玲

(1. 長(zhǎng)江大學(xué) 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430100； 2. 長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100)

三肇凹陷扶余油層高分辨率層序地層學(xué)研究

曹榮星1,2，趙 洋1,2，王丹玲2

(1. 長(zhǎng)江大學(xué) 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430100； 2. 長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100)

以A.T.Cross提出的基準(zhǔn)面旋回層序級(jí)別劃分和命名原則為基礎(chǔ)，同時(shí)考慮了層序結(jié)構(gòu)、界面級(jí)別、疊加樣式和界面性質(zhì)，對(duì)431口鉆井的扶余油層組進(jìn)行了由點(diǎn)到線的層序劃分和對(duì)比，在前人研究的基礎(chǔ)上，將松遼盆地三肇凹陷扶余油層(FII-FI油組)劃分為2個(gè)長(zhǎng)期旋回、5個(gè)中期旋回和12個(gè)短期旋回。

油層；層序格架；旋回基準(zhǔn)面

0 前 言

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外地學(xué)界高度重視高分辨率層序地層學(xué)理論[1]。其理論不但用于劃分海相地層，陸相地層的劃分對(duì)比也一樣使用，在很大程度上推進(jìn)了當(dāng)下和以后的勘探開(kāi)發(fā)事業(yè)。他的基本原理包含了體積分配、地層基準(zhǔn)面和相分異等原理。而基準(zhǔn)面原理是其中的核心，其他原理都是以此為基礎(chǔ)[2]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

三肇凹陷位于松遼盆地北部二級(jí)構(gòu)造單元，西連大慶長(zhǎng)垣，東臨綏化凹陷[3]。其發(fā)育完整的白堊系地層，由下向上分別為登婁庫(kù)組、泉頭組、青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺(tái)組和明水組地層[3]。三肇凹陷扶Ⅱ-Ⅰ組沉積時(shí)期為拗陷期，這段時(shí)期坡度較小，地勢(shì)平坦，盆地沉降較慢，又因?yàn)闅夂蜃兓容^頻繁，致湖平面多次波動(dòng)，層厚在150 m左右。物源方面，有多種物源相交匯，是特殊的淺水三角洲—淺水湖泊沉積體系。

2 高分辨率層序地層劃分與對(duì)比

劃分高分辨率層序地層是為了在沉積微相和砂體的對(duì)比時(shí)實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制、反映空間變化和疊置、等時(shí)對(duì)比等的準(zhǔn)確性。

2.1 基準(zhǔn)面界面識(shí)別方法

地層旋回由基準(zhǔn)面的旋回引起，基準(zhǔn)面的旋回進(jìn)而又決定了其對(duì)稱程度、相序、地層堆積樣式等；地層旋回則是基準(zhǔn)面相對(duì)于地表的變化，而出現(xiàn)的侵蝕、沉積、過(guò)路不留等隨著時(shí)間推移而發(fā)生空間變化的地層響應(yīng)[4]。不同級(jí)次的基準(zhǔn)面旋回的標(biāo)識(shí)包括以下幾個(gè)方面：相的物理性質(zhì)垂向變化；河流沖刷面及河床滯留礫巖；旋回對(duì)稱性及厚度的變化；相序與相組合的變化；相比例的變化；旋回疊加樣式的變化；古土壤、根土層等暴露標(biāo)志；不整合面；各級(jí)次湖(洪)泛面。

2.2 地層厚度約束地層對(duì)比方法

扶余油層沉積時(shí)期研究區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)很弱，處于盆地坳陷階段，整體上為垂直升降作用，盆內(nèi)沉積的地層厚度相差不大，變化比較穩(wěn)定。所以，油田范圍內(nèi)同一時(shí)期發(fā)育的小層單砂體中，沉積物的巖性與厚度都比較相似，可以用短時(shí)間單元內(nèi)砂體發(fā)育的強(qiáng)弱程度來(lái)進(jìn)行短期沉積旋回對(duì)比與分析。概括來(lái)說(shuō)，地層厚度約束可以最為短期旋回劃分的約束條件之一。

2.3 同期河道距標(biāo)志層等距離約束地層對(duì)比方法

由于研究區(qū)扶余油層時(shí)期，地勢(shì)平坦，構(gòu)造活動(dòng)弱，總體來(lái)看，為穩(wěn)定的沉積區(qū)，在小范圍沉積區(qū)，可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)河道距離青一段第2套油頁(yè)巖的距離，因?yàn)榍嘁欢蔚?套油頁(yè)巖為全區(qū)較為穩(wěn)定的標(biāo)志層。

以州2開(kāi)發(fā)區(qū)塊為例，統(tǒng)計(jì)不同期次河道到青一段第2套油頁(yè)巖距離后發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：a每個(gè)小層都發(fā)育兩期河道，以第1期河道(底部)發(fā)育為主，因此第1期河道在不同井間具有可對(duì)性；b同期河道距離第2套油頁(yè)巖具有近似相同的高程差，可以為小層對(duì)比提供依據(jù)；c河道的鉆遇率總體上呈現(xiàn)隨長(zhǎng)期基準(zhǔn)面下降增大，隨長(zhǎng)期基準(zhǔn)面上升而減小。因此此種方法也可以作為單砂體基本的小層對(duì)比有效的手段。

3 扶余油層各界面的識(shí)別及特征

3.1 扶余油層頂部界面識(shí)別及特征

扶余油層頂部與青一段油頁(yè)巖不整合接觸，青一段時(shí)期，盆地內(nèi)沉積穩(wěn)定，沉積一套黑色泥巖(深湖—半深湖相)，下部泥灰?guī)r、頁(yè)巖與油頁(yè)巖互層，介形蟲(chóng)化石比較富集，其中第二套油頁(yè)巖分布最為穩(wěn)定，形成與松遼盆地最大的一次湖泛，是長(zhǎng)期基準(zhǔn)面中上升、下降的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

其電性特征相對(duì)較為明顯，是位于巨厚低阻平滑曲線之下的3組高阻層，表現(xiàn)為3個(gè)尖峰形，每個(gè)尖峰間相距約10 m，間隔均勻，構(gòu)成了頂部的標(biāo)準(zhǔn)層(圖1)。界面之下則是扶余油層頂?shù)囊惶缀?0 m左右，發(fā)育有泥巖和砂巖，含少量黃鐵礦，發(fā)育腹足類及雙殼類化石，青山口組底與扶余油層頂綠色泥巖呈突變接觸。所以將扶余油層頂界定在青一段下部的黑色泥巖與下伏灰綠色泥巖分界處。

圖1 研究區(qū)扶余油層頂部巖性及電性特征

3.2 扶Ⅰ/扶Ⅱ界面(泉三、四段分界面)

基準(zhǔn)面由下降變?yōu)樯仙霓D(zhuǎn)換界面，就是泉三段和泉四段的分界面，也是層序的分界面。該界面通常位于三套正旋回巖性組合的底部，界面之上為分布較為廣泛的河道砂巖，砂巖厚度較大，一般為3～6 m的細(xì)砂巖或粉砂巖，底部常見(jiàn)沖刷面，為沉積間斷面或小型不整合面；界面之下為分布廣泛的古土壤層，局部見(jiàn)大型干裂，代表長(zhǎng)期的地表暴露。

從測(cè)井曲線上看，界面上方表現(xiàn)為低聲波時(shí)差、低伽馬及高電阻率的“兩低—高”特征，界面下方則表現(xiàn)為較突出的高聲波、高伽馬、低電阻率值等，整體上來(lái)看電性曲線的上部為箱形、鐘形，下部表現(xiàn)為漏斗狀(圖2)。

圖2 測(cè)井曲線特征(源155井)

3.3 扶II底部界面識(shí)別及特征

扶II油組巖性以暗紫紅色、紫灰色泥巖、過(guò)渡巖、紫紅色、灰白色粉—細(xì)砂巖為主，內(nèi)部發(fā)育有兩個(gè)完整的中期旋回。扶II油層組砂體相對(duì)發(fā)育，且上下組砂巖分布大致相當(dāng)。其層序界面上部多為細(xì)—粉砂巖，砂體底部見(jiàn)沖刷侵蝕現(xiàn)象，富含泥礫；界面之下多為紫紅色泥巖沉積，巖性剖面上表現(xiàn)為巖性轉(zhuǎn)換的界面，測(cè)井曲線則多表現(xiàn)為明顯的突變。此外，層序界面附近有時(shí)可見(jiàn)鈣質(zhì)結(jié)核和泥裂等地表暴露標(biāo)志。

4 典型單井層序地層劃分及特征

本文以上述層序界面識(shí)別標(biāo)志為依據(jù)，采用上述基準(zhǔn)面界面識(shí)別方法、地層厚度約束方法以及距標(biāo)志層等距離約束地層對(duì)比方法，并結(jié)合高精度層序地層學(xué)理論，對(duì)研究區(qū)431口單井進(jìn)行了層序地層的劃分，選取了源214井、民8井為例說(shuō)明單井層序地層劃分特征。

4.1 源214井層序地層劃分及特征

源214井鉆遇泉頭組扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組共計(jì)151.9 m(1 632.2～1 784.1 m井段)。屬曲流河—淺水三角洲沉積，由下至上為淺水三角洲相(Q3-SSC1-Q3-SSC4段)、曲流河相(Q3-SSC5-Q4-SSC3段)、淺水三角洲相(Q4-SSC4-Q4-SSC7段)。依據(jù)層序界面識(shí)別標(biāo)志，將源214井扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組劃分為5個(gè)中期旋回，12個(gè)短期旋回，分別為Q3-SSC1、Q3-SSC2、Q3-SSC3、Q3-SSC4、Q3-SSC5、Q4-SSC1、Q4-SSC2、Q4-SSC3、Q4-SSC4、Q4-SSC5、Q4-SSC6、Q4-SSC7。

4.2 民8井層序地層劃分及特征

民8井是位于研究區(qū)南部的一口預(yù)探井，該井鉆遇泉頭組扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組共計(jì)152.2 m(1 190.1～1 342.3 m井段)。呈曲流河—淺水三角洲沉積，自下而上為淺水三角洲相(Q3-SSC1-Q3-SSC4段)、曲流河相(Q3-SSC53-Q4-SSC3段)、淺水三角洲相(Q4-SSC4-Q4-SSC7段)。依據(jù)層序界面識(shí)別標(biāo)志，將民8井扶Ⅰ油層組和扶Ⅱ油層組劃分為5個(gè)中期旋回，12個(gè)短期旋回，分別為Q3-SSC1、Q3-SSC2、Q3-SSC3、Q3-SSC4、Q3-SSC5、Q4-SSC1、Q4-SSC2、Q4-SSC3、Q4-SSC4、Q4-SSC5、Q4-SSC6、Q4-SSC7。

5 結(jié) 論

在前人研究的基礎(chǔ)上，將松遼盆地三肇凹陷扶余油層(FII-FI油組)劃分為2個(gè)長(zhǎng)期旋回、5個(gè)中期旋回和12個(gè)短期旋回。結(jié)合短期旋回樣式，巖性特征，測(cè)井曲線特征等方法，建立了高精度層序地層綜合劃分方案，進(jìn)一步將扶Ⅰ油層組劃分為3個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回、7個(gè)短期基準(zhǔn)面旋回，分別對(duì)應(yīng)著層序Q4-SSC7、Q4-SSC6、Q4-SSC5、Q4-SSC4、Q4-SSC3、Q4-SSC2、Q4-SSC1；將扶Ⅱ油層組劃分為2個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回、5個(gè)短期基準(zhǔn)面旋回，分別對(duì)應(yīng)著層序Q3-SSC5、Q3-SSC4、Q3-SSC3、Q3-SSC2、Q3-SSC1。各中期和短期基準(zhǔn)面旋回與巖石地層單位劃分方案中的砂層組、段的對(duì)應(yīng)較好，建立了三肇凹陷扶余油層層序地層格架。

[1] 鄧宏文. 美國(guó)層序地層研究中的新學(xué)派——高分辨率層序地層學(xué)[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 1995, 16(2): 89-97.

[2] 胡明毅, 馬艷榮, 劉仙晴, 等. 大型坳陷型湖盆淺水三角洲沉積特征及沉積相模式——以松遼盆地茂興—敖南地區(qū)泉四段為例[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào), 2009, 31(3): 13-17.

[3] 鄧慶杰, 胡明毅, 胡忠貴, 等. 淺水三角洲分流河道砂體沉積特征——以松遼盆地三肇凹陷扶Ⅱ-Ⅰ組為例[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2015, 36(1): 118-127.

[4] 郭志輝, 王振奇, 肖鵬, 等. 下剛果盆地A區(qū)塊中新統(tǒng)高精度層序劃分與儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)錳業(yè), 2016, 34(5): 31-34.

Resolution Sequence Stratigraphy of Fuyu Oil Layer in Sanzhao Depression

CAO Rongxing1,2, ZHAO Yang1,2, WANG Danling2

(1.KeyLaboratoryofExplorationTechnologiesforOil-GasResourceofMinistryofEducation,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China; 2.SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

Since 1987, the sequence stratigraphy has been brought forward by Vail and others. It is particularly concerned about the development of petroleum geology. Sequence stratigraphy provides a unified framework with potential for many sedimentary geology. Based on A.T.Cross datum cycle sequence classification and nomenclature, we are considering the interface level, including the sequence structure and interfacial properties. The stacking pattern of Fuyu oil group of 431 wells were from the point to the line sequence division and correlation. In previous research, we think Songliao Zhao sag of Fuyu basin should be devided into three (FII-FI oil group): 2 long term cycles, 5 middle term cycles and 12 short-term cycles.

Oil layer； Sequence frame； Cycle datum

2017-03-20

曹榮星(1992-)，男，江蘇泰州人，碩士研究生，研究方向：沉積學(xué)、層序地層學(xué)，手機(jī)：13277051411，E-mail：478398243@qq.com.

P618.13

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.02.019