狄嘉祥

（大慶油田勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

層序地層學(xué)是由美國Rice大學(xué)PRVail教授和休斯頓EXXon公司的同行們在地震地層學(xué)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。Vail層序理論學(xué)強調(diào)層序界面是不整面相對應(yīng)的不整合面，層序發(fā)育控制因素是海（湖）平面的升降[1-3]。在地層層序劃分的基礎(chǔ)上進行沉積特征研究，是尋找深層油氣圈閉的最有效的途徑。目前徐家圍子斷陷沙河子組層序劃分沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，卜淘等人[4]認(rèn)為沙河子組發(fā)育3個三級層序，平貴東等人[5]認(rèn)為沙河子組可以劃分為2個三級層序。意見不統(tǒng)一主要是因為沙河子組沉積時期湖盆處于斷陷伸展期，強烈的構(gòu)造運動及頻繁的火山活動導(dǎo)致該地區(qū)的地震資料品質(zhì)很差，同時由于鉆遇沙河子組地層的探井資料也很少。本文以Vail層序地層學(xué)理論為指導(dǎo)，應(yīng)用徐西北重新處理解釋的三維地震資料對徐西北地區(qū)沙河子組的層序劃分級沉積特征進行研究，為下一步針對該區(qū)的儲層預(yù)測及井位優(yōu)選奠定基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)概況

徐家圍子斷陷經(jīng)歷了孕育、發(fā)展和萎縮3個構(gòu)造演化階段，火石嶺組沉積時期是斷陷的孕育階段，沙河子組沉積時期是斷陷發(fā)展階段；營城組沉積時期是斷陷的萎縮階段[6]。徐家圍子斷陷西北部西側(cè)是松遼盆地北部的中央古斷隆區(qū)；中間是徐家圍子復(fù)合斷陷的徐西凹陷帶；東側(cè)是升平凸起，與徐中凸起主體相連。東西呈現(xiàn)兩隆夾一凹的構(gòu)造格局，凹陷窄，隆起寬、規(guī)模大，普遍見深層地層超覆、剝蝕，形成各類圈閉。

2 層序地層劃分

2.1 層序界面

層序界面和體系域界面的識別是層序地層劃分和對比的關(guān)鍵，也是進行區(qū)域地層對比研究的重要標(biāo)志特征[7-8]。根據(jù)Vail層序地層學(xué)理論知識，再結(jié)合層序界面成因，同時應(yīng)用地震、測井、錄井及巖芯等資料分析，對徐家圍子斷陷徐西北地區(qū)的層序界面進行了細(xì)致的分析，認(rèn)為沙河子組內(nèi)部可以分為3個三級層序界面，由下至上分別為T41c、T41b、T41a；沙河子頂面T41和沙河子底面T42為2個二級層序界面（圖1）。

T42為沙河子組底部邊界，該界面之下通常為火石嶺組火山巖沉積，東部該界面之上可見大量超覆沉積，西部該界面終止于徐西大斷裂，界面上下可見明顯不同的反射結(jié)構(gòu)；T41c為沙河子組SQ2與SQ1層序邊界，其上多為雜亂反射，其下多為平行連續(xù)反射，該反射界面受基底形態(tài)影響較大，凹陷區(qū)及東部緩坡帶與T42平行，西部陡坡部位終止于斷裂；T41b為沙河子組SQ3與SQ2層序邊界，界面上下均為雜亂反射，界面下部反射特征強于上部，反射界面平行于下部界面；T41a為沙河子組SQ4與SQ3層序邊界，邊界之上反射特征為中振幅較平行反射，界面下為中振幅雜亂反射特征，反射界面平行于下部界面；T41為沙河子組頂部邊界，界面之上主要為營城組火山巖，之下為目的層碎屑巖，該界面在地震剖面上多表現(xiàn)為對下伏地層的削蝕現(xiàn)象。

圖1 徐家圍子斷陷徐西北部沙河子組層序界面接觸關(guān)系

2.2 層序地層特征

徐家圍子斷陷徐西北部沙河子組通過地層反射界面又可劃分出4個四級層序，由下至上分別為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4。

SQ1以砂礫巖為主夾薄層泥巖。曲線特征表現(xiàn)為高電阻、低聲波、低伽馬，地震反射特征為一組連續(xù)弱—中強反射。

SQ2為一套厚層砂礫巖為主夾薄層泥巖。曲線特征表現(xiàn)為高電阻、低聲波、低伽馬。地震反射特征為一套中強反射，反射頂部有一個特征清楚連續(xù)性好的強振幅同相軸。

SQ3為一套泥巖為主夾薄層砂巖。曲線特征表現(xiàn)為低電阻、低伽馬；泥巖黑，地震剖面上的特征為中振幅較連續(xù)反射；測井曲線呈梯形結(jié)構(gòu)。

SQ4是沉積厚度變化較大的層系，因頂部遭到剝蝕，所以今構(gòu)造的殘留厚度因構(gòu)造位置不同差別很大。巖性以厚層泥巖為主，夾砂礫巖段，曲線特征表現(xiàn)為低電阻、高聲波、低伽馬，地震剖面上的中部溝槽內(nèi)為中弱振幅較連續(xù)反射，在西側(cè)超覆帶和東側(cè)坡折帶為弱振幅較連續(xù)地震相。

3 沉積體系分析

依據(jù)測井、地震響應(yīng)特征和沉積層序、砂體分布特征，確定在徐家圍子斷陷徐西北地區(qū)沙河子組靠近徐西斷裂帶附近主要發(fā)育扇三角洲沉積相，東部斜坡帶主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積相，中部凹陷帶發(fā)育相對穩(wěn)定的湖相。

3.1 辮狀河三角洲相

辮狀河三角洲是辮狀水流進入穩(wěn)定水體形成的粗碎屑三角洲，是重要的富油氣的沉積體系之一[9-10]。根據(jù)巖性特征，可將辮狀三角洲沉積相細(xì)分為3個亞相，即辮狀三角洲平原亞相、辮狀三角洲前緣亞相與前辮狀三角洲亞相。徐西北地區(qū)前辮狀三角洲已經(jīng)進入濱淺湖區(qū)，巖性為深灰色、灰黑色泥巖夾少量砂巖、粉砂巖等，與湖相沉積不易區(qū)分，因此本文亞相的劃分僅為辮狀三角洲平原和辮狀三角洲前緣。

3.1.1 辮狀三角洲平原

（1）分流河道微相。巖性以厚層狀砂礫巖、礫巖、粗砂巖等為主，礫巖和砂礫巖沉積占地層厚度為60%～90%。礫巖中礫石磨圓中等—差，多以次棱角—次圓狀為主，同時可以看到礫石明顯的順層排列特征。常規(guī)測井曲線上表現(xiàn)為較寬幅的箱型和鐘形，成像測井上多表現(xiàn)為亮色的斑狀、不規(guī)則團塊狀或細(xì)點狀。

（2）泛濫平原微相。位于辮狀河三角洲平原相對低洼部位，巖性為灰色、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。在常規(guī)測井曲線上該微相顯示為低幅齒狀線形，而在成像測井上表現(xiàn)為大套暗色高導(dǎo)泥巖沉積或夾薄層的條帶狀亮色高阻砂巖。

3.1.2 辮狀三角洲前緣

（1）水下分流河道。巖性以砂質(zhì)細(xì)礫巖、含礫砂巖、粉細(xì)砂巖為主，偶夾薄層泥巖。砂（礫）巖單層厚度5～15m，占地層總厚的50%左右。在常規(guī)測井曲線上表現(xiàn)為典型的箱型和鐘形，其規(guī)模相對三角洲平原較??；而在成像測井曲線上多表現(xiàn)為亮色的斑狀、細(xì)點狀或明暗相間的條帶，其中暗色條帶一般極窄。

（2）支流間灣。支流間灣處于水下分流河道的兩旁，為水下河道改道被沖刷保留下來或沉積的較細(xì)粒物質(zhì)，巖性由深灰色、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及灰色泥質(zhì)粉砂巖組成。在常規(guī)測井曲線上該微相主要表現(xiàn)為低幅齒狀線形。

3.2 扇三角洲相

一般我們將扇三角洲沉積相細(xì)分為3個亞相，即扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲亞相。由于徐西北地區(qū)前扇三角洲已經(jīng)進入濱淺湖區(qū)，巖性為淺色和深灰色泥巖夾少量砂巖、粉砂巖等，與湖相沉積不易區(qū)分，因此亞相的劃分僅為扇三角洲平原（圖2A）和扇三角洲前緣2種亞相類型（圖2B）。

3.2.1 扇三角洲平原

（1）分流河道微相。整體表現(xiàn)為大套的雜色礫巖、砂礫巖、砂巖沉積，層序厚度一般大于10m。礫巖中礫石磨圓差，多以棱角狀-次棱角狀為主，次棱角-次圓狀次之，整體結(jié)構(gòu)成熟度低，礫石呈直立狀、雜亂狀排列，無明顯的定向性。常規(guī)測井曲線上表現(xiàn)為寬幅的箱型和鐘形組合，并且測井曲線齒化特征明顯。

圖2 徐西北地區(qū)扇三角洲沉積特征

（2）漫灘沉積。漫灘沼澤位于分流河道間或單個扇體之間的低洼地區(qū)。其沉積物粒度整體較細(xì)，巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，局部夾薄層砂巖、砂礫巖沉積，砂礫巖中礫石一般磨圓度較低，以次棱角狀為主，煤層較少發(fā)育。在常規(guī)測井曲線上，該微相多表現(xiàn)為高GR值低幅齒狀線形，局部突變?yōu)榈虶R值，在成像測井上，該微相多表現(xiàn)為大套暗色塊狀或明暗相間條帶狀，一般亮色條帶寬度較窄。

3.2.2 扇三角洲前緣

（1）水下分流河道。主要由灰色塊狀砂巖、含礫砂巖，少量細(xì)礫巖組成，分選中等。在常規(guī)測井曲線上，河道砂體呈現(xiàn)在較高值之上由一個或多個幅值向上先升后將的峰形組成的掌狀形態(tài)，密度曲線低值響應(yīng)較少，煤層較少發(fā)育。

（2）支流間灣。主要由泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及少量粉砂巖組成。在常規(guī)測井曲線上，該微相整體表現(xiàn)為低幅齒狀線形，密度曲線呈現(xiàn)較高值之上的平緩響應(yīng)特征，低值響應(yīng)較少，煤層相對不發(fā)育。

3.3 湖相

湖泊是陸地上地形相對低洼和流水匯集的地方。主要巖性主要由黑色、灰黑色、暗紫色塊狀泥巖夾薄層砂巖構(gòu)成。由于水動力條件復(fù)雜，湖浪等的沖刷篩選作用強烈，其沉積構(gòu)造也復(fù)雜多樣，常規(guī)測井曲線上多表現(xiàn)為低幅齒狀線形。

4 沙河子組發(fā)育期沉積演化特征

通過單井相結(jié)合地震屬性分析刻畫徐西北地區(qū)沉積相平面展布特征，西側(cè)為扇三角洲沉積，東側(cè)為辮狀河三角洲沉積，中部凹陷以湖相沉積為主（圖3）。

SQ1發(fā)育時期，湖盆較小，水體淺，物源方向來自于東西2個方向，西側(cè)坡陡整體發(fā)育扇三角洲沉積，東西坡緩整體發(fā)育辮狀河三角洲沉積，由于沙河子組地層后期遭受抬升剝蝕，東西兩側(cè)平原沉積均已被剝蝕掉，只剩下扇三角洲前緣沉積和辮狀河三角洲前緣沉積。

SQ2發(fā)育時期，控盆斷層發(fā)育，湖盆范圍擴大，水體加深。西部扇三角洲發(fā)育，東部辮狀河三角洲發(fā)育。平面上，扇三角洲前緣和辮狀河三角洲前緣的朵頁體伸展范圍較SQ1變小，并且大小不一，扇三角洲平原遭受剝蝕殆盡，辮狀河三角洲平原僅僅在東北部有少量分布。

SQ3發(fā)育時期，湖盆繼續(xù)擴張，水體加深，西部扇三角洲沉積范圍擴大，連片分布，東側(cè)辮狀河三角洲沉積范圍進一步縮小，且朵頁體單獨分布，東側(cè)沉積范圍要小于西側(cè)沉積。

SQ4發(fā)育時期，由于徐家圍子斷陷徐中斷裂活動，導(dǎo)致東側(cè)地層整體抬升遭受風(fēng)化剝蝕作用，東部局部地區(qū)僅殘留湖相沉積，辮狀河三角洲平原沉積完全被剝蝕掉了；西部由于徐西活動，地層抬升剝蝕現(xiàn)今剩余部分扇三角洲平原沉積。

5 結(jié)論

（1）徐家圍子斷陷徐西北部沙河子組整體為一個二級層序，由下至上可以劃分為4個三級層序，分別為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4。

（2）徐西北部沙河子組發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲及湖相3種沉積類型，研究區(qū)西部主要發(fā)育三角洲沉積，東部發(fā)育辮狀河三角洲沉積，中部凹陷主要發(fā)育湖相沉積。其中扇三角洲發(fā)育扇三角洲平原和前緣沉積；辮狀河三角洲發(fā)育辮狀河三角洲平原和前緣沉積。

（3）徐西北部沙河子組沉積早期湖盆范圍較小，后期逐步擴大，整體以湖相沉積為主，扇體主要發(fā)育在東西邊部。

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