河砂沉淀與油氣地勢研討范文

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作者：伏海蛟湯達(dá)禎許浩崔立偉陳曉智吳俊紅武治歧單位：中石化勘探南方分公司中海石油研究總院吐哈油田分公司鄯善采油廠

層序界面

八道灣組頂界面(SB1)是八道灣組和三工河組分層界限,界面上為扇三角洲河道沉積,以灰色細(xì)砂巖結(jié)束;界面下為河漫沼澤相深灰色泥巖、碳質(zhì)泥巖。電性上電阻率曲線向下阻值降低;自然電位曲線無變化,呈平直狀;自然伽瑪曲線值由低值向高值變化。在地震剖面上,該界面上反射波組連續(xù)性差、振幅弱-中等,為弱反射特征;界面下反射波組連續(xù)性好、振幅強(qiáng),由該時期湖盆沼澤化而形成的厚煤層所引起(圖2)。

八道灣組底界面(SB2)八道灣組底界面為八道灣組與下伏郝家溝組分層界限,界面下為泥巖,上為辮狀河道砂礫巖,兩者間巖性突變。電性上雙側(cè)向曲線向下伏層阻值明顯降低;自然電位曲線基值偏向正異常;自然伽瑪曲線值向下伏層升高。地震剖面上常表現(xiàn)為由北向南上超充填,局部發(fā)育下切充填,表明八道灣組與下伏郝家溝組呈不整合接觸。

體系域界面

初次湖泛面(ffs)界面下主要為淺灰色中、細(xì)砂巖,界面上為灰黑色、灰色泥巖,測井曲線表現(xiàn)為雙側(cè)向曲線由低值突然升高,聲波曲線從高值突變?yōu)榈椭?自然電位值向基線方向變化。初次湖泛面下低位體系域主要呈加積→弱退積式,界面上的湖侵體系域則呈退積式。最大湖泛面(mfs)界面下地層疊置樣式存在明顯差異,主要為灰色泥巖、細(xì)砂巖,界面上為粗粒中-細(xì)砂巖,可見含礫巖。測井曲線表現(xiàn)為電阻率曲線由低值突然升高,聲波曲線發(fā)生跳躍式變化,從高值變?yōu)榈椭?自然電位曲線負(fù)異常化顯著。最大湖泛面下的湖侵體系域主要為退積式疊置樣式,界面上高位體系域呈進(jìn)積式(圖3)。

層序格架內(nèi)地層分布特征

巴喀油田八道灣組經(jīng)歷了先退積、后進(jìn)積的過程,八道灣組整體上作為一個三級層序,進(jìn)一步可劃分為3個四級層序SQ1、SQ2和SQ3,分別由初次湖泛面與最大湖泛面間隔開,組成低位體系域(LST)、湖侵體系域(EST)與高位體系域(HST)(圖4)。研究區(qū)內(nèi)低位體系域頂界面為ffs,底部界面為SB2,僅部分井中可見。該體系域位于八道灣組底部,是由分布在侵蝕不整合面上的陸上河流沉積體系組成,垂向上為若干向上變細(xì)的沉積旋回序列,單個沉積序列中可識別出滯留礫巖、河道砂、粉砂沉積。整體表現(xiàn)出一個向上逐漸退積的疊加樣式特征,代表了低位晚期海平面緩慢回升時的陸上河道充填沉積。湖侵體系域頂面為mfs,底部界面為ffs。據(jù)巖心及測井資料,研究區(qū)湖侵體系域普遍發(fā)育,主要存在于八道灣組中部,巖性為河道粗砂巖,夾少量粉、細(xì)砂巖,由分支河道、泛濫平原等沉積微相組成。總體呈向上變細(xì)的準(zhǔn)層序特征,反映了該時期水體逐漸加深,湖盆迅速擴(kuò)大,物源供給相對不足。高位體系域頂面為SB1，底部界面為mfs,位于八道灣組頂部,與三工河組整合接觸。巖性主要為粗、細(xì)砂巖,夾少量的粉砂巖,由分支河道、河漫沼澤與泛濫平原等沉積微相疊合組成。垂向上表現(xiàn)為進(jìn)積和退積準(zhǔn)層序組,總體為向上變淺和變粗的進(jìn)積疊加式,反映了水體逐漸變淺,湖盆收縮,物源供給充足的沉積環(huán)境。

沉積相分析

1單井沉積相分析

作單井沉積微相分析時,需通過巖心觀察、描述及實驗資料分析,從顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖性、旋回性、電性及地震特性等方面進(jìn)行綜合分析,并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景進(jìn)行單井相分析,最終確定研究區(qū)目的層段亞相、微相類型。八道灣組沉積環(huán)境在三角洲平原亞相大背景下,具多期旋回性特征。八二、三段沉積特征類似,下段主要由多個辮狀河道與廢棄河道在垂向上疊置而成,上段主要發(fā)育泛濫平原微相。整體表現(xiàn)為下粗上細(xì)的正旋回,測井曲線呈鋸齒狀箱型或鐘型,整體上沉積地層都較厚,粒度較粗。八一段底部為辮狀河道與廢棄河道在垂向上的疊置,層段頂部為含煤地層,煤層較厚,可作為區(qū)域標(biāo)志層。該段沉積時期,氣候溫暖潮濕,水體較淺,有利于植被生長,為煤層的發(fā)育提供了物質(zhì)基礎(chǔ),整體上該沉積地層較薄,粒度較細(xì)。

2連井沉積相分析

整體看來,八道灣組沉積時期物源主要來自北部博格達(dá)山,此期間研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育辮狀河道微相、廢棄河道微相、泛濫平原灣微相和河漫沼澤微相。由于八道灣組沉積體系演化屬陸相斷陷湖盆沉積的一部分,該沉積體系遵循湖侵→湖退的旋回演化模式,主要由凹陷內(nèi)構(gòu)造運動、古氣候變化、物源供給及湖水面升降所造成。八三段至八二段屬水進(jìn)階段,湖平面不斷上升,岸線不斷后退,出現(xiàn)退積疊加樣式,主要發(fā)育辮狀河道、廢棄河道及泛濫平原沉積微相,且隨著水位不斷上升,泛濫平原呈廣泛發(fā)育趨勢。由于河道反復(fù)遷移與切割作用,造成地層連續(xù)性較差,多層疊置現(xiàn)象比較明顯。八一段沉積初期繼承了湖侵面貌,隨后湖盆面積開始縮小,水體變淺,三角洲向西南湖岸推進(jìn),開始出現(xiàn)進(jìn)積疊加樣式。相比于八二、三段,八一段除發(fā)育辮狀河道、廢棄河道、泛濫平原微相外,局部地區(qū)開始發(fā)育河漫沼澤微相,且隨著湖退的加劇,沼澤范圍呈擴(kuò)大之勢,巖性以泥巖、粉砂巖為主,溫暖的氣候和繁茂的植被有利于煤層大量發(fā)育(圖5)。

層序格架內(nèi)砂體和油氣分布規(guī)律

八道灣組沉積時期,吐哈盆地整體沉降,進(jìn)入早期再生前陸盆地演化階段。此階段湖盆開始收縮,沉積補(bǔ)償大于沉降,沉積作用大大加強(qiáng),是辮狀河三角洲主要建設(shè)期,北部物源控制了研究區(qū)砂體的空間展布。巴喀油田工區(qū)范圍較小,但砂體十分發(fā)育,且分布具一定規(guī)律。由前文可知,八道灣組湖侵體系域與高位體系域最發(fā)育,偶見低位域。八三段對應(yīng)于低位體系域,位于八道灣組底部,分布于不整合面之上,對應(yīng)于相對海平面下降及海平面緩慢上升時期的沉積,該時期物源充足,沉積物呈退積樣式疊置。主要發(fā)育三角洲前緣相,水下分流河道砂分布廣泛,沉積厚度大,河道反復(fù)遷移,泥巖覆蓋在砂巖儲層上,且不整合面作為下伏基底烴源巖油氣運移通道,生儲蓋條件優(yōu)越,易形成巖性油氣藏。八二段沉積位于湖傾體系域中,由于吐哈盆地整體沉降,氣候溫暖潮濕,使工區(qū)湖域擴(kuò)大,湖水變深,基準(zhǔn)面不斷上升,沉積表現(xiàn)出退積特征,物源供應(yīng)較強(qiáng),全區(qū)均有沉積,河道砂下伏的煤系地層生成的“煤型氣”就近聚集,在蓋層側(cè)向封堵下易形成上傾尖滅型巖性油氣藏。高位體系域在湖平面下降較快期形成,八一段的三角洲平原沉積就發(fā)育于此間。此時,沉積基準(zhǔn)面不斷下降,湖盆收縮,物源供給充足,分支河道、河漫沼澤及泛濫平原沉積十分發(fā)育,形成以粗、細(xì)砂巖夾少量粉砂巖組合為特征的優(yōu)質(zhì)儲層。隨著基準(zhǔn)面持續(xù)下降,河漫沼澤發(fā)育范圍不斷擴(kuò)大,形成了連續(xù)性好的較厚煤層,可作為區(qū)域性蓋層及烴源巖,為下伏或上覆砂巖儲層提供氣源,形成巖性氣藏與煤層氣藏。巴喀油田八道灣組具極有利生儲蓋組合條件,八一段煤層作為優(yōu)質(zhì)高效的烴源巖,八二、三段的河道砂體是有利的儲集層,同期湖侵作用產(chǎn)生的細(xì)質(zhì)泥巖可作為局部蓋層,頂部八一段煤層為油氣大規(guī)模聚集成藏提供了優(yōu)質(zhì)區(qū)域性蓋層。

結(jié)論

巴喀油田八道灣組作為一個三級層序,內(nèi)部可劃分出3個四級層序。八道灣沉積時期,吐哈盆地整體經(jīng)歷了湖進(jìn)-湖退的一系列過程,柯柯亞地區(qū)發(fā)育了一套三角洲平原相與前緣相反復(fù)疊置沉積的地層。

八道灣組沉積早期碎屑物質(zhì)向陸源退積,沉積物粒度較粗,而在八道灣組沉積晚期,湖平面迅速下降,出現(xiàn)大范圍的湖退,河漫沼澤大范圍發(fā)育,八一段煤層就是在這個時期形成。巴喀油田八道灣組具有利生儲蓋條件,八一段是一套以河漫沼澤沉積為主的地層,具良好生排烴條件,且八二、三段暗色泥巖為較好烴源巖,廣泛發(fā)育的河道砂為優(yōu)質(zhì)儲集層,頂部八一段煤層為油氣大規(guī)模聚集成藏提供了良好區(qū)域蓋層,山前由構(gòu)造運動所產(chǎn)生的斷層、斷裂系統(tǒng)以及不整合面為油氣運移提供通道。基準(zhǔn)面上升期發(fā)育八二、三段地層,八三段分布于不整合面之上,易形成巖性油氣藏。八二、三段的分支河道砂在構(gòu)造運動的改造下,易形成構(gòu)造油氣藏與上傾尖滅型巖性油氣藏;基準(zhǔn)面下降期發(fā)育八一段地層,煤層既為烴源巖,亦為儲層,自生自儲,可發(fā)育非常規(guī)類型煤層氣藏。