金明玉,張 順,付秀麗,張晨晨(大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院,黑龍江 大慶163712)
松遼盆地薩爾圖地區(qū)嫩江組二段滑塌扇的發(fā)現(xiàn)及其石油地質(zhì)意義
金明玉,張 順,付秀麗,張晨晨(大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院,黑龍江 大慶163712)
應(yīng)用三維地震及鉆井地質(zhì)剖面,在松遼盆地薩爾圖地區(qū)嫩江組二段發(fā)現(xiàn)滑塌扇,扇體呈半園形,近東西走向,面積約24km2,最大厚度85m,平均厚度49m,砂體最大厚度6m,平均厚度1.8m,扇體泥質(zhì)含量高,砂巖為粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖。扇體剖面向源方向變厚,末端變薄,表面具有波狀變化特征,古坡度超過(guò)12‰,古水深超過(guò)70m,滑移距離超過(guò)5km;綜合分析表明滑塌扇具有含油性,因此,是松遼盆地不可忽視的勘探領(lǐng)域。
松遼盆地;嫩江組;滑塌扇;勘探潛力
近20年來(lái),海相深水濁積扇體系研究取得了豐富的成果[1~3],特別是大型海底水道的發(fā)現(xiàn)為海底濁積扇的研究提供了較為完整的地質(zhì)信息。相應(yīng)陸相濁積體系中不論是濁積扇還是濁積水道的研究也取得了重大進(jìn)展[4~13],但是在大型坳陷盆地中大型滑塌濁積扇的研究尚未見到報(bào)道。筆者應(yīng)用高分辨率三維地震振幅屬性分析技術(shù),發(fā)現(xiàn)在松遼盆地薩爾圖地區(qū)嫩江組二段發(fā)育有大型滑塌濁積扇,研究其成因及空間展布特征,不僅對(duì)深入了解大型陸相坳陷湖盆湖退體系域的沉積過(guò)程具有極其重要的意義,同時(shí)為在盆地中央坳陷區(qū)湖相泥巖中尋找油氣儲(chǔ)層提供了新的勘探思路。
松遼盆地位于中國(guó)東北地區(qū),面積26×104km2,屬于中、新生代大型陸相坳陷盆地,基底為古生界和前古生界變質(zhì)巖、巖漿巖和火山巖,沉積蓋層主要為白堊系,最大厚度超過(guò)1000m[14,15],分為斷陷構(gòu)造層、坳陷構(gòu)造層和反轉(zhuǎn)構(gòu)造層,盆地劃分6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,31個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。坳陷構(gòu)造層姚家組和嫩江組構(gòu)成一個(gè)完整的二級(jí)沉積旋回(圖1),姚家組底界及嫩江組頂界是不整合面作為二級(jí)層序界面,可進(jìn)行全盆地對(duì)比。姚一段發(fā)育南北向大型湖泊三角洲,最遠(yuǎn)到達(dá)大慶長(zhǎng)垣南端。姚二段和姚三段發(fā)生湖侵,三角洲向北部物源方向后退。嫩一段沉積初期三角洲后退到大慶長(zhǎng)垣北端,嫩一段沉積末期至嫩二段沉積初期松遼盆地湖侵達(dá)到最大規(guī)模,湖區(qū)范圍20×104km2,盆地廣泛發(fā)育半深湖-深湖相泥巖,在嫩二段底部廣泛發(fā)育10m厚的油頁(yè)巖。嫩二段沉積末期到嫩三段沉積時(shí)期,由于受太平洋板塊及郯廬斷裂帶活動(dòng)的影響,盆地東部開始抬升[16],發(fā)生大規(guī)模湖退,同時(shí)沉積物源發(fā)生了改變,由北部變到東部物源,三角洲由東向西發(fā)育,湖區(qū)向西遷移并萎縮,到了嫩五段湖盆萎縮形成大面積的河流平原環(huán)境。該次發(fā)現(xiàn)的滑塌濁積扇發(fā)育在嫩二段上部湖盆萎縮期,沉積基準(zhǔn)面快速下降、整體環(huán)境由深湖~半深湖~三角洲~河流平原演化的過(guò)程中。
松遼盆地薩爾圖地區(qū)目前已有鉆井15口,鉆遇扇體的探井有8口,三維地震580km2,通過(guò)三維地震振幅屬性分析及測(cè)井資料對(duì)比追蹤發(fā)現(xiàn)了該地區(qū)發(fā)育滑塌濁積扇體,扇體根部平直,上部及下部具有明顯邊界,左側(cè)扇端呈外凸的弧狀,整體呈半園狀,近東西走向,面積約24km2,最大厚度85m,平均厚度49m。由于鉆遇扇體的井沒有取心資料,通過(guò)測(cè)井曲線及巖屑錄井分析砂巖為粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖,扇體泥質(zhì)含量高,平均砂泥比僅有3.8%,最大厚度6m,平均厚度1.8m,平均單井鉆遇砂層1個(gè)(表1)。扇體剖面向源頭方向變厚,末端變薄,表面具有波狀變化特征,波紋平均密度7~10條/km,波紋在扇根處連續(xù)性好,呈近南北向展布,在扇端部分呈斷續(xù)狀雜亂分布,在扇緣出現(xiàn)發(fā)散現(xiàn)象。地震剖面上扇體具有明顯的波狀起伏反射特征,起伏幅度在20~35ms,約為25~40m的厚度。測(cè)井上LLD(深側(cè)向測(cè)井)及R2.5曲線具有比上下湖相泥巖較高的電阻值,整體具箱形特征,在砂巖處SP(自然電位)曲線發(fā)生較大偏移(圖2)。
圖1 松遼盆地地層綜合柱狀圖
測(cè)井及巖屑錄井資料顯示薩爾圖地區(qū)扇體的沉積特征是:LLD曲線與上下泥巖層呈突變接觸,上覆50m的湖相暗色泥巖,下面直接與深湖相泥巖接觸,曲線具箱狀形態(tài)特征,砂巖多分布在扇體中心地區(qū)的上部,在部署三維地震前誤認(rèn)為是濁積水道末端扇體。目前利用三維地震振幅屬性分析技術(shù)清晰刻畫出了扇體的形態(tài)及其表面特征,并未發(fā)現(xiàn)扇體上發(fā)育有分支水道及與扇體相連接的輸送濁積水道存在;而且扇體上發(fā)育連續(xù)的波紋及平直清晰的邊界都說(shuō)明扇體屬于三角洲前緣滑塌濁積體[1,19,20]。波紋的產(chǎn)生是由于扇體以塊體滑動(dòng)時(shí)后部物質(zhì)向前推擠所產(chǎn)生的波狀變形,扇端波紋呈外凸?fàn)畎l(fā)散及發(fā)育的小沖溝說(shuō)明滑塌塊體前緣發(fā)生了液化沉積作用。通過(guò)做測(cè)井地質(zhì)剖面,以底部油頁(yè)巖為標(biāo)準(zhǔn)層拉平,測(cè)量沉積地層的厚度、及傾角作為扇體形成時(shí)的最小古水深及坡度,計(jì)算結(jié)果表明最小古坡度超過(guò)12‰,最小古水深超過(guò)70m。根據(jù)扇體根部距三角洲的最小距離作為最小滑移距離,計(jì)算后最小滑移距離超過(guò)5km(圖2);這類滑塌扇體形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制理論研究認(rèn)為是由于地形坡降大而使塊體產(chǎn)生重力滑動(dòng),其激發(fā)機(jī)制一般有地震、風(fēng)暴、洪水等[8,20,21],但目前對(duì)于該區(qū)扇體尚不能確認(rèn)其具體是何種觸發(fā)機(jī)制所致。
表1 滑塌濁積扇體地質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
圖2 松遼盆地薩爾圖地區(qū)嫩二段沉積相剖面圖
松遼盆地薩爾圖地區(qū)鉆遇扇體的探井有8口,測(cè)井及巖屑錄井資料綜合分析認(rèn)為,雖然各扇體泥質(zhì)含量很高,但也都鉆遇砂層,平均砂巖厚度1.8m,GU203井單層砂巖厚度達(dá)到4m,砂巖以粉砂巖為主,部分砂巖為粉、細(xì)砂巖。因此,扇體內(nèi)雖然不缺少儲(chǔ)層,但屬于低孔、低滲透型儲(chǔ)層,這些儲(chǔ)層夾持在大段泥巖中形成了透鏡體型巖性圈閉,同時(shí)這些圈閉位于下伏嫩江組一段成熟烴源巖生油范圍內(nèi)(圖1),因此,具有非常有利的成藏條件。鉆遇砂巖的4口井測(cè)井解釋雖然均為干層,但錄井發(fā)現(xiàn)在該層位巖屑有熒光,說(shuō)明儲(chǔ)層中有烴類充注,測(cè)井解釋為干層可能是由于儲(chǔ)層屬于粉砂及泥質(zhì)粉砂巖,泥質(zhì)含量較高,同時(shí)儲(chǔ)層被大段泥巖所夾持,測(cè)井時(shí)產(chǎn)生泥巖分流作用,從而產(chǎn)生低阻現(xiàn)象的結(jié)果。因此,滑塌扇在松遼盆地也應(yīng)具有很好的勘探潛力,應(yīng)該引起足夠的重視。
1)松遼盆地滑塌扇的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明除了斷陷盆地以外,在大型陸相坳陷盆地三角洲前緣的沉積坡折處也會(huì)產(chǎn)生重力滑塌作用形成滑塌濁積扇體。
2)扇體滑動(dòng)的最小古坡度約為12‰,古水深約為70m,最小滑移距離約為5km,滑塌扇體呈塊狀滑動(dòng),扇體表面具擠壓波狀構(gòu)造及平直清晰的邊界。
3)三維地震屬性分析技術(shù)能夠直觀再現(xiàn)滑塌扇體的各項(xiàng)特征,而測(cè)井相等其它方法很難將滑塌扇與水道末端濁積扇區(qū)分開,因此,三維地震屬性分析技術(shù)是識(shí)別這類扇體的最有效方法。
4)滑塌扇屬于粉砂及泥質(zhì)粉砂巖,分布局限,具有含油性,是松遼盆地不可忽視的勘探領(lǐng)域。
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TE121.3
A
1000-9752(2010)05-0187-04
2010-06-08
國(guó)家“973”規(guī)劃項(xiàng)目(2006CB701400)。
金明玉(1968-),女,1988年大學(xué)畢業(yè),工程師,現(xiàn)主要從事沉積地質(zhì)方面的研究工作。
[編輯] 宋換新