冉 琦，羅 延，張 瑤

(中國石化石油物探技術(shù)研究院，江蘇南京 210093)

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庫車坳陷亞肯北三維地震探區(qū)沉積體系域研究

冉 琦，羅 延，張 瑤

(中國石化石油物探技術(shù)研究院，江蘇南京 210093)

應(yīng)用層序地層學(xué)理論，在層序-體系域格架內(nèi)對庫車坳陷亞肯北三維地震探區(qū)侏羅系、白堊系、古近系各地層進(jìn)行體系域分析對比，建立了層序-體系域格架內(nèi)的儲蓋組合和配置體系，對有利儲層砂體分布有利區(qū)帶進(jìn)行了預(yù)測，并研究了體系域沉積與儲層分布的相互關(guān)系，指出扇三角洲沉積體系中有利儲集砂體首選為湖侵體系域內(nèi)的扇三角洲前緣水下分流河道和河口壩砂體，次之為低位域扇三角洲前緣(平原)分流河道砂體。

庫車拗陷；沉積體系；層序地層學(xué)； 體系域

1 研究區(qū)概況

亞肯北研究區(qū)所在的庫車坳陷位于塔里木盆地北部，地處南天山造山帶和塔北隆起之間，是一個以中、新生界沉積為主體，近東西向延伸的前陸盆地，東西延伸約600 km，南北寬10～70 km，盆地面積約31 200 km2。亞肯北三維地震探區(qū)(簡稱研究區(qū))位于東經(jīng)83°48′～84°10′，北緯41°45′～42°02′之間，行政上隸屬于新疆維吾爾自治區(qū)庫車縣和輪臺縣，構(gòu)造上位于庫車坳陷南部平緩斜坡帶的北部，屬亞肯-陽霞勘探登記區(qū)塊東部，位于沙雅隆起以北，庫車坳陷南緣，東鄰提爾根構(gòu)造；南接大澇壩、拉依蘇構(gòu)造，與二八臺、雅克拉構(gòu)造相望；北與東秋里塔格構(gòu)造帶相鄰[1-2]。

2 地震層序界面識別

層序界面在地震剖面上表現(xiàn)為不協(xié)調(diào)的反射終止類型[3]。根據(jù)地震反射的終止方式，可以將不整合接觸關(guān)系劃分成削截(或削蝕)、頂超、上超和下超四種類型。層序底面常見上超、下超、雙超反射特征；層序頂界面常見削截、頂超反射。其中，削截和頂超是層序界面識別的重要判斷標(biāo)志。削截意味者下伏地層沉積期后經(jīng)受了強(qiáng)烈的構(gòu)造隆升或海平面下降而出露地表，遭受長期侵蝕作用；頂超代表無沉積作用面，表現(xiàn)為以很小的角度逐步向?qū)有蝽斆媸諗?，通常是層序的頂界面。兩者都反映上下兩套層序之間存在沉積間斷。上超表示在水體不斷擴(kuò)大的情況下逐層超覆的沉積現(xiàn)象，是層序底界的可靠標(biāo)志；下超表示攜帶沉積物的水流在一定方向上的前積現(xiàn)象，地震反射軸沿原始傾斜面向下傾方向終止[4-5]。

結(jié)合庫1井資料對過井剖面進(jìn)行層序的識別和劃分。通過標(biāo)定，在地震剖面上確定了各反射波組的地質(zhì)屬性。其中T40-T50對應(yīng)于侏羅系煤系地層，以強(qiáng)振幅連續(xù)反射為主要標(biāo)志，區(qū)別于上覆的地層；T30-T40對應(yīng)于下白堊統(tǒng)，T30-T32、T32-T33、T33-T34、T34-T40分別為巴什基奇克組、巴西蓋組、舒善河組、亞格列木組；T22-T30對應(yīng)于古近系地層。從剖面上看這些地層對應(yīng)的一系列反射波均為常見的削截反射的終止類型，因而基本上是一系列的不整合界面，尤其是T40和T34之下的削截現(xiàn)象更為突出[6]。將上述與地質(zhì)層序?qū)?yīng)的穩(wěn)定反射界面確定為5個Ⅰ、Ⅱ級地震層序界面，使得蘇維伊組、庫姆格列木組、巴什基奇克組、巴西蓋組+舒善河組、亞格列木組分別對應(yīng)5個Ⅰ、Ⅱ級地震層序(圖1)。

3 目的層體系域解釋

本研究采用Opendtect軟件作為研究區(qū)層序地層解釋的主要工具。Opendtect的特色解釋模塊層序地層模塊(SSIS)能夠在地震剖面上有效地識別和劃分體系域，對于控制井點(diǎn)較少的研究區(qū)也能實(shí)現(xiàn)較好的解釋效果。采用沿著傾角方向?qū)Ρ鹊卣鸬赖目刂剖侄危沟脤傩蕴崛〖坝嬎愀臃蠈?shí)際；層序地層模塊(SSIS)實(shí)現(xiàn)體系域識別劃分的基本原理是：首先系統(tǒng)自動檢測所有地層同相軸，即追蹤所有年代地層；然后將各年代地層其拉平后排列到地層層序中，生成高于地震分辨率的年代地層圖(Wheeler圖)；最后在Wheeler域中，根據(jù)各個年代地層的堆積疊置模式和組合變化，識別劃分出體系域，并將劃分的結(jié)果顯示在地震域剖面上(圖2)。

圖1 地震剖面層序格架(line900)

從剖面上和轉(zhuǎn)換到Wheeler域的沉積體系域看(圖2)，目的層的三個體系域都完備，但低位體系域相對不發(fā)育，南北向的剖面上沉積體系域變化特征明顯，而東西向相對平穩(wěn)，地層變化較小。每個二級層序包含2～3個體系域旋回，高位體系域(HST)和湖擴(kuò)體系域(TST)沉積占研究區(qū)沉積的大部分。本區(qū)侏羅系下統(tǒng)地層主要為湖擴(kuò)和高位體系域沉積，而缺乏低位體系域(LST)沉積；白堊系亞格列木組地層三種體系域完整，從低位到湖擴(kuò)再到高位體系域，之后隨著新的湖擴(kuò)的開始，又進(jìn)入新一輪的沉積旋回；其中舒善河組到巴西蓋組地層都缺乏低位域沉積，代表了一個長期基準(zhǔn)面上升過程；巴什基奇克組地層則具有完整的三個體系域，以濱淺湖相代表的湖擴(kuò)體系域厚度小，地層以低位和高位體系域?yàn)橹?；古近系庫姆格列木群總體以濱淺湖相、淺湖相細(xì)粒沉積的高位和湖擴(kuò)體系域?yàn)橹?；蘇維依組也以高位和湖擴(kuò)體系域?yàn)橹?，基本缺乏低位體系域的沉積。從體系域平面分布特征上看，總體向南體系域數(shù)量減少、大多層序低位體系域缺失增加、層序內(nèi)部準(zhǔn)層序減薄且超覆尖滅[7-8]。

圖2 過庫1井地震剖面體系域解釋(Dip09為東西向剖面、Strike06為南北向剖面)

4 平面沉積相及體系域分析

地震屬性分析及地震相-沉積相的研究是有利沉積相帶和儲層展布特征研究的基礎(chǔ)。結(jié)合庫1井沉積微相類型和特征及地震層序的分析成果(表1)。在地震屬性分析的基礎(chǔ)上，分別以波形分類屬性、平均振幅屬性和最大振幅屬性來表征巴西蓋組、巴什基奇克組和庫姆格列木群的平面沉積相分布(圖3～圖5)。

表1 庫1井目的層沉積相類型及特征

圖3 巴西蓋組高位體系域及沉積相展布

此外目的層體系域的超覆尖滅現(xiàn)象明顯，尤其是在南北向的剖面。根據(jù)八條體系域解釋剖面上各個體系域的超覆尖滅點(diǎn)(圖2藍(lán)色小圈所示)勾畫出各個體系域的平面分布形態(tài)，再結(jié)合能夠反映平面沉積相分布特征的屬性平面圖，最終形成了研究區(qū)儲層較為發(fā)育的巴西蓋組、巴什基奇克組及庫姆格列木群的沉積體系域及沉積相的平面分布圖。

巴西蓋組整體缺乏低位體系域，高位體系域在區(qū)內(nèi)分布較廣，沿北東向展布，在經(jīng)歷了全區(qū)的湖擴(kuò)期后，沉積的高位體系域由西北方向庫1井方向(東南)略微變厚；該層為一套三角洲前緣相沉積，波形分類刻畫的地震相較好地表征了巴西蓋組的沉積相特征，巴西蓋組沉積時物源可能主要來自北東方向。庫1井北東方向紅色區(qū)域波形，以強(qiáng)振幅波谷為主，為扇三角洲水下分流河道沉積，庫1井位于水下分流河道前緣，向南有近東西向展布的河口壩以及分布較廣的席狀砂(黃色區(qū))。巴西蓋組的水下分流河道砂體及席狀砂是目前本區(qū)發(fā)現(xiàn)的最好的儲層砂體(圖3)。

巴什基奇克組整體為扇三角洲平原相沉積，以粗碎屑沉積物為主，三種體系域齊全，全區(qū)分布低位域的三角洲相沉積，而湖擴(kuò)體系主要分布于研究區(qū)中南部，湖擴(kuò)體系域沉積由南向北推進(jìn)，高位體系域分布也較廣，在東部較為發(fā)育，略呈北東向長軸展布；從該組地層底部振幅屬性的展布判斷，物源方向主要轉(zhuǎn)向北東方向，紅色的強(qiáng)振幅反射呈塊狀展布于庫1井東北部，與礫巖快速堆積的沉積特點(diǎn)相吻合，表明礫巖主要分布于本區(qū)東北部；而向南分流河道展寬分支增多，但沉積物粒度減小，即礫石含量減少，振幅有所減弱；此外研究區(qū)南部也分布有中強(qiáng)振幅屬性區(qū)域(黃色-紅色)，即在底部礫巖沉積的基礎(chǔ)上向南部推移，并表現(xiàn)出交織的辮狀河沉積特征[9]。整體上巴什基奇克組中上部砂礫巖多期疊置、分布較廣、厚度大，尤其在庫1井以南強(qiáng)振幅地區(qū)最為發(fā)育，也即湖擴(kuò)體系域發(fā)育的區(qū)域，可以認(rèn)為是比較有利的區(qū)帶(圖4)。

圖4 巴什基奇克組低位-高位體系域及沉積相展布

圖5 庫姆格列木湖擴(kuò)-高位體系域及沉積相展布

庫姆格列木群缺乏低位體系域沉積，以湖擴(kuò)和高位體系域沉積為主，其上部砂巖可能為油氣有利區(qū)。其高位體系域沉積在研究區(qū)中部較厚，南部和北部均表現(xiàn)為減薄的特征，從庫姆格列木群地震最大振幅屬性圖看，中強(qiáng)振幅(黃色-紅色)主要分布于本區(qū)北部(庫1井以北)及西部，與高位域沉積分布特征相似，表面物源方向主要來自于北部(圖5)，庫1井附近以北為三角洲前緣相沉積為主，發(fā)育有多期疊置的水下分流河道，而西部強(qiáng)振幅區(qū)可能與礫巖發(fā)育有關(guān)，即西部推斷為水重力流沉積發(fā)育區(qū)[10]。同時可以看到西南部有中強(qiáng)振幅屬性的分布，推斷在經(jīng)歷了巴什基奇克組沉積后的間斷(不整合接觸)再次接受沉積時，物源方向有所改變，南部可能有部分的物源供給，自南向本區(qū)中部有明顯的北西向河口壩狀沉積展布，而東南部的弱振幅區(qū)為淺湖相為主，這表明湖侵主要來自東南部，與周邊井資料對比結(jié)果吻合。

5 結(jié)論建議

本文通過目的層地震層序的識別、體系域格架的建立、以及各段地層體系域及沉積相平面展布的分析，明確了巴西蓋組砂巖、巴什基奇克中上部砂巖段、庫姆格列木群中上部砂巖這三段物性較好的碎屑巖儲層的體系域分布特征及沉積相發(fā)育特征，認(rèn)為扇三角洲沉積體中有利儲集砂體首選為湖侵體系域內(nèi)的扇三角洲前緣水下分流河道和河口壩砂體，次之為低位域扇三角洲前緣(平原)分流河道砂體。特別是低位體系域或湖侵體系域底部發(fā)育的扇三角洲前緣(平原)分流河道砂體(底砂礫巖)，其上被較厚的快速湖侵的暗色泥巖所覆蓋，可形成較好儲集層。確定了三個儲層砂體發(fā)育的有利區(qū)帶：①巴西蓋組湖擴(kuò)體系域水下分流河道砂體及席狀砂是目前本區(qū)發(fā)現(xiàn)的最好儲層；② 巴什基奇克組中上部砂巖分布范圍，也即湖擴(kuò)體系域分布范圍為相對有利區(qū)帶；③庫姆格列木群強(qiáng)振幅表征的中上部砂巖分布范圍，也即高位體系域分布范圍為相對有利區(qū)帶。

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編輯：韓玉戟

1673-8217(2016)06-0009-05

2016-04-26

冉琦，工程師，1984年生，2010年畢業(yè)于南京大學(xué)海洋地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)從事地震資料解釋研究。

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