張 萌，吳少波

(1.西安石油大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065； 2.西安石油大學(xué) 陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點實驗室，陜西 西安 710065)

Dalrymple[1]將河口定義為下切河谷的向海部分，該系統(tǒng)接收來自河流以及海洋來源的沉積物，并包含受潮汐、波浪和河流過程影響的相。此外，Masselink and Hughes[2]指出，河口作為一個短暫的海岸系統(tǒng)對海平面及氣候的變化都十分明顯。關(guān)于河口的分類，沉積學(xué)家使用的最常見的分類方法是Dalrymple等[1]根據(jù)河口潮汐和波浪這2種主要的流體力學(xué)，將河口分為了潮控河口灣和浪控河口灣。雖然前人對下切河谷和潮汐環(huán)境做了大量的研究，但是對潮控河口灣地層學(xué)方面的研究少之又少。本文以厄瓜多爾Oriente盆地Mariann油田白堊系Napo組為例，在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有的地震、鉆井、測井等相關(guān)資料，通過識別層序邊界來劃分研究區(qū)的地層，建立了層序地層格架并在此基礎(chǔ)上分析了層序發(fā)育模式。

東方地球物理公司在2007年精細標(biāo)定了10個層位的反射界面，對比解釋了8個地震反射層位，并在此基礎(chǔ)上完成了區(qū)域地層對比及單井層位標(biāo)定；中國石油國際海外研究中心在2007年也對本區(qū)塊做過一次層序劃分，他們認(rèn)為本區(qū)白堊系可以作為1個完整的二級層序，進一步可劃分為4個三級層序；牟漢生等[3]對厄瓜多爾Oriente盆地南部區(qū)塊Napo組層序地層特征進行了研究，認(rèn)為Napo組可劃分為5個三級層序和15個四級層序[3-5]。2008年，朱筱敏等對東北部Tarapoa區(qū)塊層序地層進行研究時，將研究區(qū)白堊系劃分為1個二級層序、6個三級層序、16個體系域和33個準(zhǔn)層序組。目前，Mariann油田已經(jīng)進入高含水開發(fā)階段，但該油田生產(chǎn)層位眾多，仍有較大措施調(diào)整和加密井空間。該油田的剩余油精細挖潛對整個Oriente盆地穩(wěn)油控水有著重要的現(xiàn)實意義，而儲層精細表征則是這些工作的基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

Oriente盆地是厄瓜多爾安第斯山脈前緣東側(cè)發(fā)育的弧后前陸盆地。該盆地西部以Cordillera的逆掩斷層前緣為界，東部以Amazon克拉通為界(圖1)。Oriente盆地的白堊紀(jì)沉積旋回包括Hollin、Napo和(部分)Tena地層。Jaillard[6]將Napo組細分為4個部分：基底Napo、下部Napo、中部Napo和上部Napo。在Napo組地層的大部分沉積過程中，盆地不受大型開放海洋波浪和涌浪的影響，這一特征支持了西部存在部分地形屏障的說法。因此，Oriente盆地很窄主要受河流和潮流的影響且潮流穿過了淺的厄瓜多爾白堊紀(jì)海域[6-7]。

Napo組和Tena組之間存在區(qū)域侵蝕不整合面，該不整合面代表了Napo組上部的侵蝕，標(biāo)志著從Napo組的淺海沉積到Tena組的上覆大陸沉積的重大變化。沿著盆地西部邊界，Tena地層下方的侵蝕水平達到了Napo地層的M2石灰?guī)r段，而沿著盆地東部邊界，該不整合面將下面M1砂巖的河流至海岸沉積物與上面Tena地層的紅層分開[9]。晚白堊紀(jì)期間，厚層構(gòu)造產(chǎn)生了前白堊紀(jì)伸展的反轉(zhuǎn)，主要是向北走向的斷層系統(tǒng)[9-10]。逆沖作用形成的白堊紀(jì)沉積序列導(dǎo)致了N-S拉長褶皺的形成，形成了盆地的主要構(gòu)造圈閉。該晚白堊紀(jì)變形事件可能和Caribbean高原與安第斯山脈北部大陸邊緣的碎片碰撞有關(guān)[7-10]。

圖1 Oriente盆地位置Fig.1 Location of Oriente Basin

2 層序地層劃分方案

根據(jù)前人的研究成果，結(jié)合三維地震資料、測井資料以及巖心資料，通過識別地震反射終止關(guān)系、沉積旋回轉(zhuǎn)換面和地層疊加樣式，以O(shè)riente盆地Mariann油田白堊系Napo組5口單井層序分析為基礎(chǔ)，通過對12條聯(lián)井剖面70口井的地層對比分析，認(rèn)為研究區(qū)Hollin 組和 Napo 組構(gòu)成了一個完整的二級層序，又可進一步劃分為6個三級層序13個四級層序：層序1(KSQ1)大致對應(yīng)Hollin組，相當(dāng)于巖石地層單元的Lower_Hollin組至C_LS；Napo組可以分為5個三級層序，其中層序2(KSQ2) 相當(dāng)于巖石地層單元的Lower_T_SS至B_LS，層序3(KSQ3) 相當(dāng)于巖石地層單元的Lower_U_SS至A_LS，層序4(KSQ4) 相當(dāng)于巖石地層單元的M2_LS至M1_LS中上部，層序5(KSQ5) 相當(dāng)于巖石地層單元的M1_LS中上部至Upper_Napo_SH，層序6(KSQ6) 相當(dāng)于巖石地層單元的M1_SS至 M1_Zone(圖2)。

圖2 研究區(qū)巖石地層與層序地層對比Fig.2 Comparison of rock formations and sequence formations in the study area

3 關(guān)鍵層序界面識別

3.1 二級層序界面的識別

Mariann油田位于Oriente盆地的斜坡帶上，距離盆地邊緣較遠，地震反射特征為強反射、高連續(xù)，構(gòu)造幅度平緩，現(xiàn)有的地震資料(包括2D、3D地震資料)覆蓋范圍占整個盆地面積的比例很小。研究區(qū)二級層序的底界面為一個區(qū)域性的不整合面，在地震剖面上明顯地顯示為Hollin組與Chapiza組之間的角度不整合。二級層序的頂界面，即M1與Basal Tena之間的不整合較底界面不明顯(圖3)。

3.2 三級層序界面識別

該區(qū)三級層序的界面很難根據(jù)地震資料加以識別，只能借助于鉆井和測井及其他資料來分析識別。根據(jù)研究區(qū)的資料特點，選用自然伽馬曲線作為層序劃分和對比的基本資料，同時參考電阻率曲線。連續(xù)沉積形成的整合邊界是研究區(qū)Napo組層序邊界的主要類型，因此研究中主要利用層序界面上下測井曲線的組合樣式發(fā)生明顯變化來識別層序界面。測井曲線可以反映層序突變界面、呈現(xiàn)不同曲線段的形態(tài)、背景值的總體突變，根據(jù)地震剖面和電測曲線組合可以把Napo組進一步劃分為5個三級層序(圖2)，由圖4可以看出，這5個三級層序的邊界在地震剖面上所對應(yīng)的同相軸振幅比較強，連續(xù)性比較好。

圖3 過ISABEL_01—MARIANN_16井地震剖面 上層序界面反射特征Fig.3 Reflection features of the layered sequence interface on the seismic profile of the ISABEL_01-MARIANN_16 well

該區(qū)白堊系內(nèi)三級層序邊界主要有3種類型：①大套灰色浪控—潮控河口灣砂巖與深色泥巖—灰?guī)r不整合接觸，如KSQ3的底界面；②大套灰色—灰綠色潮下砂坪砂巖與灰色內(nèi)陸棚灰?guī)r不整合接觸，如KSQ4的底界面；③下切河谷砂巖與灰色—深灰色陸棚泥巖不整合接觸，如KSQ6的底界面。

3.3 四級層序界面識別

四級層序邊界對應(yīng)于體系域邊界。低位體系域以三級層序底界面為底界面，頂界面為初次海泛面，表現(xiàn)為加積或進積特征；海侵體系域以最大海泛面和首次海泛面為頂?shù)捉缑?，表現(xiàn)為退積特征；高位體系域則以GR曲線極大值處的穩(wěn)定頁巖為底界(即最大海泛面)，頂界面為三級層序的頂界面，通常表現(xiàn)為進積[11]。

在Oriente盆地Mariann油田白堊系KSQ2、KSQ3各三級層序中，潮控河口灣砂泥巖一般位于低位體系域，潮控內(nèi)陸棚相泥巖、灰?guī)r一般發(fā)育在海侵體系域，通常為粒度向上變細的退積序列；內(nèi)陸棚相清水環(huán)境灰?guī)r主要形成于高位體系域。其低位域、海侵域和高位域通常分別表現(xiàn)為加積、退積和進積的疊加方式。

圖4 井—震結(jié)合精細標(biāo)定6個層序界面Fig.4 Well-seismic combined with fine calibration of 6 layer sequence interface

4 層序地層發(fā)育模式

4.1 二級層序發(fā)育模式

分析寒武紀(jì)后全球海平面的變化可以發(fā)現(xiàn)：整個寒武系和奧陶紀(jì)早期，全球海平面都處于快速上升期；從奧陶紀(jì)早期到二疊紀(jì)中期，全球海平面一直下降，期間有幾次海平面的升降波動，至侏羅紀(jì)早期，海平面保持相對平穩(wěn)，隨后海平面突然下降，接著緩慢上升直至白堊紀(jì)早期。白堊紀(jì)作為一個較為完整的二級層序，經(jīng)歷了相對海平面的下降—上升—下降完整的旋回變化，但總體趨勢是海平面逐步上升的上升半旋回占有明顯優(yōu)勢[12-14]。

綜合分析白堊紀(jì)全球海平面的升降變化，研究本區(qū)相對海平面升降可以得知，Oriente盆地Mariann油田的Hollin組沉積早期，相對海平面緩慢下降至最低并開始緩慢上升，由此開始了白堊紀(jì)長時期的海平面上升過程；到M1_LS至Lower Tena沉積時期，海平面上升至最大并開始緩慢下降?？傮w上，從Hollin組到Napo組的Upper Napo Shale層沉積時期，水體逐漸加深，沉積物巖性逐漸變細。從M1_LS到M1SS、M1 zone沉積時期，水體退縮，潮道砂巖體廣泛發(fā)育。自下而上，沉積環(huán)境由陸相辮狀河道沉積，向上過渡到海陸過渡環(huán)境的潮控河口灣和潮控陸棚沉積，再向上就變?yōu)榱送耆暮Ｏ嚓懪锍练e，在垂向上，從Hollin組到Napo組的M1層段整體上是由西向東海進的過程。從沉積厚度及經(jīng)歷地質(zhì)歷史時間來看，海平面上升半旋回沉積厚度大，在該區(qū)白堊統(tǒng)中占有絕對優(yōu)勢，與海平面升降曲線特征基本吻合(圖5)。

4.2 三級、四級層序發(fā)育模式

雖然整個白堊系經(jīng)歷了長期的海平面上升過程，但在上升過程中仍然存在若干次一級的海平面升降波動，由此產(chǎn)生了本區(qū)三級層序地層的旋回變化。

圖5 Oriente盆地Mariann油田白堊紀(jì) 沉積及層序地層序列Fig.5 Cretaceous sedimentation and sequence of the Mariann oil field，Oriente Basin

在白堊系典型海侵特征的二級旋回內(nèi)部識別出來的三級旋回(層序)仍然具有海進—海退的完整旋回(圖6)，自下而上其內(nèi)部體系域的組成形式豐富，在研究區(qū)T、U、M1段主要發(fā)育潮控河口灣—潮控內(nèi)陸棚沉積模式，在低水位時期主要發(fā)育潮控河口灣沉積，水深較淺，海水溫暖純凈；海侵時期水位繼續(xù)上升，形成潮控內(nèi)陸棚沉積環(huán)境。

圖6 白堊系內(nèi)部三級層序基本發(fā)育模式Fig.6 Basic development model of third-order sequence in Cretaceous system

5 結(jié)論

通過對Oriente盆地Mariann油田白堊系Napo組層序劃分對比、沉積背景、沉積特征、沉積演化等進行了研究，取得如下成果及認(rèn)識。

(1)通過單井劃分、井—震結(jié)合的研究方法，將Oriente盆地Mariann油田白堊系Napo組劃分6個三級層序和13個四級層序，完成2、3、4級層序界面的厘定和69口井層序地層劃分對比，建立了研究區(qū)白堊系精細的等時性層序地層格架。

(2)研究區(qū)白堊系Napo組各層序邊界都具有明顯的識別特征，二級層序邊界在地震剖面上可清晰地識別出角度不整合；三界層序界面很難用地震資料加以識別，層序的突變界面可以通過測井資料反應(yīng)；低位體系域、海侵體系域和高位體系域依次表現(xiàn)出加積、退積和進積的特征。

(3)研究區(qū)白堊系Napo組的二級、三級、四級層序發(fā)育受到全球海平面升降的影響，自下而上，沉積環(huán)境由海陸過渡環(huán)境的潮控河口灣和潮控陸棚沉積變?yōu)榱送耆暮Ｏ嚓懪锍练e。