帅松青,肖传桃,王继纲,范 君 李海玉
(长江大学地球科学学院,湖北 荆州 434023) (中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司,天津 300452)
柴达木盆地乌南地区上干柴沟组至油砂山组层序地层研究
帅松青,肖传桃,王继纲,范 君 李海玉
(长江大学地球科学学院,湖北 荆州 434023) (中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司,天津 300452)
根据工区内现有的钻井、测井资料,应用以多级次基准面旋回为参照面的高分辨率地层学理论与研究方法,对柴达木盆地乌南地区的上干柴沟组至油砂山组地层进行了详细的层序地层研究,共识别出3个长期基准面旋回(LSQ1、LSQ2、LSQ3),7个中期基准面旋回(MSQ10~MSQ16),建立研究区的层序划分方案,在典型单井绿参1井的层序划分的基础上,建立了该区的地层格架,并对层序构成特征进行了分析。
乌南地区;高分辨率层序地层;基准面旋回;层序地层
柴达木盆地地处青藏高原北部,为西宽东窄的菱形盆地,其周缘分别为阿尔金山、祁连山和昆仑山所环绕,该盆地大地构造位置处于亚洲中轴域和特提斯-喜马拉雅构造域的结合部位。柴达木盆地经历了多种动力学背景和不同构造体制的多期构造演化过程,具有复杂物质组成与地质结构,在盆山关系上也表现出复杂的叠加组合关系[1]。因此,复杂的地质演化过程对柴达木盆地构造、沉积及油气成藏具有重要的控制作用。
乌南地区位于柴达木盆地西南部,上干柴沟组下段以灰色、深灰色钙质泥岩及泥岩为主,上段为棕褐色、棕红色砂质泥岩夹少量灰绿色砾状砂岩、含砾砂岩和灰色含钙泥岩、杂色泥岩,该组地层沉积厚400~1100m。下油砂山组沉积厚度300~1600m,下段以棕红色砂质泥岩与灰色泥质粉砂岩为主,上部夹砾岩及较多的泥灰岩、疙瘩灰岩和杂色泥岩,该段地层沉积厚度100~800m;上段以土红、棕红色砂质泥岩与灰色、灰绿色泥质粉砂岩互层为主,夹薄层砾岩及少量泥灰岩、杂色泥岩,厚度160~1000m。上油砂山组为灰棕、浅棕黄色砂岩、泥岩与灰色、棕灰色砾状砂岩互层。该组地层沉积厚度一般为150~1400m,最厚达2200m,其与下伏油砂山组为连续沉积。
2.1层序1(LSQ1)的关键界面
层序底界面(LSB1)通常为三角洲前缘河道下切充填作用面或滨浅湖泥岩,向上可容纳空间增大较快,粒度明显变细,砂体层数减少;至可容纳空间最大时期,为一套湖泛泥岩沉积,代表了该层序的最大洪泛面lmfs1沉积(见图1),越过该面的粉砂岩、砂岩增多加厚,主要为一套浅湖砂坝及辫状河三角洲前缘沉积,代表了该层序基准面下降半旋回,LSQ1顶部边界为LSB2。
2.2层序2(LSQ2)的关键界面
层序2与层序1的界面特征相似,主要为一套浅湖砂坝及辫状河三角洲前缘或平原沉积,代表了层序2基准面下降半旋回,其顶部边界为LSB3(见图2)。
图1 绿参1井层序1底界面与湖泛面 图2 绿参1井层序2底界面与湖泛面
2.3层序3(LSQ3)的关键界面
图3 绿参1井层序3底界面与湖泛面
层序3的底界面(LSB3)通常为(扇)三角洲平原或前缘河道下切充填作用面,向上可容纳空间增大较快,显正粒序韵律;在可容纳空间最大时期,该层序为一套湖泛泥岩沉积,即最大洪泛面(lmfs3)沉积(见图3),越过该面粒度变粗,地层厚度变大,主要为一套浅湖砂坝及辫状河三角洲前缘或平原沉积,即为层序3基准面下降半旋回。
3.1长期基准面旋回层序
在该区长期基准面旋回层序底界面和洪泛面划分基础上,结合沉积相类型纵向叠置和组合特征,将区内的上干柴沟组至油砂山组层段共识别出3个长期基准面旋回层序,分别命名为LSQ1、LSQ2和LSQ3[2]。
1)LSQ1 该层序相当于上干柴沟组,由2个中期基准面旋回叠加构成,其上升半旋回厚度略小于下降半旋回厚度。上升半旋回主体为三角洲前缘分流河道砂或浅湖泥、席状砂、砂坝构成的向上变深变细的中期旋回叠置体,下降半旋回由滨浅湖泥、浅湖砂坝及辫状河三角洲沉积组成的向上变浅变粗的中期旋回叠置体。
2)LSQ2 该层序相当于下油砂山组,由3个中期基准面旋回叠加构成,其底界面在红柳泉和七个泉地区为超覆不整合,上升半旋回厚度与下降半旋回厚度近于相等。上升半旋回主体为三角洲前缘分流河道砂及分流间湾和前三角州泥构成的向上变深变细的中期旋回叠置体,下降半旋回由前三角洲及分流间湾泥和分流河道组成的向上变浅变粗的中期旋回叠置体。
3)LSQ3 该层序相当于上油砂山组,由2个中期基准面旋回叠加构成,其底界面为区域性不整合,以发育上升半旋回为主,下降半旋回不发育或缺失。上升半旋回主体为三角洲平原或前缘分流河道砂及分流间湾泥构成的向上变深变细的中期旋回叠置体,下降半旋回不发育或由较薄的分流间湾泥及决口扇或河口砂坝组成的向上变浅变粗的中期旋回叠置体。
3.2中期基准面旋回层序
根据中期基准面旋回层序的识别和划分依据,以不同构造不同区块21口钻井为参照剖面,将研究区第三系划分为18个中期基准面旋回层序(分别为MSQ1~MSQ18),其中上干柴沟组至油砂山组包括MSQ10~MSQ16。
4.1上干柴沟组上段沉积期(N1)
2)MSQ11 该时期向盆地中心基准面上升速率逐渐减缓,研究区东部以发育滨浅湖砂体为主,且砂体较薄,可以构成复合型岩性油气藏。此外,其他地区均处于高可容空间条件下, 滨浅湖沉积区中砂体不发育,以泥质粉砂岩席状砂为主,且砂体较薄,油气意义不大。
1)MSQ12 该时期研究区主要处于中等可容空间条件下,其次为高可容空间条件,且由北西向东、东南可容空间增高,由中等可容空间演变为高可容空间,反映该区基准面上升幅度为北西小东南大。研究区中、北部以发育平直河三角洲前缘、滨浅湖砂体为主,且砂体较薄,可以构成复合型岩性油气藏。
2)MSQ13 该时期研究区基本继承了MSQ3的特征,主要处于中等可容空间条件下,其次为高可容空间条件,且由西向东可容空间增高,由中等可容空间演变为高可容空间,反映该区基准面上升幅度为西小东大。研究区以发育平直河三角洲前缘、滨浅湖砂体为主,且砂体较薄,可以构成复合型岩性油气藏。
1)MSQ15 该时期开始了新的基准面旋回,且基准面上升较快,表现为该区整体处于中等-高可容空间条下。研究区西北部以及东南部以发育三角洲前缘、滨浅湖砂体为主,从层序和可容空间发育特征来看,该区是寻找复合型岩性油气藏的区块。
2)MSQ16 该时期基本继承了MSQ6的特点,仍表现为该区整体处于中等-高可容空间条下。研究区以发育三角洲前缘、滨浅湖砂体为主,从层序和可容空间发育特征来看,是寻找复合型岩性油气藏的区块。
通过对柴达木盆地乌南地区上干柴沟组至油砂山组层序地层的研究,划分出3个长期基准面旋回层序LSQ1~LSQ3,并将研究层段划分出7个中期基准面旋回层序MSQ10~MSQ16。此外,建立了该区的地层格架,认为形成于基准面上升期的三角洲前缘的分流河道、席状砂可作为复合型岩性油气藏的储集体,处于基准面下降期的前三角洲泥因富含丰富的有机质,可作为良好的生油岩。
[1]陈艳鹏,刘震,李潍莲,等. 柴达木盆地油气成藏构造演化作用浅析[J].西南石油大学学报(自然科学版),2008,30(4):43-47.
[2]张道伟,史基安,李传浩,等.柴西南地区古近系-新近系井-震统一层序地层格架的建立[J].沉积学报,2008,26(4):55-58.
[3]郭峰,陈世悦,袁文芳,等.柴达木盆地西部干柴沟组沉积相及储层分布[J].新疆地质,2006,24(1):45-51.
[4]操应长.断陷湖盆中强制湖退沉积作用及其成因机制[J].沉积学报,2005,23 (1):84-90.
[编辑] 李启栋
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.11.022
20120627
帅松青(1987),男,2010年大学毕业,硕士生,现主要从事沉积学方面的研究工作。
TP618 13
A
16731409(2012)11N06403