苏北盆地阜二段地层底界划分

柳春松，蔡福华

（江苏油田地质测井处，江苏扬州225007）

苏北盆地阜二段地层底界划分

柳春松*，蔡福华

（江苏油田地质测井处，江苏扬州225007）

苏北盆地阜宁组阜二段地层，既是重要的生油层、盖层，也是重要的储集层，是江苏油田勘探开发的主要含油层系之一，由于对阜二段地层底界的岩电特征掌握不好，对阜二段地层底界的划分标准又难以把握，致使阜二段地层底界划分不准，给油田勘探开发部署产生很大影响。准确划分阜二段地层底界，对于提升测录井资料品质，强化油气藏基础研究工作，提高油田勘探开发整体效益，有着非常重要的现实意义。

苏北盆地；阜二段；岩性特征；电性特征；地层划分

苏北盆地阜宁组阜二段地层为半湖相—深湖相沉积，既是重要的生油层、盖层，也是重要的储集层，在油气藏的形成过程中起了关键的作用，是江苏油田勘探开发的主要含油层系之一，研究和分析阜二段地层具有非常重要的勘探意义。把握好阜二段地层底界的岩电特征和地层底界的划分标准，可以提升测录井资料品质，强化油气藏基础研究工作，提高油田勘探开发整体效益。

1 阜二段地层及其底界划分标准

1.1 阜二段地层

苏北盆地一套完整的阜二段地层包括顶部低电阻率黑色泥岩层，俗称“泥脖子段”，岩性为黑色泥岩，厚20～40m；上部中电阻率黑色泥岩、油页岩、泥灰岩段，俗称“七尖峰泥灰岩段”，岩性由黑色泥岩与灰黑色油页岩、泥灰岩互层组成，泥灰岩、油页岩通常有7个单层，局部可增减，厚12～35m；中上部中电阻率黑色泥岩夹泥灰岩段，俗称“四尖峰泥岩泥灰岩段”，岩性由黑色泥岩夹四层灰黑色泥灰岩组成，厚20～50m；下部中电阻率黑色泥岩夹泥灰岩段，俗称“山字形泥灰岩泥岩段”，岩性由黑色泥岩夹多层灰黑色泥灰岩组成，其中顶、中和下3层泥灰岩分布稳定，厚50～90m。

苏北盆地古近系阜宁组阜二段下部（E1f23）和中部（E1f22），在盆地西部、中部和北缘低凸起的浅湖相、生物滩相区，广泛沉积虫管灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩及砂岩，是金湖凹陷、高邮凹陷西部及北斜坡上的主要含油层系；阜二段上部（E1f21）深湖相沉积了总厚度100～200m灰黑色泥岩夹中—薄层泥灰岩、泥云岩、油页岩，构成苏北盆地主要的生油层、盖层。

1.2 阜二段地层底界划分标准

地层划分（stratigraphic division）是将油田内的钻井地层剖面根据地层接触关系、沉积层序或旋回和岩性组合等特征细分成不同级次的地层单元，并建立全油田各井间各级地层单元的等时对比关系，在油田范围内实现统一分层。主要包括岩石地层单位划分方法、生物地层划分方法、区域年代地层单位的划分方法、矿物地层单位划分等方法。

地层等时格架（Isochronal stratigraphic framework）为不同级别等时面所限定的岩性单元和地层单元在二维或三维空间上的分布及相互叠置关系。又称等时地层格架。借助年代地层、古生物、沉积旋回、岩相变化各料资料确定不同级次地层单元的等时性，选择不同级别地层界面为等时地层的年代追踪对比标志层，选择不同级别地层为等时地层对比单元，利用多个剖面在空间上的追索与对比的基础上建立起来的地层等时格架反映出不同级别的等时面所限定的沉积单元的几何形态和结构关系。识别等时界面、划分地层单元、建立地层等时格架是地质研究工作的基础。以不同级别层序界面为等时地层界面，选择不同级别层序等时地层对比单元建立地层等时格架是层序地层学研究的核心内容。在地层等时格架中分析地层的形成条件、发育特征和展布规律，对于提高区域地层对比、沉积相分析、古地理再造、储层预测和资源评价的精确度有重要作用。

《苏北盆地地层厚度及划分标志》有关阜二段地层底界界线以早第三纪第一次最大湖浸所沉积的标志-“山字形灰岩泥岩段”底为界线。实际划分过程中，由于“山字形灰岩泥岩段”在整个苏北盆地因沉积环境不同而有所差异。如盆地北部盐城凹陷，盆地东部海安凹陷阜二段底部沉积的一套滨湖相暗色泥岩，“山字”形态不明显，或根本就没有“山”字形态，这样依据“山字形灰岩泥岩段”底来划分阜二段地层底界就有一定的局限性。而录井现场常根据岩性变化来划分，以见棕色岩性“红层”地层来划分阜二段与阜一段界线，处于盆地边缘的阜二段沉积时湖水浅或在水上沉积，阜二段岩性颜色呈棕色，这样盆地边缘地带的阜二段地层厚度划少了，而将盆地中央的阜二段见不到“红层”而将阜二段地层厚度划多了。

阜二段底界划分不准，影响了油田的勘探开发，如2011年9月2日在勘探处决定完井措施的重点油气探井-许X34井阜二段地层底界的划分，油田3家主要研究单位划出了3种不同的结果，井深只有2180m，而阜二段底界最深与最浅的竞出现了156m的误差。

2 阜二段地层底界构造运动特征、地层沉积及岩电特征

2.1 阜二段地层底界构造运动特征、地层沉积特征

受板块体制制约，区域构造活动不稳定性，导致张性剪切与拉张交替作用，使苏北盆地在晚白垩系浦口组沉积时的坳陷盆地转为泰州组—阜宁组沉积时的断—坳型盆地。期间，多次发育由初始拉张→强烈拉张→压扭性隆升及坳陷的完整构造运动旋回，湖盆经历3次地壳的升降，造成3次湖侵并伴有海水侵入，纵向上形成泰一段—泰二段、阜一段—阜二段，阜三段—阜四段地层，相序由湖退河流三角洲相转为湖进深—半深湖相。阜二段地层的沉积就是盆地由原来的压扭性隆升转变为强烈拉张沉降,沉积体系由湖退转变为湖进,这样无论是在盆地的边缘还是在盆地中央都存在着同时沉积(等时面)这一地质现象。所谓等时面是一种地层界面，理论上无厚度，界面上的所有点具有相同年代。从理论上讲，任何2个年代地层单位之间的界线无论在什么地方都应该是一个同时代的面，这个面叫做等时面。实际工作中等时面为一薄的、特征明显的层段，可作为一个很好的时代对比面或时间参考面，如煤层、斑脱岩及其它生物界面。确定等时面，有效的方法是采用年代对比方法（包括古生物学方法、古地磁法、古气候法、磁性反向法和古地理法等），力求使远离其界线层型剖面的年代地层单位的界线接近或达到理论上的等时面。依据等时面的概念，苏北盆地阜二段地层底界无论是在盆地边缘还是在盆地中央，都在同一界面上，见图1。图1表明，无论是在盆地边缘还是盆地中央，无论是水上还是水下，阜二段底部都在同一界面上接受沉积。

图1 苏北盆地阜二段地层底界沉积环境示意图

2.2 阜二段地层底界沉积物特征

研究表明，苏北盆地阜一段地层沉积结束后，由于盆地的沉降，在等时面上，都同时接受了厚度不一、矿物成分相同或相近的细相沉积物，盆地的边缘或凹陷的斜坡带上，这些细状泥质类沉积少，表现在剖面上为厚度薄；而在盆地中央，这些细状泥质类沉积物多，在剖面上表现为厚度大；由于沉积年代相同，沉积时的古生物、古气候相同，无论厚度大小，等时面上沉积的矿物成分都相同或相近。

2.2.1 金湖凹陷阜二段地层底界岩性、电性特征

选取桃2-1井、关X7井、杨46井、河X3-1井、高1-4A井作为标准井研究，金湖凹陷处于苏北盆地西部边缘，接受阜二段地层沉积时，总体水位浅，斜坡带往往在水上沉积，等时面岩性特征：岩屑录井、钻井取芯、井壁取芯资料表明，深凹带为灰—深灰色泥岩，斜坡带多为灰—棕色砂质泥岩，泥岩质不纯，厚度薄为1～3m，等时面上下岩性为生物灰岩、灰质砂岩、砂岩。电性特征：自然伽马曲线呈明显高值，一般为150API，自然电位曲线具正幅度异常值，2.5m底部梯度视电阻率曲线呈“V”或“U”型，明显低值为1.5～3.0Ω·m，组合特征明显。

图2 桃2-1井录井剖面图

2.2.2 高邮凹陷阜二段地层底界岩性、电性特征

选取许X34井、方4井、庄13-15井、沙X43-1井、花X27井、瓦6-12井作为标准井研究，高邮凹陷处于苏北盆地中西部，接受阜二段地层沉积时，水体相对较深，等时面岩性特征：岩屑录井、钻井取芯、井壁取芯资料表明,深凹带为灰—深灰色泥岩，南部断阶带、北部斜坡带多为灰色泥岩，泥岩质纯，等时面之上未见红色岩性，厚度一般为3～5m,最厚可达10m，南部断阶带、中西部及北部斜坡带等时面之上岩性为生物灰岩、灰质砂岩、砂岩。深凹带等时面上泥岩质纯。电性特征：自然伽马曲线呈明显高值，一般为130API，自然电位曲线具正幅度异常值，2.5m底部梯度视电阻率曲线多呈“U”型，局部呈“V”型，明显低值为1.5～5.0Ω·m，组合特征非常明显。

2.2.3 海安凹陷阜二段地层底界岩性、电性特征

选取孙X1井、安14-1井、梁X14井、祝1-1井、台14-1井、堡6井作为标准井研究，海安凹陷处于苏北盆地中部，接受阜二段地层沉积时，水体深，等时面岩性特征：岩屑录井、钻井取芯、井壁取芯资料表明，整个凹陷为灰—深灰色泥岩，泥岩质纯，厚度为1～2m,等时面上下多为纯泥岩。电性特征：自然伽马曲线呈明显高值，一般为95API，自然电位曲线具正幅度异常值，2.5m底部梯度视电阻率曲线多呈“V”型，明显低值为0.5～1.5Ω·m，组合特征明显。

2.2.4 苏北盆地阜二段地层底界岩性、电性纵横向变化特征

研究表明，盆地西部金湖凹陷及北缘低凸起，阜二段地层底界等时面上接受以棕色为主的杂色不纯的泥岩沉积，厚度薄，但很明显，电性组合特征以高伽马值和低电阻率值呈“V”型，变化明显。盆地中西部及深凹带，阜二段地层底界等时面上接受以灰—深灰色为主的泥岩沉积，厚度大，电性组合特征以高伽马值和低电阻率值呈“U”型，变化明显。而在盆地中东部，阜二段地层底界等时面上完全接受以灰—深灰色为主的泥岩沉积，质很纯，厚度不大，电性组合特征以高伽马值和低电阻率值呈“U”型，变化相对不明显。研究表明,苏北盆地阜二段地层底界等时面上的沉积物相对较细,电性特征表现为电阻率值极低,明显低于上下同类地层，视电阻率曲线呈“U”或“V”字形；自然电位正异常,自然伽马显高值的组合特征,这是划分阜二段底界的典型依据。

图3 庄13-15井录井剖面图

图4 台14-1井录井剖面图

3 结束语

苏北盆地古近系阜宁组阜二段下部地层，由于沉积环境的不同，“山字形灰岩泥岩段”测井曲线特征存在着差异，盆地西部，“山字形灰岩泥岩段”难以把握准，盆地中东部和盆地中央这一特征不明显，完全依靠这一标志很难划准阜二段地层底界。

研究表明，苏北盆地阜二段底界地层接受沉积，盆地由压扭性隆升进入强烈拉张沉降运动期，无论是在盆地边缘还是在盆地中央都具有明显的同沉积等时面这一地质现象，在等时面上，都同时接受了厚度不一,矿物成分相同或相近的细相沉积物，盆地的边缘或凹陷的斜坡带上，这些细状泥质类沉积少，表现在剖面上为厚度薄；而在盆地中部，这些细状泥质类沉积物多，在剖面上表现为厚度大；由于沉积年代相同，沉积时的古生物、古气候相同，无论厚度大小，在这等时面上沉积的矿物成分都相同或相近，表现在电性特上，组合特征具有一致性，即自然伽马曲线显相应高值，自然电位为正幅度异常，2.5m底部梯度视电阻率曲线具明显低值且多呈“V”型或“U”型，这是创新划分阜二段底界的标志性特征。

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[3]毛凤鸣，戴靖.复杂小断块石油勘探开发技术[M].北京：中国石化出版社，2005.

P624.6

A

1004-5716(2015)12-0078-05

2014-11-26

柳春松（1966-），男（汉族），江苏如东人，工程师，现从事地质录井工作。