库车坳陷亚肯北三维地震探区沉积体系域研究

冉 琦，罗 延，张 瑶

(中国石化石油物探技术研究院，江苏南京 210093)



库车坳陷亚肯北三维地震探区沉积体系域研究

冉 琦，罗 延，张 瑶

(中国石化石油物探技术研究院，江苏南京 210093)

应用层序地层学理论，在层序-体系域格架内对库车坳陷亚肯北三维地震探区侏罗系、白垩系、古近系各地层进行体系域分析对比，建立了层序-体系域格架内的储盖组合和配置体系，对有利储层砂体分布有利区带进行了预测，并研究了体系域沉积与储层分布的相互关系，指出扇三角洲沉积体系中有利储集砂体首选为湖侵体系域内的扇三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体，次之为低位域扇三角洲前缘(平原)分流河道砂体。

库车拗陷；沉积体系；层序地层学； 体系域

1 研究区概况

亚肯北研究区所在的库车坳陷位于塔里木盆地北部，地处南天山造山带和塔北隆起之间，是一个以中、新生界沉积为主体，近东西向延伸的前陆盆地，东西延伸约600 km，南北宽10～70 km，盆地面积约31 200 km2。亚肯北三维地震探区(简称研究区)位于东经83°48′～84°10′，北纬41°45′～42°02′之间，行政上隶属于新疆维吾尔自治区库车县和轮台县，构造上位于库车坳陷南部平缓斜坡带的北部，属亚肯-阳霞勘探登记区块东部，位于沙雅隆起以北，库车坳陷南缘，东邻提尔根构造；南接大涝坝、拉依苏构造，与二八台、雅克拉构造相望；北与东秋里塔格构造带相邻[1-2]。

2 地震层序界面识别

层序界面在地震剖面上表现为不协调的反射终止类型[3]。根据地震反射的终止方式，可以将不整合接触关系划分成削截(或削蚀)、顶超、上超和下超四种类型。层序底面常见上超、下超、双超反射特征；层序顶界面常见削截、顶超反射。其中，削截和顶超是层序界面识别的重要判断标志。削截意味者下伏地层沉积期后经受了强烈的构造隆升或海平面下降而出露地表，遭受长期侵蚀作用；顶超代表无沉积作用面，表现为以很小的角度逐步向层序顶面收敛，通常是层序的顶界面。两者都反映上下两套层序之间存在沉积间断。上超表示在水体不断扩大的情况下逐层超覆的沉积现象，是层序底界的可靠标志；下超表示携带沉积物的水流在一定方向上的前积现象，地震反射轴沿原始倾斜面向下倾方向终止[4-5]。

结合库1井资料对过井剖面进行层序的识别和划分。通过标定，在地震剖面上确定了各反射波组的地质属性。其中T40-T50对应于侏罗系煤系地层，以强振幅连续反射为主要标志，区别于上覆的地层；T30-T40对应于下白垩统，T30-T32、T32-T33、T33-T34、T34-T40分别为巴什基奇克组、巴西盖组、舒善河组、亚格列木组；T22-T30对应于古近系地层。从剖面上看这些地层对应的一系列反射波均为常见的削截反射的终止类型，因而基本上是一系列的不整合界面，尤其是T40和T34之下的削截现象更为突出[6]。将上述与地质层序对应的稳定反射界面确定为5个Ⅰ、Ⅱ级地震层序界面，使得苏维伊组、库姆格列木组、巴什基奇克组、巴西盖组+舒善河组、亚格列木组分别对应5个Ⅰ、Ⅱ级地震层序(图1)。

3 目的层体系域解释

本研究采用Opendtect软件作为研究区层序地层解释的主要工具。Opendtect的特色解释模块层序地层模块(SSIS)能够在地震剖面上有效地识别和划分体系域，对于控制井点较少的研究区也能实现较好的解释效果。采用沿着倾角方向对比地震道的控制手段，使得属性提取及计算更加符合实际；层序地层模块(SSIS)实现体系域识别划分的基本原理是：首先系统自动检测所有地层同相轴，即追踪所有年代地层；然后将各年代地层其拉平后排列到地层层序中，生成高于地震分辨率的年代地层图(Wheeler图)；最后在Wheeler域中，根据各个年代地层的堆积叠置模式和组合变化，识别划分出体系域，并将划分的结果显示在地震域剖面上(图2)。

图1 地震剖面层序格架(line900)

从剖面上和转换到Wheeler域的沉积体系域看(图2)，目的层的三个体系域都完备，但低位体系域相对不发育，南北向的剖面上沉积体系域变化特征明显，而东西向相对平稳，地层变化较小。每个二级层序包含2～3个体系域旋回，高位体系域(HST)和湖扩体系域(TST)沉积占研究区沉积的大部分。本区侏罗系下统地层主要为湖扩和高位体系域沉积，而缺乏低位体系域(LST)沉积；白垩系亚格列木组地层三种体系域完整，从低位到湖扩再到高位体系域，之后随着新的湖扩的开始，又进入新一轮的沉积旋回；其中舒善河组到巴西盖组地层都缺乏低位域沉积，代表了一个长期基准面上升过程；巴什基奇克组地层则具有完整的三个体系域，以滨浅湖相代表的湖扩体系域厚度小，地层以低位和高位体系域为主；古近系库姆格列木群总体以滨浅湖相、浅湖相细粒沉积的高位和湖扩体系域为主；苏维依组也以高位和湖扩体系域为主，基本缺乏低位体系域的沉积。从体系域平面分布特征上看，总体向南体系域数量减少、大多层序低位体系域缺失增加、层序内部准层序减薄且超覆尖灭[7-8]。

图2 过库1井地震剖面体系域解释(Dip09为东西向剖面、Strike06为南北向剖面)

4 平面沉积相及体系域分析

地震属性分析及地震相-沉积相的研究是有利沉积相带和储层展布特征研究的基础。结合库1井沉积微相类型和特征及地震层序的分析成果(表1)。在地震属性分析的基础上，分别以波形分类属性、平均振幅属性和最大振幅属性来表征巴西盖组、巴什基奇克组和库姆格列木群的平面沉积相分布(图3～图5)。

表1 库1井目的层沉积相类型及特征

图3 巴西盖组高位体系域及沉积相展布

此外目的层体系域的超覆尖灭现象明显，尤其是在南北向的剖面。根据八条体系域解释剖面上各个体系域的超覆尖灭点(图2蓝色小圈所示)勾画出各个体系域的平面分布形态，再结合能够反映平面沉积相分布特征的属性平面图，最终形成了研究区储层较为发育的巴西盖组、巴什基奇克组及库姆格列木群的沉积体系域及沉积相的平面分布图。

巴西盖组整体缺乏低位体系域，高位体系域在区内分布较广，沿北东向展布，在经历了全区的湖扩期后，沉积的高位体系域由西北方向库1井方向(东南)略微变厚；该层为一套三角洲前缘相沉积，波形分类刻画的地震相较好地表征了巴西盖组的沉积相特征，巴西盖组沉积时物源可能主要来自北东方向。库1井北东方向红色区域波形，以强振幅波谷为主，为扇三角洲水下分流河道沉积，库1井位于水下分流河道前缘，向南有近东西向展布的河口坝以及分布较广的席状砂(黄色区)。巴西盖组的水下分流河道砂体及席状砂是目前本区发现的最好的储层砂体(图3)。

巴什基奇克组整体为扇三角洲平原相沉积，以粗碎屑沉积物为主，三种体系域齐全，全区分布低位域的三角洲相沉积，而湖扩体系主要分布于研究区中南部，湖扩体系域沉积由南向北推进，高位体系域分布也较广，在东部较为发育，略呈北东向长轴展布；从该组地层底部振幅属性的展布判断，物源方向主要转向北东方向，红色的强振幅反射呈块状展布于库1井东北部，与砾岩快速堆积的沉积特点相吻合，表明砾岩主要分布于本区东北部；而向南分流河道展宽分支增多，但沉积物粒度减小，即砾石含量减少，振幅有所减弱；此外研究区南部也分布有中强振幅属性区域(黄色-红色)，即在底部砾岩沉积的基础上向南部推移，并表现出交织的辫状河沉积特征[9]。整体上巴什基奇克组中上部砂砾岩多期叠置、分布较广、厚度大，尤其在库1井以南强振幅地区最为发育，也即湖扩体系域发育的区域，可以认为是比较有利的区带(图4)。

图4 巴什基奇克组低位-高位体系域及沉积相展布

图5 库姆格列木湖扩-高位体系域及沉积相展布

库姆格列木群缺乏低位体系域沉积，以湖扩和高位体系域沉积为主，其上部砂岩可能为油气有利区。其高位体系域沉积在研究区中部较厚，南部和北部均表现为减薄的特征，从库姆格列木群地震最大振幅属性图看，中强振幅(黄色-红色)主要分布于本区北部(库1井以北)及西部，与高位域沉积分布特征相似，表面物源方向主要来自于北部(图5)，库1井附近以北为三角洲前缘相沉积为主，发育有多期叠置的水下分流河道，而西部强振幅区可能与砾岩发育有关，即西部推断为水重力流沉积发育区[10]。同时可以看到西南部有中强振幅属性的分布，推断在经历了巴什基奇克组沉积后的间断(不整合接触)再次接受沉积时，物源方向有所改变，南部可能有部分的物源供给，自南向本区中部有明显的北西向河口坝状沉积展布，而东南部的弱振幅区为浅湖相为主，这表明湖侵主要来自东南部，与周边井资料对比结果吻合。

5 结论建议

本文通过目的层地震层序的识别、体系域格架的建立、以及各段地层体系域及沉积相平面展布的分析，明确了巴西盖组砂岩、巴什基奇克中上部砂岩段、库姆格列木群中上部砂岩这三段物性较好的碎屑岩储层的体系域分布特征及沉积相发育特征，认为扇三角洲沉积体中有利储集砂体首选为湖侵体系域内的扇三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体，次之为低位域扇三角洲前缘(平原)分流河道砂体。特别是低位体系域或湖侵体系域底部发育的扇三角洲前缘(平原)分流河道砂体(底砂砾岩)，其上被较厚的快速湖侵的暗色泥岩所覆盖，可形成较好储集层。确定了三个储层砂体发育的有利区带：①巴西盖组湖扩体系域水下分流河道砂体及席状砂是目前本区发现的最好储层；② 巴什基奇克组中上部砂岩分布范围，也即湖扩体系域分布范围为相对有利区带；③库姆格列木群强振幅表征的中上部砂岩分布范围，也即高位体系域分布范围为相对有利区带。

[1] 严德天、王家豪、张丽琴.天山南亚肯地区天然气成藏条件及成藏模式[J].新疆石油学报，2004，16(3): 4-8.

[2] 贾进华.陆相前陆盆地沉积充填与层序地层模式探讨[J].现代地质，2009，23(4)：739-745.

[3] 刘景彦，丁孝忠，邱以钢，等.新疆库车坳陷古近系苏维依组高精度层序地层及其发育的主控因素探讨[J].高校地质学报，2009，15(3)：318-327.

[4] 刘景彦，林畅松，肖建新，等. 库车坳陷古近系层序和沉积体系发育特征[J].煤田地质与勘探，2003，31(6)：8-10.

[5] 梅冥相，于炳松，勒卫广.塔里木盆地库车坳陷白垩纪层序地层格架及古地理演化[J].古地理学报，2004，6(3)：261-278.

[6] 程晋厚，徐德红，郭建民. 库车坳陷亚肯构造油气成藏条件分析[J].河南石油，2003，17(4)：13-18.

[7] 朱玉新，郭庆银，邵新军，等．新疆塔里木盆地库车坳陷北缘白垩系储层沉积相研究[J].古地理学报，2000，2(4)：58-65.

[8] 张丽娟，李多丽，孙玉善，等．库车坳陷西部古近系-白垩系沉积储层特征分析[J].天然气地球科学，2006，17(3)：355-360.

[9] 贾进华．库车前陆盆地白垩纪巴什基奇克组沉积层序与储层研究[J].地学前缘，2000，7(3)：133-14.

[10] 蔡振忠、张丽娟、林畅松，等.库车坳陷却勒一羊塔井区库姆格列木群底砂岩段高精度层序对比及油气开发意义[J].现代地质，2010，24(4): 662-668.

编辑：韩玉戟

1673-8217(2016)06-0009-05

2016-04-26

冉琦，工程师，1984年生，2010年毕业于南京大学海洋地质专业，现从事地震资料解释研究。

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