厄瓜多尔Oriente盆地Mariann油田白垩系Napo组层序地层格架与发育模式

张 萌，吴少波

(1.西安石油大学 地球科学与工程学院，陕西 西安 710065； 2.西安石油大学 陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西 西安 710065)

Dalrymple[1]将河口定义为下切河谷的向海部分，该系统接收来自河流以及海洋来源的沉积物，并包含受潮汐、波浪和河流过程影响的相。此外，Masselink and Hughes[2]指出，河口作为一个短暂的海岸系统对海平面及气候的变化都十分明显。关于河口的分类，沉积学家使用的最常见的分类方法是Dalrymple等[1]根据河口潮汐和波浪这2种主要的流体力学，将河口分为了潮控河口湾和浪控河口湾。虽然前人对下切河谷和潮汐环境做了大量的研究，但是对潮控河口湾地层学方面的研究少之又少。本文以厄瓜多尔Oriente盆地Mariann油田白垩系Napo组为例，在借鉴前人研究的基础上，充分利用现有的地震、钻井、测井等相关资料，通过识别层序边界来划分研究区的地层，建立了层序地层格架并在此基础上分析了层序发育模式。

东方地球物理公司在2007年精细标定了10个层位的反射界面，对比解释了8个地震反射层位，并在此基础上完成了区域地层对比及单井层位标定；中国石油国际海外研究中心在2007年也对本区块做过一次层序划分，他们认为本区白垩系可以作为1个完整的二级层序，进一步可划分为4个三级层序；牟汉生等[3]对厄瓜多尔Oriente盆地南部区块Napo组层序地层特征进行了研究，认为Napo组可划分为5个三级层序和15个四级层序[3-5]。2008年，朱筱敏等对东北部Tarapoa区块层序地层进行研究时，将研究区白垩系划分为1个二级层序、6个三级层序、16个体系域和33个准层序组。目前，Mariann油田已经进入高含水开发阶段，但该油田生产层位众多，仍有较大措施调整和加密井空间。该油田的剩余油精细挖潜对整个Oriente盆地稳油控水有着重要的现实意义，而储层精细表征则是这些工作的基础。

1 区域地质概况

Oriente盆地是厄瓜多尔安第斯山脉前缘东侧发育的弧后前陆盆地。该盆地西部以Cordillera的逆掩断层前缘为界，东部以Amazon克拉通为界(图1)。Oriente盆地的白垩纪沉积旋回包括Hollin、Napo和(部分)Tena地层。Jaillard[6]将Napo组细分为4个部分：基底Napo、下部Napo、中部Napo和上部Napo。在Napo组地层的大部分沉积过程中，盆地不受大型开放海洋波浪和涌浪的影响，这一特征支持了西部存在部分地形屏障的说法。因此，Oriente盆地很窄主要受河流和潮流的影响且潮流穿过了浅的厄瓜多尔白垩纪海域[6-7]。

Napo组和Tena组之间存在区域侵蚀不整合面，该不整合面代表了Napo组上部的侵蚀，标志着从Napo组的浅海沉积到Tena组的上覆大陆沉积的重大变化。沿着盆地西部边界，Tena地层下方的侵蚀水平达到了Napo地层的M2石灰岩段，而沿着盆地东部边界，该不整合面将下面M1砂岩的河流至海岸沉积物与上面Tena地层的红层分开[9]。晚白垩纪期间，厚层构造产生了前白垩纪伸展的反转，主要是向北走向的断层系统[9-10]。逆冲作用形成的白垩纪沉积序列导致了N-S拉长褶皱的形成，形成了盆地的主要构造圈闭。该晚白垩纪变形事件可能和Caribbean高原与安第斯山脉北部大陆边缘的碎片碰撞有关[7-10]。

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

2 层序地层划分方案

根据前人的研究成果，结合三维地震资料、测井资料以及岩心资料，通过识别地震反射终止关系、沉积旋回转换面和地层叠加样式，以Oriente盆地Mariann油田白垩系Napo组5口单井层序分析为基础，通过对12条联井剖面70口井的地层对比分析，认为研究区Hollin 组和 Napo 组构成了一个完整的二级层序，又可进一步划分为6个三级层序13个四级层序：层序1(KSQ1)大致对应Hollin组，相当于岩石地层单元的Lower_Hollin组至C_LS；Napo组可以分为5个三级层序，其中层序2(KSQ2) 相当于岩石地层单元的Lower_T_SS至B_LS，层序3(KSQ3) 相当于岩石地层单元的Lower_U_SS至A_LS，层序4(KSQ4) 相当于岩石地层单元的M2_LS至M1_LS中上部，层序5(KSQ5) 相当于岩石地层单元的M1_LS中上部至Upper_Napo_SH，层序6(KSQ6) 相当于岩石地层单元的M1_SS至 M1_Zone(图2)。

图2 研究区岩石地层与层序地层对比Fig.2 Comparison of rock formations and sequence formations in the study area

3 关键层序界面识别

3.1 二级层序界面的识别

Mariann油田位于Oriente盆地的斜坡带上，距离盆地边缘较远，地震反射特征为强反射、高连续，构造幅度平缓，现有的地震资料(包括2D、3D地震资料)覆盖范围占整个盆地面积的比例很小。研究区二级层序的底界面为一个区域性的不整合面，在地震剖面上明显地显示为Hollin组与Chapiza组之间的角度不整合。二级层序的顶界面，即M1与Basal Tena之间的不整合较底界面不明显(图3)。

3.2 三级层序界面识别

该区三级层序的界面很难根据地震资料加以识别，只能借助于钻井和测井及其他资料来分析识别。根据研究区的资料特点，选用自然伽马曲线作为层序划分和对比的基本资料，同时参考电阻率曲线。连续沉积形成的整合边界是研究区Napo组层序边界的主要类型，因此研究中主要利用层序界面上下测井曲线的组合样式发生明显变化来识别层序界面。测井曲线可以反映层序突变界面、呈现不同曲线段的形态、背景值的总体突变，根据地震剖面和电测曲线组合可以把Napo组进一步划分为5个三级层序(图2)，由图4可以看出，这5个三级层序的边界在地震剖面上所对应的同相轴振幅比较强，连续性比较好。

图3 过ISABEL_01—MARIANN_16井地震剖面 上层序界面反射特征Fig.3 Reflection features of the layered sequence interface on the seismic profile of the ISABEL_01-MARIANN_16 well

该区白垩系内三级层序边界主要有3种类型：①大套灰色浪控—潮控河口湾砂岩与深色泥岩—灰岩不整合接触，如KSQ3的底界面；②大套灰色—灰绿色潮下砂坪砂岩与灰色内陆棚灰岩不整合接触，如KSQ4的底界面；③下切河谷砂岩与灰色—深灰色陆棚泥岩不整合接触，如KSQ6的底界面。

3.3 四级层序界面识别

四级层序边界对应于体系域边界。低位体系域以三级层序底界面为底界面，顶界面为初次海泛面，表现为加积或进积特征；海侵体系域以最大海泛面和首次海泛面为顶底界面，表现为退积特征；高位体系域则以GR曲线极大值处的稳定页岩为底界(即最大海泛面)，顶界面为三级层序的顶界面，通常表现为进积[11]。

在Oriente盆地Mariann油田白垩系KSQ2、KSQ3各三级层序中，潮控河口湾砂泥岩一般位于低位体系域，潮控内陆棚相泥岩、灰岩一般发育在海侵体系域，通常为粒度向上变细的退积序列；内陆棚相清水环境灰岩主要形成于高位体系域。其低位域、海侵域和高位域通常分别表现为加积、退积和进积的叠加方式。

图4 井—震结合精细标定6个层序界面Fig.4 Well-seismic combined with fine calibration of 6 layer sequence interface

4 层序地层发育模式

4.1 二级层序发育模式

分析寒武纪后全球海平面的变化可以发现：整个寒武系和奥陶纪早期，全球海平面都处于快速上升期；从奥陶纪早期到二叠纪中期，全球海平面一直下降，期间有几次海平面的升降波动，至侏罗纪早期，海平面保持相对平稳，随后海平面突然下降，接着缓慢上升直至白垩纪早期。白垩纪作为一个较为完整的二级层序，经历了相对海平面的下降—上升—下降完整的旋回变化，但总体趋势是海平面逐步上升的上升半旋回占有明显优势[12-14]。

综合分析白垩纪全球海平面的升降变化，研究本区相对海平面升降可以得知，Oriente盆地Mariann油田的Hollin组沉积早期，相对海平面缓慢下降至最低并开始缓慢上升，由此开始了白垩纪长时期的海平面上升过程；到M1_LS至Lower Tena沉积时期，海平面上升至最大并开始缓慢下降。总体上，从Hollin组到Napo组的Upper Napo Shale层沉积时期，水体逐渐加深，沉积物岩性逐渐变细。从M1_LS到M1SS、M1 zone沉积时期，水体退缩，潮道砂岩体广泛发育。自下而上，沉积环境由陆相辫状河道沉积，向上过渡到海陆过渡环境的潮控河口湾和潮控陆棚沉积，再向上就变为了完全的海相陆棚沉积，在垂向上，从Hollin组到Napo组的M1层段整体上是由西向东海进的过程。从沉积厚度及经历地质历史时间来看，海平面上升半旋回沉积厚度大，在该区白垩统中占有绝对优势，与海平面升降曲线特征基本吻合(图5)。

4.2 三级、四级层序发育模式

虽然整个白垩系经历了长期的海平面上升过程，但在上升过程中仍然存在若干次一级的海平面升降波动，由此产生了本区三级层序地层的旋回变化。

图5 Oriente盆地Mariann油田白垩纪 沉积及层序地层序列Fig.5 Cretaceous sedimentation and sequence of the Mariann oil field，Oriente Basin

在白垩系典型海侵特征的二级旋回内部识别出来的三级旋回(层序)仍然具有海进—海退的完整旋回(图6)，自下而上其内部体系域的组成形式丰富，在研究区T、U、M1段主要发育潮控河口湾—潮控内陆棚沉积模式，在低水位时期主要发育潮控河口湾沉积，水深较浅，海水温暖纯净；海侵时期水位继续上升，形成潮控内陆棚沉积环境。

图6 白垩系内部三级层序基本发育模式Fig.6 Basic development model of third-order sequence in Cretaceous system

5 结论

通过对Oriente盆地Mariann油田白垩系Napo组层序划分对比、沉积背景、沉积特征、沉积演化等进行了研究，取得如下成果及认识。

(1)通过单井划分、井—震结合的研究方法，将Oriente盆地Mariann油田白垩系Napo组划分6个三级层序和13个四级层序，完成2、3、4级层序界面的厘定和69口井层序地层划分对比，建立了研究区白垩系精细的等时性层序地层格架。

(2)研究区白垩系Napo组各层序边界都具有明显的识别特征，二级层序边界在地震剖面上可清晰地识别出角度不整合；三界层序界面很难用地震资料加以识别，层序的突变界面可以通过测井资料反应；低位体系域、海侵体系域和高位体系域依次表现出加积、退积和进积的特征。

(3)研究区白垩系Napo组的二级、三级、四级层序发育受到全球海平面升降的影响，自下而上，沉积环境由海陆过渡环境的潮控河口湾和潮控陆棚沉积变为了完全的海相陆棚沉积。