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塔河油田三叠系层序地层与沉积相研究

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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收 稿 日 期 : 2007206202作 者 简 介 : 邹 元 荣 (19762) ,女 ,工 程 师 ,硕 士 ,主 要 从 事 沉 积 储 层 和 规 划 部 署 研 究 编 号 :16732064X(2008) 0520011204塔 河 油 田 三 叠 系 层 序 地 层 与 沉 积 相 研 究on of 荣 ,金 晓 辉 ,闫 相 宾(中 石 化 石 油 勘 探 开 发 研 究 院 ,北 京 100083)摘 要 :在 分 析 三 叠 系 岩 心 、 录 井 、 测 井 资 料 的 基 础 上 ,将 三 叠 系 划 分 为 8 个 三 级 层 序 ,并 识 别 出 辫 状河 、 湖 泊 及 辫 状 河 三 角 洲 3 种 沉 积 相 类 型 . 高 位 体 系 域 以 辫 状 三 角 洲 细 砂 岩 为 主 ,湖 侵 体 系 域 以 湖相 泥 岩 为 主 ,低 位 体 系 域 发 育 粗 粒 的 陆 上 河 流 沉 积 . 储 层 主 要 发 育 在 各 三 级 层 序 的 低 位 体 系 域 ,即粗 粒 的 陆 上 河 流 沉 积 体 系 . 三 叠 系 最 有 利 的 沉 积 相 带 分 布 在 盐 边 和 盐 上 地 区 ,因 此 ,盐 边 和 盐 上 的岩 性 、 构 造 叠 置 区 是 三 叠 系 最 有 利 的 油 气 勘 探 地 区 词 :塔 河 油 田 ;三 叠 系 ;层 序 地 层 ;沉 积 相中 图 分 类 号 : 2     文 献 标 识 码 : 油 田 主 体 位 于 新 疆 轮 台 县 和 库 车 县 交 界处 ,构 造 位 置 隶 属 于 塔 里 木 盆 地 沙 雅 隆 起 中 段 南 翼阿 克 库 勒 凸 起 ,哈 拉 哈 塘 凹 陷 东 部 及 草 湖 凹 陷 西 部(图 1) . 三 叠 系 是 塔 河 油 田 碎 屑 岩 的 重 要 勘 探 层 系 发 的 1、 2、 5、 9 区 以 三 叠 系 低 幅 度 构 造 油 气 藏 为主 [124 ] ,近 期 其 油 气 范 围 逐 步 扩 大 到 南 部 的 盐 上 和阿 克 苏 亚 地 区 以 及 于 奇 东 的 岩 性 圈 闭 油 气 的 勘 探 新领 域 [527 ] . A A 沙 4121 均 在 三 叠 系获 得 工 业 油 气 流 ,取 得 了 三 叠 系 非 背 斜 油 气 藏 勘 探的 重 大 突 破 . 目 前 地 震 发 现 的 三 叠 系 圈 闭 资 源 量 约5 000 × 104 t   塔 河 油 田 位 置 图1   构 造 背 景塔 里 木 盆 地 是 一 个 长 期 演 化 的 古 大 陆 ,古 生 代为 克 拉 通 内 部 发 育 的 坳 陷 和 大 陆 边 缘 坳 陷 ,中 生 代以 来 为 陆 相 断 陷 、 坳 陷 性 盆 地 . 晚 泥 盆 世 以 前 为 克 拉通 边 缘 拗 拉 槽 阶 段 ,是 海 相 环 境 ;晚 泥 盆 世 到 二 叠 纪为 克 拉 通 内 部 坳 陷 盆 地 阶 段 ,为 海 陆 交 互 相 环 境 . 晚二 叠 世 南 天 山 裂 谷 反 转 ,出 现 了 造 山 期 磨 拉 石 沉 积 ,向 中 新 生 代 陆 内 成 盆 阶 段 过 渡 . 海 西 晚 期 塔 里 木 盆2008 年 9 月第 23 卷 第 5 期西 安 石 油 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )i′ 200823 5地 在 北 北 东 向 挤 压 应 力 作 用 下 ,结 束 了 东 部 抬 升 、 西部 沉 降 的 不 均 衡 沉 积 环 境 ,在 三 叠 系 底 部 形 成 一 个凹 凸 不 平 的 不 整 合 ,也 结 束 了 本 区 海 相 沉 积 历 史 ,进入 陆 内 盆 地 的 发 展 阶 段 [8210 ] (图 2)   塔 里 木 盆 地 震 测 线 (东 段 )地 质 演 化 剖 面2   地 层 与 层 序 划 分三 叠 系 包 括 下 统 柯 吐 尔 组 ,中 统 阿 克 库 勒 组 和 上统 哈 拉 哈 塘 组 及 达 里 亚 组 . 其 中 哈 拉 哈 塘 组 厚 90~180 m ,可 分 为 2 个 岩 性 段 ,哈 1 段 为 灰 色 细 粒 岩 屑长 石 砂 岩 夹 深 灰 色 泥 岩 、 泥 质 砂 岩 ,哈 2 段 为 深 灰色 、 灰 色 泥 岩 、 炭 质 泥 岩 夹 粉 砂 质 泥 岩 及 黑 色 炭 质 泥岩 和 薄 煤 层 . 阿 克 库 勒 组 厚 60~ 340 m ,可 分 为 4 个岩 性 段 ,由 2 个 自 下 而 上 变 细 的 旋 回 组 成 ,阿 一 段 和阿 三 段 岩 性 为 砂 砾 岩 、 含 砾 砂 岩 、 细 — 中 砂 岩 夹 薄 层深 灰 色 泥 岩 ,阿 二 段 和 阿 四 段 岩 性 为 深 灰 色 、 灰 黑 色泥 岩 、 泥 质 粉 砂 岩 、 粉 砂 岩 夹 薄 层 细 砂 岩 地 震 波 组 特 征 ,三 叠 系 识 别 出 4 个 地 震 层序 ,根 据 钻 、 测 井 资 料 划 分 为 8 个 三 级 层 序 ,其 中 阿克 库 勒 组 和 哈 拉 哈 塘 组 划 分 5 个 三 级 层 序 ,均 为 Ⅰ型 边 界 所 限 的 Ⅰ 型 层 序 (表 1) 库 勒 组 包 括 3 个 三 级 层 序 ( . 阿 一 段 下 部 ,在 研 究 区 大 部 分 地 区只 存 在 低 位 的 河 流 砂 ; 阿 一 段 上 部 和 阿 二段 ,是 一 个 完 整 的 三 级 层 序 ,低 位 域 由 河 流 相 块 状 砂岩 组 成 ,湖 侵 和 高 位 域 由 湖 相 泥 、 粉 砂 岩 及 泥 质 粉 砂岩 组 成 ,部 分 区 域 缺 失 高 位 域 ; 阿 三 段 和 阿四 段 组 成 ,主 要 由 低 位 和 湖 侵 体 系 域 组 成 (图 3) 哈 塘 组 包 括 2 个 三 级 层 序 (   塔 河 油 田 三 叠 系 地 层 层 序 对 比统 组 段 层 序上 统达 里 亚 组哈 拉 哈 塘 组哈 2 段哈 1 段 阿 克 库 勒 组阿 4 段阿 3 段阿 2 段阿 1 段 柯 吐 尔 组 哈 一 段 下 部 ,是 一 个 不 完 整 的 三 级 层 序 ,在区 内 主 要 有 低 位 和 湖 侵 体 系 域 . 哈 一 段 上 部和 哈 二 段 组 成 ,是 一 个 完 整 的 三 级 层 序 ,层 序 的 高 位体 系 域 最 为 发 育 ,厚 度 平 均 约 80 m ,湖 侵 体 系 域 不发 育 ,厚 度 较 小 ,低 位 砂 体 比 较 发 育 区 三 叠 系 层 序 地 层 框 架 与 经 典 的 被 动 大 陆层 序 地 层 模 式 有 很 好 的 对 比 性 ,即 具 有 一 个 平 缓 的地 带 和 一 个 坡 折 带 [11213 ] . 研 究 区 中 北 部 位 于 平 缓 的地 带 上 ,南 部 位 于 坡 折 带 及 以 下 区 域 . 随 着 湖 平 面 的升 降 变 化 ,当 湖 平 面 下 降 到 陆 架 坡 折 以 下 时 ,在 研 究区 的 平 缓 地 带 ,导 致 河 流 的 回 春 作 用 . 由 于 离 物 源 较近 及 辫 状 河 摆 动 迅 速 的 特 点 ,在 区 内 广 泛 发 育 低 位的 河 道 砂 体 . 随 着 湖 平 面 的 快 速 上 升 ( ,湖 水 漫过 研 究 区 ,导 致 大 面 积 的 湖 相 沉 积 .—21— 西 安 石 油 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )图 3   三 叠 系 阿 克 库 勒 组 层 序 地 层 与 沉 积 相3   沉 积 相 特 征 及 平 面 展 布3. 1   沉 积 相 特 征塔 河 油 田 三 叠 系 主 要 的 沉 积 相 类 型 有 辫 状 河 、湖 泊 及 辫 状 河 三 角 洲 ,沉 积 微 相 主 要 有 辫 状 河 道 、 河漫 滩 、 湖 底 扇 、 半 深 湖 、 浅 湖 、 滨 湖 、 辫 状 河 三 角 洲 前缘 和 前 三 角 洲 等 8 种 亚 相 类 型 [527 ] 河 道 :三 叠 系 中 、 上 统 辫 状 河 都 较 发 育 ,且辫 状 河 主 要 发 育 辫 状 河 道 亚 相 . 岩 性 主 要 为 绿 灰 、 浅灰 色 砾 岩 、 砂 砾 岩 、 砾 质 砂 岩 ,粒 度 粗 ,成 分 成 熟 度差 ,含 大 量 的 岩 屑 ,组 成 多 个 由 下 向 上 变 细 的 韵 律 中 含 有 煤 屑 、 植 物 碎 片 和 大 量 泥 砾 ,反 映 沉 积 物的 近 源 堆 积 特 点 . 层 理 类 型 以 平 行 层 理 、 斜 层 理 和 交错 层 理 为 主 ,在 细 、 粉 砂 岩 中 见 沙 纹 层 理 . 测 井 相 表现 为 低 自 然 电 位 箱 形 、 齿 化 箱 形 或 钟 形 . 低 位 河 流 充填 还 包 括 河 道 间 沉 积 ,砂 体 厚 度 薄 ,泥 质 含 量 高 ,但河 道 间 沉 积 多 被 辫 状 河 道 侵 蚀 掉 ,所 以 分 布 很 局 限 滩 :岩 石 类 型 主 要 为 灰 色 泥 岩 、 粉 砂 质 泥 岩或 泥 质 粉 砂 岩 、 粉 砂 岩 ,常 呈 水 平 层 理 ,含 植 物 碎 片 ,偶 见 煤 线 ,厚 0. 5~ 10. 0 m. 测 井 相 表 现 为 中 值 平 滑的 自 然 电 位 曲 线 ,或 细 弱 齿 化 状 湖 :三 叠 系 下 统 柯 吐 尔 组 及 各 湖 侵 体 系 域中 晚 期 发 育 . 岩 性 为 深 灰 、 灰 黑 色 泥 岩 、 粉 砂 质 泥 岩 发 育 水 平 纹 层 . 测 井 曲 线 上 表 现 为 高 伽 玛 、 平 直的 高 自 然 电 位 值 浅 湖 :主 要 分 布 在 研 究 区 的 西 南 部 ,滨 、 浅 湖砂 体 多 与 泥 岩 互 层 ,所 以 电 测 曲 线 表 现 出 锯 齿 状 ,其砂 体 厚 度 也 较 薄 . 滨 浅 湖 砂 体 通 常 尖 灭 到 河 道 间 泥岩 或 半 深 湖 泥 岩 中 ,形 成 岩 性 尖 灭 圈 闭 ,所 以 滨 浅 湖砂 体 是 油 气 有 利 的 储 集 层 扇 :主 要 发 育 于 柯 吐 尔 组 ,为 低 位 期 产 物 主 要 为 灰 白 色 含 砾 砂 岩 、 灰 色 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 、泥 质 粉 砂 岩 夹 深 灰 色 泥 岩 、 粉 砂 质 泥 岩 ,层 理 主 要 为平 行 层 理 . 测 井 曲 线 为 指 状 或 钟 形 . 主 要 分 布 在 研 究区 的 西 南 部 ,如 周 围 . 由于 湖 底 扇 砂 体 多 尖 灭 于 半 深 湖 的 泥 岩 中 ,所 以 也 多形 成 尖 灭 地 层 油 气 藏 ,也 是 有 利 的 油 气 储 集 层 洲 前 缘 :主 要 有 水 下 分 流 河 道 与 河 道 间 微相 ,在 辫 状 河 三 角 洲 前 缘 中 占 极 大 的 比 重 . 三 角 洲 前缘 有 水 下 分 流 河 道 沉 积 的 砂 岩 和 河 道 间 沉 积 的 泥 岩构 成 多 个 反 复 叠 置 的 正 韵 律 层 . 层 理 类 型 有 水 平 层理 、 沙 纹 层 理 、 交 错 层 理 、 平 行 层 理 及 块 状 层 理 . 测 井相 为 低 值 的 漏 斗 形 或 齿 化 不 规 则 漏 斗 形 角 洲 :由 大 段 的 泥 岩 和 粉 砂 质 泥 岩 组 成 系 是 辫 状 河 - 湖 泊 沉 积 体 系 . 低 位 期 ,湖 平面 的 下 降 以 辫 状 河 沉 积 体 系 为 主 . 随 着 湖 平 面 的 快速 上 升 ,研 究 区 被 湖 水 淹 没 ,具 有 湖 泊 沉 积 体 系 特点 2   沉 积 相 展 布本 区 三 叠 系 高 位 体 系 域 以 辫 状 三 角 洲 细 砂 岩 为主 ,湖 侵 体 系 域 以 湖 相 泥 岩 为 主 ,低 位 体 系 域 发 育 以粗 粒 的 陆 上 河 流 沉 积 为 特 色 [9211 ] . 储 层 主 要 位 于 低位 体 系 域 的 辫 状 河 道 , 低 位 体 系 域 相当 于 下 油 组 , 低 位 体 系 域 相 当 于 中 油 组 , 低 位 体 系 域 相 当 于 上 油 组 (图 4) 序 主 要 发 育 低 位 域 ,湖 侵 体 系 域 不 发育 ,缺 失 高 位 域 . 低 位 域 对 应 三 叠 系 下 油 组 下 部 的 河道 砂 ,根 据 层 序 对 比 结 果 ,研 究 区 中 部 砂 体 较 厚 ,往南 北 向 ,相 对 变 薄 . 的 西 北 部 为 剥 蚀区 ,主 体 为 辫 状 河 道 沉 积 区 , J 区 为 河 道 间 沉 积 , 南 部 区 为 滨 浅 湖 沉 积 . 序 低 位 域 向 北 逐渐 变 薄 ,呈 尖 灭 趋 势 . 该 层 序 在 部 分 地 区 发 育 3 个 体系 域 ,总 体 以 低 位 和 湖 侵 域 为 主 ,低 位 体 系 域 对 应 下油 组 上 部 河 道 砂 ,主 体 为 辫 状 河 道 沉 积 , T L 区 为 河 道 间 沉 积 ,西 南 部 区为 滨 浅 湖 序 发 育 3 个 体 系 域 ,但 主 要 以 低 位 和 湖—31—邹 元 荣 等 :塔 河 油 田 三 叠 系 层 序 地 层 与 沉 积 相 研 究图 4   塔 河 油 田 三 叠 系 地 层 层 序 对 比 剖 面侵 域 为 主 . 该 低 位 域 对 应 三 叠 系 中 油 组 ,主 要 有 辫 状河 沉 积 、 湖 泊 相 沉 积 及 湖 底 扇 沉 积 等 . 以 北 为 剥 蚀 区 , J 以 南 为 湖 相 沉 积 ,其 中 区 为 湖 底扇 . 其 他 区 域 为 辫 状 河 沉 积 , 发 育 3 条 辫 状 河 道 (图 5)   序 低 位 域 沉 积 相 分 布 图 序 低 位 域 对 应 三 叠 系 上 油 组 下 部 河 道砂 ,分 布 范 围 较 小 ,主 要 分 布 在 研 究 区 的 中 南 部 ,西北 部 及 东 北 部 为 剥 蚀 区 . 主 体 为 辫 状 河 道 沉 积 ,东 南部 一 带 为 滨 浅 湖 沉 积 . 低 位 域 对 应 上 油 组 上 部 河 道 砂 ,在 研 究 区 均 有分 布 . 相 对 其 他 低 位 域 而 言 ,沉 积 粒 度 较 细 ,主 要 为细 砂 岩 , 厚 度 也 较 稳 定 . 主 体 为 辫 状 河 道 沉 积 , 以 北 为 缺 失 区 ,J J 以 南 为 滨浅 湖 沉 积 油 田 三 叠 系 是 阿 克 库 勒 凸 起 经 海 西 晚 期 构造 运 动 改 造 之 后 ,披 覆 沉 积 在 古 凸 起 之 上 ,又 经 历 了印 支 - 燕 山 构 造 运 动 和 喜 马 拉 雅 构 造 运 动 的 改 造 ,形 成 了 多 种 类 型 的 圈 闭 ,其 中 主 要 有 低 (微 ) 幅 度 构造 圈 闭 、 岩 性 圈 闭 、 复 合 圈 闭 3 大 类 . 三 叠 系 可 以 识别 出 辫 状 河 、 湖 泊 及 辫 状 河 三 角 洲 3 种 沉 积 相 类 型 主 要 发 育 在 各 三 级 层 序 的 低 位 体 系 域 ,即 粗 粒的 陆 上 河 流 沉 积 体 系 中 . 三 叠 系 油 气 藏 为 次 生 调 整运 聚 改 造 型 油 气 藏 ,大 单 斜 背 景 下 低 幅 度 背 斜 、 断 背斜 、 断 鼻 、 断 层 - 岩 性 、 岩 性 上 顷 尖 灭 型 油 气 藏 类 型决 定 了 其 单 个 油 气 藏 规 模 较 小 的 特 征 ,盐 边 和 盐 上的 岩 性 、 构 造 叠 置 区 是 三 叠 系 最 有 利 的 油 气 勘 探 地区 文 献 :[1 ]   冯 兵 ,蒋 进 勇 . 一 体 化 解 释 在 塔 河 油 田 三 叠 系 油 藏 预 测中 的 应 用 [J ]. 石 油 物 探 ,2003 ,42 (3) :3842388.[2 ]   王 晓 东 ,王 玲 ,张 星 海 . 塔 河 1 号 三 叠 系 油 气 藏 特 征 及成 藏 机 理 [J ]. 新 疆 地 质 ,2003 ,21 (2) :2402242.[3 ]   王 洪 辉 ,李 德 发 ,刘 文 碧 . 塔 东 北 阿 克 库 勒 三 叠 系 油 气藏 特 征 及 流 体 性 质 研 究 [J ]. 成 都 理 工 学 院 学 报 ,1995 ,22 (3) :30235.[4 ]   王 根 长 . 塔 里 木 盆 地 碎 屑 岩 储 层 基 本 特 征 [J ]. 石 油 实验 地 质 ,2001 ,23 (1) :62266.[5 ]   石 玉 ,李 宗 杰 . 塔 河 油 田 三 叠 系 岩 性 圈 闭 识 别 与 评 价 技术 [J ]. 新 疆 石 油 地 质 ,2007 ,28 (3) :3752378.[6 ]   丁 勇 ,邱 芳 强 ,高 玄   . 塔 河 油 田 三 叠 系 油 气 藏 特 征 及成 藏 规 律 [J ]. 中 国 西 部 油 气 地 质 , 2006 , 2 ( 3) : 2572260.[7 ]   杨 秋 来 ,俞 春 阳 ,钱 书 红 . 塔 河 油 田 深 层 砂 岩 油 藏 描 述研 究 [J ]. 新 疆 地 质 ,2003 ,21 (3) :3352338.[8 ]   汤 良 杰 . 塔 里 木 盆 地 构 造 演 化 与 构 造 样 式 [J ]. 地 球 科学 — — — 中 国 地 质 大 学 学 报 ,1994 ,16 (6) :7432754.[9 ]   赵 靖 舟 . 塔 里 木 盆 地 石 油 地 质 基 本 特 征 [J ]. 西 安 石 油学 院 学 报 :自 然 科 学 版 ,1997 (2) :8220.[10 ] 张 希 明 ,王 恕 一 . 塔 里 木 盆 地 北 部 三 叠 系 辫 状 三 角 洲 砂体 储 层 非 均 质 性 研 究 [J ]. 石 油 实 验 地 质 ,1997 ,19 (3) :2012209.[11 ] 郭 建 华 ,朱 美 衡 ,刘 辰 生 ,等 . 陆 相 断 陷 盆 地 湖 平 面 变 化曲 线 与 层 序 地 层 学 框 架 模 式 讨 论 [J ]. 矿 物 岩 石 ,2005 ,25 (2) :87292.[12 ] 顾 家 裕 . 塔 里 木 盆 地 沉 积 层 序 特 征 及 其 演 化 [ M ]. 北京 :石 油 工 业 出 版 社 ,1996.[13 ] 朱 筱 敏 . 层 序 地 层 学 [ M ]. 东 营 :石 油 大 学 出 版 社 ,2000. 编 辑 :王   辉—41— 西 安 石 油 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )F 6732064 X)of in in to on of it is in in is is an be in of of in in 2 , 2 , J 2 (1. il 10059 ,2. 10059 , 008 V. 23 N. 5 p. 125of of on Ⅱ 1 + 2b in of is of in in to on . 2D of is of is W U S L L 1. ,02249 ,2. 10023 ,3. 00459 , 008 V. 23 N. 5 p. 6210on of is a to of on of is of is is is is in of 00083 , 008 V. 23 N. 5 p. 11214on f in as an on of by of D in is by of on in It is on of In of of of is in of on of an is an to in 32D S W A N G G ,57061 , 008 V. 23 N. 5 p. 15220Ⅳ
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