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朱筱敏-滩坝砂沉积

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朱筱敏 滩坝砂 沉积
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沉积:“砂薄、面广、不规则”油藏:“成藏难、局限分布、构造控制”•陆相断陷盆地滨浅湖滩坝砂岩是一类长期未被重视的、勘探及认识程度较低的碎屑岩储集体。薄层滩坝砂油气藏勘探传统认识ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù湖相砂坝的几何形态与叠加样式美国尤英塔盆地始新世绿河组滩坝叠加样式,据邓宏文,2010ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù“十一五”以来深化勘探,初步展现了沙四上亚段滩坝砂岩大面积分布、大面积成藏的特点。高89梁75梁76利67高89东营凹陷沙四上滩坝砂油气藏成功勘探开发据王永诗,2011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù文献中有报道的我国滩坝砂油藏的分布薄层滩坝砂油气藏勘探取得成功ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂体主要是受波浪及沿岸流影响在滨岸地区(滨浅海、湖)形成的砂体类型,是较薄层滩砂和较厚层坝砂的总称。滩坝砂基本概念ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù•岩性组合31103120313031403150•坝砂3200•滩砂滩砂为粉砂岩与泥岩互层,砂层厚度薄,一般小于2m。坝砂为粉层厚度较大,一般大于2m。占80%左右。体厚度•东营凹陷滩坝砂单层厚度分布直方图滩坝砂整体特征据王永诗,2011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷滩坝砂岩•岩石学特征成分成熟度(中等 4 6 4 6 体分选好。•颗粒结构滩坝砂整体特征据王永诗,2011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù•沉积构造典型的波浪成因构造-浪成砂纹交错层理,浪成波痕•沉积相序以反序结构为主,可发育细-粗-细的复合相序滩坝砂整体特征据王永诗,2011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù10•地层倾角、古流向地层倾角、倾向、古水流变化复杂樊142连续强反射下方的弱反射:亚平行结构、叠瓦状(向岸)、蠕虫状、丘状•011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù湖盆滩坝沉积特征及沉积模式中国石油大学(北京)地球科学学院2013年3月21日,昌平朱筱敏ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù 滩坝砂形成背景和波浪作用滩坝砂沉积亚/微相划分及特征滩坝砂沉积模式和砂体分布滩坝砂油气成藏和勘探实践提 纲ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù一、滩坝砂形成背景和波浪作用1、盆地发育演化的坳陷期-盆地整体沉降2、坳陷湖盆或断陷湖盆的缓坡-坡度缓3、河流作用不太明显、波浪作用明显-物源和水动力4、多种沉积环境发育滩坝-多种成因ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù1、盆地发育演化的坳陷期或断陷湖盆缓坡一、滩坝砂形成背景和波浪作用ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù2、坳陷湖盆或断陷湖盆的缓坡一、滩坝砂形成背景和波浪作用ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù断陷湖盆地貌三分特点ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù一、滩坝砂形成背景和波浪作用3、河流作用不太明显、波浪作用明显ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù当河水携带着大量沉积物流入一个相对静止和稳定的蓄水盆地时,在二者的汇合处将沉积物堆积下来,这个沉积体就是三角洲。长江黄河ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù江苏洪泽湖ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù印尼巴厘岛海滩ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù波浪运动特点浪底涨浪破浪 升浪碎浪冲浪波高增加,波速降低ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝沉积过程和沉积作用破浪带水深=2波高ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝水动力和沉积物搬远沉积特征碎浪带-水深为波高的1倍时,波峰倒转、波浪破碎,沉积粗粒沉积物。碎浪带的发育依赖于地形坡度坡陡:不发育碎浪,直接发育破浪带,并形成拍岸浪。坡缓:形成破浪和碎浪带。碎浪作用使波浪能量损失90%ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù现代海洋滩坝ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù一、滩坝砂形成背景和波浪作用4、多种沉积环境发育滩坝a)湖岸拐湾处; b)水下古隆起处;c)三角洲侧缘处;d)开阔滨浅湖处ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂形成背景:古地理位置、物源供给条件、水动力条件等古地理位置a)湖岸拐湾处;b)水下古隆起处;c)三角洲侧缘处;d)开阔滨浅湖处例如:东营凹陷沙三段;辽东湾盆地东营组母岩区的高差大;湖盆边缘参差不齐;形成湖湾;造成沿岸流和湖浪能量消耗;砂粒沉积下来;形成平行岸线伸展的长条状湖岸砂嘴,并逐步发展为条带状滩坝。湖岸拐弯处ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂形成背景:古地理位置、物源供给条件、水动力条件等古地理位置a)湖岸拐湾处;b)水下古隆起处;c)三角洲侧缘处;d)开阔滨浅湖处例如:东濮凹陷沙一段生物滩、鲕粒滩水下古隆起处断陷湖盆水下古隆起主要包括三种成因类型:构造活动造成的隆起、火山喷发形成的隆起以及持续性古地形隆起。远离陆源碎屑供给区;受湖浪和岸流综合作用;在陆源碎屑供给相对较少的地区,局部发育鲕粒灰岩和生物灰岩、构成鲕粒滩和生物滩。ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù断陷湖泊沉积充填模式滨浅湖河流滩坝ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂形成背景:古地理位置、物源供给条件、水动力条件等古地理位置 a)湖岸拐湾处;b)水下古隆起处;c)三角洲侧缘处;d)开阔滨浅湖处例如:惠民凹陷沙三段夏口地区滩坝三角洲侧缘处短轴三角洲的河流作用不十分强烈,易受到湖浪和岸流的重新改造,使沉积物沿湖岸线方向发生侧向移动,在三角洲侧缘形成滩坝ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂形成背景:古地理位置、物源供给条件、水动力条件等古地理位置a)湖岸拐湾处;b)水下古隆起处;c)三角洲侧缘处;d)开阔滨浅湖处例如:东濮凹陷沙二段和廊固凹陷沙三段中的滩坝开阔滨浅湖处这类滩坝位于平均枯水面与浪底之间。当垂直岸线或斜交湖岸的湖浪由湖盆中央向湖岸运动时,湖浪触及浪底,形成升浪,并继续向岸方向运动形成碎浪,湖浪能量消耗较大,使得较粗粒碎屑沉积下来,形成开阔浅湖滩坝。ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂形成背景:古地理位置、物源供给条件、水动力条件等物源供给条件a)湖岸拐湾处; b)水下古隆起处;c)三角洲侧缘处;d)开阔滨浅湖处水动力条件地形、悬浮搬运、沿岸流、波浪和风暴浪波浪控制了滩坝砂体的粒度和垂直岸线方向分布特征,而沿岸流则控制了滩坝砂体平行岸线方向分布特征。ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù 滩坝砂形成背景和波浪作用滩坝砂沉积亚/微相划分及特征滩坝砂沉积模式和砂体分布滩坝砂油气成藏和勘探实践提 纲ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù二、滩坝砂沉积亚/微相划分及特征依据:成因沉积位置形态岩性ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùa)湖岸拐湾处; b)水下古隆起处;c)三角洲侧缘处;d)开阔滨浅湖处多因素分类1、滩坝砂沉积亚/微相划分ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷南坡沙河街组滩坝沉积模式,据操应长,2009坝:坝主体,坝侧缘滩:滩脊,滩席ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂沉积亚/微相划分及特征(据操应长等,2009)滩坝相滩亚相坝亚相滩脊微相滩席微相坝主体微相坝侧缘微相(据陈清华等,2008)作为一种相作为一种亚相砂质滩坝生物碎屑滩坝ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷沙河街组碎屑岩滩坝模式,据陈清华,2008ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù现代海洋滩坝ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù车镇凹陷大55井沙二段6砂组沉积微相解释(据邓宏文,2008)ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷沙河街组滩坝岩性,据张宇,20082、滩坝砂沉积岩性特征ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù鄂尔多斯盆地二叠系滩坝岩性,据杨西燕,2007ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù(据陈世悦等,2000)ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù段370 370 21 40 深度(m) 岩心剖面29903000301030203030304030503060307030803090310031103120沙二段31303140315031603170318031903200321032203230324032503260327032803290330033103320333033403350336033703380339034000 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 00 1000 1000020 30405060708090 200300400500600700800900 2000300040005000600070008000900010100100010000203040506070809020030040050060070080090020003000400050006000700080009000深度:概率\%Φ概率\%Φ概率\%ΦΦ概率\% 概率\%Φ概率\%概率\%ΦΦ图M(微米)C(微米)坝”的粒度标志(据邓宏文,2008)ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù(据朱筱敏等,1994)3、滩坝砂沉积粒度曲线特征ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù(据陈世悦等,2000)4、滩坝砂沉积构造特征生物钻孔ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù邓宏文,2008)浪成层理ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù对称浪成波痕干涉波痕,大55井,3194米(邓宏文,2008)4、滩坝砂沉积构造特征 浪成波痕ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù冲洗线理(层面)痕下部:冲洗层理(据邓宏文,2008)低角度交错层理ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù大55,3194波谷中的泥砾大55井3156邓宏文,2008)风暴改造ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷沙四段砾质滩坝沉积构造和典型特征,据李国斌,2011砾石和生物碎屑ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù惠民凹陷沙河街组碳酸盐岩滩坝沉积岩电关系,据陈世悦,20065、滩坝砂沉积地球物理特征-测井宽幅指状复合漏斗状ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东濮凹陷沙河街组滩坝岩性,据朱筱敏,1994宽幅指状复合漏斗状丘状地震反射ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù(据蒋解梅等,2007)(据陈清华等,2008)ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù(据陈清华等,2008)5、滩坝砂沉积地球物理特征ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝典型地震反射特征5、滩坝砂沉积地球物理特征-地震丘状地震反射ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷南坡沙河街组滩坝沉积序列,据操应长,20096、滩坝砂沉积序列特征-反韵律ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷沙河街组滩坝沉积序列,据邬金华,1998反韵律ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù(据张鑫,张金亮,2009)反韵律ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù尤英塔盆地始新世绿河组3160317031803190320032103220大王北洼陷沙二段大55井 桩西地区沙四上桩833井(据邓宏文,2008)6、滩坝砂沉积序列特征 复合韵律ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù泥岩段泥岩段泥岩段顶部细粗细③②①细粗底部坝的叠加序列坝”沉积序列(主体坝侧翼坝主体大55井粗(据邓宏文,2008)复合韵律ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷南坡沙河街组滩坝沉积模式,据王冠民,2004ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷沙河街组四段滩坝,据李国斌,20117、滩坝砂沉积平面分布和砂体形态ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷南坡沙河街组滩坝分布,据王冠民,2004长条状,平行岸线分布ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù饶阳凹陷沙河街组碳酸盐岩滩坝模式,据杨剑萍,2010ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù饶阳凹陷沙河街组滩坝,据周丽清,19987、滩坝砂沉积平面分布和砂体形态ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù东营凹陷沙河街组碎屑岩滩坝对比模式,据陈清华,2008滩--坝对比坝--坝对比ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù“坝”的沉积特征相序: 厚度一般较大,5由多个旋回叠置组成;单个坝体厚1呈细砂与泥岩渐变接触或底突变接触相组合:多与浅湖灰色泥岩组合。微相类型:坝主体:以粉砂岩、粉细砂岩为主。交错、冲洗、块状层理坝侧翼;泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。波状层理、复合层理、坝间:多为灰色泥岩,块状层理、续水平层理、波状层理伴生相:风暴沉积和滑塌沉积沉积构造:自下而上:波状层理、复合层理(层面波痕,干涉波痕)状层理)生构造:可发育较大波浪或风暴浪形成泥砾、滑塌变形构造。电测曲线:“舌状”或反旋回“漏斗”形几何形态:一般平行或斜交岸线分布,几何形态清楚;分割开阔湖区与坝后泻湖水动力条件: “坝”形成于滨浅湖地带,水深较滩大,水动力环境比较强,形成于湖浪、湖流的筛选与风暴浪作用。(据邓宏文,2008)ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù“滩”的沉积特征相序: 厚度较小,一般1~2米不等,多呈细—粗—细的对称韵律,泥岩和砂岩之间为渐变接触。相组合:多与浅湖灰色泥岩组合。微相类型:“滩”可进一步划分滩主体和滩间微相。滩主体:粒度较坝沙细,主要为粉砂岩、泥质粉砂岩组成,偶见粉细砂岩,发育冲洗层理、波状层理,层面见浪成波痕。滩间微相:由泥岩与粉砂质泥岩组成,泥岩中潜穴、生物扰动构造发育,并见炭屑。与滩伴生的滨浅湖相:泥岩通常为紫灰色,灰绿色,反映水体较浅。电测曲线:状”或“锯齿”状几何形态:滩沙的几何形态与“物源”和“地貌”有关。断陷盆地中滩沙可发育于湖岸附近较平坦地形、三角洲周缘地区或潜山凸起周缘。水动力条件:“滩”砂是在较平坦地形上由湖浪、湖流作用形成的砂体,与坝相比,水动力能量要弱。(据邓宏文,2008)ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù 滩坝砂形成背景和波浪作用滩坝砂沉积亚/微相划分及特征滩坝砂沉积模式和砂体分布滩坝砂油气成藏和勘探实践提 纲ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù1)古物源供给控制东营凹陷不同层系物源供应速率、沉积速率与优势沉积体系关系东营凹陷不同湖泊沉积体系A/物源供应速率(100~150a)与沉积速率(a)中等;1、滩坝砂形成主要控制因素③物源含砂率决定滩坝砂岩类型,砂质滩坝、砂0%、10~20%g 大面积含油”、“无明显水层”、“高含油饱和度”ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù输导体系成藏要素匹配生烃增压耗水降压油气层“压注模式5)“压藏机理据王永诗,2011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù滩坝砂岩成藏的有利条件:①源储匹配条件优越,②易形成大规模超压封闭系统,③薄互层结构充注效率高压是滩坝砂岩封闭系统内“大面积含油”、“无明显水层”及“高含油饱和度”的主要原因。5)“压藏机理据王永诗,2011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒù2、滩坝砂勘探配套技术多年勘探实践,总结形成了针对滩坝砂岩油藏的几项特殊技术据王永诗,2011ÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØëƒùÏSF²vÐØë
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