摘 要:潍北凹陷孔二段继承了盆地基底“沟梁相间”的构造格局,多个三角洲沿古基岩沟向潍北凹陷推进,在坡折带广泛发育滩坝砂岩,具有较大勘探潜力。由于潍北凹陷孔二段发育多物源多期次沉积,不同沉积期次形成的砂体纵向上相互叠置,横向上叠合连片,同时,断裂发育、砂体发育识别难度大、砂体埋藏深、隐蔽性强等不利因素影响,给滩坝砂岩储层预测和描述带来了很大困难。研究滩坝砂岩油藏的识别与描述方法具有重要的现实意义。
关键词:潍北凹陷;孔二段;层序地层;时频分析
1 研究区构造背景
潍北凹陷是位于断裂体系内,受郯庐断裂走滑的影响形成的拉分-断陷盆地。东以昌邑—大店断裂与鲁东隆起相临,西为鄌郚—葛沟断裂,北以古城—潍河口断层为界与昌北凸起相接,南是潍县凸起,面积880km2。该凹陷形成于中生代晚期至第三纪开始沉积时期,以下第三系始新统地层沉积为主,本区主要的生烃层系为孔二段,主要的勘探开发层系为孔店组地层。潍北凹陷为北断南超的箕状凹陷,按其构造特征凹陷可分为四个次级构造单元:北部凹陷带、中东部的灶户鼻状构造带、中西部的瓦城断阶带和南部缓坡带,目前发现的油气主要位于灶户鼻状构造带、南部缓坡带的东部和瓦城断阶带的东部,构成潍北油田的主体。
2 层序地层对比
潍北凹陷南部自2010年昌831井成功揭示岩性油藏以来,隐蔽油气藏逐渐成为重要的勘探对象。隐蔽油气藏的勘探迫切需要应用层序地层学理论,特别是高精度层序地层学,为砂体分布及预测研究提供更扎实的理论基础,提高隐蔽油气藏预测的可靠性。地层对比与砂组划分是沉积体系研究的基础,也是储层地质模型建立正确与否的关键所在。研究中,重点是利用层序地层学和地震地层学原理,结合录井、测井及岩芯分析资料,建立起区域性的高分辨率等时地层格架,使所划分的地层单元和沉积体系具有严格的等时性,以确保储集岩体在三维空间展布上的可预测性及地震描述的可靠性。
2.1 等时地层格架建立
潍北凹陷孔二段发育的滩坝砂岩主要来自南部物源,沉积相主要为滩相、坝相,为了系统地研究潍北凹陷孔二段岩性油藏,首先对潍北凹陷南部物源沉积体进行了高分辨率层序地层学研究。高分辨率层序地层学理论与研究方法将层序地层分析技术与沉积学原理紧密结合起来,建立高分辨率层序地层对比格架同时应用了时频分析技术,能够有效地用于陆相盆地高精度层序地层划分与储层分布预测研究。
2.1.1井震联合及时频分析,建立层序地层等时格架
遵循从点-线-面的原则,注重井、震层序划分方案统一性,录井与地震相互标定;地震层序、钻井层序联合对比,避免层序解释多解性,地震层序、钻井层序联合对比,避免层序解释多解性,同时应用小波变换时频分析技术建立井震沉积旋回单井相,提高地震沉积旋回及沉积基础的划分精度。同时应用时频分析技术降低层序划分的多解性。建立潍北凹陷孔二段高分辨率层序地层格架,确定了不同层序沉积体的时空展布。
1、单井相层序地层划分
层序体的沉积具有一定的方向性和旋回性,形成了典型的沉积旋回体。典型沉积旋回体的反射成为典型的地震选会踢。根据层序体沉积物性的变化特点,根据层序体的特征,地震层序模型应由两个部分组成;ⅰ层序体分界面的地震响应,ⅱ层序体旋回性内部结构的地震响应——地震旋回体 。
通过层位标定后,建立了基于时频分析的井震沉积旋回单井相图,以提高地震沉积旋回及沉积期次划分。
2、地震层序界面
潍北凹陷孔二段地层中可以识别、并在全区追踪、对比的地震标志层有中T7、T8。T7标志层为孔一段顶部的一厚10—20m的钙质砂岩,分布稳定,电阻呈高阻、自然电位低幅负异常,相当于地震T7反射层。最大厚度300m。孔一上亚段岩性为紫红色泥岩为主,夹少量薄层灰绿色泥质粉砂岩,浅湖相沉积,大部分地区遭剥蚀。最大厚1000m;T8标志层为孔二段底部的一组碳质泥页岩、油页岩集中段,电阻呈密集高峰、自然电位不明显,地震上为一稳定强振幅同反轴。上述两个地震标志层具是孔二段区域地层对比的主要标志层。
3、层序格架的建立
地震反射同向轴基本上代表了等时地层界面,利用地震资料可大致确定位于地震剖面附近井的地层对应关系,避免单纯利用测井曲线和岩性对比引起的穿时、穿层现象。对全区的多条地震剖面进行沉积体的解释,建立了潍北凹陷的层序地层格架。原孔二是界于湖泛面F1和F4之间的一套地层。在内部发育的具有时间地层意义的界面中,除了钻/测井特征外,在地震剖面上较易识别、并可以全区追踪的界面主要为湖泛面F1与F3(地震标志层T7与T8)。孔二段内部基准面下降到上升转换面的确定对于研究区高分辨率层序地层格架的建立与储层分布规律研究与预测具有十分重要意义。尽管孔二段内部的层序界面多表现为顶超面或沉积作用的转换面,地层的不整一现象并不明显,但以井-震标定为基础,以湖泛面作为参照面,并根据地震相的区域变化仍可以在全凹陷大致追踪对比。对孔二段进行了层序地层的划分:孔二段形成于一个长期基准面旋回(二级层序)。其内部又可以识别出9个有时间地层对比意义的界面,以基准面下降到上升转换位置SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6为界,进而将孔二段划分出5个中期基准面旋回(三级层序),自上而下分别命名为层序Ⅰ(sq1)、层序Ⅱ(sq2)、层序Ⅲ(sq3)、层序Ⅳ(sq4)、层序Ⅴ(sq5),由此建立了孔二段的高分辨率层序地层对比格架。 完成了潍北凹陷地层层序的等厚图,恢复了孔二段五个层序的古地貌。可以看出,潍北凹陷沉积中心的变迁是从孔三段开始。孔二段沉积时期,北部是主要沉积中心,柳疃断层不发育,层序Ⅲ后沉积中心才迁移至凹陷中部。根据已钻井资料,完成潍北凹陷层序Ⅱ砂岩百分含量图,并且确定出滩坝砂体在层序Ⅱ的展布范围。可以看到在层序Ⅱ沉积时期,沉积的厚度中心在中部附近,逐步向北减薄。
3层序地层的沉积模式
根据潍北凹陷层序地层、体系域及沉积体系分析,结合盆地构造沉积演化特点,笔者给出湖盆的两种层序地层沉积模式,即南北向单断式层序地层沉积模式和东西向双断式层南北向单断式层序地层沉积模式反映湖盆短轴方向受北部古城.潍河口断层控制的北断南超的箕状断陷湖盆充填沉积模式。由于北部古城.潍河口大断层持续强烈活动,北部洼陷带持续下降,可容空间增加量大于沉积物供给量,盆地整体处于欠补偿阶段,在各层序中湖侵体系域较为发育。尤其是s 层序处于强断陷期,气候较为潮湿,盆地整体扩张,主要沉积了细粒的暗色泥岩,为该区有利油气源岩。南部盆地边缘坡度较缓,各层序体系域发育齐全,为正常的层序演化。东西向双断式层序地层沉积模式反映湖盆长轴方向受东西两侧边界大断层控制的双断湖盆沉积充填模式。由于东西两侧边界大断层持续活动,盆地两侧沉降均匀,同时两个方向物源供给充足,致使可容空间增加量小于沉积物供给量,盆地整体以补偿阶段为主。在SQ3和SQ4层序低水位体系域中各种三角洲沉积体系发育,发育有多套含砾砂岩、砂岩储集层,物性较好.为潍北凹陷有利储集层。
参考文献
[1]郝琦,刘震.中国东部陆相断陷盆地双断凹陷类型及特征.西安石油大学学报,2016.21(4):37-41.