庫(kù)車坳陷亞肯北三維地震探區(qū)沉積體系域研究

冉 琦，羅 延，張 瑤

(中國(guó)石化石油物探技術(shù)研究院，江蘇南京 210093)

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庫(kù)車坳陷亞肯北三維地震探區(qū)沉積體系域研究

冉 琦，羅 延，張 瑤

(中國(guó)石化石油物探技術(shù)研究院，江蘇南京 210093)

應(yīng)用層序地層學(xué)理論，在層序-體系域格架內(nèi)對(duì)庫(kù)車坳陷亞肯北三維地震探區(qū)侏羅系、白堊系、古近系各地層進(jìn)行體系域分析對(duì)比，建立了層序-體系域格架內(nèi)的儲(chǔ)蓋組合和配置體系，對(duì)有利儲(chǔ)層砂體分布有利區(qū)帶進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并研究了體系域沉積與儲(chǔ)層分布的相互關(guān)系，指出扇三角洲沉積體系中有利儲(chǔ)集砂體首選為湖侵體系域內(nèi)的扇三角洲前緣水下分流河道和河口壩砂體，次之為低位域扇三角洲前緣(平原)分流河道砂體。

庫(kù)車拗陷；沉積體系；層序地層學(xué)； 體系域

1 研究區(qū)概況

亞肯北研究區(qū)所在的庫(kù)車坳陷位于塔里木盆地北部，地處南天山造山帶和塔北隆起之間，是一個(gè)以中、新生界沉積為主體，近東西向延伸的前陸盆地，東西延伸約600 km，南北寬10～70 km，盆地面積約31 200 km2。亞肯北三維地震探區(qū)(簡(jiǎn)稱研究區(qū))位于東經(jīng)83°48′～84°10′，北緯41°45′～42°02′之間，行政上隸屬于新疆維吾爾自治區(qū)庫(kù)車縣和輪臺(tái)縣，構(gòu)造上位于庫(kù)車坳陷南部平緩斜坡帶的北部，屬亞肯-陽(yáng)霞勘探登記區(qū)塊東部，位于沙雅隆起以北，庫(kù)車坳陷南緣，東鄰提爾根構(gòu)造；南接大澇壩、拉依蘇構(gòu)造，與二八臺(tái)、雅克拉構(gòu)造相望；北與東秋里塔格構(gòu)造帶相鄰[1-2]。

2 地震層序界面識(shí)別

層序界面在地震剖面上表現(xiàn)為不協(xié)調(diào)的反射終止類型[3]。根據(jù)地震反射的終止方式，可以將不整合接觸關(guān)系劃分成削截(或削蝕)、頂超、上超和下超四種類型。層序底面常見上超、下超、雙超反射特征；層序頂界面常見削截、頂超反射。其中，削截和頂超是層序界面識(shí)別的重要判斷標(biāo)志。削截意味者下伏地層沉積期后經(jīng)受了強(qiáng)烈的構(gòu)造隆升或海平面下降而出露地表，遭受長(zhǎng)期侵蝕作用；頂超代表無(wú)沉積作用面，表現(xiàn)為以很小的角度逐步向?qū)有蝽斆媸諗浚ǔＪ菍有虻捻斀缑?。兩者都反映上下兩套層序之間存在沉積間斷。上超表示在水體不斷擴(kuò)大的情況下逐層超覆的沉積現(xiàn)象，是層序底界的可靠標(biāo)志；下超表示攜帶沉積物的水流在一定方向上的前積現(xiàn)象，地震反射軸沿原始傾斜面向下傾方向終止[4-5]。

結(jié)合庫(kù)1井資料對(duì)過(guò)井剖面進(jìn)行層序的識(shí)別和劃分。通過(guò)標(biāo)定，在地震剖面上確定了各反射波組的地質(zhì)屬性。其中T40-T50對(duì)應(yīng)于侏羅系煤系地層，以強(qiáng)振幅連續(xù)反射為主要標(biāo)志，區(qū)別于上覆的地層；T30-T40對(duì)應(yīng)于下白堊統(tǒng)，T30-T32、T32-T33、T33-T34、T34-T40分別為巴什基奇克組、巴西蓋組、舒善河組、亞格列木組；T22-T30對(duì)應(yīng)于古近系地層。從剖面上看這些地層對(duì)應(yīng)的一系列反射波均為常見的削截反射的終止類型，因而基本上是一系列的不整合界面，尤其是T40和T34之下的削截現(xiàn)象更為突出[6]。將上述與地質(zhì)層序?qū)?yīng)的穩(wěn)定反射界面確定為5個(gè)Ⅰ、Ⅱ級(jí)地震層序界面，使得蘇維伊組、庫(kù)姆格列木組、巴什基奇克組、巴西蓋組+舒善河組、亞格列木組分別對(duì)應(yīng)5個(gè)Ⅰ、Ⅱ級(jí)地震層序(圖1)。

3 目的層體系域解釋

本研究采用Opendtect軟件作為研究區(qū)層序地層解釋的主要工具。Opendtect的特色解釋模塊層序地層模塊(SSIS)能夠在地震剖面上有效地識(shí)別和劃分體系域，對(duì)于控制井點(diǎn)較少的研究區(qū)也能實(shí)現(xiàn)較好的解釋效果。采用沿著傾角方向?qū)Ρ鹊卣鸬赖目刂剖侄?，使得屬性提取及?jì)算更加符合實(shí)際；層序地層模塊(SSIS)實(shí)現(xiàn)體系域識(shí)別劃分的基本原理是：首先系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)所有地層同相軸，即追蹤所有年代地層；然后將各年代地層其拉平后排列到地層層序中，生成高于地震分辨率的年代地層圖(Wheeler圖)；最后在Wheeler域中，根據(jù)各個(gè)年代地層的堆積疊置模式和組合變化，識(shí)別劃分出體系域，并將劃分的結(jié)果顯示在地震域剖面上(圖2)。

圖1 地震剖面層序格架(line900)

從剖面上和轉(zhuǎn)換到Wheeler域的沉積體系域看(圖2)，目的層的三個(gè)體系域都完備，但低位體系域相對(duì)不發(fā)育，南北向的剖面上沉積體系域變化特征明顯，而東西向相對(duì)平穩(wěn)，地層變化較小。每個(gè)二級(jí)層序包含2～3個(gè)體系域旋回，高位體系域(HST)和湖擴(kuò)體系域(TST)沉積占研究區(qū)沉積的大部分。本區(qū)侏羅系下統(tǒng)地層主要為湖擴(kuò)和高位體系域沉積，而缺乏低位體系域(LST)沉積；白堊系亞格列木組地層三種體系域完整，從低位到湖擴(kuò)再到高位體系域，之后隨著新的湖擴(kuò)的開始，又進(jìn)入新一輪的沉積旋回；其中舒善河組到巴西蓋組地層都缺乏低位域沉積，代表了一個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面上升過(guò)程；巴什基奇克組地層則具有完整的三個(gè)體系域，以濱淺湖相代表的湖擴(kuò)體系域厚度小，地層以低位和高位體系域?yàn)橹?；古近系?kù)姆格列木群總體以濱淺湖相、淺湖相細(xì)粒沉積的高位和湖擴(kuò)體系域?yàn)橹鳎惶K維依組也以高位和湖擴(kuò)體系域?yàn)橹?，基本缺乏低位體系域的沉積。從體系域平面分布特征上看，總體向南體系域數(shù)量減少、大多層序低位體系域缺失增加、層序內(nèi)部準(zhǔn)層序減薄且超覆尖滅[7-8]。

圖2 過(guò)庫(kù)1井地震剖面體系域解釋(Dip09為東西向剖面、Strike06為南北向剖面)

4 平面沉積相及體系域分析

地震屬性分析及地震相-沉積相的研究是有利沉積相帶和儲(chǔ)層展布特征研究的基礎(chǔ)。結(jié)合庫(kù)1井沉積微相類型和特征及地震層序的分析成果(表1)。在地震屬性分析的基礎(chǔ)上，分別以波形分類屬性、平均振幅屬性和最大振幅屬性來(lái)表征巴西蓋組、巴什基奇克組和庫(kù)姆格列木群的平面沉積相分布(圖3～圖5)。

表1 庫(kù)1井目的層沉積相類型及特征

圖3 巴西蓋組高位體系域及沉積相展布

此外目的層體系域的超覆尖滅現(xiàn)象明顯，尤其是在南北向的剖面。根據(jù)八條體系域解釋剖面上各個(gè)體系域的超覆尖滅點(diǎn)(圖2藍(lán)色小圈所示)勾畫出各個(gè)體系域的平面分布形態(tài)，再結(jié)合能夠反映平面沉積相分布特征的屬性平面圖，最終形成了研究區(qū)儲(chǔ)層較為發(fā)育的巴西蓋組、巴什基奇克組及庫(kù)姆格列木群的沉積體系域及沉積相的平面分布圖。

巴西蓋組整體缺乏低位體系域，高位體系域在區(qū)內(nèi)分布較廣，沿北東向展布，在經(jīng)歷了全區(qū)的湖擴(kuò)期后，沉積的高位體系域由西北方向庫(kù)1井方向(東南)略微變厚；該層為一套三角洲前緣相沉積，波形分類刻畫的地震相較好地表征了巴西蓋組的沉積相特征，巴西蓋組沉積時(shí)物源可能主要來(lái)自北東方向。庫(kù)1井北東方向紅色區(qū)域波形，以強(qiáng)振幅波谷為主，為扇三角洲水下分流河道沉積，庫(kù)1井位于水下分流河道前緣，向南有近東西向展布的河口壩以及分布較廣的席狀砂(黃色區(qū))。巴西蓋組的水下分流河道砂體及席狀砂是目前本區(qū)發(fā)現(xiàn)的最好的儲(chǔ)層砂體(圖3)。

巴什基奇克組整體為扇三角洲平原相沉積，以粗碎屑沉積物為主，三種體系域齊全，全區(qū)分布低位域的三角洲相沉積，而湖擴(kuò)體系主要分布于研究區(qū)中南部，湖擴(kuò)體系域沉積由南向北推進(jìn)，高位體系域分布也較廣，在東部較為發(fā)育，略呈北東向長(zhǎng)軸展布；從該組地層底部振幅屬性的展布判斷，物源方向主要轉(zhuǎn)向北東方向，紅色的強(qiáng)振幅反射呈塊狀展布于庫(kù)1井東北部，與礫巖快速堆積的沉積特點(diǎn)相吻合，表明礫巖主要分布于本區(qū)東北部；而向南分流河道展寬分支增多，但沉積物粒度減小，即礫石含量減少，振幅有所減弱；此外研究區(qū)南部也分布有中強(qiáng)振幅屬性區(qū)域(黃色-紅色)，即在底部礫巖沉積的基礎(chǔ)上向南部推移，并表現(xiàn)出交織的辮狀河沉積特征[9]。整體上巴什基奇克組中上部砂礫巖多期疊置、分布較廣、厚度大，尤其在庫(kù)1井以南強(qiáng)振幅地區(qū)最為發(fā)育，也即湖擴(kuò)體系域發(fā)育的區(qū)域，可以認(rèn)為是比較有利的區(qū)帶(圖4)。

圖4 巴什基奇克組低位-高位體系域及沉積相展布

圖5 庫(kù)姆格列木湖擴(kuò)-高位體系域及沉積相展布

庫(kù)姆格列木群缺乏低位體系域沉積，以湖擴(kuò)和高位體系域沉積為主，其上部砂巖可能為油氣有利區(qū)。其高位體系域沉積在研究區(qū)中部較厚，南部和北部均表現(xiàn)為減薄的特征，從庫(kù)姆格列木群地震最大振幅屬性圖看，中強(qiáng)振幅(黃色-紅色)主要分布于本區(qū)北部(庫(kù)1井以北)及西部，與高位域沉積分布特征相似，表面物源方向主要來(lái)自于北部(圖5)，庫(kù)1井附近以北為三角洲前緣相沉積為主，發(fā)育有多期疊置的水下分流河道，而西部強(qiáng)振幅區(qū)可能與礫巖發(fā)育有關(guān)，即西部推斷為水重力流沉積發(fā)育區(qū)[10]。同時(shí)可以看到西南部有中強(qiáng)振幅屬性的分布，推斷在經(jīng)歷了巴什基奇克組沉積后的間斷(不整合接觸)再次接受沉積時(shí)，物源方向有所改變，南部可能有部分的物源供給，自南向本區(qū)中部有明顯的北西向河口壩狀沉積展布，而東南部的弱振幅區(qū)為淺湖相為主，這表明湖侵主要來(lái)自東南部，與周邊井資料對(duì)比結(jié)果吻合。

5 結(jié)論建議

本文通過(guò)目的層地震層序的識(shí)別、體系域格架的建立、以及各段地層體系域及沉積相平面展布的分析，明確了巴西蓋組砂巖、巴什基奇克中上部砂巖段、庫(kù)姆格列木群中上部砂巖這三段物性較好的碎屑巖儲(chǔ)層的體系域分布特征及沉積相發(fā)育特征，認(rèn)為扇三角洲沉積體中有利儲(chǔ)集砂體首選為湖侵體系域內(nèi)的扇三角洲前緣水下分流河道和河口壩砂體，次之為低位域扇三角洲前緣(平原)分流河道砂體。特別是低位體系域或湖侵體系域底部發(fā)育的扇三角洲前緣(平原)分流河道砂體(底砂礫巖)，其上被較厚的快速湖侵的暗色泥巖所覆蓋，可形成較好儲(chǔ)集層。確定了三個(gè)儲(chǔ)層砂體發(fā)育的有利區(qū)帶：①巴西蓋組湖擴(kuò)體系域水下分流河道砂體及席狀砂是目前本區(qū)發(fā)現(xiàn)的最好儲(chǔ)層；② 巴什基奇克組中上部砂巖分布范圍，也即湖擴(kuò)體系域分布范圍為相對(duì)有利區(qū)帶；③庫(kù)姆格列木群強(qiáng)振幅表征的中上部砂巖分布范圍，也即高位體系域分布范圍為相對(duì)有利區(qū)帶。

[1] 嚴(yán)德天、王家豪、張麗琴.天山南亞肯地區(qū)天然氣成藏條件及成藏模式[J].新疆石油學(xué)報(bào)，2004，16(3): 4-8.

[2] 賈進(jìn)華.陸相前陸盆地沉積充填與層序地層模式探討[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2009，23(4)：739-745.

[3] 劉景彥，丁孝忠，邱以鋼，等.新疆庫(kù)車坳陷古近系蘇維依組高精度層序地層及其發(fā)育的主控因素探討[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2009，15(3)：318-327.

[4] 劉景彥，林暢松，肖建新，等. 庫(kù)車坳陷古近系層序和沉積體系發(fā)育特征[J].煤田地質(zhì)與勘探，2003，31(6)：8-10.

[5] 梅冥相，于炳松，勒衛(wèi)廣.塔里木盆地庫(kù)車坳陷白堊紀(jì)層序地層格架及古地理演化[J].古地理學(xué)報(bào)，2004，6(3)：261-278.

[6] 程晉厚，徐德紅，郭建民. 庫(kù)車坳陷亞肯構(gòu)造油氣成藏條件分析[J].河南石油，2003，17(4)：13-18.

[7] 朱玉新，郭慶銀，邵新軍，等．新疆塔里木盆地庫(kù)車坳陷北緣白堊系儲(chǔ)層沉積相研究[J].古地理學(xué)報(bào)，2000，2(4)：58-65.

[8] 張麗娟，李多麗，孫玉善，等．庫(kù)車坳陷西部古近系-白堊系沉積儲(chǔ)層特征分析[J].天然氣地球科學(xué)，2006，17(3)：355-360.

[9] 賈進(jìn)華．庫(kù)車前陸盆地白堊紀(jì)巴什基奇克組沉積層序與儲(chǔ)層研究[J].地學(xué)前緣，2000，7(3)：133-14.

[10] 蔡振忠、張麗娟、林暢松，等.庫(kù)車坳陷卻勒一羊塔井區(qū)庫(kù)姆格列木群底砂巖段高精度層序?qū)Ρ燃坝蜌忾_發(fā)意義[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2010，24(4): 662-668.

編輯：韓玉戟

1673-8217(2016)06-0009-05

2016-04-26

冉琦，工程師，1984年生，2010年畢業(yè)于南京大學(xué)海洋地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)從事地震資料解釋研究。

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