周偉, 張輝, 楊朝強(qiáng), 王玉, 胡威, 莫馮陽(yáng), 王勇標(biāo)
(中海石油(中國(guó))有限公司海南分公司, ???570100)
鶯歌海盆地東方氣田是中國(guó)海上最大的千億方級(jí)在生產(chǎn)氣田[1-2],其主要含氣層段(新近系鶯歌海組二段)的沉積模式認(rèn)識(shí)一直存在爭(zhēng)議。謝培勇[2]、李勝利等[3]、姜平等[4]和彭旋等[5]提出研究區(qū)為重力流泥流溝谷切割改造的濱淺海灘壩沉積。岳紹飛等[6-7]認(rèn)為研究區(qū)為海底扇外扇濁積席狀砂沉積,水道不發(fā)育。高雨等[8]和惠增博[9]認(rèn)為研究區(qū)為多物源、多種水動(dòng)力條件交互作用,發(fā)育浪控三角洲沙壩、潮汐水道和砂質(zhì)碎屑流沉積??梢?,前人對(duì)東方區(qū)鶯歌海組沉積砂體的成因類型及其模式研究具有較大爭(zhēng)議。湯望新等[10]在對(duì)鄂爾多斯盆地南緣延長(zhǎng)組深水沉積體系進(jìn)行研究時(shí),也指出只用一種成因模式去解釋重力流沉積體系具有一定的局限性。
圖1 鶯歌海盆地東方氣田構(gòu)造位置圖及充填序列Fig.1 Structural location map of Dongfang Gas Field in Yinggehai Basin
深入研究發(fā)現(xiàn),前人認(rèn)識(shí)與研究區(qū)典型巖心和地震相特征存在矛盾,對(duì)研究區(qū)“復(fù)合側(cè)積體”、多種類型“水道”等未能給出合理解釋。隨著氣田進(jìn)入開發(fā)中后期,基于前人沉積認(rèn)識(shí)部署的調(diào)整井實(shí)施效果差,砂體連通性與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征明顯不符,凸顯出當(dāng)前沉積模式及儲(chǔ)層發(fā)育機(jī)制認(rèn)識(shí)的不足,嚴(yán)重制約了氣田開發(fā)后期精準(zhǔn)調(diào)整挖潛。沉積相認(rèn)識(shí)的不同決定了儲(chǔ)層發(fā)育機(jī)制的差異[11],直接影響對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層展布和儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),對(duì)氣田開發(fā)效果起決定性的作用,因此有必要展開研究區(qū)沉積相再認(rèn)識(shí)?,F(xiàn)從巖心觀察入手,綜合測(cè)井、地震、大量粒度及薄片分析資料,通過對(duì)典型巖心標(biāo)志及井震結(jié)合地震相的精細(xì)識(shí)別,結(jié)合盆地的古地貌特征及特殊沉積背景,重新定義東方氣田鶯歌海組二段沉積相類型,明確其北西向物源砂質(zhì)碎屑流成因、受重力流泥質(zhì)水道改造的海底扇沉積模式,在此基礎(chǔ)上開展精細(xì)的沉積微相刻畫,查明儲(chǔ)層強(qiáng)非均質(zhì)性的主控因素,將有效指導(dǎo)氣田調(diào)整挖潛。
東方氣田所處的鶯歌海盆地是新生代走滑伸展型盆地,兩側(cè)發(fā)育北西走向的走滑基底大斷裂,盆地形成演化受控于斷裂走滑活動(dòng),具有典型的下斷上拗的雙重結(jié)構(gòu)[12-13]。以新近系海相坳陷沉積為主,該時(shí)期斷裂不發(fā)育、沉積沉降速率快為主要特征,沉積了厚度達(dá)一萬(wàn)米的海相地層。盆地呈北西向不規(guī)則的菱形,新近系鶯歌海組沉積時(shí)期,受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的影響,盆地北部抬升、南部沉降,沉積中心向東南不斷遷移,沉積作用主要受控于周緣物源和盆地形態(tài),發(fā)育一系列向盆地中央方向的沉積楔,向盆地邊緣方向減薄。研究區(qū)位于盆地北部的中央位置(圖1),構(gòu)造上位于中央坳陷帶的西北部,近臨高凸起,在主要目的層沉積時(shí)期,為淺海內(nèi)陸架沉積環(huán)境[14]。東方氣田主要含氣區(qū)位于研究區(qū)的中東部,為披覆在泥底辟背斜上的構(gòu)造+巖性氣藏,主要含氣層位為鶯歌海組二段的Ⅲ上氣組、Ⅱ氣組和Ⅰ氣組。
砂質(zhì)碎屑流概念最初由Doyle[15]提出,并由Shanmugam[16]在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善。砂質(zhì)碎屑流主要是依靠基質(zhì)強(qiáng)度、顆粒間摩擦強(qiáng)度和浮力、超孔隙壓力共同支撐,介于黏性碎屑流和非黏性碎屑流之間的塑性流體,內(nèi)部呈現(xiàn)線性層流特征,搬運(yùn)過程中以團(tuán)塊狀整體搬運(yùn)[17]。其主要鑒別標(biāo)志包括以下幾個(gè)方面:①具底部沖刷面的塊狀砂巖,指示塊狀流體搬運(yùn)過程中對(duì)下伏沉積物的剪切作用;②漂浮泥屑向上富集呈現(xiàn)反粒序或反韻律-正韻律共生,指示碎屑流沉積過程中浮力作用具有重要的支撐性[18];③泥質(zhì)碎屑成層分布,指示碎屑流下部層流特征;④泥質(zhì)碎屑無(wú)序分布,指示碎屑流上部“剛性”筏流段塊狀固結(jié)特征;⑤“泥包礫”結(jié)構(gòu),指示原始沉積過程中的塑性狀態(tài);⑥變形構(gòu)造、漩渦構(gòu)造、砂質(zhì)注入體等構(gòu)造[6,17-20]。
一直以來(lái)東方氣田鶯歌海組二段沉積成因存在較大爭(zhēng)議,其中不乏濱淺海灘壩、三角洲前緣等牽引流成因認(rèn)識(shí),開發(fā)階段又引入濁積席狀砂的概念[6],均不能完全合理解釋東方氣田內(nèi)部沉積構(gòu)造成因。本文研究認(rèn)為東方氣田鶯歌海組二段砂體為淺海坡折帶下發(fā)育的砂質(zhì)碎屑流沉積,沉積后期受到底流等多種水動(dòng)力的改造,其巖心沉積學(xué)特征兼具砂質(zhì)碎屑流和牽引流的特征。東方氣田典型沉積構(gòu)造與砂質(zhì)碎屑流鑒別標(biāo)志有較好的吻合性,歸納起來(lái)可以概括為以下幾個(gè)方面。
(1)沉積構(gòu)造特征:泥質(zhì)碎屑流和砂質(zhì)碎屑流在東方氣田鶯歌海組均有發(fā)育,二者交互沉積,泥質(zhì)碎屑流對(duì)早期的砂質(zhì)碎屑流沉積具有明顯的切割改造作用。研究區(qū)取心井主要鉆遇砂質(zhì)碎屑流沉積,發(fā)育于海底扇扇中位置,巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主,以大套厚層塊狀砂巖[圖2(a)]為典型沉積特征,整體反映砂質(zhì)碎屑流塊體搬運(yùn)沉積特征。局部泥屑富集呈現(xiàn)定向排列[圖2(b)]或無(wú)序排列[圖2(c)],泥屑定向排列主要出現(xiàn)在早期近源位置,其形成主要受控于碎屑流下部層流段的剪切改造作用,雜亂分布的泥質(zhì)碎屑則主要受控于碎屑流上部“剛性”段的塊狀固結(jié)作用[21]。砂巖中的“泥包礫”結(jié)構(gòu)[圖2(b)]則反映出碎屑流對(duì)底部軟泥質(zhì)沉積的侵蝕改造作用,并經(jīng)二次搬運(yùn)后,在浮力作用下上浮后,整體固結(jié)形成,砂質(zhì)同心圓團(tuán)塊成因與此類似[圖2(e)]。砂質(zhì)碎屑流快速堆積過程中,往往可見砂質(zhì)注入體[圖2(d)]、變形構(gòu)造[圖2(f)]、泄水構(gòu)造[圖2(g)]等一系列軟沉積變形構(gòu)造,指示相對(duì)近源的沉積特征。由于砂質(zhì)碎屑流沉積的事件性和突發(fā)性,沉積上部生物逃逸跡普遍發(fā)育[圖2(c)],可見多種生物遺跡現(xiàn)象。砂質(zhì)碎屑流沉積晚期,流態(tài)發(fā)生改變,逐漸轉(zhuǎn)化為濁流沉積,在沉積頂部發(fā)育一些牽引流沉積構(gòu)造,表現(xiàn)為正粒序特征,巖心上可識(shí)別出鮑瑪序列Ta~Tc[圖2(i)]、Tc~Td段。研究區(qū)沉積過程中受到多種水動(dòng)力的共同作用,其中包括盆地底流改造作用,形成砂紋層理等牽引構(gòu)造[圖2(h)],同時(shí)受風(fēng)暴潮影響,局部巖心可見介殼聚集現(xiàn)象[圖2(k)]。砂質(zhì)碎屑流沉積間歇期,研究區(qū)濱淺海灘壩沉積發(fā)育,粒度細(xì)、物性差,以復(fù)合層理為識(shí)別標(biāo)志[圖2(j)]。
(2)粒度及巖石學(xué)特征:研究區(qū)砂質(zhì)碎屑流是在偶然觸發(fā)機(jī)制條件下,供源三角洲前端沉積物發(fā)生滑塌作用,沿坡折帶以塊體搬運(yùn)方式二次搬運(yùn)沉積形成,這就決定了該區(qū)重力流沉積物與其物源供給處的三角洲前緣沉積物特征具有一定的相似性。沉積物組分繼承了三角洲前緣沉積物高成分成熟度的特征,巖石類型以石英砂巖為主[圖3(a)],石英百分含量在76%~97%;結(jié)構(gòu)成熟度中等,顆粒常呈次棱~次圓狀,并多呈點(diǎn)狀接觸。粒度概率曲線表現(xiàn)兩段式特征[圖3(c)],具懸浮和跳躍次總體,以跳躍次總體為主,與經(jīng)典的重力流累積概率曲線存在一定差異[18]。C-M圖上數(shù)據(jù)點(diǎn)近似平行于C=M基線[圖3(b)],C/M值較小,介于1~3,粒級(jí)細(xì)、分選好,具典型的重力流沉積特征。
(a)為D-2井,1 360.04~1 360.23 m,塊狀層理粉細(xì)砂巖;(b)為D-3井,1 296.80~1 296.94 m,粉砂巖,泥屑定向排列,頂部“泥包礫”構(gòu)造;(c)為D-3井,1 292.66~1 292.85 m,粉砂巖,泥屑雜亂分布,發(fā)育生物潛穴遺跡;(d)為D-3井,1 297.75~1 297.99 m;粉砂質(zhì)泥巖,砂泥混雜堆積,泥巖中發(fā)育砂質(zhì)注入體;(e)為D-5井,1 338.07~1 338.19 m,泥質(zhì)粉砂巖相,同心圓狀砂質(zhì)團(tuán)塊;(f)為D-3井,1 357.37~1 357.49 m,粉砂質(zhì)泥巖向上變?yōu)榉凵皫r,發(fā)育變形構(gòu)造和生物逃逸跡;(g)為D-3井,1 367.56~1 367.64 m,粉砂巖與薄層泥巖護(hù)層,發(fā)育泄水構(gòu)造;(h)為D-5井,1 321.80~1321.90 m,砂紋層理細(xì)砂巖;(i)為D-3井,1 369.84~1 370.01 m,依次發(fā)育鮑瑪序列Tc(脈狀層理)-Ta(塊狀層理)-Tc (丘狀層理);(j)為D-8井,1 360.68~1 360.80 m,復(fù)合層理泥質(zhì)粉砂巖;(k)為D-2井,1 285.94~ 1 286.08 m,含礫細(xì)砂巖,生物介殼富集圖2 研究區(qū)鶯歌海組二段砂質(zhì)碎屑流沉積和牽引流沉積典型沉積構(gòu)造Fig.2 Typical sedimentary structures of sandy debris flow and tractive current in the second member of Yinggehai formation in the study area
圖3 研究區(qū)鶯歌海組二段巖石類型圖、粒度累計(jì) 概率分布曲線及C-M圖Fig.3 Triangular diagram of rock components, cumulative probability curve and C-M diagram of the second member of Yinggehai formation in the study area
在系統(tǒng)總結(jié)了巖石相及其測(cè)井曲線特征的基礎(chǔ)上,通過反應(yīng)巖性變化的自然伽瑪(GR)、配合電阻率(Rt),分析測(cè)井曲線的組合形態(tài)、幅度、頂?shù)捉佑|關(guān)系、光滑程度、齒中線等基本要素,總結(jié)測(cè)井曲線垂向上的響應(yīng)規(guī)律,建立研究區(qū)測(cè)井相圖版。由于研究區(qū)鉆井主要集中在海底扇扇中和扇端朵體位置,沒有井鉆遇典型的水道,所以測(cè)井上只識(shí)別出3種主要測(cè)井相類型:非水道化朵體、水道化朵體和淺海泥(表1),特征如下。
(1)非水道化朵體測(cè)井相。GR曲線呈線形、箱形,中-高幅,齒化嚴(yán)重,頂部為突變接觸、底部漸變接觸,代表水動(dòng)力能量漸變-突變、能量大小交替變化的特征,巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖、細(xì)砂巖為主。
(2)水道化朵體測(cè)井相。GR曲線呈漏斗形-箱形,中-高幅,中等齒化,頂?shù)壮尸F(xiàn)突變接觸,代表水動(dòng)力能量突變,巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖、細(xì)砂巖為主。
(3)淺海泥測(cè)井相。GR曲線呈中-高齒化、低幅線形,頂?shù)淄蛔兘佑|或漸變接觸,巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,多為淺海泥沉積。
地震相是沉積相在地震剖面上表現(xiàn)的總和,是指一定面積內(nèi)的地震反射單元,該單元內(nèi)的地震屬性參數(shù)與相鄰的單元不同,它代表產(chǎn)生其反射的沉積物的巖性組合、層理和沉積特征。井震結(jié)合,利用地震反射內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)的差異,再輔以地震反射同相軸的振幅、頻率和連續(xù)性等地震屬性對(duì)研究地震相類型進(jìn)行精細(xì)識(shí)別,在東方氣田鶯歌海組二段識(shí)別出了14種地震相類型(表2):中-強(qiáng)振幅雜亂反射地震相、中強(qiáng)振幅雜亂反射-弱振幅(亂崗)空白反射地震相、弱-中等振幅側(cè)積地震相、弱-中等振幅丘狀亂崗形地震相、弱-中等振幅席狀(亞)平行地震相、弱-中等振幅丘狀(亞)平行地震相、中-強(qiáng)振幅亞平行強(qiáng)連續(xù)地震相、中-強(qiáng)振幅平行弱連續(xù)地震相、強(qiáng)振幅亞平行地震相、中等振幅側(cè)積地震相、弱振幅U(V)型亂崗(空白)形地震相、弱振幅(亞)平行地震相。
依據(jù)陸架不同性質(zhì)(富砂或富泥),砂質(zhì)碎屑流成因沉積體系可分為水道化和非水道化兩種沉積類型,其中非水道化砂質(zhì)碎屑流沉積發(fā)育于富砂型陸架-陸坡環(huán)境,而水道化砂質(zhì)碎屑流沉積常見于富泥型陸架-陸坡環(huán)境,并在水道末端形成朵體[22-23]。在巖芯精細(xì)觀察與描述、地震資料精細(xì)分析的基礎(chǔ)上,研究認(rèn)為研究區(qū)為受后期泥質(zhì)水道改造的砂質(zhì)碎屑流成因海底扇,并識(shí)別出(殘余)侵蝕水道復(fù)合體、(殘余)水道化朵體、(殘余)非水道化朵體、(殘余)遠(yuǎn)端朵體、(殘余)灘壩、水道灘壩復(fù)合體、側(cè)積水道、泥質(zhì)水道、淺海泥9種沉積微相類型,其中(殘余)水道化朵體、(殘余)非水道化朵體是氣田含氣區(qū)的主要沉積微相類型。
(1)侵蝕水道復(fù)合體和殘余侵蝕水道復(fù)合體。三角洲前緣的半固結(jié)-固結(jié)砂體失穩(wěn),沿坡折滑塌形成砂質(zhì)碎屑流,搬運(yùn)至坡腳形成侵蝕水道復(fù)合體。研究區(qū)內(nèi)尚無(wú)井鉆遇,但在地震相上表現(xiàn)出明顯的特征,呈現(xiàn)出中-強(qiáng)振幅、不連續(xù),內(nèi)部雜亂反射的特征(表2)。在沉積后期,侵蝕水道復(fù)合體受泥質(zhì)水道的侵蝕改造,因不同區(qū)域受到的侵蝕改造強(qiáng)度有差異,局部或有殘留沉積,即殘余侵蝕水道復(fù)合體,地震相呈現(xiàn)出不規(guī)則的丘狀外部形態(tài),其內(nèi)部仍保留侵蝕水道復(fù)合體的地震相特征(表2)。由于多期次侵蝕水道間的切割關(guān)系復(fù)雜,并受到后期泥質(zhì)水道的侵蝕改造作用,使得(殘余)侵蝕水道復(fù)合體砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
(2)水道化朵體和殘余水道化朵體。在富泥型陸架-陸坡環(huán)境下,水道化砂質(zhì)碎屑流在三角洲前端形成砂質(zhì)水道和水道化朵體,巖性主要為灰色細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉(細(xì))砂巖,沉積構(gòu)造以塊狀層理為主,可見變形構(gòu)造及沙紋層理發(fā)育。地震相表現(xiàn)為弱-中等振幅、連續(xù)性一般的特征,內(nèi)部側(cè)積形態(tài)明顯(表2)。水道化朵體受后期泥質(zhì)水道侵蝕改造后的殘留沉積,即殘余水道化朵體,其地震相往往呈現(xiàn)出弱-中等振幅、連續(xù)性較差,外部形態(tài)呈丘狀,內(nèi)部形態(tài)不規(guī)則(表2)。(殘余)水道化朵體受水道側(cè)向遷移的影響,其砂體結(jié)構(gòu)多表現(xiàn)為側(cè)向疊置的特征。
(3)非水道化朵體和殘余非水道化朵體。富砂型陸架-陸坡環(huán)境有利于非水道化砂質(zhì)碎屑流沉積發(fā)育,在侵蝕水道復(fù)合體前端形成非水道化朵體,整體沉積相對(duì)穩(wěn)定。巖性主要為灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,沉積構(gòu)造以塊狀層理、變形構(gòu)造為主,可見“泥包礫”結(jié)構(gòu)、泥礫、砂質(zhì)團(tuán)塊等碎屑流的典型沉積特征(圖2)[24-25]。地震相表現(xiàn)為弱-中等振幅、席狀(亞)平行、連續(xù)性較好的特征(表2)。非水道化朵體受后期泥質(zhì)水道侵蝕后的殘留沉積,即殘余非水道化朵體,在地震相上表現(xiàn)為弱-中等振幅、連續(xù)性一般的特征,內(nèi)部見殘留的席狀平行或亞平行地震反射特征(表2)。由于后期泥質(zhì)水道對(duì)非水道化朵體的強(qiáng)烈改造作用,使得殘余非水道化朵體表現(xiàn)出異常復(fù)雜的砂體結(jié)構(gòu)特征。
(4)遠(yuǎn)端朵體和殘余遠(yuǎn)端朵體。遠(yuǎn)端朵體在研究區(qū)西部較為發(fā)育,距離氣田含氣區(qū)較遠(yuǎn),尚無(wú)井鉆遇,其地震相特征與非水道化朵體、淺海泥的地震相相似,但仍有差異,呈現(xiàn)為中等振幅、席狀平行、連續(xù)性好或一般的特征(表2)。遠(yuǎn)端朵體受后期泥質(zhì)水道的侵蝕改造后的殘留沉積,即殘余遠(yuǎn)端朵體,地震相表現(xiàn)為弱-中等振幅、連續(xù)性一般-差的特征,外部形態(tài)呈現(xiàn)為不規(guī)則的丘狀,內(nèi)部往往可見殘留的席狀平行反射特征(表2)。
(5)灘壩和殘余灘壩。灘壩是灘砂和壩砂的總稱,其形成主要受波浪和沿岸流控制,灘、壩砂體通常相互疊置而難以區(qū)分,發(fā)育細(xì)-粗-細(xì)對(duì)稱旋回或向上變粗的反旋回[26],主要在Ⅰ氣組發(fā)育。灘壩巖性以灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,發(fā)育波狀層理、沙紋層理、泥質(zhì)紋層,其砂體厚度通常較薄。地震相表現(xiàn)為中-強(qiáng)振幅、連續(xù)性好、平行反射的特征(表2)。灘壩受后期泥質(zhì)水道侵蝕改造后的殘留沉積,即殘余灘壩,地震相表現(xiàn)如表2所示。
表1 東方氣田鶯歌海組二段測(cè)井相類型及其特征
表2 研究區(qū)典型地震相類型及特征
續(xù)表2
續(xù)表2
(6)水道灘壩復(fù)合體。灘壩砂體受后期砂質(zhì)水道的部分改造形成水道灘壩復(fù)合體,水道砂體和灘壩砂體難以從地震上很好地區(qū)分開,砂體厚度比側(cè)積水道砂體薄,主要在Ⅰ氣組發(fā)育,地震相表現(xiàn)為中-強(qiáng)振幅、連續(xù)性較好,底部往往具不規(guī)則波狀形態(tài)(表2)。
(7)側(cè)積水道。砂質(zhì)水道在側(cè)向遷移作用下形成側(cè)積水道砂體,其厚度大,內(nèi)部泥質(zhì)含量較高,地震相表現(xiàn)為中等振幅的特征,內(nèi)部側(cè)向遷移形態(tài)明顯(表2)。
(8)泥質(zhì)水道。泥流是一種低密度富含泥質(zhì)沉積物的重力流類型,在沉積物固結(jié)程都不高、富泥地區(qū),受一定的誘發(fā)機(jī)制作用產(chǎn)生,并對(duì)早期形成的沉積物有強(qiáng)烈的侵蝕改造作用[3]。泥質(zhì)水道是泥流切割其下覆砂體,并主要充填泥巖的一種水道化沉積體,巖性以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主。地震相表現(xiàn)為弱振幅、無(wú)連續(xù)性,外部形態(tài)呈U形或V形,內(nèi)部呈亂崗或空白反射的特征(表2)。
(9)淺海泥。淺海泥主要分布在砂質(zhì)碎屑流和泥流尚未作用的區(qū)域以及各氣組之間,巖性為深灰、灰黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖。地震相一般表現(xiàn)為弱振幅、連續(xù)性較好、平行或亞平行反射的特征(表2)。
在井震結(jié)合精細(xì)地震相識(shí)別的基礎(chǔ)上,綜合地震多屬性信息,進(jìn)行了各微相的精細(xì)刻畫,明確了各氣組微相展布特征并編制了各氣組沉積微相平面圖。研究結(jié)果表明研究區(qū)沉積展布整體受控于物源供給和古地貌,鶯歌海組二段沉積時(shí)期,盆地地勢(shì)北高南低,研究區(qū)位于盆地西北部緩坡坡腳處,凹陷中心南移至研究區(qū)南部,北西方向的三角洲前緣砂體經(jīng)再次搬運(yùn)在坡腳處堆積,形成大型海底扇沉積。順物源方向可以看到由近源區(qū)雜亂反射侵蝕水道向前逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹腥跽穹叫蟹瓷涞姆撬阑潴w,砂體逐漸減薄尖滅;垂直物源方向可見各氣組沉積之后均受到泥質(zhì)水道的強(qiáng)烈改造,導(dǎo)致橫向砂體厚度的劇烈變化(圖4)。
具體來(lái)看,Ⅲ上氣組沉積時(shí)期為低位域早期,海平面緩慢下降,來(lái)自北西方向的沉積物沿陸架斜坡搬運(yùn),在斜坡腳處堆積。在研究區(qū)的北部以侵蝕水道沉積為主,表現(xiàn)為縱向多期疊加、平面廣泛發(fā)育的侵蝕水道復(fù)合體,地震剖面上為中-強(qiáng)振幅的雜亂反射特征[圖4(a)]。往南方向,在研究區(qū)中東部受底辟高地的影響,水動(dòng)力減弱,對(duì)下伏地層的侵蝕作用減弱,侵蝕水道演化為水道化朵體和非水道化朵體,地震剖面上為弱平行至平行反射特征;而在研究區(qū)的中部,侵蝕水道依舊發(fā)育,一直延伸至研究區(qū)南部;研究區(qū)西部以非水道化朵體為主,地震上表現(xiàn)為中-弱振幅的亞平行或平行反射,往西方向砂體逐漸減薄尖滅[圖5(a)]。之后物源供給不足,受地貌的控制,在研究區(qū)中部發(fā)育了北西方向的大型重力流泥質(zhì)水道,對(duì)早期沉積進(jìn)行強(qiáng)烈侵蝕改造,改造范圍廣且以泥質(zhì)充填為主,地震相上表現(xiàn)為弱振幅充填特征[圖4(a)],泥質(zhì)水道在研究區(qū)中部沿南東方向一直延伸至東南部破折處,在水道前端形成雜亂反射的泥質(zhì)滑塌體[圖5(a)]。研究區(qū)主要含氣范圍為東部的泥底辟背斜構(gòu)造區(qū),由于底辟高低的影響,主要含氣區(qū)未受到后期泥質(zhì)水道的改造,砂體連片分布,非均質(zhì)性弱,連通性好。后續(xù)在該氣組南部部署的井,實(shí)鉆揭示地層壓力已降低,進(jìn)一步證實(shí)了含氣范圍內(nèi)砂體連通性好。
圖4 研究區(qū)典型地震剖面特征Fig.4 Characteristics of typical seismic profiles in the study area
Ⅱ氣組沉積時(shí)期海平面持續(xù)下降,整體沉積特征與Ⅲ上氣組類似,在研究區(qū)北部仍以侵蝕水道為主,在東北部侵蝕水道范圍縮小,發(fā)育非水道化朵體[圖5(b)]。往南方向,在研究區(qū)中東部受底辟高地仍對(duì)侵蝕水道產(chǎn)生影響,在底辟發(fā)育區(qū)水動(dòng)力減弱,侵蝕水道演化為水道化朵體。而在研究區(qū)的中部(底辟西側(cè)),侵蝕水道依舊發(fā)育,一直延伸至研究區(qū)南部;研究區(qū)西部以非水道化朵體為主,往西方向砂體逐漸減薄尖滅[圖4(b)]。之后物源供給不足,受地貌的控制,在研究區(qū)發(fā)育了由北向南的大型重力流泥質(zhì)水道,對(duì)早期沉積進(jìn)行強(qiáng)烈侵蝕改造,主要侵蝕改造范圍為研究區(qū)的北部、中西部以及東部底辟區(qū)。作為研究區(qū)主要含氣范圍的底辟區(qū),受泥質(zhì)水道的改造強(qiáng)烈,導(dǎo)致砂體極為分散和破碎,表現(xiàn)強(qiáng)非均質(zhì)性特征[圖5(b)]。后期泥質(zhì)水道對(duì)底辟區(qū)沉積的改造過程中,受底辟高地的影響,在強(qiáng)烈改造區(qū)的富泥質(zhì)的分流水道內(nèi)發(fā)生側(cè)積現(xiàn)象,形成側(cè)積復(fù)合體,環(huán)繞底辟西翼分布,在地震剖面上表現(xiàn)為側(cè)向疊置的反射特征[圖4(b)]。該類側(cè)積復(fù)合體有別于水道內(nèi)的泥質(zhì)沉積,具有一定的挖潛潛力,氣田后續(xù)在該類側(cè)積復(fù)合體部署的兩口井均獲較高產(chǎn)量。
Ⅰ氣組沉積時(shí)期發(fā)生海侵,海平面快速上升,研究區(qū)整體為淺海泥質(zhì)沉積,覆蓋在Ⅱ氣組之上。Ⅰ氣組沉積后期,海平面上升趨緩,加之底辟活動(dòng)的影響,在研究區(qū)北部底辟區(qū)周圍發(fā)育了北東南西向展布的多個(gè)淺海灘壩沉積,南部為淺海泥巖沉積。之后受到北西向砂質(zhì)重力流沉積的改造,在研究區(qū)北部形成重力流灘壩復(fù)合體,主要以朵體的形式展布,在地震上主要表現(xiàn)為中-強(qiáng)振幅平行反射特征,在近物源處表現(xiàn)出一定雜亂反射特征[圖4(a)]。之后又受到北西向多個(gè)泥質(zhì)水道的侵蝕改造,導(dǎo)致砂體極為破碎[圖5(c)],平面非均質(zhì)性進(jìn)一步增強(qiáng),挖潛難度大。
(1)綜合典型巖心識(shí)別標(biāo)志及地震相特征,重新定義了鶯歌海盆地東方氣田新近系鶯歌海組二段沉積相類型,主要為北西向物源受后期泥質(zhì)水道改造的砂質(zhì)碎屑流成因海底扇沉積,以侵蝕水道、水道化朵體和非水道化朵體沉積為主。
(2)砂體展布整體受控于物源供給和古地貌,侵蝕水道及前端朵體發(fā)育范圍隨物源供給變化此消彼長(zhǎng),并隨著古地貌的變化發(fā)生一定程度的遷移擺動(dòng)。研究區(qū)中東部的泥底辟高地始終影響沉積微相展布和侵蝕水道的發(fā)育,后期泥質(zhì)水道的強(qiáng)烈改造是導(dǎo)致研究區(qū)主要含氣范圍內(nèi)砂體強(qiáng)非均質(zhì)性的主要原因。
(3)上述沉積新認(rèn)識(shí)在后續(xù)鉆井中均被證實(shí),不僅有效指導(dǎo)了氣田內(nèi)部的調(diào)整挖潛,而且對(duì)氣田周源的滾動(dòng)擴(kuò)邊也有重要的指示意義。