塔里木盆地哈拉哈塘-哈得地區(qū)三疊系克拉瑪依組地震沉積學(xué)研究

李佳洋, 尹太舉*, 雷曉紅, 易藝, 劉芳君, 石放

(1.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 武漢 430100; 2.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院, 庫爾勒 841000)

塔里木盆地作為中國規(guī)模最大的疊合盆地,油氣資源豐富。塔北中部隆起中生界存在多個區(qū)域性角度不整合和構(gòu)造古隆起[1-2],為儲油成藏提供了良好前提,其作為油氣顯示富集期,前人對其進行了大量的研究,包括對塔北隆起的中生界地層進行了層序劃分和沉積充填演化,并在庫車坳陷、塔西南坳陷、塔中隆起、塔北隆起等構(gòu)造單元取得了重大突破。

劉永福等[3]建立了塔里木盆地塔北隆起西部下白堊統(tǒng)巴什基奇克組層序地層格架,將巴什基奇克組劃分為3個三級層序;時曉章等[4]在塔北地區(qū)三疊系通過識別不整合面劃分出來5個三級層序(TSQ1～TSQ5);王改云等[5]對塔里木盆地沙雅隆起白堊系卡普沙良群按照前陸盆地不同演化階段將其內(nèi)部劃分為3個層序(SQ1～SQ3);吳高奎等[6]重新厘定了塔里木盆地塔北中生界層序地層格架,將中生界劃分為4個二級層序(Ⅰ～Ⅳ)和11個三級層序;夏輝等[7]通過基礎(chǔ)巖心測井資料結(jié)合定性的層序劃分和定量的測井小波變換研究將塔北隆起英買力地區(qū)白堊系舒善河組層序劃分為4個長期、8個中期、13個短期及84個超短期層序;肖建新等[8]從區(qū)域構(gòu)造背景上分析庫車坳陷白堊系層序,將其劃分為1個二級層序、11個三級層序。

李維鋒等[9]發(fā)現(xiàn)塔里木盆地庫車坳陷沉積體在北部厚,南部薄,沉降中心和沉積中心之間存在較明顯的錯位,識別出了5種相類型;時曉章等[10]認為塔北地區(qū)三疊系主要發(fā)育曲流河、辮狀河、三角洲、濱淺湖、半深湖和深湖6種沉積相;余海波等[11]對庫車坳陷中生界的沉積相類型及分布等進行研究,認為北部單斜帶發(fā)育沖積扇與辮狀河三角洲,克拉蘇構(gòu)造帶發(fā)育深湖沉積等;鐘大康等[12]根據(jù)基礎(chǔ)地質(zhì)資料研究認為塔北地區(qū)侏羅系主要發(fā)育三角洲、湖泊、沖積扇和辮狀河相沉積。林小云等[13]將塔里木盆地按區(qū)域劃分為南部辮狀河三角洲-湖泊沉積體系,南部正常三角洲-湖泊沉積體系;紀云龍等[14]認為塔里木盆地三疊系多種沉積相并存,北部山前發(fā)育沖積扇、辮狀河三角洲等,坳陷中心發(fā)育辮狀河三角洲、曲流河、湖泊;劉亞雷等[15]認為塔里木盆地內(nèi)部主要發(fā)育扇三角洲和內(nèi)陸湖泊;劉永福等[16]認為哈拉哈塘地區(qū)卡普沙良群中發(fā)育辮狀河三角洲、淺水三角洲、濱淺湖。

前人對塔里木盆地三疊系地層進行的均為盆地級的研究,認為大背景主要發(fā)育三角洲-湖泊沉積,但區(qū)帶化研究不足。三疊系在此區(qū)域出現(xiàn)油氣顯示,哈拉哈塘-哈得地區(qū)的研究也僅局限在白堊紀,對三疊紀研究甚少,沒有充分應(yīng)用地震資料,沉積相演化粗糙,無法對研究區(qū)油氣勘探提供有利依據(jù)。那么,塔北中部哈拉哈塘-哈得區(qū)帶克拉瑪依組沉積相演化是怎樣的呢?這是目前研究區(qū)勘探急需解決的問題。要解決此問題,僅利用已有測井,巖心資料,采取常規(guī)地震相特征分析與如此大范圍區(qū)域無法達到良好匹配關(guān)系,而應(yīng)用現(xiàn)在流行的新學(xué)科-地震沉積學(xué),采用時深標定-地震相-地層切片的綜合研究方法[17],優(yōu)選振幅屬性切片,分析地震屬性結(jié)構(gòu),對研究區(qū)克拉瑪依組沉積相平面展布特征能夠起到很好的效果[18-19]。

針對該研究方法,對目標區(qū)域開展井震標定、層序擱架確定、層位追蹤、屬性提取、巖性匹配、沉積相圖編制、沉積演化分析等,為后續(xù)結(jié)合礦物成分分析、區(qū)域構(gòu)造背景和斷層分布來從整體上厘清哈拉哈塘-哈得地區(qū)三疊系克拉瑪依組沉積充填響應(yīng)過程,完善三疊系沉積體系認識,深化塔里木盆地三疊系湖泊-三角洲沉積模式的理解,降低儲集砂體的預(yù)測風(fēng)險,以期為哈拉哈塘-哈得地區(qū)三疊系克拉瑪依組巖性地層圈閉成藏條件分析及勘探?jīng)Q策提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

塔里木盆地位于中國的西北部,環(huán)繞在昆侖山、阿爾金山和天山之間,面積約56×104km2,盆地發(fā)生了多旋回、多幕次的構(gòu)造運動,在中生代演化為陸內(nèi)盆地階段[6],其內(nèi)部演化具有階段性、繼承性。自北向南整個構(gòu)造格局變化明顯,凹凸相間,依次為庫車坳陷、塔北隆起、北部坳陷、中央隆起、塔西南坳陷、塔東南隆起和塔東南坳陷共7個一級構(gòu)造單元。塔北隆起由東向西展布,長約400 km,寬約80 km,東起柯坪斷隆,西至庫魯克塔格斷隆,北接庫車坳陷,南抵北部坳陷帶,是由溫宿、西秋、新和、牙哈4個次隆構(gòu)成的一個大型古隆起帶,整體處于衰亡階段[6]。哈拉哈塘-哈得地區(qū)主要位于塔北隆起中部區(qū)帶,其在古生代克拉通內(nèi)古隆起的基礎(chǔ)上,于二疊紀末-三疊紀早期定型為庫車周緣前陸盆地的前緣隆起[20](圖1),其中,自下而上發(fā)育有三疊系的俄霍布拉克組、克拉瑪依組、黃山街組,白堊系的陽霞組、舒善河組、巴西改組、巴什基奇克組,本次研究目的層為中三疊系克拉瑪依組。

圖1 塔北隆起構(gòu)造單元劃分Fig.1 Tabei uplift tectonic unit division

2 地震沉積學(xué)研究

對于大面積區(qū)域沉積相在空間中的展布刻畫,僅利用鉆、測井和巖心資料很難進行把控,其垂向分辨率高但空間橫向連續(xù)性較差[21],往往在局部可以有比較好的效果,而相與相之間的關(guān)聯(lián)性矛盾較多,通過最新的高分辨率三維地震資料進行地震沉積研究可以使其在整體有很好的關(guān)聯(lián)響應(yīng),對進一步的微相刻畫及有利砂體評價提供重要基礎(chǔ),本文研究應(yīng)用地震沉積學(xué)方法對塔北中部隆起18 000 km2的大面積區(qū)域進行振幅屬性提取,并能夠清楚觀察到河道、扇體的發(fā)育形態(tài),表明地震沉積學(xué)在大面積的區(qū)塊認識上也存在其優(yōu)勢。

2.1 地震沉積學(xué)技術(shù)分析沉積相工作流程

(1)通過人工合成記錄及原始垂直地震剖面(vertical seismic profiling, VSP)數(shù)據(jù)報告進行層位標定,對高精度地震資料進行地層格架的建立。其中T2-1k為克拉瑪依下段的底,T2-2k為克拉瑪依組下段的頂,T3h為克拉瑪依組上段的頂界[圖2(a)]。

圖2 三維地震剖面層序地層劃分Fig.2 Three-dimensional seismic profile sequence stratigraphic division

(2)建立層序地層格架后,對地層進行自動追蹤解釋,最后插值到所需密度。

(3)通過利用petrel中的seismic interpretation模塊,追蹤地層呈現(xiàn)席狀但不平臥[圖2(a)],選擇地層切片,以克拉瑪依組上段和下段的頂?shù)捉缑鏋榻缦?等比插出多個地層切片[22]。對已插出的地層切片在petrel中生成一系列的地震屬性平面圖,通過對比,選取最具有代表性的屬性平面圖進行分析。

(4)對屬性平面圖變化區(qū)域依據(jù)所存在該段的取心井巖心、巖屑特征和測井曲線特征進行匹配,明確河道、湖泊等位置關(guān)系,發(fā)現(xiàn)三角洲特征明顯,確定了沉積相類型。

(5)按照沉積演化分析克拉瑪依組各階段沉積相平面演化規(guī)律及特點。

2.2 地震巖性分析

為了建立不同巖性、沉積相與地震波形和振幅的對應(yīng)關(guān)系,提高井-震對比的精度,對研究區(qū)各井進行合成地震記錄標定[23](圖3),有VSP的井優(yōu)先選用VSP來進行層位控制。TSQ1、TSQ2、TSQ4中的砂體對應(yīng)波谷,TSQ3由于砂體與泥層連續(xù)薄互層,使對應(yīng)關(guān)系較為一般。整體上地震資料中的波峰和波谷與厚層砂體和薄層砂體組合具有良好的對應(yīng)關(guān)系。且振幅的強弱差異與穩(wěn)定砂巖和穩(wěn)定泥巖厚度具有較好的匹配關(guān)系,厚砂體或者厚層泥巖振幅中強-強,薄層砂體與泥巖連續(xù)互層以弱振幅、差連續(xù)為主。

2.3 層序地層格架建立

在精細標定的基礎(chǔ)上,結(jié)合測井層序標志層,塔北中部隆起三疊系地層自下而上劃分為3個三級層序:SQ1、SQ2、SQ3,分別對應(yīng)于俄霍布拉克組,克拉瑪依組,黃山街組,其中,目的層克拉瑪依組又可以劃分為2個四級層序:TSQ2和TSQ3。

垂向上,三疊系作為一個二級層序,頂?shù)诪閮蓚€區(qū)域性角度不整合,分別對應(yīng)于兩個大型構(gòu)造活動,即二疊紀末,三疊紀初的古特提斯洋關(guān)閉,天山隆升階段和在三疊紀末的羌塘碰撞,天山隆升階段。在三級層序界面上,SQ1和SQ2之間的層序界面T2-1k為沖刷不整合面和與之對應(yīng)的整合界面,界面上可見上超,在地震上為中強振幅、好連續(xù)反射特征,界面上超尖滅在牙哈古隆起上;SQ2和SQ3之間的層序界面T3h為沖刷不整合面和與之對應(yīng)的整合界面,界面下可見明顯削截現(xiàn)象,界面也上超尖滅在牙哈古隆起上[24]。SQ2可以劃分為兩個四級層序,TSQ2和TSQ3的層序界面T2-2k也為局部的削截和超覆[圖2(b)]。

2.4 地震地貌分析

2.4.1 地層切片制作

地層切片技術(shù)作為開展地震沉積學(xué)研究的一項關(guān)鍵技術(shù),沉積相分析中需要的巖性和地貌信息可以從其地層切片的地震振幅中獲取。地震地貌成像的一個關(guān)鍵條件就是從沉積界面上提取相應(yīng)的振幅數(shù)據(jù)[25]。通過選取穩(wěn)定的、可連續(xù)追蹤的TSQ2、TSQ3的頂和底地震同相軸作為參考層[23,25],在進行精細解釋的基礎(chǔ)上,沿層切片制作60張地層屬性切片,選取其中具有代表性的進行分析,揭示克拉瑪依組四級層序內(nèi)部沉積相展布特征及演變規(guī)律[26-27]。

2.4.2 地震沉積相分析

不同類型的沉積相在地震剖面上具有不同的反射特征,在地震屬性平面圖上也呈現(xiàn)出各自的特點[28-29]。對研究區(qū)目的層進行多屬性提取,選取最能表征沉積相響應(yīng)特征的屬性圖來進行沉積相刻畫,從而提高屬性對沉積相表征的準確性。由于振幅屬性可以極大限度的反映出來砂體的橫向展布特征[30],故通過篩選,選取均方根振幅屬性分析克拉瑪依組上段沉積相,選取平均負振幅屬性分析克拉瑪依下段沉積相,從屬性平面圖(圖6和圖8)可以明顯看出河道特征和三角洲向前推進的樣式,綜合前人研究成果,故整體沉積體系為三角洲-湖泊沉積體系。

地震切片屬性圖主要依據(jù)顏色的區(qū)域差異所展現(xiàn)出來的分布特點來反映沉積相帶的變化,研究區(qū)目的層系提取的振幅屬性圖顏色按照振幅強弱依次為紅、黃、綠、紫,選取不同層位代表井巖心、巖屑與研究區(qū)各區(qū)域顏色進行匹配(圖4),表明克拉瑪依下段屬性圖中紅色區(qū)域指示三角洲平原沉積,黃色-綠色區(qū)域主要指示三角洲前緣沉積,藍色-紫色主要對應(yīng)湖泊相沉積。克拉瑪依上段均方根振幅屬性圖中,藍色-紫色區(qū)域大面積分布,以下切谷為分界線,區(qū)分三角洲平原沉積和湖泊沉積,綠色區(qū)域主要對應(yīng)三角洲前緣沉積(表1)。結(jié)合巖心、測井、區(qū)域構(gòu)造和地震反射類型能夠揭示沉積相平面展布特征[31]。

表1 屬性平面圖各色振幅與沉積相對應(yīng)關(guān)系Table 1 The amplitude of each color of the attribute plan corresponds to the deposition

圖4 哈得-哈拉哈塘地區(qū)沉積相與巖電和巖心、巖屑特征Fig.4 Sedimentary facies and petrology, core, and debris characteristics in the Hader-Harlahatang area

2.5 沉積相類型

塔北中部隆起在克拉瑪依組主要為湖泊-三角洲沉積體系,廣泛發(fā)育三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相和湖泊相。不同的沉積相也具有相應(yīng)的巖性組合、測井響應(yīng)、沉積構(gòu)造和地震反射特征(圖4和表2),但也存在例外,則需要結(jié)合地質(zhì)認識判斷。

表2 各沉積相在地震剖面上的典型反射特征Table 2 Typical reflection characteristics of sedimentary facies on seismic profiles

2.5.1 三角洲平原亞相

三角洲平原亞相廣泛發(fā)育在塔北中部隆起克拉瑪依組上段東南部和克拉瑪依組下段東北部,砂巖以灰色、灰白色細砂為主,泥巖以黃色、紅色泥巖為主。斜層理、低角度交錯層理及平行層理多發(fā)育,指示河道沉積。測井曲線為厚層齒狀箱型,在地震剖面上為中強振幅、中連續(xù)-斷續(xù)充填反射結(jié)構(gòu)或中好連續(xù)亞平行反射結(jié)構(gòu)[24]。

2.5.2 三角洲前緣亞相

三角洲前緣亞相主要發(fā)育在克拉瑪依組下段,從北東方向向西南方向一直延伸,克拉瑪依組上段由于湖盆收縮,發(fā)育較少,僅沿三角洲平原向前延伸較短距離。巖心以深灰、灰綠、灰褐色等偏還原色的顏色為主,常見有低角度交錯層理、微波狀層理、小型爬升層理等。測井上多為薄層指形、漏斗形,在地震上表現(xiàn)為中強振幅、中高頻、中強連續(xù)平行亞平行反射結(jié)構(gòu)。

2.5.3 湖泊相

湖泊相在整個塔北隆起中部克拉瑪依組均有分布,但在克下段分布廣泛且較為分散,而克上段分布比較集中,主要分布在西部和西北部方向,發(fā)育半深湖沉積。巖心上見大段深灰色、灰黑色泥巖,局部存在薄層砂,能夠觀察到水平層理。地震剖面上主要表現(xiàn)為弱振幅、低連續(xù)雜亂反射或空白反射特征,還存在中-強振幅、平行-亞平行,中強連續(xù)性,中高頻的地震反射特征。

2.6 地震沉積相平面演化

2.6.1 克拉瑪依組下段地震沉積相平面演化特征

對克拉瑪依組下段進行平均負振幅切片,將其按照演變過程選取最具代表性的6層切片TSQ2-1到TSQ2-6,將不同色塊以時深對應(yīng)到測井曲線上分析振幅所代表的巖性類型,其中,紫色代表整體以泥質(zhì)沉積為主,多為湖灣沉積或泥質(zhì)充填下切谷;藍色代表整體仍以泥質(zhì)沉積為主,但其中夾雜少量砂體,多出現(xiàn)在紫色和綠色交互的位置,反映沉積環(huán)境的漸變過渡;綠色代表砂質(zhì)沉積為主,也包括砂泥互層類型,成規(guī)模連片出現(xiàn),能夠看出三角洲特征,為三角洲平原亞相和三角洲前緣亞相向周緣推進的樣式;紅色及黃色代表砂質(zhì)含量普遍偏高的區(qū)域,反映靠近物源區(qū)或主物源供給沿此路徑分布進而向周緣推進。在TSQ2-6層切片中,均能觀察到明顯的河道向前延伸并推進到前端的朵葉體現(xiàn)象。

(1)TSQ2-6切片中[圖6(f)],紅色-黃色區(qū)域占比較少,多以綠色為主,說明物源供應(yīng)量較少,推進距離也較近,三角洲相整體推進方向也一致,紅色-黃色集中的大規(guī)模區(qū)域為三角洲平原區(qū)域,紅色-黃色集中較小規(guī)模成發(fā)散扇狀分布的區(qū)域為三角洲前緣朵葉體區(qū)域,朵葉體分布較為分散,紅色-黃色呈窄條狀或不規(guī)則雜亂連通狀的為三角洲河道,連接三角洲平原和前緣構(gòu)成整套三角洲沉積體系[圖7(f)],紫色-藍色大面積分布在西部,為湖灣沉積,在三角洲朵體和河道間也局部存在。

圖6 哈得-哈拉哈塘地區(qū)克拉瑪依組下段平均負振幅屬性圖Fig.6 Average negative amplitude properties of the lower section of the Karamay Formation in the Hade-Harlahatang area

圖7 哈得-哈拉哈塘地區(qū)克拉瑪依組下段沉積相圖Fig.7 Sedimentary facies diagram of the lower section of the Karamay Formation in the Hade-Harlahatang area

(2)TSQ2-5切片中[圖6(e)],紅色-黃色屬性區(qū)域占比依舊很低,但朵葉體紅色占比增加,表明湖盆面積開始收縮,沉積砂體向周圍延伸程度減弱,且河道匯聚同一朵葉體的頻率增加,窄條狀河道延伸出現(xiàn)兩大分支,以向西和向西北兩條為主,主要以向西北推進為主。紫色-藍色區(qū)域較TSQ2-6切片明顯減小,湖盆面積向西北收縮,如圖7(e)所示。

(3)TSQ2-4切片中[圖6(d)],紅色-黃色整體區(qū)域占比沒有增加,但是紅色占比顯著增加,在三角洲平原區(qū)域能夠得到清楚地觀察到,說明物源供應(yīng)量提高,但受限于湖盆面積,供應(yīng)范圍沒有變化。河道向前延伸的大趨勢逐漸改變,紫色在南側(cè)范圍擴大,在西側(cè)基本消失,朵體延伸距離加大,也說明物源供應(yīng)充足,西北方向的朵葉體展布收縮,僅存在一條較好的前緣體系,河道推進以西部方向為主,如圖7(d)所示。

(4)TSQ2-3切片中[圖6(c)],呈現(xiàn)出和第5層切片相同的三角洲平面展布樣貌,但由于物源供應(yīng)的增加,綠色區(qū)域展布的寬度更大,延伸距離更遠。沉積在保留TSQ2-4切片沉積樣式的基礎(chǔ)上,向西推進繼續(xù)存在,而西北向河道-朵葉體分支復(fù)活,紅色-黃色區(qū)域展現(xiàn)出很好的砂質(zhì)沉積。紫色分布呈楔狀分布在河道和朵葉體之間,將其分隔為不同朵體,如圖7(c)所示。

(5)TSQ2-2切片物源供應(yīng)驟增[圖6(b)],三角洲平原被紅色區(qū)域所覆蓋,入湖河道分支明顯,南側(cè)紫色-藍色區(qū)域向北側(cè)淹沒,湖岸線回升,第三層切片向西北側(cè)推進朵體僅剩余綠色區(qū)域的殘余沉積,三角洲逐漸廢棄,東北-西為主三角洲沉積體系的發(fā)育區(qū)域,三角洲整體上呈細條帶狀,如圖7(b)所示。

(6)TSQ2-1切片物源供給持續(xù)增加[圖6(a)],湖盆進一步收縮,紅色屬性全區(qū)域覆蓋,三角洲平原面積擴大,前緣延伸范圍減小,窄條帶狀紅色-黃色消失,河道特征不明顯,平原上識別出高位域三角洲前緣。同時,在三角洲平原亞相上出現(xiàn)一邊界明顯,寬度范圍巨大,橫向伸展約30 000 m,類似于河道的區(qū)域。而由整體三角洲體系演化大背景,平原亞相上的河流沉積寬度顯然形成不了如此大規(guī)模的河道帶,而原先在此處展布的是三角洲東南部分支朵體,此處認為是三角洲廢棄下切形成的下切谷沉積,如圖7(a)所示。

2.6.2 克拉瑪依組上段地震沉積相平面演化特征

選取克拉瑪依組上段均方根屬性切片[32],其演化程度較小,期次變化不大,繼承性強,故選取三層切片對演化過程進行分析,三層切片主要發(fā)育三角洲-湖泊沉積體系,包括三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相和湖泊相。其中,和克拉瑪依組下段研究方法一致,通過測井、巖性對其顏色進行相應(yīng)的關(guān)系匹配(圖5),且均方根振幅越大,砂厚越大[33],分析得出湖泊沉積和三角洲平原沉積均以紫色-藍色為主,三角洲平原區(qū)域測井曲線上由箱型過渡為指狀高峰為主,整體泥質(zhì)增多,泥巖顏色以紅色、黃色等氧化色為主,砂巖粒徑變粗,磨圓度變差,地震以中連續(xù)中振幅為主。綠色-藍色振幅為整個下切谷的充填沉積,巖心以灰色為主、測井曲線多變,漏斗形,薄層指形均有。紅色-黃色振幅為砂質(zhì)堆疊或砂質(zhì)含量高的部位,測井曲線以厚層箱形和齒狀箱型為主。

(1)TSQ3-3切片紫色區(qū)域成片分布在西北方向[圖8(c)],東南方向紫色和藍色區(qū)域則呈條帶或塊狀分布,上面能夠看到細小的窄條帶狀綠色-藍色分布,存在多條小規(guī)模河流沉積。片狀紫色和條帶狀紫色區(qū)域之間能觀察到明顯的綠色為主的曲狀下切谷,紅色-黃色在東北部結(jié)構(gòu)不明顯的坨狀三角洲平原地帶呈現(xiàn)出類似于辮狀河的心灘分布特點,下切谷主干區(qū)域則鮮少分布,綠色發(fā)育下切谷區(qū)域,在東北部坨狀三角洲平原沉積向前延伸也能看到連片出現(xiàn),成朵葉體狀,為三角洲前緣沉積,如圖9(b)所示。藍色在下切谷內(nèi)部與綠色交互出現(xiàn)。

圖8 哈得-哈拉哈塘地區(qū)克拉瑪依組上段均方根屬性圖Fig.8 Root mean square attribute map of the upper section of the Karamay Formation in the Hade-Harlahatang area

圖9 哈得-哈拉哈塘地區(qū)克拉瑪依組上段沉積相圖Fig.9 Sedimentary facies diagram of the upper section of the Karamay Formation in the Had-Harlahatang area

(2)TSQ3-2切片南部河道化結(jié)構(gòu)特征更為明顯[圖8(b)],原先高位域三角洲前緣體系收縮廢棄,下切谷發(fā)育加快,由原先的單一下切谷發(fā)育為三條下切谷[圖9(a)],呈現(xiàn)出多期擺動疊加的形態(tài),下切谷發(fā)育位置受物源區(qū)的供給速率、物源規(guī)模大小有關(guān)[26]。紅色-黃色區(qū)域在東北部繼承原先似心灘的局部砂體堆疊沉積特點,在下切谷內(nèi)部也開始雜亂分布。

(3)TSQ3-1切片[圖8(a)]與TSQ3-2切片形態(tài)基本一致,說明沉積過程中沒有發(fā)生太大的變化。僅綠色顏色加深,說明物源供應(yīng)增強,其中的紅色-黃色在下切谷內(nèi)部的分布區(qū)域也發(fā)生了變化,能夠看出其大多分布在了類似于曲流河邊灘的位置。表明了下切谷作為一整個大的沉積體系內(nèi)部其實是多個不同沉積作用的疊加。

2.6.3 下切谷類型

下切谷按照其充填沉積物類型可分為泥質(zhì)充填下切谷和砂質(zhì)充填下切谷,以克上段下切谷區(qū)域結(jié)合測井曲線分析(圖10),選取HD3井、HD10井及YK101井,地震上能夠觀察到頂平底凸的河道特征,屬性上在以綠色為主的下切谷內(nèi),因此均為砂泥互層,而HD10靠近中部,砂體厚度較厚,而YK101井和HD3井在綠色和藍色轉(zhuǎn)換位置,則砂質(zhì)含量偏低。

圖10 井震結(jié)合河道對比分析圖Fig.10 Comparative analysis diagram of well seismic combined with river channel

下切河谷由于其明確的邊界特征,尤其是砂質(zhì)沉積充填下切谷對油氣成藏具有積極作用,但整個研究區(qū)面積廣大,下切谷沉積體系內(nèi)部應(yīng)為包含多類型河流作用的復(fù)雜沉積,對其的內(nèi)部解剖將成為儲層精細刻畫的主要方向。

下切河谷沉積按其成因機制為三角洲廢棄下切形成,其內(nèi)部沉積物則是后期充填形成,而在層序劃分中就產(chǎn)生了以巖性劃分和成因劃分兩種不同的劃分方案,下切河谷內(nèi)部沉積物的劃分歸屬問題仍需后續(xù)解決。

3 結(jié)論

以地震屬性為基礎(chǔ),結(jié)合多種資料對塔北中部隆起三疊系克拉瑪依組內(nèi)部沉積相演化進行研究,總結(jié)出以下結(jié)論。

(1)地震沉積學(xué)借助先進的地震手段并在沉積學(xué)規(guī)律的指導(dǎo)下,更緊密的采用井震結(jié)合的手段研究沉積特征的學(xué)科[34],首次對18 000 km2的大面積區(qū)域進行地震沉積學(xué)研究,表明該方法不僅在小區(qū)塊中能夠很好地反映出沉積演化特征,而且在大面積區(qū)塊中也有著理想的效果,對勘探領(lǐng)域整體和局部的銜接關(guān)系存在重要意義。

(2)塔北中部隆起三疊系克拉瑪依組主要發(fā)育三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相和湖泊相,在地震剖面上分別表現(xiàn)為中強振幅、中連續(xù)-斷續(xù)充填反射結(jié)構(gòu)或中好連續(xù)亞平行反射結(jié)構(gòu),中強振幅、中高頻、中強連續(xù)平行亞平行反射結(jié)構(gòu)和弱振幅雜亂或空白反射結(jié)構(gòu)。

(3)優(yōu)選地震屬性、綜合地質(zhì)資料可以揭示大面積區(qū)域沉積相平面特征[35],增加沉積相內(nèi)部刻畫的區(qū)域性認識及對應(yīng)沉積演化的規(guī)律。首次對塔里木盆地哈拉哈塘-哈得地區(qū)克拉瑪依組沉積時期進行精細沉積演化研究,認為其主要發(fā)育湖泊-三角洲沉積體系。其中,三角洲平原亞相在克拉瑪依組上段東南區(qū)域廣布,三角洲前緣亞相在克拉瑪依組下段廣布,呈現(xiàn)出北東向南西推進形態(tài),湖泊相主要集中在西北區(qū)域。由老到新,盆地整體是一個衰亡的過程,僅在克下段存在短期的岸線上升,湖盆逐漸縮小,對應(yīng)的三角洲平原逐漸擴大,三角洲前緣延伸變短。

(4)在克下段頂部和克上段三角洲平原分布區(qū)域存在下切谷體系,下切谷為三角洲廢棄下切形成,分為砂質(zhì)充填下切谷和泥質(zhì)充填下切谷,在地震上表現(xiàn)為邊界明顯的短軸強反射特征。由于其極好的邊界特點可以作為巖性油氣成藏的有利區(qū)域。