断陷盆地缓坡带物源转换与沉积响应——以渤海湾盆地饶阳凹陷蠡县斜坡古近系源-汇系统为例

寻求盆外物源通量变化与盆内沉积体系的定量耦合响应仍然是源-汇系统研究的薄弱环节,也是断陷湖盆源-汇系统研究框架下的一个重要命题。基于渤海湾盆地饶阳凹陷蠡县斜坡全覆盖的3D地震资料和岩心、测井数据,结合碎屑锆石U-Pb定年技术,对研究区古近系沙(沙河街组)二段与沙一段开展物源体系定量化表征,并通过定量沉积构造解释和定量地震地貌测量,建立了浅水三角洲的定量化表征方法。研究显示,沙一段-沙二段沉积时期,古永定河分支被古大清河袭夺,造成蠡县斜坡A区特征锆石含量由37%下降至26%,对应的A区浅水三角洲面积由144 km2减小至38 km2,平均水下分流河道宽度由104 m减小至47 m;古唐河水系特征锆石含量由31%上升至39%,对应的B区浅水三角洲面积由71 km2增加至94 km2,平均水下分流河道宽度由77 m增加至88 m;古大沙河水系沉积物通量未观察到明显变化,对应的C区浅水三角洲面积由206 km2降低至185 km2,平均水下分流河道宽度由120 m减小至81 m。构造作用、气候变化及湖平面升降等异旋回作用影响范围较大,将会造成沉积体系的同步响应;而物源通量变化将影响特定沉积体系,是研究区浅水三角洲沉积响应的主要驱动机制。

致密砂岩储层致密化与成藏史耦合关系研究——以鄂尔多斯南部镇原—泾川地区延长组长8油层组为例

鄂尔多斯盆地南部镇原—泾川地区(简称镇泾地区)上三叠统延长组长8油层组是典型的致密砂岩储层。通过铸体薄片分析、阴极发光薄片分析、荧光薄片分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析、流体包裹体测试等多种分析测试方法对长8油层组储层开展了储层特征、成岩作用、油气充注时间与期次等研究,对孔隙度演化进行定量化分析,并基于成岩—成藏耦合关系的研究恢复了储层孔隙度的演化过程。研究表明,镇泾地区延长组长8油层组储层为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,成分成熟度与结构成熟度均较低,粒间充填钙质胶结物、硅质胶结物、自生黏土矿物等;储集空间以粒间溶孔、剩余原生粒间孔为主;储层处于中成岩阶段B期,发育了较强的压实作用、胶结作用,溶解作用相对较弱;储层致密化的主因为压实作用和胶结作用,分别造成减孔22.2%和14.6%,溶解作用增孔5.1%,交代作用增孔约0.6%。成藏早—中期储层未致密化,成藏晚期储层进入致密化阶段,总体储层致密化史—成藏史耦合关系为"先成藏,后致密"过程。

鄂尔多斯盆地L区块石盒子组4段致密砂岩气藏地质-工程甜点预测与评价

鄂尔多斯盆地L区块为致密砂岩气藏,天然气资源量大,但存在储层物性差、气水识别难、砂体分布复杂、非均质性强等问题,制约了本区致密气藏的勘探开发。为此,从地质工程一体化研究思路出发,结合岩心资料、钻井资料、地震资料和区域地质背景等基础资料,采用地质统计学反演进行储层砂体预测,利用协克里金算法预测储层孔隙度分布,利用地震高频衰减的算法预测含气性分布,通过多参数融合得到地质甜点有利区。利用地震蚂蚁体算法预测储层裂缝发育状况,利用地震叠前弹性反演得到脆性指数分布,进而判断储层可压性,由此得到工程甜点有利区。研究表明利用地质与工程“双甜点”综合预测方法,圈定储层有利区,在井位部署以及压裂改造井层筛选中起到了重要的作用。

断陷盆地缓坡带河流沉积砂体定量表征及控制因素分析:以霸县凹陷文安斜坡东营组三段为例

断陷湖盆缓坡河流成因砂体是重要的油气储集单元。根据岩心观察、钻井岩/电特征并结合地震沉积学方法,分析断陷湖盆缓坡河流沉积体系和砂体时空分布特征,能为油气精细勘探提供可靠的依据。研究表明,霸县凹陷文安斜坡中部东营组三段周期性地发育4条呈NE-SW辫曲复合型河流沉积,由河道沉积、砂坝沉积和泛滥平原沉积3种亚相以及辫状河道、曲流河道、砂质河道砂坝、泥质河道砂坝、决口扇和泛滥平原泥6种微相构成。河流展布方向与正北夹角(α)为40°~65°,河道视宽度(l)为1.47~2.64 km,主河道的视宽度(w)为0.03~0.58 km,河道带测量厚度(H)为16.0~52.0 m,主河道测量厚度(D)为8.0~23.0 m,主河道钻井解释厚度(d)为1~16.5 m,平均厚度6.5 m。断陷盆地断坳转换期缓坡河流相沉积受控于盆地构造、气候、物源、沉积物压实及流速等多因素。边界断层差异性活动导致的盆地不均衡沉降是缓坡带河流相类型及砂体空间分布的主控因素。气候周期性变化通过流量控制了河型,调整和改造早期河道沉积物,决定了微相和砂体组合。斜坡中外带是粗粒沉积物主要卸载区,河道及河道砂坝等优势储集砂体呈条带状连片分布,斜坡内带形成的厚层泥岩限制油气垂向运移和侧向充注。斜坡中外带被油源断层切割,在油气运移路径上受晚期断层切割的厚层河道及河道砂坝是岩性构造油气藏勘探的潜力区域。

陆相断陷湖盆滩坝沉积特征与地震沉积学响应——以渤海湾盆地霸县凹陷古近系沙河街组一段为例

随着油气勘探程度的提高,滩坝作为陆相湖盆重要的储集体类型在隐蔽油气勘探中逐渐得到重视。以渤海湾盆地霸县凹陷沙河街组一段为研究目标,立足于岩心、钻井岩-电响应特征确定滩坝的类型及组合,利用三维地震资料综合解释并基于地震沉积学原理,明确不同成因类型滩坝的空间分布。结果表明,研究区滩坝岩性以(钙质)细砂岩、粉砂岩、生物灰岩、白云岩及泥质灰岩为主。依据岩性组合将滩坝划分为碎屑岩滩坝、碳酸盐岩滩坝、混积滩坝及风暴滩坝4种类型,并建立相应的滩坝沉积模式。其中,碎屑岩滩坝是三角洲前缘砂体改造、再堆积的结果,碳酸盐岩滩坝为低物源供给背景下湖盆内碳酸盐原生沉淀的产物,混积滩坝是陆源碎屑与内源碳酸盐岩碎屑混积的产物,风暴滩坝的形成则与湖浪对早期滩坝的破坏作用有关。滩坝时空分布具有继承性特征,垂向上从湖侵体系域至高位体系域沉积时期碎屑岩滩坝—混积滩坝—碳酸盐岩滩坝—混积滩坝—碎屑岩滩坝依次叠置,平面上古湖盆内断层翘倾盘及古底形凸起区是滩坝的重要发育部位,马西走滑断层末端形成的局部挤压隆起是大规模碳酸盐岩滩坝及混积滩坝集中发育区。滩坝的类型及发育特征记录了断陷湖盆构造-层序演化信息,是沉积盆地形成早期古地理格局及演化过程的物质表现。通过对滩坝的精细解剖,有助于恢复盆地的早期演化过程,为下一步储层预测和油气勘探开发提供参考。

旋回阶梯底形的动力地貌及其相关沉积物发育特征

旋回阶梯(Cyclic Step)是一种与斜坡相关的、向上迁移的、具有周期性水跃特征的底形,广义上还包括了冲槽与冲坑。基于迎流面沉积作用和背流面侵蚀作用的主导程度可将其划分为主沉积型和主侵蚀型两类。旋回阶梯具有长波长的特征,其波高比通常大于10。海(湖)底旋回阶梯的形成与坡度有很大的关系,其坡度范围通常为0.25°~2°,很少超过10°。与该种底形相关的沉积具有不对称透镜状或匙状纵切面形态,主要以块状或递变沉积及后积层发育为主要特征,其中以超临界浊流沉积和大规模向上迁移的沉积物波最为典型。旋回阶梯底形广泛分布于世界上绝大多数沉积环境中,其地貌动力学和相关沉积学研究对于"源—汇"系统、过程—产物具有重要意义。

断陷湖盆差异湖侵过程与层序格架下沉积体系特征响应:以霸县凹陷古近系沙河街组为例

断陷湖盆充填演化过程中发生的多期差异湖侵,控制了层序格架及其内部沉积体系类型和分布。基于霸县凹陷的三维地震资料,结合800口探井钻/测井、岩心及古生物等资料,在明确古近系湖盆演化过程的基础上,以沙河街组三段和一段为研究目标,分析差异湖侵作用过程中的层序结构及层序格架下的沉积差异特征。研究结果表明,沙三段沉积时期的缓慢湖侵过程中发育断坡-坡折层序结构,以多期退积型三角洲、扇三角洲沉积为主,形成厚层优质烃源岩。沙一段沉积时期的快速湖侵过程中,形成弯折-宽缓坡型层序结构样式,发育混积滩坝、小型近岸水下扇(扇三角洲)沉积。根据上述研究结果,认为断陷湖盆差异沉降控制了层序结构样式,古地貌和物源供给调节岩相的空间分布,湖盆不同演化阶段层序结构和沉积体系都存在显著的差异。在此基础上,建立差异湖侵作用下沉积体系特征的响应模型,可为同类型盆地中的油气勘探特别是岩性油气藏的勘探提供借鉴。

断陷湖盆缓坡带古河道定量恢复方法及油气地质意义:以霸县凹陷文安斜坡东营组为例

河流沉积砂体定量表征是油田高效勘探开发的重要基础。文章综合利用定量岩心分析、测井相分析、定量地震沉积学和三维地震剖面识别方法,对霸县凹陷文安斜坡东营组古河道砂体厚度,河道(带)宽度,(满岸)河道水深等河流参数进行了定量化计算。研究表明,文安斜坡东营组发育北部苏桥、中部文安和南部长丰镇三个物源输入口,河流呈NEE-SWW向分散于文安斜坡带,其中河道带宽度(w)为1.04~2.61 km,平均宽度(wcb)为1.71 km;主河道宽度(W)为15.2~179.6 m,平均宽度(Wc)为84.4 m;主河道沉积水深(D)为1.34~5.21 m,平均水深(Dc)为3.29 m;主河道满岸水深(Dmax)为2.35~9.15 m,平均满岸水深(Dmaxa)为5.77 m;主河道沉积厚度(H)为2.15~8.32 m,平均厚度(Hc)为5.25 m,河道长度(L)为18.5~28.2 km,平均河道带长度(Lcb)为25.1 km,流向(A)为40°~65°。确定文安斜坡东营组发育辫状河沉积,斜坡东侧中外带为主要的砂岩卸载区,河流以垂向挖掘性河流为主,侧向迁移为辅,河道砂岩平面呈“条—带”状。文安斜坡西侧内带以侧向迁移河流为主,下蚀作用为辅,河道砂岩呈“席—带”状。东营组河道砂岩具有“下生上储”的有利成藏条件,具有良好的岩性、构造—岩性圈闭(油气藏)勘探前景。

洋陆转换带类型特征和形成机理及其在南海北部的表现特征

20世纪90年代以来,处于被动大陆边缘与洋盆接壤过渡地带的洋陆转换带(OCTs)因其上覆深水-超深水盆地群具有较大的工业性油气勘探潜力,且本身蕴含了丰富的岩石圈伸展破裂信息而备受关注,已成为当今国际学术研究热点。形成于被动大陆边缘伸展与洋盆扩张背景下的洋陆转换带具有地壳强烈减薄、宽30~170km、存在蛇纹岩或蛇纹石化橄榄岩、缺少铁镁质岩浆、梯度变化明显的地震波速度结构、较高的地表热流值等特殊的地质属性特征,根据岩浆活动的频繁与"Moho面"双层结构等具体信息将洋陆转换带划分为2型4类,即以岩浆剧烈活动、海倾地震反射体(SDRs)、高密度流体底侵和急剧减薄的陆壳为特征的岩浆型(A类)和以海倾拆离断层发育、陆壳相对均匀减薄和贫岩浆作用为特征的非岩浆型(B1、B2、B3类)。基于OCTs构造演化剖析了被动大陆边缘岩石圈伸展裂解进程,并将其总结为3个阶段:第一次纯剪切阶段(弥漫式平均伸展);简单剪切阶段(聚焦式细颈化-地幔出露);第二次纯剪切阶段(火山作用-岩石圈完全裂解)。在洋陆转换带的形成过程中,构造变形的"集中-迁移"现象对于上覆的深水-超深水盆地形态结构具有重要的影响作用。国内外OCTs研究历史和近况的系统调研成果表明,当前南海北部OCTs研究主要反映各种地球物理参数特点,而对OCTs的地质属性和界限仍然不清楚。以鹤山凹陷-双峰盆地为例的分析表明,南海北部发育海倾拆离断层和弱火山作用,洋陆转换带宽60~170km,东宽西窄,其中鹤山凹陷洋陆转换带宽约53.91km,为非典型的非岩浆型B3类洋陆转换带;鹤山凹陷构造演化受洋陆转换带的形成机制控制。分析洋陆转换带的类型特征与形成机理对于了解南海北部被动大陆边缘构造演化、深水-超深水盆地的成因机理有重要启示作用。

基于碎屑锆石定年的饶阳凹陷蠡县斜坡沙河街组物源分析

为明确饶阳凹陷蠡县斜坡沙河街组沙一段物源组合与沉积体系配置关系,针对饶阳凹陷蠡县斜坡沉积缓坡带多物源供给的特征,结合传统物源研究方法,通过碎屑锆石年龄谱与物源区基岩年龄对比,精细刻画沙河街组沙一段物源体系.依据沙一段古地貌差异及钻井分布特征,将斜坡划分为A、B、C 3个区,对应3个物源体系,研究表明,西北部物源体系母岩为华北北缘及兴-蒙造山带晚古生代(Pz)火成岩,由古大清河水系自西北向斜坡A区供源;西部物源体系母岩为涞源地区中生代(Mz)火成岩、中-新元古界(Pt_(2+3))侵入岩、中-新太古代(Ar_(2+3))变质岩,由古唐河水系自西向斜坡B区供源;西南部物源体系母岩为五台地区古元古代(Pt1)滹沱系变质岩、中基性火成岩,由古大沙河水系自西南向斜坡C区供源.且碎屑锆石含量与流域面积成正相关关系.