流体性质转换机制在重力流沉积体系分析中应用初探

自1950年Kuenen发表"浊流形成粒序层理"一文至今,深水重力流研究取得了长足发展。然而,目前很多学者不仅对浊流理论分歧很大,而且对浊流概念、术语的使用也有不同的观点,这严重制约了重力流的分类及重力流沉积体系的识别。本文在重力流沉积过程和流态研究的基础上,提出了基于"流体性质转换"理论的重力流沉积体系分析方法。研究认为,重力流在形成、发展和消亡过程中不仅存在多个流体阶段,而且存在着多种流态之间的转换。这种流体发育的最终阶段特征决定了重力流沉积体系的形态与类别,而流态共存与转换的特性造成了深水紊流成因的浊积岩与其他流体成因的岩相共存的沉积特征。根据这一理论对牵引流—碎屑流成因的扇三角洲体系、浊流成因的近岸水下扇体系和碎屑流成因的斜坡裙体系进行成因分析与特征对比,阐述了"流体性质转换"理论在沉积体系识别中的作用。

重力流的分类及主要流体特征

沉积物重力流是一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体,碎屑流和浊流较为常见沉积物重力流的流体特征即流变特征。研究认为,自然界中广泛存在的碎屑流和浊流在形成发展和消亡过程中存在着多种流态之间的转换,这种流体发育的最终阶段特征决定了重力流沉积体系的形态与类别,进而阐述了流体性质转换理论在沉积体系识别中的作用。

基于沉积实验的重力流沉积体系砂体分布特征分析

重力流沉积体系砂体展布规律极为复杂,通过重力流流体实验,确定了重力流沉积不同岩相的成因及展布规律,并在此基础上,通过岩芯观察及测井、录井资料分析,在滨南油田古近纪沙三下亚段进行重力流砂体展布规律研究,研究结果表明:1)塑性流体在运动过程中被稀释,导致颗粒支撑机制发生复杂的变化,从而出现多种流态的流体,因此塑性流体被稀释到一定程度后会转换为液态流体; 2)重力流沉积层序的垂向演化及横向变化是流体性质演化的结果,即地质记录中的复杂重力流层序为流体性质转换后再沉积的结果; 3)重力流垂向层序与沉积模式的有机结合是进行砂体展布预测的关键。在该模式的指导下,明确了滨南油田沙三下亚段岩相的空间展布和变化规律。

西非下刚果盆地中新统深水重力流沉积特征与模式

下刚果盆地是西非主要油气富集区之一。以下刚果盆地A区块为例,利用高精度三维地震结合钻井资料,分析了深水重力流沉积类型及特征,探讨了深水重力流流体性质的转换与深水沉积过程。研究结果表明:研究区中新统主要发育块体搬运沉积、水道—堤岸沉积和朵体沉积等3类沉积体;研究区重力流存在着流体性质的转换,地震剖面显示沿块体搬运方向碎屑流转换为浊流,块体搬运沉积体系转换为深水水道沉积体系。最后建立了研究区深水重力流沉积模式,块体搬运沉积主要发育于陆架边缘到上陆坡,水道-堤岸沉积主要发育于中—下陆坡,朵体沉积主要发育于深海盆地,重力流沉积主要受控于古气候和构造运动。本文研究结果对于下刚果盆地今后的深水油气勘探有一定的指导意义。