肯基亞克鹽下油田二疊系層序地層及沉積特征

王一博 朱筱敏 王繼平 李德江 杜金玲

1.中國(guó)石油大學(xué)石油天然氣成藏機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開發(fā)研究院3.中國(guó)石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院廊坊分院 4.東方地球物理公司井中地震中心

肯基亞克鹽下油田二疊系層序地層及沉積特征

王一博1朱筱敏1王繼平2李德江3杜金玲4

1.中國(guó)石油大學(xué)石油天然氣成藏機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開發(fā)研究院3.中國(guó)石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院廊坊分院 4.東方地球物理公司井中地震中心

哈薩克斯坦肯基亞克鹽下油田二疊系為發(fā)育在石炭系碳酸鹽巖臺(tái)地上的一套陸源碎屑沉積,上覆巨厚的鹽丘。目前在該區(qū)并沒(méi)有建立起統(tǒng)一的層序地層格架,沉積相類型和分布規(guī)律尚不清楚,儲(chǔ)層厚度薄、砂體形態(tài)多變,為鹽下二疊系油氣藏的勘探開發(fā)帶來(lái)了困難。為此,在層序地層學(xué)理論的指導(dǎo)下,綜合利用巖心、測(cè)井、三維地震資料,以層序邊界特征為劃分依據(jù),將鹽下二疊系劃分為SⅠ、SⅡ、SⅢ3個(gè)三級(jí)層序。在建立等時(shí)地層格架的基礎(chǔ)上,對(duì)該區(qū)的沉積相進(jìn)行了研究,根據(jù)巖心相、測(cè)井相和地震相,識(shí)別出辮狀河三角洲前緣、濱淺海和三角洲前緣滑塌濁積體等沉積相類型,同時(shí)分析了其沉積相特征,搞清了各層序內(nèi)部沉積砂體的平面展布規(guī)律,明確了辮狀河三角洲前緣和三角洲前緣滑塌濁積體為有利的儲(chǔ)集體。

肯基亞克鹽下油田 二疊紀(jì) 層序地層學(xué) 沉積特征 地震勘探 測(cè)井 巖心 研究

哈薩克斯坦肯基亞克鹽下油田二疊系油氣藏發(fā)現(xiàn)于1971年,油氣資源豐富,具有較大的勘探潛力,1997年該油田轉(zhuǎn)由中國(guó)方面開發(fā)。但近幾年來(lái)一直沒(méi)有形成統(tǒng)一的層序地層格架,沉積體系研究不明,為油田勘探開發(fā)帶來(lái)了難度。因此,應(yīng)用層序地層學(xué)的基礎(chǔ)理論,綜合利用巖心、鉆井、地震、測(cè)井等資料,對(duì)肯基亞克鹽下油田二疊系層序地層及沉積相展布進(jìn)行研究,對(duì)油氣勘探具有重要的理論和實(shí)際意義。

1 地質(zhì)背景

肯基亞克油田位于濱里海盆地東緣的扎爾卡梅斯—延別克隆起區(qū)中部,鹽下二疊系為一套陸源碎屑巖沉積,地層厚度467～787 m,為一向西北傾的單斜背景上發(fā)育的鼻狀構(gòu)造,面積約370 km2,鉆井揭示自下而上地層依次為阿舍利階(P1as)、薩克瑪爾階(P1s)、阿爾琴階(P1ar),主要由砂泥巖、砂礫巖交互組成。鹽下二疊系上覆為巨厚的孔谷階鹽丘,鹽丘厚度變化大,從幾十米到幾千米不等,下伏為石炭系碳酸鹽巖臺(tái)地。石炭紀(jì)晚期由于延別克隆起區(qū)的抬升,使中上石炭統(tǒng)全部剝蝕殆盡,與上覆的鹽下二疊系形成區(qū)域不整合接觸關(guān)系。

2 層序地層劃分及層序界面特征

根據(jù)巖心、測(cè)井、地震等資料的綜合研究,可將肯基亞克鹽下油田二疊系劃分為SⅠ、SⅡ、SⅢ3個(gè)三級(jí)層序,相對(duì)應(yīng)的4個(gè)層序界面分別為SB1、SB2、SB3、SB4(圖1),層序SⅠ相當(dāng)于阿舍利階和薩克馬爾階下部,層序SⅡ相當(dāng)于薩克馬爾階上部和阿爾琴階下部,層序SⅢ相當(dāng)于阿爾琴階上部。每個(gè)層序的特征概述如下[1-2]。

SB1是較大的區(qū)域不整合面,由石炭紀(jì)晚期地層區(qū)域性抬升剝蝕造成的,地震剖面上對(duì)應(yīng)一組連續(xù)性極好的強(qiáng)波谷,全區(qū)分布穩(wěn)定,易于識(shí)別、追蹤,界面之上上超現(xiàn)象明顯,界面之下具有削截反射。在巖性剖面上,界面之上全區(qū)穩(wěn)定分布30 m左右的泥巖,自然伽馬和聲波時(shí)差曲線均為高值齒化箱型,界面之下為碳酸鹽巖,自然伽馬和聲波時(shí)差曲線突變?yōu)榈椭滴X化直線型。

SB2之上具有上超反射,之下具有頂超反射,界面上下常表現(xiàn)為巖性和電性的突變面,如界面之下為灰白色細(xì)砂、粉砂巖,自然伽馬和聲波時(shí)差曲線為齒狀鐘形或箱形,界面之上為灰色、深灰色泥巖,聲波時(shí)差和自然伽馬曲線為直線形。

圖1 肯基亞克鹽下油田二疊系地震層序解釋圖

SB3被上覆地層上超并被下伏地層頂超,在全工區(qū)為強(qiáng)振幅反射,界面上常表現(xiàn)為巖性和電性的突變,如界面之下的灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖向上突變?yōu)闇\灰色含灰礫粉砂巖。聲波時(shí)差和自然伽馬曲線由界面之下的高幅直線形轉(zhuǎn)變?yōu)榻缑嬷系南湫巍?/p>

SB4為巖性突變面,界面之上為高速含鹽地層,界面之下為相對(duì)低速的砂泥巖地層,在地震剖面上為一個(gè)連續(xù)強(qiáng)反射同向軸,易于全區(qū)追蹤對(duì)比。在反射結(jié)構(gòu)上,界面上部為雜亂反射,界面下部多為平行或亞平行反射。

3 沉積相類型及其展布特征

通過(guò)巖心精細(xì)觀察、結(jié)合測(cè)井曲線、地震反射特征及地震相分析,在研究區(qū)鹽下二疊系識(shí)別出了辮狀河三角洲前緣、濱淺海和濁積體等沉積類型,明確了沉積相的平面展布規(guī)律[3-4]。

3.1 沉積相類型特征

3.1.1 辮狀河三角洲前緣亞相

辮狀河三角洲前緣亞相在3個(gè)層序中均有分布,巖礦特征表明巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低,穩(wěn)定礦物石英含量約35%,巖屑含量較高,約50%。顆粒呈棱角—半圓狀,分選中等—差,主要由淺灰色、灰色礫巖、含礫砂巖、粉—細(xì)砂巖和灰色、深灰色泥巖組成,砂巖中普遍含黃鐵礦(1.96%)。

辮狀河三角洲前緣亞相主要由水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩和水下分流河道間組成[5]。辮狀河水下分流河道是辮狀河道入海后在水下的延續(xù)部分,該區(qū)巖心上可清楚地顯示出下粗上細(xì)的變化特征,一般從含礫砂巖到粉砂巖,河道底部沖刷特征明顯,礫石和泥礫發(fā)育(圖2),上部砂巖主要發(fā)育各種交錯(cuò)層理、平行層理和波紋層理,自然伽馬和聲波時(shí)差曲線表現(xiàn)為下粗上細(xì)的正韻律,主要為低幅、低齒化—齒化鐘形、箱形。河口壩位于水下分流河道的前緣,底部為粉砂巖,向上主要為中、細(xì)砂巖,其中小型板狀交錯(cuò)層理、小型波狀層理和水平層理發(fā)育,自然伽馬和聲波時(shí)差曲線均為齒化漏斗形反韻律特征。遠(yuǎn)砂壩為辮狀河三角洲前緣末端沉積,巖性以粉砂和細(xì)砂為主,厚度薄,可見(jiàn)透鏡狀層理,自然伽馬和聲波時(shí)差曲線也為齒化漏斗形反韻律特征。分流河道間沉積常為粉砂巖與泥巖,顏色較深,多為灰色及灰綠色,自然伽馬和聲波時(shí)差曲線為高幅平直形。在地震剖面上,辮狀河三角洲沿傾向方向?yàn)榍胺e反射,沿走向方向?yàn)橥哥R狀或丘形反射[6]。

圖2 J1井層序SⅠ辮狀河三角洲前緣巖心序列圖

3.1.2 濱淺海相

濱淺海沉積在巖心上由灰色、灰綠色泥巖、粉砂巖,泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成,發(fā)育水平層理、波狀層理、塊狀層理,分選好。在測(cè)井曲線上自然伽馬和聲波時(shí)差均表現(xiàn)為高平值背景上的多個(gè)低值尖峰。在地震剖面上一般與平行和亞平行地震相相對(duì)應(yīng),代表了水動(dòng)力條件相對(duì)較弱的沉積環(huán)境。

3.1.3 濁積體

濁積體為辮狀河三角洲前緣沉積物發(fā)生滑動(dòng)或滑塌而成的砂巖堆積體,往往位于三角洲前緣的主推進(jìn)方向前方的古地形低洼處,通常規(guī)模較小,呈小型透鏡體狀,厚度也較薄,本區(qū)濁積體巖性細(xì),以粉—細(xì)砂巖為主,發(fā)育段成砂泥巖薄互層,砂巖中見(jiàn)變形構(gòu)造,并有沖刷面、遞變層理、波紋層理、塊狀層理等,近底部含泥礫或礫石,具有典型的鮑瑪序列,鮑瑪序列一般發(fā)育不完整,A、C、E段較為多見(jiàn)(圖3)。地震剖面上,響應(yīng)于丘形或透鏡狀反射特征。

圖3 J2井層序SⅢ辮狀河三角洲前緣滑塌濁積體巖心序列圖

3.2 沉積相的平面展布特征

在建立層序地層格架的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)研究區(qū)巖心相、測(cè)井相、地震相綜合分析,并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,明確了肯基亞克鹽下油田二疊系各個(gè)層序的沉積相展布規(guī)律。3個(gè)層序均發(fā)育辮狀河三角洲前緣、濱淺海和濁積體沉積,各層序沉積相展布特征相似,表現(xiàn)為辮狀河三角洲前緣從東南或東北方向由盆地邊緣向盆地中心延伸,周圍發(fā)育濱淺海沉積。在三角洲前緣向盆地延伸的前方,因三角洲前緣發(fā)生滑塌,形成了土豆?fàn)畹那熬壔鷿岱e體。總體上從盆地邊緣向盆地中心,泥質(zhì)含量增大、砂質(zhì)含量減少、砂層變薄,層序SⅠ和SⅢ的物源來(lái)自東南方向,層序SⅡ的物源與層序SⅠ、SⅢ不同,為東北方向(圖4)[7]。

4 結(jié)論

圖4 肯基亞克鹽下油田二疊系各層序沉積相分布圖

1)根據(jù)巖心、測(cè)井和地震資料,依據(jù)層序邊界特征,將肯基亞克鹽下油田二疊系劃分為SⅠ、SⅡ、SⅢ3個(gè)三級(jí)層序,層序SⅠ相當(dāng)于阿舍利階和薩克馬爾階下部,層序SⅡ相當(dāng)于薩克馬爾階上部和阿爾琴階下部,層序SⅢ相當(dāng)于阿爾琴階上部。

2)肯基亞克鹽下油田二疊系主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣、濁積體和濱淺海沉積。層序SⅠ、SⅢ辮狀河三角洲前緣從東南方由盆地邊緣向中心延伸,層序SⅡ辮狀河三角洲前緣從東北方由盆地邊緣向中心延伸,周圍為濱淺海沉積,在三角洲前緣向盆地延伸的前方發(fā)育了土豆?fàn)畹娜侵耷熬壔鷿岱e體。

[1]朱筱敏.層序地層學(xué)[M].東營(yíng):石油大學(xué)出版社,2003.

[2]中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司油氣儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.陸相層序地層學(xué)應(yīng)用指南[M].北京:石油工業(yè)出版社,2002.

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[4]徐安娜,鄭紅菊,董月霞,等.南堡凹陷東營(yíng)組層序地層格架及沉積相預(yù)測(cè)[J].石油勘探與開發(fā),2006,33(4):437-443.

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Sequence stratigraphy and sedimentary features of the Perm ian in pre-salt Kenjiyake oilfield,Kazakhstan

Wang Yibo1,Zhu Xiaomin1,Wang Jiping2,Li Dejiang3,Du Jinling4
(1.Key Lab for H y drocarbon Accum ulation M echanism,M inistry of Education,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;2.Exp loration and Development Research Institute,PetroChina Changqing Oilf ield Com pany,X i’an,Shaanxi 710021,China;3.L angfang B ranch,PetroChina Petroleum Ex p loration and Development Research Institute,L angfang,Hebei 065007,China;4.Borehole Seism ic Service Center, Bureau of Geophyisical Prospecting,CN PC,Zhuozhou,Hebei 072751,China)

NATUR.GAS IND.VOLUM E 30,ISSUE 1,pp.42-44,1/25/2010.(ISSN 1000-0976;In Chinese)

The Permian in the p re-salt Kenjiyake oilfield,Kazakhstan,consistsof terrigenous detrital rocks deposited on the Carboniferous p latfo rm and is overlain by a super-thick salt dome.No unified sequence stratigraphic framewo rk has been established in the study area till now.The types and distribution of sedimentary facies are unclear.The reservoir sandstones are thin in thickness and variable in shape.A ll these factors are challenging the exploration and development of the p re-salt Permian oil and gas reservoirs. Under the guidance of sequence stratigraphy theo ries,co re,logging and 3D seismic data are integrated to divide the Permian into three third-order sequences,namely SⅠ,SⅡand SⅢ,acco rding to the characteristicsof sequence boundaries.Based on an isochronous stratigraphic framework,several types of sedimentary facies,including braided river delta front,littoral to neritic,delta front slump turbidite facies,are identified in the study area acco rding to core,logging and seismic facies.In addition,the featuresof each facies are analyzed,and the areal distribution of sandbodies in each sequence is identified.It is believed that the braided river delta f ront and delta front slump tuibidite are favorable reservoirs.

p re-salt Kenjiyake oilfield,Permian,sequence stratigraphy,sedimentary feature,seismic exp lo ration,logging,core,research

王一博,女,1978年生,博士研究生;主要從事層序地層學(xué)及測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究工作。地址:(102249)北京市昌平區(qū)中國(guó)石油大學(xué)291信箱。電話:(010)89733901,13126653525。E-mail:cup_w yb@yahoo.com.cn

王一博等.肯基亞克鹽下油田二疊系層序地層及沉積特征.天然氣工業(yè),2010,30(1):42-44.

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.01.011

(修改回稿日期 2009-11-24 編輯 韓曉渝)

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.001.011

Wang Y ibo,bo rn in 1978,is now studying fo r a Ph.D degreew ith her interest in research of sequence stratigraphy and logging geology.

Add:Mail Box 291,Changping,Beijing 102249,P.R.China

Tel:+86-10-8973 3901 Mobile:+86-13126653525E-mail:cup_w yb@yahoo.com.cn