川東南地區下三疊統飛仙關組沉積相與地震相分析

章 婷

(成都理工大學能源學院，四川 成都 610059)

王長城

(成都理工大學能源學院；油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室(成都理工大學)，四川 成都 610059)

李 強

(中石油大港油田分公司工程技術處，天津 300280)

川東南地區下三疊統飛仙關組沉積相與地震相分析

章 婷

(成都理工大學能源學院，四川 成都 610059)

王長城

(成都理工大學能源學院；油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室(成都理工大學)，四川 成都 610059)

李 強

(中石油大港油田分公司工程技術處，天津 300280)

以威爾遜提出的碳酸巖沉積相綜合模式為理論，結合四川盆地飛仙關組巖性組合、沉積構造、生物發育等特征，將涪陵區塊下三疊統飛仙關組劃分為2個相、4個亞相和10個微相。依據區域地質資料及局部地震異常的反射特征，對涪陵區塊三疊系下統飛仙關組飛一段至飛三段主要劃分了前積、地層超覆尖滅、低頻強振幅等局部地震異常。通過單井劃分、沉積相對比、地震相分析及地震相圖的勾繪，為沉積相圖的編制、綜合評價以及有利目標區的確定提供依據。

飛仙關組；沉積相；地震相；地震異常

川東南探區北部礦權區主要為涪陵區塊，礦權面積約4000km2，行政上隸屬重慶市忠縣、墊江和梁平3個縣管轄，地表屬川東山區地形，地形條件復雜，溝壑縱橫，地貌起伏較大，相對高差達500m以上，屬亞熱帶氣候，區內交通較為方便，各場鎮間均有公路相通。工區構造上屬于川東褶皺帶萬縣復向斜礁石壩-茍家場-黃泥塘斜列背斜帶，東鄰大池干構造氣田、西鄰大天池構造氣田，構造呈北東向延伸，背斜核部出露三疊系下統嘉陵江組灰巖地層，背斜兩翼多為侏羅系砂、泥巖覆蓋，整體為夾持于大池干構造和黃泥塘構造之間的向斜構造[1-2]。

1 沉積相分析

1.1沉積相類型

以威爾遜提出的碳酸巖沉積相綜合模式為理論，結合四川盆地飛仙關組巖性組合、沉積構造、生物發育等特征，將該區下三疊統飛仙關組劃分為2個相、4個亞相和10個微相(見表1)。

表1 川東南北部地區飛仙關組碳酸鹽巖沉積相劃分

1.2單井沉積相劃分

1.2.1局限臺地亞相

局限臺地位于碳酸鹽臺地內部，水體較淺，循環受局限，主要發育在工區的第2個三級層序(SQ2)高水位體系域晚期，主要巖性為紫紅色泥巖及石膏。局限臺地亞相可劃分為混積潮坪、潮坪及瀉湖微相(見圖1)。

注：GR為自然伽馬，API;AC為聲波時差，μs/m;R1為電阻率，Ω·m;SP為自然電位，mV。圖1 飛仙關組飛三段開闊臺地-飛四段局限臺地相沉積

1)混積潮坪微相 由碎屑潮坪與碳酸鹽潮坪疊置而成。巖性為棕紅色或白色泥巖、灰白色泥質灰巖、灰白色或白色石膏巖及白色白云質泥巖。測井曲線上，自然伽馬值較高，可達33～80API。

2)潮坪微相 潮坪是指位于臺地內部近陸方向的水下高地，地形相對平緩，沉積界面處于平均海平面附近，水動力條件總體較弱，可周期性或較長時間暴露于大氣之下，以發育鹽度受限制的沉積物、泥質含量較高為特征。測井曲線上，自然伽馬值較高，可達25～77API；電阻率值較低，為16～122Ω·m。

3)瀉湖微相 瀉湖是局限臺地中主要處于平均低潮面以下的較低洼地區，水體循環受到限制，環境能量低，以靜水沉積為主。巖性可見深灰色灰巖、灰色灰巖、深灰色白云巖、白色白云質灰巖、白色泥質灰巖。測井曲線上，自然伽馬值較高，可達19～33API；電阻率值較高，為331～1523Ω·m。

1.2.2開闊臺地亞相

開闊臺地處于碳酸鹽臺地面臨廣海的部位，范圍廣，海域遼闊，地形相對較平坦，水體較淺。開闊臺地亞相又可分為鮞粒灘、灘間及開闊臺地微相。

1)鮞粒灘微相 鮞粒灘為開闊臺地環境中的淺水高能地帶，沉積時能量較高，巖性為鮞狀灰巖。測井曲線上，自然伽馬值范圍為6～20API。

2)灘間微相 灘間為淺灘之間的深水沉積區，沉積時海水較深，能量小，沉積物粒度細，巖性為微晶灰巖。縱向上，灘間與鮞粒灘多為韻律互層，或者下部為灘間，上部為鮞粒灘，構成向上變淺的沉積序列。測井曲線上，自然伽馬值范圍為18～26API。

3)開闊臺地微相 開闊臺地沉積主要見于飛仙關組的第2個三級層序(SQ2)，為中厚層-塊狀微晶灰巖、鮞粒灰巖、泥質灰巖。測井曲線上，自然伽馬值范圍在15～27API。

1.1.3臺地邊緣亞相

臺地邊緣主要分布在飛仙關組第1個三級層序(SQ1)高位體系域，巖性主要為灰色灰巖、鮞粒灰巖組成。自然伽馬值范圍在9～23API；電阻率值較高，為3364～4700Ω·m。

1.1.4斜坡亞相

斜坡相位于陸棚相與臺地邊緣相帶之間，主要分布在飛仙關組第1個三級層序(SQ1)海侵體系域，主要巖性為微晶灰巖、泥巖及泥灰巖。自然伽馬值較高，范圍在19～60API；電阻率值較高，為180～3734Ω·m。

1.3沉積相對比

飛仙關組沉積旋回海侵體系域(SQ1-TST時期)，三維研究區西部主要為開闊臺地相沉積，往三維研究區北東方向依次為陸棚-斜坡相沉積格局，顯示沉積水體相對較深，開闊臺地相以沉積微晶灰巖為主，局部高部位地段見白云化灰巖，臺地邊緣相以沉積微晶灰巖為主，局部低洼地段夾含泥質灰巖，斜坡相以發育泥灰巖、含泥灰巖、微晶灰巖為主；到(SQ1)高水位體系域(HST)時期，海水逐漸變淺，三維研究區由西南向東、東北發育開闊臺地相和臺地邊緣相沉積，原來為斜坡相沉積地段已成為臺地邊緣相沉積。該時期由于沉積物源較豐富，故而沉積物厚度也較大，使在一些古地貌較高地帶的灰巖出現白云化現象和沉積了厚度不大的鮞粒灘薄層。飛仙關組上部三級層序(SQ2)海侵體系域(TST)時期，整個三維研究區均為開闊臺地相沉積，主要巖性仍以微晶灰巖為主，局部較高地段開始出現鮞粒灘體，低洼地段為含泥質灰巖沉積；到上部三級層序(SQ2)高位體系域(HST)下部沉積時期，海水大幅度變淺，研究區大面積出現各種鮞粒灘和砂屑鮞粒灘沉積，而且沉積厚度也較大，橫向上相互穿插連成片狀，(SQ2)高位體系域(HST)中上部時期，海水進一步退卻，三維研究區開始出現局限臺地相的潮坪微相白云巖沉積，到(SQ2)高位體系域(HST)晚期，雖然研究區還出現短暫的海進，但很快整個研究區就進入局限臺地相-潮坪微相沉積，主要沉積物以紫紅色泥頁巖、白云巖、石膏巖沉積為主[7]。

2 地震相分析

2.1地震異常劃分及反射特征

依據區域地質資料及局部地震異常的反射特征，對該區三疊系下統飛仙關組飛一段至飛三段主要劃分了前積、地層超覆尖滅、低頻強振幅等局部地震異常[5-7]。現將各類局部地震異常的反射特征及分布規律分述如下。

2.1.1疊瓦狀前積地震相

疊瓦狀前積地震相一般為頂底時差20～30ms，不大于50ms，是一種薄層斜交地震相。其內部反射結構呈現有規律的平緩傾斜，相互平行，彼此稍有疊置，外形梭狀，其頂底面平行或近于平行。它形成于盆寬、水淺、緩坡的淺海環境，系各類臺地及臺地邊緣淺灘相的地震響應，是有利的儲層地震相，在研究區分布廣泛。

根據反射特征及縱向上發育部位差異，將分布在Ⅰ類區域地震相內的疊瓦狀前積具體細分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc共3個亞相，將分布在Ⅱ類區域地震相內的疊瓦狀前積具體細分為Ⅱa、Ⅱb共2個亞相。現將各類局部地震異常的反射特征及分布規律敘述如下[6]：

1)Ⅰa：強變振幅、短-中長軸疊瓦狀前積地震相 縱向上位于飛一段至飛三段中上部(見圖2)，平面上呈條塊狀分布于連片三維區中部和西部，系有利儲層地震相，呈“亮點”異常，解釋為淺灘的地震響應，有時可見兩側下傾側積結構，圖3中“十”字標注系中心灘的脊點，它代表著水流來自沉積體垂直方向所形成的地質行跡，反映該部位的沉積物厚度較厚，沉積能量較高，劃分為中心灘相在地震剖面的反映。

圖2 連片三維L2554飛一段至飛三段強變振幅中長軸疊瓦狀前積地震相Ⅰa (淺灘) 圖3 連片三維L2754飛一段至飛三段側積地震相Ⅰa (中心灘)

2)Ⅰb：中強變振幅、短-中長軸疊瓦狀前積地震相 縱向上在飛一段至飛三段中上部，平面上呈環帶狀分布于連片三維區中部及南部，解釋為臺地淺灘相的地震響應，局部具側積結構，形成有利油氣富集的中心灘相。

3)Ⅰc：弱-中強變振幅、短軸似串珠疊瓦狀前積地震相 縱向上在飛一段至飛三段下部，平面分布于連片三維區西部、西北部和中部，預測為發育較差的淺灘相地震響應。

4)Ⅱa：弱變振幅短軸疊瓦狀前積地震相 零星分布于連片三維區東部，為飛一段至飛三段下部淺灘相的地震響應。

5)Ⅱb：弱(局部強)變振幅疊瓦狀前積地震相 零星分布于連片三維區東部，為飛一段至飛三段中上部淺灘相的地震響應，局部具側積結構，解釋為能量較高的中心灘相。

2.1.2地層超覆尖滅地震相

反射層沿斜坡相帶上超尖滅，呈低頻、弱變振幅、亞平行或微波狀地震相，其反射同相軸常有上拱或下拉、分叉等現象，有時下伏斜坡反射的同相軸振幅變弱亦發生下拉現象。這類地震相在連片三維工區東北角飛一段至飛二段呈塊狀分布于斜坡帶內(見圖4)。

2.1.3低頻眉狀強振幅地震相

圖4 涪陵地區連片三維飛一段至飛三段地震相平面圖

低頻強振幅眉狀反射地震相出現在連片三維工區北面飛二段頂部，預測為飛二段頂部灰巖白云巖化與下伏厚層灰巖產生較大的波阻抗差所致，也不排除由于含泥灰巖增厚所致(見圖4)[8]。

2.2地震相平面綜述

在單井、鉆井聯井對比研究基礎上，通過區域地震相的劃分以及地震異常體的識別，編制了涪陵地區連片三維飛仙關組飛一段至飛三段地震相平面圖(見圖4)[3]。對區內地震相分布規律及演化有如下認識：涪陵地區二期三維飛仙關組飛一段至飛三段可劃分為5類區域地震相，其中Ⅰ類區域地震相分布范圍最廣；Ⅱ類區域地震相主要分布于連片三維東部；Ⅲ類區域地震相呈條帶狀分布在工區北部和南-南西部，系下伏長興組Ⅲ類區域地震相的繼承和發展；Ⅳ類區域地震相零星分布連片三維北部，分布范圍最小；Ⅴ類區域地震相主要分布在工區西部和西北部。同時疊瓦狀前積作為研究區內主要的局部地震異常，根據反射特征及縱向上發育部位差異，在Ⅰ類區域地震相內發育數量較多，分布范圍較廣，具體細分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc共3個亞相，其中Ⅰa和Ⅰb主要分布在飛一段至飛三段中上部，而Ⅰc主要分布在飛一段至飛三段中下部，預測為發育較差的淺灘相地震響應。Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc共3類局部異常在平面分布出現疊置，疊置區域反映飛一段至飛三段灘體發育延續時間長，總體厚度較厚。在Ⅰ類區域地震相內三類疊瓦狀前積局部異常中，根據周邊的渡口河、鐵山坡、羅家寨、普光飛仙關組勘探經驗，Ⅰa“亮點”鮞灘儲層地震相最為有利。同時，在勘探中還應關注低頻眉狀強振幅地震相和地層超覆尖滅地震相。通過飛仙關組飛一段至飛三段地震相圖的勾繪，為沉積相圖的編制、綜合評價以及有利目標區的確定提供依據。

[1]王興志,張帆,馬青,等.四川盆地東部晚二疊世-早三疊世飛仙關期礁灘特征與海平面變化[J].沉積學報,2002,20(2):249-253.

[2]汪澤成，趙文智，張林，等.四川盆地構造層序與天然氣勘探[M],北京：地質出版社，2002.

[3]王永剛,樂友喜,劉偉,等.地震屬性與儲層特征的相關性研究[J].石油大學學報(自然科學版),2004，28 (1)：26-30,35.

[4]王永剛,謝東,樂友喜,等.地震屬性分析技術在儲層預測中的應用[J].石油大學學報(自然科學版),2003，27(3)：30-32.

[5]呂公河，于常青，董寧.疊后地震屬性分析在油氣田勘探開發中的應用[J].地球物理學進展， 2006，21(1)：161-166.

[6]Brown A.R.著，張孚善 譯.三維地震資料解釋[M].北京：石油工業出版社，1996.

[7]Brian R，Dan H，Jim S，et al.Mult-attribute seismic analysis [J].The Leading Edge， 1997， 16(10)：1439-1443.

[8]Marfurt K J,Kirlin R L，Farmer S L,et al.3D seismic attributes using a semblance-based coherency algorithm [J].Geophysics,1998，63(4)：1150-1165.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.12.012

P618.13

A

1673-1409(2012)12-N037-04