南陽凹陷魏崗油田北部地區滑塌濁積巖發育特征

肖 學,王振奇,于群達,范鳳英，程蘭嘉

(1.中國石化河南油田分公司石油物探技術研究院，河南鄭州 450046;2.長江大學地球科學學院)

南陽凹陷魏崗油田北部地區滑塌濁積巖發育特征

肖 學1,王振奇2,于群達1,范鳳英1，程蘭嘉2

(1.中國石化河南油田分公司石油物探技術研究院，河南鄭州 450046;2.長江大學地球科學學院)

南陽凹陷魏崗油田北部地區主力產層古近系核桃園組的沉積亞相為三角洲前緣-前三角洲，分析認為滑塌濁積體是有利的勘探目標。基于巖心、測井以及地震數據三重約束，在等時層序格架內，對研究區古近系核桃園組二段、三段各小層沉積微相開展了研究。研究表明，H22-H31各亞段頂底部的低位域與高位域的前積過程中，多發育重力失穩型滑塌濁積體。同時，在湖進退積過程中，由于波浪作用亦可發育規模較小的濁積體。依據地震屬性數據，結合測井曲線標定，對H22-H31滑塌濁積體的有利發育區進行了預測，認為深湖區是南陽凹陷隱蔽油氣藏的遠景靶區。

南陽凹陷； 魏崗油田；滑塌濁積體；核桃園組；沉積環境；地震屬性

隨著我國東部地區勘探程度的不斷深入，主要含油氣盆地中較易發現的構造油氣藏日趨減少，油氣勘探重點也由構造油藏轉向巖性油藏，盆地內的次級洼陷則被愈加重視，成為油氣勘探的重要地區。三角洲前緣滑塌濁積體是陸相斷陷湖盆重力流沉積的一種類型，已經引起石油地質工作者們的廣泛關注。由于滑塌濁積體多分布于深水泥巖中，具有較好的生儲蓋條件，是我國隱蔽油氣藏勘探領域潛在遠景區[1-3]。

近年來，眾多學者已經在鄂爾多斯盆地東南緣[4]、泌陽凹陷[5]、準噶爾盆地[6]、松遼盆地薩爾圖地區[7]、渤海灣盆地黃河口凹陷[8]、東營凹陷[9]以及中國南海北部等[10]地區發現了大量的滑塌濁積體。同時，滑塌濁積體作為隱蔽圈閉，其含油氣性亦得到了有力的證實，僅東營凹陷滑塌體內的油氣儲量已經超過了千萬噸級，且松遼盆地、鄂爾多斯盆地以及惠民凹陷等地區的滑塌濁積體中均發育了工業性油氣藏[7-10]。

目前，對于南陽凹陷沉積相及微相沉積的特征認識較為統一。南陽凹陷在古近系核桃園組H22-H31亞段沉積時期，凹陷北部為三角洲沉積模式所控制的沉積環境，主要物源來自西北部的師崗凸起和東北部的社旗凸起，形成張店-金華和沙堰-焦店兩個三角洲體系。研究中，基于南陽凹陷魏崗油田北部地區古近系核桃園組(二段、三段)地層精細劃分結果，對各級等時層序格架內沉積微相開展井-震聯合研究，進而對魏崗油田北部地區滑塌濁積體的規模、分布特征進行了探討，同時基于三維地震屬性特征以及滑塌濁積體的發育模式，對滑塌濁積體的遠景靶區進行了預測。

1 區域地質概況

南陽凹陷屬于南襄盆地的一個次級構造單元，為中新生代的小型斷陷，面積約3 600 km2。平面上，南陽凹陷為南斷北超的箕狀凹陷，凹陷南部邊界為新野斷裂，走向由NW向轉NE向，呈“之”字形展布，其南部為新野凸起。根據凹陷的沉積構造以及現今的構造格局，盆地具有南北分帶、東西分塊、凸凹相間的構造格局。根據凹陷的沉積構造以及現今的構造格局，可將凹陷分為三個構造帶，即南部斷超帶、中部凹陷帶和北部斜坡帶。中部凹陷帶自西至東發育有東趙莊斷裂鼻狀構造帶、東莊斷裂背斜構造帶、魏崗-北馬莊斷裂鼻狀構造帶和張店-黑龍廟斷鼻狀構造帶(圖1)。其中，凹陷中部的魏崗-北馬莊鼻狀構造帶將凹陷分為牛三門和東莊兩個次凹。南陽凹陷斷層十分發育，主要為NW和NE向兩組斷裂，導致凹陷內形成了眾多的斷鼻、斷塊、斷背斜及斷層-巖性圈閉。

凹陷的基底除西部為古生界海相碳酸鹽巖外，主要為元古界變質巖。沉積蓋層主要為新生界，新生界最厚約5 500 m，新近系和第四系最厚970 m，與古近系呈不整合接觸。古近系厚度最大4 800 m，與下伏元古界變質巖呈不整合接觸。古近系自下而上分為玉皇頂組、大倉房組、核桃園組、廖莊組，縱向上構成一個完整的沉積旋回(表1)。位于旋回中部的核桃園組(特別是核二段、核三段)是凹陷主要含油目的層，最厚約2 400 m。核桃園組沉積時期沉降中心位于北東向斷層一側，發育牛三門、東莊兩個沉積中心，其中牛三門次凹為主要生油凹陷。

圖1 研究區地理位置

表1 南陽凹陷地層簡表

2 滑塌濁積體沉積響應特征

基于等時格架體系，對南陽凹陷魏崗油田北部地區(白秋與魏崗北)核桃園組二段、三段各小層沉積微相開展了研究。魏崗油田北部地區的沉積環境為三角洲前緣與前三角洲亞相，三角洲前緣部位處于不穩定狀態，只要存在觸發機制即可導致滑塌作用的發生，在其前方形成滑塌濁積巖體。觸發機制可以是外界的，例如地震作用、波浪作用等；也可以是內在的，三角洲前緣砂體自身重力所產生斷階以及失穩效應等。在不同機制作用下，滑塌濁積體的形成過程和分布規律都有較大的差異性。魏崗油田北部地區已發現的滑塌濁積體在高位體系域以及低位域中發育的比例均大于30%。由于低位域與高位域的前積特征，而在前積過程中，沉積體坡角會逐漸加大，在地震作用下可以形成規模較大的滑塌體；另一方面，前積過程中的反旋回沉積特征，即粒度較大的砂體往往沉積于泥巖之上，會導致重力失穩形成無外界觸發條件的滑塌濁積體。而這種由于地震作用與重力失穩作用聯合形成的滑塌濁積體的物性較好且規模最大(圖2)。

圖2 前積過程中滑塌濁積體發育特征(H31第5小層)

除前積過程可以形成滑塌濁積體外，在湖進體系域中發育的滑塌體的層系約占總滑塌體數量的37.5%。湖進體系域由于其固有的退積屬性，導致其無法形成無外界觸發條件的斷階式滑塌濁積體，而往往由于盆地水體的上升、水體動能提高，產生分布規模較小的波浪成因的滑塌濁積體(圖3)。

值得注意的是，雖然H23第7小層亦屬于湖進體系域，但其滑塌濁積體的發育規模遠大于前積期所發育的滑塌體。對于其成因的合理解釋，應為地震觸發(圖4)。

魏崗油田北部地區滑塌濁積體的發育模式可以歸結為斷階型、波浪型以及地震觸發型，其中，斷階型以及地震觸發型，均是形成大規模巖性圈閉的有利條件。研究中，依據現有滑塌體的分布特征，對于未知滑塌體的分布進行了合理的預測(圖4)。主滑塌體主要沉積在前緣斜坡的坡腳處，其前方是區帶I，沉積了波浪成因的濁積體和地震作用產生的次生疊置濁積體。坡折附近是區帶III，是斷階型滑塌濁積體系的沉積場所。區帶II位于區帶I與區帶III之間，沉積了地震作用下液化滑塌形成的小型濁積體。區帶IV位于遠離三角洲前緣的洼陷內部，是地震作用產生的二級滑塌濁積體。

圖3 退積過程中由于波浪作用形成的小型滑塌體(H23第8小層)

圖4 典型的地震成因滑塌濁積體(H23第7小層)

H23第7小層滑塌濁積體平面分布特征包含較完整的區帶I、II、III，推測其西南部向深凹區應發育區帶IV，由于地震機制下區帶IV的發育規模要遠大于區帶I、II、III，基于現今H23第7小層區帶I、II、III的發育規模可知其前部必將存在一個超大型的滑塌濁積體。同時，由于區帶IV更加靠近油源地區；因此，可以預測此處將發育一個非常有利的巖性隱蔽油氣藏。

3 滑塌濁積體的地震屬性響應

應用三維地震屬性的資料，可以更加直觀的對于滑塌濁積體的分布范圍進行預測。圖5是H23第2小層均方根振幅體沿層切片圖(16 ms)，由電測曲線所反映出的滑塌濁積體1、2、3與地震屬性的反射特征吻合度較好。同時，在W49井西南部的地區同樣具有兩個振幅高值區(區帶4、5)；推測圖中的4、5區為滑塌濁積體的發育區。同樣的，對于H22下段開展了井震聯合滑塌濁積巖分布預測研究(圖6)，認為H22時期前三角洲的深湖地區亦存在具一定規模的滑塌濁積巖，可以作為該區隱蔽油氣藏勘探的有利靶區。

圖5 H23第2小層滑塌濁積體預測

圖6 H22下段滑塌濁積體預測區 (H22底界向上開48 ms時窗振幅變化率屬性)

4 結論

我國東部盆地油氣勘探的思路已經逐步由構造圈閉為主轉換至巖性隱蔽圈閉。滑塌濁積體以其有利的生儲蓋特征，成為了我國東部盆地油氣勘探的接力靶區。南陽凹陷魏崗油田北部地區是典型的三角洲前緣環境。對于沉積微相的精細研究結果表明，各級層序格架內在前積期均發育大量的滑塌濁積巖體，成因上可能與重力失穩或斷階類型有關；同時，湖進退積時期，波浪作用亦可以導致小型滑塌體的形成。值得注意的是地震作用在退積期可以引發大規模的巖體滑塌，在深湖區形成有利的巖性圈閉。井震結合技術可以對滑塌濁積體開展有效識別；基于三維地震屬性提取分析，對H22以及H23前積期滑塌濁積體開展了預測，認為南陽凹陷深湖相地區發育了較大規模的濁積體，是下一步勘探的有利遠景區。

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編輯：吳官生

1673-8217(2015)01-0032-04

2014-09-18

肖學，高級工程師，1966年生，1990年畢業于石油物探職工大學石油物探專業，主要從事地震、地質綜合研究工作。

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