基于可容纳空间变化的河流相演化新模式及其控藏作用——以莱州湾凹陷垦利A构造为例
发布时间：2020-12-25 16:54
为了厘清莱州湾凹陷馆陶组油气差异成藏机理,应用层序地层学原理,结合岩心、钻井、测井、地震等资料,对莱州湾凹陷垦利A构造馆陶组沉积期的沉积基准面及可容纳空间变化规律进行研究,建立了层序地层格架与河流相沉积演化模式,分析了河流相储层的控藏作用。结果表明:①馆陶组作为三级层序,内部可划分为3个体系域,由早期高可容纳空间体系域、低可容纳空间体系域和晚期高可容纳空间体系域构成。②馆陶组发育网状河、辫状河和曲流河3种河流相类型,受不同体系域的影响,三者在纵向上不断演化,导致储层垂向相变以及平面差异分布较为明显。③不同河流相的差异性决定了不同的油藏特征,早期发育的网状河储层侧向上相互切割拼接,垂向上存在稳定的泥岩夹层,导致横向连通性较好、垂向连通性较差,形成岩性-构造油藏;中期发育的辫状河储层在侧向和垂向上往复切割、相互叠置,侧向与垂向连通性均较好,形成构造-层状油藏;晚期发育的曲流河储层受大套泥岩隔层阻隔,侧向及垂向连通性均较差,形成孤立的岩性油藏。以上认识可为研究区的下一步勘探评价提供新的依据。
【文章来源】：岩性油气藏. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
渤海海域莱州湾凹陷区域位置（a）及南北向结构剖面（b)
不同体系域内河流相的沉积演化主要受物源供给速率与可容纳空间变化所影响。物源供给速率主要受剥蚀区气候变化、植被覆盖等条件控制，研究区馆陶组沉积期物源主要来自南部的潍北凸起水系，气候、植被等均未发生明显的变化，因而认为物源供给速率大致保持相对稳定[30]。可容纳空间主要受控于构造运动与基准面升降，研究区馆陶组沉积期存在周期性构造活动，导致可容纳空间不断变化，因此，在物源供给稳定、可容纳空间改变的情况下，产生不同体系域的变化，进而导致碎屑物在沉积区的体积分配与相分异作用存在差异，使得沉积物的保存程度、地层堆积样式、沉积相序与相类型、岩石结构和组合类型等均不相同[31]。由此可见，通过研究体系域变化及建立研究区层序地层格架，有助于从成因上厘清不同时期河流相的演化规律（图5）。新近纪渤海湾盆地构造抬升减弱，开始接受沉积。此时研究区基准面快速上升、可容纳空间逐渐增大，处于早期高可容纳空间体系域阶段。该阶段物源供给速率与可容纳空间增长速率较为接近，河流的搬运能力受到限制，其携带的相对细粒沉积物在垂向上加积，使地形坡度变缓，而地形坡度的变缓会进一步限制河道的搬运能力，这种趋势有利于网状河的形成[32]。研究区发育的网状河特点主要为：河道弯曲度小，具有多河道特征，内部充填以河岸加积为主，岩性以砂、粉砂和泥岩混合物为主，整体呈下粗上细的正旋回特征。由于河道间存在半永久性的江心岛或泛滥平原，导致其连通性受到限制，且垂向上各期河道发育较为孤立，缺乏切割叠置的现象。该时期发育的河道砂体一般少于周围的细粒泛滥沉积[图6(a）]。
至馆陶组沉积晚期，研究区发生局部小规模构造沉降，基准面再次快速上升，可容纳空间迅速增大，处于晚期高可容纳空间体系域阶段。该阶段物源供给速率远小于可容纳空间增长速率，使河流的搬运能力受到较大限制，发育较为简单的河流沉积样式，主要发育被细粒泛滥平原及河漫滩所包裹的孤立曲流河沉积，并伴随着缓慢的侧向加积及侧向侵蚀的趋势，导致河流具有较大的弯曲度，沉积物一般为河流相层序中的较细粒部分[34]。研究区晚期高可容纳空间体系域主要发育孤立的曲流河沉积，以“泥包砂”为主要特点，反映了在弱水动力、低能量的沉积环境下，沉积区坡降逐渐减小、物源汇聚能力减弱的特点。与早期高可容纳空间体系域相比，该时期由于受到小规模构造沉降的影响，基准面上升速率和可容纳空间增加速率均更快，导致沉积物组分包含较高比例的河漫滩沉积，以大套河漫滩、泛滥平原沉积包围薄层河道砂体为特点[35]，且河道弯曲度较高，以发育薄层孤立砂体为主，大多被泥岩包裹而不连通，含砂率相对较低，与早期高可容纳空间体系域发育的网状河具有一定差别[图6(c）]。研究区馆陶组河流相沉积在垂向上有着网状河—辫状河—曲流河的演化过程。这3种河流相沉积受控于层序地层的演化，分别形成于不同的体系域时期，而体系域是在不同基准面位置与可容纳空间条件下变化的。网状河发育于早期高可容纳空间体系域。该时期区域构造抬升减弱，研究区剥蚀结束、沉积开始，处于基准面快速上升、可容纳空间快速增大的条件下，物源供给速率低于可容纳空间增大速率。辫状河发育于低可容纳空间体系域。经过早期的基准面快速上升后，该时期基准面变化逐渐趋于平缓，且沉积区大部分可容纳空间被早期的河流沉积充填，导致新增可容纳空间减小，此时物源供给速率大于可容纳空间增长速率。曲流河发育于晚期高可容纳空间体系域。该时期由于研究区局部存在小规模构造沉降，导致基准面迅速上升，可容纳空间迅速增大，此时物源供给速率远小于可容纳空间增大速率。因此，在一个三级层序内部，基准面的周期性波动控制可容纳空间的旋回性变化，而沉积区可容纳空间的变化与剥蚀区物源供给能力共同决定了体系域的改变，从而导致了不同体系域下河流相的沉积演化[36-37]。河流相类型的演变，也反映了馆陶组各沉积期不同的沉积环境与水动力条件（图7）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地震隐性层序界面识别、高频层序格架建立与岩性圈闭勘探——以吐哈盆地西缘侏罗系—白垩系为例[J]. 杨占龙,沙雪梅,魏立花,黄军平,肖冬生. 岩性油气藏. 2019(06)
[2]埕岛油田馆陶组曲流河砂体叠置模式[J]. 刘丽. 岩性油气藏. 2019(01)
[3]关键层序界面识别及其在岩性油气藏勘探中的意义——以惠州凹陷珠江组为例[J]. 芮志锋,林畅松,杜家元,丁琳,李潇. 岩性油气藏. 2019(01)
[4]黄河口凹陷南部缓坡带馆陶组河流相层序特征[J]. 陈容涛,牛成民,王清斌,杨波,王飞龙,王军. 新疆石油地质. 2018(05)
[5]莱南斜坡带沙四段—沙三下亚段原型盆地恢复及其对沉积的控制[J]. 王启明,黄晓波,周晓光,刘睿,李晓辉. 地质力学学报. 2018(03)
[6]基于稀疏井网条件下的古辫状河道心滩砂体估算——以苏里格气田苏X区块为例[J]. 崔连可,单敬福,李浮萍,崔璐,种健. 岩性油气藏. 2018(01)
[7]曲流河储层隔夹层研究——以秦皇岛32-6油田为例[J]. 甘立琴,苏进昌,谢岳,李超,何康,来又春. 岩性油气藏. 2017(06)
[8]河型转化研究进展综述[J]. 唐武,王英民,赵志刚,仲米虹,赵亚楠,田建华,邹梦君. 地质论评. 2016(01)
[9]莱州湾凹陷断裂控藏机理[J]. 张爽,叶加仁,刘文超. 新疆石油地质. 2013(02)
[10]从常规体系域到非常规体系域——河流相层序地层学研究的一个重要进展[J]. 章轩玮. 海相油气地质. 2013(01)
本文编号：2938042
【文章来源】：岩性油气藏. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
渤海海域莱州湾凹陷区域位置（a）及南北向结构剖面（b)
不同体系域内河流相的沉积演化主要受物源供给速率与可容纳空间变化所影响。物源供给速率主要受剥蚀区气候变化、植被覆盖等条件控制，研究区馆陶组沉积期物源主要来自南部的潍北凸起水系，气候、植被等均未发生明显的变化，因而认为物源供给速率大致保持相对稳定[30]。可容纳空间主要受控于构造运动与基准面升降，研究区馆陶组沉积期存在周期性构造活动，导致可容纳空间不断变化，因此，在物源供给稳定、可容纳空间改变的情况下，产生不同体系域的变化，进而导致碎屑物在沉积区的体积分配与相分异作用存在差异，使得沉积物的保存程度、地层堆积样式、沉积相序与相类型、岩石结构和组合类型等均不相同[31]。由此可见，通过研究体系域变化及建立研究区层序地层格架，有助于从成因上厘清不同时期河流相的演化规律（图5）。新近纪渤海湾盆地构造抬升减弱，开始接受沉积。此时研究区基准面快速上升、可容纳空间逐渐增大，处于早期高可容纳空间体系域阶段。该阶段物源供给速率与可容纳空间增长速率较为接近，河流的搬运能力受到限制，其携带的相对细粒沉积物在垂向上加积，使地形坡度变缓，而地形坡度的变缓会进一步限制河道的搬运能力，这种趋势有利于网状河的形成[32]。研究区发育的网状河特点主要为：河道弯曲度小，具有多河道特征，内部充填以河岸加积为主，岩性以砂、粉砂和泥岩混合物为主，整体呈下粗上细的正旋回特征。由于河道间存在半永久性的江心岛或泛滥平原，导致其连通性受到限制，且垂向上各期河道发育较为孤立，缺乏切割叠置的现象。该时期发育的河道砂体一般少于周围的细粒泛滥沉积[图6(a）]。
至馆陶组沉积晚期，研究区发生局部小规模构造沉降，基准面再次快速上升，可容纳空间迅速增大，处于晚期高可容纳空间体系域阶段。该阶段物源供给速率远小于可容纳空间增长速率，使河流的搬运能力受到较大限制，发育较为简单的河流沉积样式，主要发育被细粒泛滥平原及河漫滩所包裹的孤立曲流河沉积，并伴随着缓慢的侧向加积及侧向侵蚀的趋势，导致河流具有较大的弯曲度，沉积物一般为河流相层序中的较细粒部分[34]。研究区晚期高可容纳空间体系域主要发育孤立的曲流河沉积，以“泥包砂”为主要特点，反映了在弱水动力、低能量的沉积环境下，沉积区坡降逐渐减小、物源汇聚能力减弱的特点。与早期高可容纳空间体系域相比，该时期由于受到小规模构造沉降的影响，基准面上升速率和可容纳空间增加速率均更快，导致沉积物组分包含较高比例的河漫滩沉积，以大套河漫滩、泛滥平原沉积包围薄层河道砂体为特点[35]，且河道弯曲度较高，以发育薄层孤立砂体为主，大多被泥岩包裹而不连通，含砂率相对较低，与早期高可容纳空间体系域发育的网状河具有一定差别[图6(c）]。研究区馆陶组河流相沉积在垂向上有着网状河—辫状河—曲流河的演化过程。这3种河流相沉积受控于层序地层的演化，分别形成于不同的体系域时期，而体系域是在不同基准面位置与可容纳空间条件下变化的。网状河发育于早期高可容纳空间体系域。该时期区域构造抬升减弱，研究区剥蚀结束、沉积开始，处于基准面快速上升、可容纳空间快速增大的条件下，物源供给速率低于可容纳空间增大速率。辫状河发育于低可容纳空间体系域。经过早期的基准面快速上升后，该时期基准面变化逐渐趋于平缓，且沉积区大部分可容纳空间被早期的河流沉积充填，导致新增可容纳空间减小，此时物源供给速率大于可容纳空间增长速率。曲流河发育于晚期高可容纳空间体系域。该时期由于研究区局部存在小规模构造沉降，导致基准面迅速上升，可容纳空间迅速增大，此时物源供给速率远小于可容纳空间增大速率。因此，在一个三级层序内部，基准面的周期性波动控制可容纳空间的旋回性变化，而沉积区可容纳空间的变化与剥蚀区物源供给能力共同决定了体系域的改变，从而导致了不同体系域下河流相的沉积演化[36-37]。河流相类型的演变，也反映了馆陶组各沉积期不同的沉积环境与水动力条件（图7）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地震隐性层序界面识别、高频层序格架建立与岩性圈闭勘探——以吐哈盆地西缘侏罗系—白垩系为例[J]. 杨占龙,沙雪梅,魏立花,黄军平,肖冬生. 岩性油气藏. 2019(06)
[2]埕岛油田馆陶组曲流河砂体叠置模式[J]. 刘丽. 岩性油气藏. 2019(01)
[3]关键层序界面识别及其在岩性油气藏勘探中的意义——以惠州凹陷珠江组为例[J]. 芮志锋,林畅松,杜家元,丁琳,李潇. 岩性油气藏. 2019(01)
[4]黄河口凹陷南部缓坡带馆陶组河流相层序特征[J]. 陈容涛,牛成民,王清斌,杨波,王飞龙,王军. 新疆石油地质. 2018(05)
[5]莱南斜坡带沙四段—沙三下亚段原型盆地恢复及其对沉积的控制[J]. 王启明,黄晓波,周晓光,刘睿,李晓辉. 地质力学学报. 2018(03)
[6]基于稀疏井网条件下的古辫状河道心滩砂体估算——以苏里格气田苏X区块为例[J]. 崔连可,单敬福,李浮萍,崔璐,种健. 岩性油气藏. 2018(01)
[7]曲流河储层隔夹层研究——以秦皇岛32-6油田为例[J]. 甘立琴,苏进昌,谢岳,李超,何康,来又春. 岩性油气藏. 2017(06)
[8]河型转化研究进展综述[J]. 唐武,王英民,赵志刚,仲米虹,赵亚楠,田建华,邹梦君. 地质论评. 2016(01)
[9]莱州湾凹陷断裂控藏机理[J]. 张爽,叶加仁,刘文超. 新疆石油地质. 2013(02)
[10]从常规体系域到非常规体系域——河流相层序地层学研究的一个重要进展[J]. 章轩玮. 海相油气地质. 2013(01)
本文编号：2938042
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