陆相断陷湖盆强制湖退及沉积响应:以莱州湾凹陷沙三段为例*

强制湖退体系域(FSST)是由相对湖平面下降驱动、发育于相同层序高位体系域之上及新层序低位体系域之下、在相对湖平面下降时期形成的、与油气勘探关系密切的一种退覆地层,与沉积物供给的变化无关。基于三维地震、钻井岩心和测录井资料,在层序地层学和沉积学理论指导下,发现莱州湾凹陷古近系沙河街组三段发育一套强制湖退体系域地层,垂向上可划分为3期,自下而上命名为P1、P2和P3,P1向湖盆中央终止于FSST底界面,P3顶部为显著不整合的层序界面。顺物源方向地震响应特征为缺失顶积层的低角度斜交前积反射,该反射自西向东推进到湖盆中央;在垂直物源方向的地震剖面上,可见下切谷地震响应。测井响应GR曲线呈漏斗状的复合体,表明沉积响应为上粗下细的反旋回。岩心及测井相分析结果表明,该FSST为一套河流—三角洲沉积体系,三角洲前缘伴生滑塌湖底扇沉积体。综合盆地区域构造演化、沉积物供给和气候变化等因素,认为该套沉积体系是气候相对干旱和绝对湖平面下降的共同产物。莱州湾凹陷沙三段FSST的发现对其沉积解释具有重要地质意义,对研究区进一步的油气勘探开发具有指导意义,也对研究陆相断陷湖盆FSST的形成与发现具有借鉴意义。     

断陷湖盆中强制湖退沉积作用及其成因机制

断陷湖盆中相对湖平面下降引起的湖退作用称之为强制湖退作用。强制湖退作用时期若存在沉积物供给盆地,将加速湖退作用,并形成一套具有明显前积结构的强制湖退前积体。强制湖退前积体的顶积层不发育,地震剖面上具斜交前积反射结构。强制湖退前积体的顶界面为层序界面,且伴随有下切谷的形成。气候变化、构造抬升和边界断层的幕式断陷活动引起的盆地缓坡带基底差异沉降运动均可引起断陷湖盆中相对湖平面的下降,也是引起强制湖退作用的三大成因机制。强制湖退前积体具有良好的油气成藏条件,是隐蔽油气藏有利勘探目标。     

典型陆相开放性断陷湖盆水化学场响应——以渤海湾盆地沾化凹陷为例

通过对沾化凹陷古近系1 160条数据体的试油资料,内容包含矿化度、水型、各离子含量(氯离子、钠离子、钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子等)、原油物性(原油密度、粘度、凝固点及含蜡量等)的分析,对沾化凹陷古近系的水化学场特征进行了研究,研究结果表明,与东营凹陷古近系沙河街组三段与四段封闭性滞留型水化学场特征明显不同,沾化凹陷古近系在宏观上呈现一系列开放性敞流湖盆水化学场的重要特征:矿化度及各离子含量较低(矿化度平均在10 g/L 左右),平面上水化学场环带状特征及剖面上的分带性不明显,而主要呈现平面的分区性及剖面的旋回性; 主要发育NaHCO3型地层水(比例达到80%),变质系数、碳酸盐平衡系数高(分别在1.0和50以上),显示地层水变质作用及交替活动能力强; 不同类型地层水Cl--HCO3-响应有明显差异,低矿化度NaHCO3型地层水rCl-/r(HCO3-)比值基本小于10,表明研究区溶解、溶蚀作用明显; 少量Ca2+ 和Mg2+ 负相关性显示,在研究区这种白云岩化作用主要发生在CaCl2型地层水中; Na+-Ca2+ 关系显示,Na相对亏损、Ca相对富集特征不明显,代表Ca的相对富集数量的流体线(Caexcess=0.997 4(Nadeficit)＋29.355(R2=0.859 6))远低于世界平均盆地流体线; 原油物性响应明显,研究区大多次生稠油分布在低矿化度型地层水中,显示了原油在开放性敞流型湖盆地层水载体中发生运移、聚集时的稠化作用。受湖盆中各次级洼陷的不均衡性发育和演化,研究区这种总体开放性敞流湖盆水化学场特征并不排除局部(如渤南洼陷)有封闭性滞留型湖盆水化学场特征。     

高精度层序格架下的陆相断陷湖盆沉积体系演化:以南堡凹陷老爷庙地区东营组三段为例

南堡凹陷为典型的陆相断陷湖盆,凹陷北部老爷庙地区是油气勘探的重要目标区。充分利用南堡凹陷岩心、测井、三维地震等资料,运用层序地层学及沉积学理论,对南堡凹陷老爷庙地区东营组三段沉积特征及其主控因素进行了研究。结果表明,南堡凹陷老爷庙地区东三段为一完整的三级层序,主要发育扇三角洲、湖泊和浊积扇3种沉积体系类型。从低位体系域(LST)到高位体系域(HST),扇体展布范围呈现"大-小-大"的演化特点,扇三角洲沉积中心总体上由东向西迁移;区内构造活动对沉积体系的分布和演化的控制作用显著,同沉积断裂的活动性差异控制了扇体发育的规模和位置,构造坡折带控制着沉积相带纵向分异特征,构造古地貌单元的空间配置控制着沉积微相的规模和形态;在此基础上,在研究区内识别出梳状断裂式、转换带式、滚动背斜式和多级断阶式4种砂体空间分布样式,对该区沉积模式的建立和有利储集相带的预测都具有重要指导意义。     

断陷湖盆页岩油形成的地质要素匹配:以辽河西部凹陷沙三段为例

为了研究我国断陷湖盆陆相页岩油发育的地质条件和富集机理,以辽河西部凹陷沙三段为例,归纳总结了断陷湖盆页岩油聚集的有效性。通过沉积构造分析,岩心观察,岩矿、地球化学、含油量、生烃模拟等实验测试方法研究了泥页岩的生烃潜力、赋存空间和富集条件。结果表明沙三段页岩有机质丰度较高,w(TOC)平均在2%左右;有机质类型以Ⅰ和Ⅱ1等偏腐泥型干酪根为主;有机质热演化程度偏低,Ro介于0.4%~0.9%之间,干酪根以生油为主;岩心和薄片扫描电镜均观察到各类孔隙和微裂缝的大量存在,反映断陷湖盆背景下发育的厚层泥页岩具有较好的页岩油聚集条件匹配关系,页岩油资源前景较好。脆性矿物含量较低的特征也为陆相页岩油的开采技术提出了挑战。     

陆相断陷湖盆陡坡断裂带沉积响应及充填过程——以东营断陷湖盆北部陡坡断裂带古近系为例

陆相断陷湖盆陡坡带同沉积断裂对沉积充填过程具有明显的控制作用。东营凹陷北部陡坡带在古近纪沉积期断裂活动明显,主要受两条主断裂带控制,陈南断裂控制盆地演化,胜北断裂控制沉积体系的发育;碎屑物质主要来源于陈家庄凸起、滨县凸起和青坨子凸起;受断裂构造背景及物源控制,北部陡坡断裂带主要由冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇、三角洲、滑塌浊积扇等5种沉积类型充填;时间和空间上,陡坡断裂带具有冲积扇→近岸水下扇→扇三角洲→近源滑塌浊积扇→湖泊的典型时空演化和充填模式;陡坡断裂带砂砾岩体由于具有物性好、近油源、构造活动强烈等特点,是油气聚集的有利场所。     

莱州湾凹陷垦利油区沙三上亚段辫状河三角洲沉积特征表征

渤海湾盆地莱州湾凹陷垦利油区沙三上亚段是目前中深层油气勘探开发的重点主力含油层系。综合研究区沉积背景,以三维地震资料、岩心及测井资料为依托,结合地震沉积学研究,开展了垦利油区沙三上亚段辫状河三角洲沉积特征及演化规律研究。结果表明,莱州湾凹陷垦利油区沙三上亚段沉积期,发育以莱北低凸起、垦东凸起及潜在物源区潍北低凸起供源形成的辫状河三角洲沉积体系。研究区辫状河三角洲平原砂体以细—中砂岩为主,前缘砂体以粉—细砂岩为主,分选性中等较好。牵引流性质的沉积构造十分发育,多见生物扰动构造,反映三角洲前缘动荡的水体环境。顺物源方向发育斜交前积反射地震相,垂直物源方向识别出多期丘状反射地震相。综合古地貌、沉积特征及振幅属性切片,明确研究区沙三上亚段以北部物源莱北低凸起供源为主导,沉积中块及沉积东块为主体沉积区,莱北低凸起供源的三角洲呈后退趋势,其展布面积大（95~130 km2）。沉积西块及东块为多物源供给区,来自垦东凸起的三角洲前缘沉积逐渐萎缩,来自潍北低凸起的三角洲区前缘沉积逐渐向湖盆中央推进。上述沉积展布及演化规律为进一步精细勘探开发提供了沉积地质基础。     

断陷湖盆滩坝砂体成因与成藏:以东营凹陷沙四上亚段为例

滩坝砂是一种发育在滨浅湖高能环境的薄互层沉积,是以往未被重视的、认识程度较低的碎屑岩储集体。围绕滩坝砂成因与成藏的难点,研究了东营凹陷沙四上亚段滩坝砂沉积特征和分布规律,明确了滩坝砂成藏要素与富集规律。提出了滩坝砂沉积受古地貌、古水动力(波浪、湖流)和古基准面控制的"三古控砂"机制和油气成藏受断裂裂隙、有效储层、烃源岩超压控制的"三元控藏"认识,指出断陷盆地中长期基准面持续上升,短期基准面频繁震荡形成了大面积分布的滨浅湖滩坝砂沉积,烃源岩生烃增压与成岩过程中耗水降压共同作用下的"压-吸充注"是滩坝砂岩大面积含油的主要原因。     

渤海海域莱州湾凹陷沙三段水道型湖底扇发育特征与沉积模式

基于已钻井、测井和三维地震资料,分析了莱州湾凹陷沙三段水道型湖底扇砂体的沉积特征,并探讨其成因及发育模式.研究区沙三中亚段早期砂体成因为湖底扇沉积,并表现出水道型特征,可划分为叠覆型水道及其侧翼、复合型水道及其侧翼和单一水道及水道间等沉积微相类型.顺源条带状展布的叠覆型水道和复合型水道构成湖底扇骨架砂体.湖底扇水道类型和规模受控于物源富砂程度、同沉积断裂坡折带类型和古地貌变化.其中,物源富砂程度决定了湖底扇外部形态,同沉积断裂坡折带类型和古地貌变化进一步控制湖底扇发育位置和水道规模及其类型.水道型湖底扇具有近油源、储盖组合良好和油气运聚条件优越等特点,是岩性油气藏勘探的重要目标.     

莱州湾凹陷沙三中段高精度层序地层格架及沉积体系演化

莱州湾凹陷古近系沙河街组沙三中段发育典型的辫状河三角洲沉积体系。本文基于经典层序地层学理论,通过对莱州湾凹陷三维地震、主要钻井及取心、测井等资料综合分析,对莱州湾凹陷沙三中段层序地层特征及层序格架内沉积体系展布进行精细研究。将沙三中段整体划分为1个三级层序,并根据初次湖泛面、最大湖泛面及高水位体系域域内三角洲期次包络面的界定将沙三中段进一步划分为低水位体系域、湖侵体系域和高水位体系域3个体系域及6个四级层序。在层序格架内分析了研究区沙三中段沉积体系的展布特征及演化规律。沙三中段低水位体系域西部斜坡带发育扇三角洲沉积,北部陡坡带发育近岸水下扇沉积。湖侵体系域发育辫状河三角洲沉积,高水位体系域发育4期辫状河三角洲沉积、高水位体系域Ⅰ、Ⅱ期发育坡移浊积扇沉积。根据层序发育和油气成藏条件分析,认为沙三中段低水位体系域扇三角洲、湖侵体系域辫状河三角洲、高水位体系域坡I和II期的坡移扇沉积成藏条件最为有利,是下一步寻找岩性油气藏的优先目标。     

断陷湖盆浅水三角洲沉积特征:以Muglad盆地Unity凹陷Aradeiba组为例

浅水三角洲是沉积学和油气勘探开发领域的热点,目前研究主要集中在大型坳陷型盆地内,部分学者研究证明在断陷湖盆萎缩期或裂陷初期也存在浅水三角洲沉积,但研究较为薄弱.本文利用岩心、测井、地震以及分析化验资料,对Muglad盆地研究区内Aradeiba组浅水三角洲的沉积有利条件、沉积特征以及垂向演化特征进行了深入剖析,结合湖平...     

断陷湖盆的沉积层序特征——以辽河盆地东部凹陷为例

通过对辽河盆地东部凹陷沙河街组－东营组沉积层序的研究得出,构造沉降是断陷湖盆层序的最主要控因。构造沉降级次控制着层序的级别,一次完整的继承性沉降形成一个Ｉ级层序,整体显示由细变粗的水退旋回;该沉降期内部又以沉降平静期为界分为三个沉降阶段,分别形成三个ＩＩ级层序,各层序都在一定程度上呈粗－细－粗的水进水退旋回;构造沉降的特点影响沉积层序的完整性;通过影响盆地的补偿性质,构造沉降速率控制着沉积相的类型及演化。     

陆相断陷咸化湖盆地层水化学场响应及与油气聚集关系--以渤海湾盆地东营凹陷为例

东营凹陷古近系水化学场分布与湖盆演化有着良好的对应关系,矿化度从深到浅逐渐降低,体现出沉积环境开放性的增强。高矿化度分布是咸化湖盆重要特征,盐岩溶解、扩散、运移和断裂沟通是其主要成因。在这种高矿化度地层水化学场中主要发育CaCl2水型,在盆地边缘低矿化度地层水中,以NaHCO3水型为主,同时发育有少量低—较高矿化度的Na2SO4水型和MgCl2水型。对东营凹陷大量实测地层水及油气性质资料分析表明：东营凹陷CaCl2水型指示地层封闭性条件较好的还原环境,在该环境中油气藏分布最为广泛,目前发现的高矿化度（>100 g/L）油藏与CaCl2水型相关; 低矿化度（30 g/L）Na2SO4水型的形成与膏盐有关,其中可形成原生油气藏; 低矿化度Na2SO4水型指示封闭性条件差的氧化环境,对油气聚集不利。研究结果表明,在东营凹陷断陷咸化湖盆中,含NaHCO3水型的地层环境更能代表地层水交替强烈的开放性沉积环境,而Na2SO4水型分布多与硫酸盐有关; 东营凹陷表现出高矿化度的NaHCO3水型和Na2SO4水型等异常地层水环境,但在各类型地层水环境中油气藏都有所发现,显示出典型断陷咸化湖盆中水化学场分布特征及与油气成藏之间独特的相互关系。     

陆相断陷咸化湖盆地层水化学场响应及与油气聚集关系——以渤海湾盆地东营凹陷为例

东营凹陷古近系水化学场分布与湖盆演化有着良好的对应关系,矿化度从深到浅逐渐降低,体现出沉积环境开放性的增强。高矿化度分布是咸化湖盆重要特征,盐岩溶解、扩散、运移和断裂沟通是其主要成因。在这种高矿化度地层水化学场中主要发育CaCl_2水型,在盆地边缘低矿化度地层水中,以NaHCO_3水型为主,同时发育有少量低—较高矿化度的Na_2SO_4水型和MgCl_2水型。对东营凹陷大量实测地层水及油气性质资料分析表明:东营凹陷CaCl_2水型指示地层封闭性条件较好的还原环境,在该环境中油气藏分布最为广泛,目前发现的高矿化度(100 g/L)油藏与CaCl_2水型相关;低矿化度(10 g/L)NaHCO_3水型指示封闭性条件差、水交替强烈的水文流畅环境,对油气聚集不利,可形成次生油气藏;高矿化度(30～100g/L)的NaHCO_3水型对油气聚集也有利,在该水型中多形成原生油气藏,其成因与地幔高浓度的CO_2运移及断裂通道的沟通作用有关;研究区高矿化度(30 g/L)Na_2SO_4水型的形成与膏盐有关,其中可形成原生油气藏;低矿化度Na_2SO_4水型指示封闭性条件差的氧化环境,对油气聚集不利。研究结果表明,在东营凹陷断陷咸化湖盆中,含NaHCO_3水型的地层环境更能代表地层水交替强烈的开放性沉积环境,而Na_2SO_4水型分布多与硫酸盐有关;东营凹陷表现出高矿化度的NaHCO_3水型和Na_2SO_4水型等异常地层水环境,但在各类型地层水环境中油气藏都有所发现,显示出典型断陷咸化湖盆中水化学场分布特征及与油气成藏之间独特的相互关系。     

断陷湖盆深水重力流水道的识别标志及沉积模式——以歧口凹陷歧南斜坡沙一段为例

以歧口凹陷歧南斜坡沙一段的深水厚层砂岩为研究对象,运用地震沉积学基本理论和方法,通过古地貌分析约束物源方向,结合岩心观测描述确定沉积相类型,应用地层切片、反演与三维可视化技术确定空间形态。结果表明:该区广泛发育的深水厚层砂岩为重力流水道沉积,包括滑塌岩、砂质碎屑流砂体与浊积岩3种类型重力流沉积的组合;顺北东向展布的断槽内呈大型条带状展布,可划分为水道中心微相、水道边缘微相和水下漫溢微相;岩心中可识别出7种岩相类型。在沉积特征分析的基础上,建立了发育于斜坡且由顺源断层控制的重力流沉积模式,分析了歧南斜坡重力流水道的成因及其油气成藏特征。研究认为重力流水道是该区一类重要的储集体,具有良好的成藏条件,该成果扩大了歧口凹陷油气勘探领域。     

辽河断陷西部凹陷沙三段沉积相及相模式

西部凹陷沙河街组三段沉积厚度大,分布范围广,是深层储层的重要组成部分。通过对沙三段岩芯、钻/测井和地震资料的研究,识别出冲积扇、扇三角洲、近岸浊积扇、远岸浊积扇、断槽重力流水道、滑塌浊积扇及湖泊等7种沉积相类型,其中扇三角洲和浊积扇中各砂体微相的相互重叠构成区内最好的储层;该区沙三段沉积时期主要发育5套沉积体系,以冲积扇-扇三角洲-湖底扇沉积体系为主;在沙三段早中期,湖盆为水进沉积序列,西斜坡发育的扇三角洲和远岸浊积扇的砂体逐渐东移,展布范围逐渐扩大,而东陡坡扇三角洲中各亚相相带逐渐变窄,近岸浊积扇砂体呈长条状展布;到沙三段晚期,湖盆为水退沉积序列,西斜坡砂体展布范围、砂体厚度基本继承了前期的特征,东陡坡扇三角洲内各亚相相带逐渐变宽,并且向湖盆凹陷中心推进;沉积相带展布与迁移特征反映了古地形、边界同生断层、湖平面的相对变化以及物源的供给量等因素对沉积格局的控制。     

断陷湖盆早期浅水三角洲沉积——以高邮凹陷永安地区戴一段为例

浅水三角洲作为沉积学和油气勘探领域的热点,目前研究主要集中在大型拗陷型盆地内,对断陷湖盆关注较少。通过充分调研区域地质背景并结合永安地区戴一段的岩心、录井、测井、地震、分析化验等资料进行系统研究后认为,戴一段处于断陷早期,地形较为平缓,水体宽浅且波动频繁,气候温暖湿润,物源供给充足,具备形成浅水三角洲的有利沉积条件。研究区浅水三角洲为近源沉积,以牵引流为主;砂岩中多见强水动力沉积构造;垂向上发育进积、加积的沉积序列,具平行、亚平行及叠瓦状地震反射特征;以前缘亚相为主体,相带宽阔,可分为内、外前缘沉积,水下分流河道构成主要骨架砂体;在向湖推进过程中受沉积物可容纳空间与沉积物补给量比值(A/S)变化的影响较大,不同成因砂体类型及沉积样式呈现有规律的分布。基于以上分析,最终建立了断陷湖盆早期浅水三角洲的沉积模式,在一定程度上对丰富浅水三角洲的沉积学认识并拓展永安地区乃至整个高邮凹陷斜坡带油气勘探的领域和范围具有一定指导意义。     

陆相断陷湖盆基准面旋回对沉积砂体的控制 ——以海拉尔盆地贝尔凹陷贝西地区为例

依据岩芯、录井及测井等方面的资料,对海拉尔盆地贝尔凹陷贝西地区南屯组内各级次基准面旋回的演化规律及高分辨率层序发育模式进行研究。研究结果表明:研究区南屯组发育有5类层序界面,共可划分为3个长期基准面旋回和12个中期基准面旋回,地层厚度受古地貌和基准面升降的双重控制,其中古地貌对于南屯组的厚度变化影响较大,形成了由"南厚-北薄"逐渐过渡为"北厚-南薄"的地层发育模式;以南一段下部LSC1为例分析了基准面升降对相序、相域及源储分布的控制作用,认为在LSC1沉积时期,基准面的变化共经历了早期的缓慢上升阶段和快速上升阶段、中期的缓慢上升至缓慢下降阶段以及末期的快速下降阶段,主要发育有扇三角洲、湖底扇和湖泊沉积体系。其中储集体主要发育在MSC1、MSC2和MSC5沉积时期内,类型为向上变深型非对称中期基准面旋回在上升早期所形成的厚层分流河道砂体,砂体物性较好、几何形态以多层式为主。MSC3沉积时期为最大湖泛期,深湖相泥岩广泛分布、为优质烃源岩层,源储上下紧邻、成藏条件优越,是有利的勘探层系。     

东濮断陷湖盆下第三系沙二段的冲积扇沉积

东濮凹陷西洼南段沙二段是该区主要的勘探目的层之一。根据地震、测井及岩心分析等资料的综合分析表明,该区沙二段属干旱气候条件下的冲积扇沉积。由于沙二段沉积时期长垣断层的活动减缓,研究区与西斜坡构成一个共同的沉积区域,研究区内主要发育扇中前缘和扇端亚相等细粒沉积部分,扇根和扇中主体等粗粒部分主要堆积在西斜坡上。在地震剖面和测井曲线上可以看出,该区沙二段由3个沉积旋回构成,总体上呈现向上变细的粒序特征。这些旋回在研究区各井中可以进行对比,表明冲积扇的活动受构造和气候因素的影响。     

陆相断陷湖盆陡坡带深水重力流沉积类型、特征及模式——以东营凹陷胜坨地区沙四段上亚段为例

近年来,与深水沉积物重力流沉积紧密相关的湖相致密油气与深层油气勘探开发日益受到关注并逐渐成为研究热点;断陷湖盆陡坡带由于受"沟梁对应"的地貌特征影响且受控于边界断层,水下重力流沉积扇体发育,也因此成为湖相致密油气与深层油气勘探的重要目标。以东营凹陷胜坨地区沙四段上亚段(分为纯上次亚段和纯下次亚段)为研究对象,以岩芯,地震,测井,录井资料为基础,对陆相断陷湖盆陡坡带深水重力流沉积特征及沉积模式展开研究。研究结果表明:东营凹陷胜坨地区沙四段上亚段深水沉积体系主要发育砂质滑动-滑塌沉积,砂质碎屑流沉积,底流改造沉积,浊流沉积和深湖泥岩沉积五种类型,根据不同岩相组合特征划分出重力流沟道微相,砂质碎屑流舌状体微相,远端朵叶体微相三种微相类型;沙四段上亚段经历了从低位域到湖侵域再到高位域的转换,纯下次亚段在低位域时期经历了胜北断层幕式活动,是形成该时期深水重力流沉积在三级层序整体上呈退积发育,四级层序内部呈进积发育的主要原因,而纯上次亚段高位域时期相对稳定的构造条件使得该时期在三级层序内呈现退积到加积,四级层序内呈现稳定进积的特征;深水重力流搬运过程中由"流动分离作用"引起的"流体性质转换"可以较好地解释平面上重力流沉积类型随搬运距离由近及远的差异性分布以及"远端砂质碎屑流沉积"的形成。