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塔里木盆地三叠系层序结构及沉积充填特征

陈旭  
【摘要】:塔里木盆地是我国西气东输的主要能源基地,油气资源十分丰富,资源量超过100×108t,被地质学家称为我国油气工业的“希望之海”。三叠系碎屑岩储层作为主要勘探目标之一,多年勘探实践已在塔河-轮南地区取得了显著的勘探成效,同时阿瓦提断陷西北部地区发现了良好的油气显示,总体显示了巨大的勘探潜力。 前人对盆地内不同构造单元(尤其在塔北地区)的三叠系沉积相及层序地层特征进行过研究,然而因受资料限制、研究范围不同及采用的层序地层理论学派不同,导致前人对台盆区三叠系层序地层研究程度及认识差异较大,迄今还未建立比较认可的、贯穿全区的层序划分方案。同时对盆地沉积相类型、平面展布、充填演化及储集砂体展布的研究也较薄弱,从而制约了对三叠系有利勘探区带和油气富集规律的深入认识。 针对以上存在问题,本文以经典层序地层学和现代沉积学理论为指导,把台盆区三叠系作为整体进行解剖,在研究区354条骨干地震测网、120多口钻测井资料、岩芯及大量分析化验等资料的基础上,从宏观的地震层序分析入手,依据盆地三级层序界面识别和内幕结构划分,采取局部与整体相结合,充分应用区域地震剖面进行全盆层序格架的整体解释,并在地震层序格架指导下进行井震标定,开展钻井层序的细分对比,并依据古生物标志,最终建立了台盆区统一的层序地层格架,统一了不同构造单元的地层划分方案,进一步总结研究区坳陷盆地特色的层序地层发育模式。在等时地层格架基础上,结合岩石类型、结构特征、沉积构造、测井相、地震相和物源供给系统分析等多种手段,系统分析台盆区各层序沉积相类型、发育特征、纵横向展布规律。最终应用于台盆区潜在的岩性地层圈闭类型和控制因素分析,并对重点区块有利勘探区带进行预测,从而为盆地三叠系整体的油气勘探部署提供依据。 通过系统分析研究,本论文得到以下主要成果性认识: 1.此次在台盆区自下而上识别出T48、T46a2、T46a1、T46h、T46等5个层序界面,将三叠系划分为T-SQ1-T-SQ4共4个三级层序。通过全区地震层序解释,将三叠系底界由此前T50变更为T48,同时重新厘定了三叠系柯吐尔组和二叠系沙井子组分界面。该界面在塔中地区大部单纯从岩性、颜色上难以区分。 2.本次地震层序解释表明,虽然塔中和塔河地区三叠系地层组均采用了3分方案,塔河地区柯吐尔组与塔中地区三叠系下部均发育厚层泥岩,岩性组成上有着可比性,在层序格架上,塔中地区三叠系下部厚层泥岩为T-SQ1层序湖扩至高位体系域早期沉积;而塔河地区T-SQ1层序普遍缺失,柯吐尔组厚层泥岩为T-SQ2层序的湖扩至高位体系域早期沉积。总体上,塔中和塔河地区地层划分方案上呈错位对接关系。此前划分为岩石地层方案,明显存在穿时现象。 3.对台盆区层序界面识别和典型内幕结构解析看来,层序低位、湖扩、高位体系域“三元”结构是毋庸置疑的。由于所处盆缘位置不同以及湖盆坡度十分宽缓的条件下,小的湖平面变化即能造成湖岸线的迁移距离远,低位体系域时期湖盆范围急剧萎缩,造成低位体系域分布范围小,厚度薄,普遍缺乏大型前积反射的特征结构,常常不发育低位扇体,另外,缓坡高部位常常缺失低位体系域。湖扩体系域呈现远距离的上超,高位体系域具波及范围广泛的平缓前积反射,与陆架坡折背景的发育低位扇、低位楔具高角度“S”型前积反射特征有所不同。台盆区作为前陆盆地系统的隆后盆地单元,其发育演化及层序结构受控于挤压挠曲作用过程。单个层序内沉降中心向北迁移以及多个层序沉降中心总体向北迁移的特征,即是层序受控于幕式挤压挠曲作用的具体体现。 4.层序结构及内幕沉积演化方面,台盆区三叠纪湖盆坡缓水浅、沉积物供给丰富,总体表现为宽浅型坳陷湖盆背景下大型辫状河三角洲广泛发育的面貌,相应发育了辫状分流河道、水下分流河道、河口坝、远沙坝4种主要有利储集砂体类型。半深湖亚相仅在湖扩体系域时期发育,除此之外,大多为宽浅型滨浅湖-浅湖背景。三角洲平原上河道长距离向水下延伸,形成了特色的水下河道,外加台盆区湖平面变化幅度小、对沉积物供给的抑制作用小等原因,三角洲进积序列中先期堆积的河口沙坝较细粒沉积体,常因受向湖盆方向延伸的后期水下分流河道冲刷截切而保存不完整,并以水下分流河道砂体逐渐占优势,形成辫状河三角洲体系中以水下分流河道砂体为骨架砂体的重要特征,平面上整体表现为不断向盆地腹部推进的、相互叠置的大型三角洲复合体。最终,一个三级层序内部多表现为辫状河三角洲→滨浅湖→辫状河三角洲的退积→前积演化序列,辫状河三角洲在低位体系域、湖扩体系域早期以及高位体系域中晚期发育普遍,湖扩体系域中晚期至高位体系域早期则普遍由滨浅湖-半深湖厚层泥岩组成。 5.鉴于三叠系储集砂体在台盆区广大地区极为发育、储集性能较好、分布较广、所形成的油气藏为次生油气藏、有利圈闭类型多为岩性—地层及构造—岩性复合圈闭等特征,认为台盆区油气成藏的关键应为是否具有效的输导及封堵遮挡条件。研究认为,塔北南部-顺托果勒北部斜坡部位,满西-顺托果勒西部斜坡部位和阿瓦提北部斜坡部位具有良好的勘探前景。


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