大庆长垣以东源35区块扶杨油层层序地层学研究

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[摘 要]本项研究综合采用层序地层学、沉积学等的最新理论和方法，运用测井、录井、岩心等分析资料，对地区地层的层序地层格架进行了深入细致的分析和研究。

[关键词]层序； 层序划分； 地层格架

中图分类号：P542 15 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0364-01

众所周知，层序地层学在油气勘探中发挥着巨大的作用，随着各油气田勘探研究的不断深入，层序地层学在岩性地层油气藏中发挥着越来越重要的作用。

概述

研究区位于大庆长垣以东两江地区，它是一套河流-三角洲环境下形成的地层。该地层位于白垩系，所研究的区块主要位于泉三、四段地层。泉三、四段沉积时期，盆地处于总体由湖平面下降到盆地开始快速沉降和湖平面快速上升阶段――即水进阶段的转折时期，这一重大地质事件前后在沉积物中留下了不同的痕迹，并且其间出现了多次湖平面的高频振荡，发育了多期不同级次的沉积单元。

泉三、四段沉积时期，气候干旱，松辽盆地快速沉降、快速充填，形成了平坦的古地形。洪水期坳陷中心部位形成统一的浅水湖盆，发源于盆地边缘的河流向湖泊汇集，形成三角洲，随着三角洲的推进，湖泊被快速充填、分割，来自各方向的河流于盆地中心部位交汇并向东流出盆地，局部地区残存小型湖泊，成为河间湖。早期湖泊相仅在西部发育，晚期东西部均有分布。泉四段基本上继承了泉三段时期的沉积格局，只是南部物源有加强的趋势，并且湖泊也有了一定的分布范围。

1 州2试验区高分辨率层序地层学

研究区州2试验区位于三肇凹陷中南部，受沉积的古构造及古背景控制，在下白垩统泉头组形成了上1000m厚的河、湖相及三角洲沉积，特别是泉三、泉四组发育的扶杨油层是松辽盆地主要含油层系。为了进一步加大开发的力度，对低孔低渗的细粒储集层发育的地区进行深入的剖析式研究，已成为油田增加动用储量、提高产量的重要手段。

1.1 划分对比总原则

针对两江地区扶、杨油层一种特殊的河流-三角洲组合序列，其多物源、多沉积体系以及持续的河流作用和短暂的湖泊作用而造成的砂泥岩薄互层沉积特点，从地层的沉积过程分析着手，建立了该地区扶、杨油层组划分对比的总原则：把不同地区、层位、不同沉积相带区别对待，以研究地层成因单元为基础，强调地层划分的等时性，合理性原则，在不同级别的标准层控制下，以沉积旋回和沉积组合测井曲线形态作为油层组划分对比手段。不同的沉积环境下，由于物源情况不同、水动力条件不同及水深不同，必然造成沉积物组合形式和层序特征（正旋回、反旋回、块状）的不同，反映在测井曲线上就是不同的测井曲线形态，表现为

（1）菱形（卵形）：即电阻率值呈中间大，上下小，自然伽马值中间小，上下大。其曲线既有光滑形的，也有呈锯齿状的。为三角洲前缘各微相的反映，上部也可为三角洲平原各微相的组合，反映进积型准层序。

（2）漏斗形：由下向上，电阻率增大，自然伽马值减小，曲线有光滑型的和锯齿型的，反映以三角洲前缘为主的准层序的进积过程。

（3）钟形或箱形：由下向上，自然伽马值呈由小变大的趋势，电阻率值呈由大变小的趋势，底部突变。代表退积型准层序及垂向加积作用和深切谷的充填作用。

1.2 扶、杨油层细分层中不同级别的分层界面

在河流-三角洲沉积地层划分对比中解决地层等时性问题是一比较困难的工作，对地层进行沉积过程和成因分析，有助于该问题的解决。

对于具有一定规模的统一沉积盆地，各沉积总体的形成过程常常受控于一致的盆地边界条件，构造旋回，湖平面变化，源区侵蚀周期及古气候等因素的控制。以上因素造成的统一地质事件所形成了界面可以认为是等时的或近于等时的。这种界面通常表现为不整合，古剥蚀面，沉积间断面，区域性水退、水进面和其转折面等。

通过沉积演化过程和成因地层分析、岩心观察、岩性对比、总结出扶、杨油层中四种不同级别的地层界面，按其分布稳定程度，识别难易程度分为四类。

一类：标志极为明显，全盆地一级标准层，易于对比，如青一底界，岩性为黑色泥岩夹三层油页岩，电性2.5米电阻率为三个连续高峰，似笔架状，为Ⅱ级层序界面标志。州2井区与之一致。

二类：扶三组底界在区内分布比较稳定，对比性好，在区域上岩性为一层3-8米黑色、灰黑色泥岩，具水平层理，电阻率曲线上显示为上缓下陡的“V”字型凹槽，在州2试验区，3-8m的暗色泥岩已消失或变得很薄，但电阻率曲线上显示上缓下陡的“V”字型凹槽非常明显，是州2试验区最为明显的标志性界面。杨三组底界为河流相与泉二顶部湖相砂泥薄互层呈冲刷面和突变接触，电性上杨三组底部厚层高阻与泉二段梳状电阻特征形成明显区别，为Ⅲ级层序界面标志。其次为区域性局部不整合面，如泉三和泉四段的界面，为厚层砂岩的底界面，区域连续，识别标志明显。

三类：其稳定性及识别性相对较差。成因主要为一次湖水泛滥形成的湖泛面，岩性以沉积速率相对比较低的纯细泥岩为标志，电阻率曲线上表现为极低值，为中短周期退积到进积的转换面，如扶上、扶中、扶二、杨二底界均为这种界面，为Ⅳ级层序界面标志。

四类：稳定性差，不易识别对比，只有通过分析资料，厚度趋势等进行综合判断，如杨一底界，其特征一般表现为厚层分流河道砂体，常见冲刷和底砾，电性为厚层高阻，特征形态为钟状，亦为Ⅳ级层序界面标志。

1.3 层序界面的识别

青一段与泉四段的界面为最大湖泛面，标志极为明显。在电性特征上表现为三个连续高峰笔架状，在声波曲线上表现为其值陡然减小，岩性上为黑色泥岩夹三层油页岩。泉三的底界为区域性不整合面，但本区未钻遇。通过区域层序地层学研究，本区由下往上可划分为3个Ⅲ级层序，泉四段作为一个Ⅲ级层序，泉三段分为2个Ⅲ级层序，其中泉三段的扶余油层作为一个Ⅲ级层序。其界面选取特征明显的不整合面、最大湖泛面、及进积――退积转换面作为层序边界，而没有采用传统的单一界面作为层序界面，一是为了遵循油田对扶杨油层的传统划分方式，另外是由于这几个界面标志清晰，易于识别。这里仅做几点说明：

1）层序Ⅰ的底界为泉三段的底界，是以区域不整合面为界的；州2试验区扶杨油层的底界未钻遇。层序Ⅰ与层序Ⅱ的分界，即为扶余油层底界，标志明显，电阻率曲线出现上缓下陡的V字型凹槽，V字型的底部为整个研究井段电阻率最低值，但这段黑灰色的泥岩很薄，最大厚度不超过5m，一般仅为2-3m左右。此界面为泉三段沉积以来的第一次最大湖泛面。为进积和退积转换面，在电性曲线上表现为下部漏斗形，上部钟形。

2）层序Ⅱ与层序Ⅲ的界面，同泉三段和泉四段的分界，岩性上表现为厚层砂岩，底部常见冲刷面，是一沉积间断面，或小型不整合面；界面之上测井曲线为齿状低伽马及高电阻率值，而且经常出现齿状或指状较低伽马值及较高电阻率值向厚层块状低伽马值及高电阻率值变化，声波值也从高低急剧变化的齿化形态向微齿低值变化，界面之下为明显的高伽马、低电阻、高声波值。

3）层序Ⅲ的顶界为松辽盆地最大湖泛面。州2试验区扶杨油层的顶界也是位于青山口组三层高阻油页岩以下，以2-4m厚的高伽马、低电阻、高声波时差值的泥岩同低自然伽马、尖齿状高电阻率与低电阻交互、低声波时差的粉砂岩和泥质粉砂岩为界，为泉三段沉积以来的第二次最大湖泛面。

2小结

总的来看，扶杨油层地层层序具有以下特点：

1.在沉积的不同时期，沉降中心略有偏移。但从总体看，由早到晚，盆地沉降幅度逐渐增大，沉积物源供应充分，沉积范围逐渐扩大。

2.由于填平补齐作用，地形越来越平坦；早期由北部物源占优势，而晚期变为南部物源为主导。

3.盆地经历了两次大的湖平面升降过程，与湖平面升降相对应，层序Ⅰ以河流沉积为主，层序Ⅱ为三角洲及湖泊沉积，层序Ⅲ则以三角洲前缘沉积为主。