三级“源-渠-汇”耦合研究珠江深水扇系统

国外单纯地依靠建立深水扇沉积模式来研究深水沉积已经走入了困境,本文尝试通过三级“源-渠-汇”耦合研究来探索珠江深水扇系统的沉积。三级次的源-渠-汇耦合研究方法是把控制珠江深水扇系统沉积的诸因素分成宏观-中观-微观级别,分层次地考察珠江深水扇系统。强调利用宏观研究来描述发育珠江深水扇系统形成的地质条件;利用以层序地层解释为主要手段的中观研究刻画出深水扇的沉积结构模式;通过沉积内幕及其响应关系的微观研究识别珠江深水扇的供源背景、输送管道、沉积微观内幕、沉积过程、沉积流态、储集条件和圈闭性。这种方法较之传统扇模式更能从成因上分层次地揭示深水扇的形成发育演化。     

西非被动大陆边缘盆地深水沉积体系特征

深水沉积砂岩储层是近年来全球油气勘探重点领域之一,对于深水沉积模式认识、沉积类型划分、储层分布规律及宏观演化规律能否实现系统深入的认知也成为制约全球油气勘探获得更多突破的关键问题之一。以典型深水沉积广泛发育的西非被动大陆边缘尼日尔三角洲盆地和刚果扇盆地为研究区,以地震资料为主,钻井资料为辅,开展针对性的深水沉积体系层序界面识别,明确研究区层序及体系域划分方案,建立深水沉积层序地层格架;综合2个研究区的深水沉积特征,探索建立了一套西非地区的深水沉积类型的划分方案,将其划分为陆坡峡谷、块体流、水道体、朵叶体、半深海泥5种亚相;将块体流细化为滑移体和滑塌碎屑流2种微相,将水道体进一步划分为高侵蚀充填型水道、低侵蚀过路加积型水道、过路高弯度水道、废弃水道、堤岸-漫溢5种微相,将朵叶体细分为末端朵叶和决口扇朵叶2种微相;同时系统总结解剖了各微相的岩性组合、地震反射及平面发育特征;深入分析了研究区深水沉积体系的宏观演化特征及展布规律,认识到尼日尔三角洲盆地深水沉积体系中水道体和朵叶体均有发育,自下向上,随着相对海平面先下降再上升的过程,早期主要发育朵叶体沉积,晚期则转变为以发育大型浊积水道为主。刚果扇盆地深水沉积则主要为水道体沉积,朵叶体较少发育,早期水道规模小,中期开始发育多支复合水道并呈退积趋势,水道发育程度逐渐降低,至晚期水道能量及侵蚀能力复又转强,甚至形成较大的陆坡峡谷及多支水道体。     

珠江口盆地白云凹陷深水扇沉积相特征

珠江口盆地深水扇的发现为中国油气勘探中的重大突破,并以其宏大的规模、典型的结构及巨大的勘探前景引起国内外的关注。在区域地质背景研究基础上,通过白云凹陷X-1气田岩石学特征、地球化学特征和地球物理特征研究,识别出该盆地内深水扇沉积体,将深水扇划分为内扇、中扇和外扇三个亚相和水道颗粒流、碎屑流、水道间、近源和远源浊流等微相。对各微相作了较为详细的描述,结果表明水道砂质碎屑流微相是最有利于优质储集砂体发育的沉积微相。在此基础上提出深水扇理想沉积模式。     

南海西北次海盆深水扇系统沉积演化特征

基于高品质二维地震资料的分析解释,在南海西北次海盆深海平原区识别出大规模深水扇系统。深水扇系统上扇为限制性水道复合体发育区,中扇为多期扇体垂向叠置区,下扇则以水道-朵体沉积为主。琼东南中央峡谷-水道是本区深水扇系统的主要物源通道,沉积物主要来源于红河、北部陆架-陆坡以及中西沙隆起区。本区深水扇系统可基本划分为晚中新世（Ⅰ）、中新世（Ⅱ和Ⅲ）以及第四纪（Ⅳ和Ⅴ）五期。各期深水扇的空间展布受到先存地形和物源供给强度的控制,双峰海山将深水扇系统分隔为南北两部分,早期沉积的扇体改变了后期扇体沉积地形。在丰富物源供给下,水道的冲溢频率较高,各个深水扇之间存在明显的侧向上叠迁移特征。沉积物源和南海北部“三段式”陆坡地形控制着整个南海北部深水扇系统的发育和演化。     

深水扇沉积研究现状和展望——以珠江口盆地白云凹陷珠江深水扇系统为例

与深水扇有关的储层将处于油气勘探和生产的最前沿。虽然深水扇沉积作用的研究已经取得了一定的进展,但目前国内外对其地质概念和沉积模式等方面的认识仍存在较大分歧。在国内外研究进展的基础上,结合我国南海北部珠江口盆地白云凹陷珠江深水扇系统的沉积特征,文中详细地描述了深水扇沉积体系中下切水道及其充填序列、水道、天然堤—溢岸及叶状体的沉积特征,具体地阐述了深水扇的层序发育特点及层序界面的识别标志。     

柴达木盆地切12区沉积层序及对油气富集的控制作用

柴达木盆地昆北油田切12区发育厚层砂砾岩油藏。砂砾岩成因类型及分布规律认识不清是制约油藏开发的关键地质因素。综合利用地质、测井、地震及开发动态等资料,在等时层序地层格架内,系统研究砂砾岩的成因类型、分布规律及其对油气富集的控制作用。研究结果表明,切12区下干柴沟组下段发育冲积扇沉积,可划分出辫状水道、泥石流、漫流沉积、径流水道及洪泛平原5种沉积微相类型,可建立“泛连通体”夹间歇性水道、稳定水道形成的叠置分隔复合水道、辫状水道与漫流沉积侧向相间、径流水道镶嵌于洪泛平原泥岩4个沉积构型单元。垂向上,冲积扇整体表现为粒度下粗上细、湖进退积型的沉积序列;平面发育6个冲积扇体,呈由北向南迁移的规律。沉积相带对油气分布具明显控制作用,沉积构型单元控制油气纵向富集,扇体变迁控制油气平面聚集。     

南海北部陆坡深水沉积体系研究

陆源碎屑物质是深水地质研究的重要内容,在全球“从源到汇”研究计划中占有重要地位。海底峡谷-水道搬运沉积体系和块体搬运沉积体系（海底滑坡）是大陆坡最重要的两种搬运沉积过程。根据高分辨率2D、3D多道反射地震资料、多波束测深法、旁扫声纳、重力与活塞取样等资料研究发现,在南海北部陆坡地层中,广泛发育大型深水块体搬运体系和相应深水水道沉积体系。针对白云凹陷和琼东南盆地深水陆坡区的实例研究,揭示了典型深水块体搬运的平面形态、内部结构和变形过程,进而深入认识这一地质体的形成演化过程。采用2D/3D地震资料和多种数值模拟新方法发现了第四系深水高弯曲水道及其沉积相特征、上新世琼东南盆地中央水道及中新世古珠江深水水道体系。深水沉积体系对研究我国深水油气资源的成因机理和分布规律,以及深水工程的地质灾害预测和防护具有十分重要的意义。     

珠江口盆地白云凹陷中新统韩江组中上部层序结构及深水重力流沉积*

基于地震、测井资料的综合分析开展珠江口盆地白云凹陷中中新世韩江组中上部发育的硅质深水沉积的层序地层、沉积构成和古地理环境研究。韩江组中上部发育1个区域性的二级旋回(CSh),通过不整合面及相应的整合面进一步将该复合层序划分为6个三级层序。一系列陆坡峡谷以及侵蚀作用形成的水道是主要层序界面的重要识别标志,斜坡进积楔、扇朵体的底界面,测井曲线突变以及钙质超微化石的相对低值也可以帮助识别层序界面。盆地的不同位置上层序结构有差异,重力流沉积单元也不同。本次研究在斜坡识别出5种深水沉积单元: 浊流水道复合体、斜坡扇、陆坡峡谷、进积楔和半远洋—远洋沉积,在深海盆地识别出扇朵叶体。将浊流水道复合体划分为5种沉积单元: 滞留沉积、水道天然堤、滑塌及碎屑流沉积、侧向增生体和末期充填沉积。在陆坡、陆隆以及深水盆地分别识别出侵蚀水道、侵蚀加积水道和加积水道。     

尼日尔三角洲盆地某油田深水海底扇沉积特征

深水海底扇是深水油气勘探的重要目标,尼日尔三角洲盆地深水区海底扇具备良好的油气成藏条件,深入分析其沉积体系是预测有利储集体发育区带的关键。根据岩心观察、测井解释及地震资料等,对研究区深水海底扇的沉积特征进行了研究。结果表明:重力流沉积是研究区深水海底扇主要沉积物类型,但牵引流沉积也大量存在;研究区主要发育水道和朵叶体2种亚相,空间上可分为限制、半限制及非限制3个沉积区域;高弯度的曲流水道是深水海底扇半限制沉积区域的重要特征,水道的弯度指数分布在1.16~2.85之间,其与水道宽度呈正相关关系;水道向非限制沉积区逐渐演变为席状展布、多层叠置的复杂朵叶体沉积。综合分析表明水道和朵叶体均是有利储层发育的重要位置,古地貌是控制海底扇展布的重要因素。     

水道加朵体型深水扇形成机制与模式:以白云凹陷荔湾3-1地区珠江组为例

深水扇储层的沉积特征是油气勘探开发中的一个热点问题。通过分析珠江口盆地白云凹陷荔湾3-1地区珠江组深水扇的沉积特征,明确了研究区具备深水扇形成的有利条件,受白云凹陷总体构造沉积背景影响,形成了富砂型的深水扇。本区深水扇是多种流体动力学机制共同作用的结果,碎屑流、浊流及底流相互作用与复合,形成了平面上具水道复合朵体的分布特征。在建立深水扇沉积模式的基础上,提出了水道加朵体型深水扇沉积微相划分方案,研究区储层以重力流水道、天然堤及滑塌朵体为主;而水道逐渐由相对近源的宽浅下切型变为远离物源的窄深型,其深度与天然堤宽度呈正比。     

主动大陆边缘海沟-斜坡盆地沉积体系分析——以缅甸若开海岸盆地某工区为例

本文以国内少见的发育在主动大陆边缘的特殊盆地类型海沟-斜坡盆地作为研究对象,通过建立井震结合的不同沉积体系的地质-地球物理识别模板,用二维地震资料对研究区目的层的沉积体系进行了解析。结果显示,研究区发育窄的滨浅海、小规模的三角洲、浊积扇、下切谷、半深海陆坡和半深海平原等沉积体系。滨浅海、三角洲和浊积扇沉积体系发育的砂体是主要的储集体。海沟．斜坡盆地的规模较小,以生气为主,可能形成中小型断块油气藏。     

深水沉积差异及其对油气分布影响

尼日尔三角洲盆地深水油气资源丰富,其中盆地东部深水区已发现的亿顿级油气田数量和累计油气可采储量均约为西部深水区的两倍,东、西部深水区油气差异巨大,开展尼日尔三角洲盆地深水沉积特征和差异研究具有重要的生产意义和学术价值。通过对该盆地大量地震、测井和岩心等资料的分析,提出了西部深水扇主要是由三角洲提供物源,通过大型峡谷的运输,在深水平原区形成树枝状发散的深水扇,又称作“有根深水扇”;东部深水扇也是由三角洲供源,但由于缺乏大型峡谷的运输,沉积物沿大陆斜坡滑移至半深海—深海平原,形成根部不发育的“扇面状”深水扇,又称作“无根深水扇”。尼日尔三角洲盆地东西部深水区油气分布差异,除构造等因素外,其最主要的原因为有/无峡谷作为物源运输通道,分别形成的不同沉积类型,进而分别形成两种样式的深水圈闭类型,最终造成东西部深水区油气分布的巨大差异。     

准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积特征及其相模式*

以准噶尔盆地南缘韭菜园子沟剖面中二叠统芦草沟组野外露头为研究对象,结合该地区芦草沟组沉积时期坳陷湖盆的沉积特征和大套灰黑色油页岩的发育背景,对芦草沟组上部砂体进行了观察描述和沉积分析。在露头剖面上,芦草沟组以灰黑色油页岩为主,但笔者首次在该组上部发现了厚约60m的砂岩,其与上覆红雁池组灰黑色油页岩呈整合接触,具有明显的深水沉积背景。通过对该套砂体的岩石类型划分与沉积现象解析,共识别出2大类10种砂泥岩类型,明确了牵引流和浊流共同发育的特征。该套砂体中可识别出深水扇的3种沉积亚相和相应沉积微相,由3期富砂型湖泊深水扇叠置形成。结合此次露头观察与特征描述,分析了研究区由厚层砂岩到泥砂岩互层的演化过程,并建立了芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积模式。这个典型露头的沉积解剖,是对准噶尔盆地南缘芦草沟组深水沉积体系研究的有益补充。     

珠江口盆地白云主洼古近系文昌组沉积充填特征及演化*

受制于钻井资料少及地质条件复杂,珠江口盆地白云主洼古近系文昌组三级层序格架内的沉积体系发育特征及沉积充填演化关系一直缺乏系统研究,严重制约着白云主洼深部地层的油气勘探。基于三维地震和钻井资料,采用层序原型结构剖面恢复、增强地震相分析、砂体地震扫描解释等新技术方法,重建白云主洼文昌组三级层序的沉积体系,并结合主洼构造演化特征,还原文昌组的沉积充填演化过程。结果表明: 白云主洼文昌组发育4个“源-汇”体系,分别为西北缓坡带纯陆源碎屑的大型辫状河三角洲—湖泊相沉积、东北斜坡带陆源与火山碎屑混源的大—中型辫状河三角洲—湖泊相沉积、西南轴向陡坡带纯陆源碎屑的近岸水下扇和扇三角洲—湖泊相沉积、东南陡坡带陆源与火山碎屑混源的小型近岸水下扇及扇三角洲—湖泊相沉积。白云主洼文昌组沉积时期的演化过程可大致分为河流(WCSQ1下段)、河流—湖泊(WCSQ1上段)、超深湖发育(WCSQ2下段)、超深湖早期充填(WCSQ2上段)、超深湖充填(WCSQ3、WCSQ4)、浅湖发育(WCSQ5)等6个发育阶段,湖盆经历了初始成盆、强烈断陷为超深湖、被大规模沉积充填为深湖—半深湖,最后直至充填为浅湖的沉积演化过程。     

大型陆相坳陷湖盆深湖区前积型地震地层特征及砂体分布规律

鄂尔多斯盆地三叠系延长组发育多套生储盖组合,其中陇东地区是延长组主要的产油区之一。充分利用最新的三维地震资料,结合大量钻井和测井资料,针对研究区广泛发育的前积型地震连续强反射现象,开展地震地层对比划分、沉积演化及砂体展布规律研究。以湖泛期凝缩层对应的地震同相轴作为地层界面的对比标志,将研究区延长组中段划分出7个层序组,表现为震荡性湖退充填沉积特征,沉积单元呈透镜体依次向湖盆中心叠置,每个沉积单元均发育上部三角洲前缘、中部富泥斜坡和下部深水重力流的三段式沉积相组合,砂体主要分布在沉积单元的上部和下部,平面上具有明显的分带特征。本次研究成果与传统等厚地层对比方案存在明显差异,尤其在顺物源方向,单井之间的小层连通性和叠置关系差异较大,其认识更符合震荡性湖退沉积背景,对油田勘探开发更具有指导性。     

珠江口盆地坡折带特征及其对沉积体系的控制

本文基于对覆盖全区的二维地震资料研究,在珠江口盆地识别出了大型的陆架坡折及多种小型坡折带,包括侵蚀坡折带、沉积坡折带、断裂坡折带和挠曲坡折带。不同的构造背景发育了不同的坡折带类型。自30Ma年以来,坡折带总体呈向北迁移的趋势。古近纪一早中新世中期以各种小型坡折带为主,主要控制三角洲及扇三角洲等浅水沉积的展布;早中新世中期至今,由于陆架一陆坡体系已形成,坡折带以陆架坡折为主,控制了陆架边缘三角洲及海底扇等较深水沉积的发育。     

Prospective prediction and exploration situation of marine Mesozoic-Paleozoic oil and gas in the South Yellow Sea

The South Yellow Sea Basin is a large sedimentary basin superimposed by the Mesozoic-Paleozoic marine sedimentary basin and the Mesozoic-Cenozoic terrestrial sedimentary basin, where no oil and gas fields have been discovered after exploration for 58 years. After the failure of oil and gas exploration in terrestrial basins, the exploration target of the South Yellow Sea Basin turned to the marine Mesozoic-Paleozoic strata. After more than ten years’ investigation and research, a lot of achievements have been obtained. The latest exploration obtained effective seismic reflection data of deep marine facies by the application of seismic exploration technology characterized by high coverage, abundant low-frequency components and strong energy source for the deep South Yellow Sea Basin. In addition, some wells drilled the Middle-Upper Paleozoic strata, with obvious oil and gas shows discovered in some horizons. The recent petroleum geological research on the South Yellow Sea Basin shows that the structure zoning of the marine residual basin has been redetermined, the basin structure has been defined, and 3 seismic reflection marker layers are traceable and correlatable in the residual thick Middle-Paleozoic strata below the continental Meso-Cenozoic strata in the South Yellow Sea Basin. Based on these, the seismic sequence of the marine sedimentary strata was established. According to the avaliable oil and gas exploration and research, the marine Mesozoic-Paleozoic oil and gas prospects of the South Yellow Sea were predicted as follows. (1) The South Yellow Sea Basin has the same sedimentary formation and evolution history during the sedimentary period of the Middle-Paleozoic marine basin with the Sichuan Basin. (2) There are 3 regional high-quality source rocks. (3) The carbonate and clastic reservoirs are developed in the Mesozoic-Paleozoic strata. (4) The three source-reservoir-cap assemblages are relatively intact. (5) The Laoshan Uplift is a prospect area for the Lower Paleozoic oil and gas, and the Wunansha Uplift is one for the marine Upper Paleozoic oil and gas. (6) The Gaoshi stable zone in the Laoshan Uplift is a favorable zone. (7) The marine Mesozoic-Paleozoic strata in the South Yellow Sea Basin has the geological conditions required to form large oil and gas fields, with remarkable oil and gas resources prospect. An urgent problem to be addressed now within the South Yellow Sea Basin is to drill parametric wells for the Lower Paleozoic strata as the target, to establish the complete stratigraphic sequence since the Paleozoic period, to obtain resource evaluation parameters, and to realize the strategic discovery and achieve breakthrough in oil and gas exploration understanding.©2019 China Geology Editorial Office.     

准噶尔盆地西北缘及玛湖凹陷沉积储集层研究进展*

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷中心区10×10⁸ t级砾岩大油区的发现,带动了该区沉积储集层研究的不断深入。作者梳理了准噶尔盆地西北缘及玛湖凹陷的沉积储集层研究现状和进展,认为准噶尔盆地西北缘及玛湖凹陷的沉积储集层研究的进展主要表现为: (1)提出了新的砂砾岩储集层岩石相和岩石学分析方法;(2)探索形成了新的沉积储集层地球物理测井和地震描述技术;(3)针对不同层系,在沉积物源、沉积相、沉积环境、沉积体系和沉积模式等方面取得大量新认识,建立了大型退覆式浅水缓坡扇三角洲沉积模式,指导油气勘探不断获得新突破;(4)在成岩作用理论指导下,所发现的储集层埋藏深度不断增加。研究表明,玛湖凹陷的沉积体系具有继承性: 从二叠纪到新近纪,发育了火山—碎屑岩沉积体系、细粒—蒸发盐沉积体系以及粗粒冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲等沉积体系,气候、构造和湖平面变化控制了沉积体系的形成和演化。沉积储集层研究为玛湖砾岩大油田的发现提供了有力的理论支持。未来应当加强针对古老层系和深部地层的沉积储集层研究工作,重视新理论新技术在西北缘和玛湖沉积储集层研究中的应用,已经形成的理论技术需要在勘探实践中接受进一步检验和完善。     

塔里木盆地塔中-塔北志留系层序地层

随着近年来塔里木盆地勘探开发的逐步深入,志留系地层已经成为众多学者的研究热点。本文应用层序地层研究方法,利用钻井、测井、地震及实验分析资料,通过对岩石地层、测井地层、生物地层、地震地层等资料的综合分析,将塔里木盆地志留系地层划分为3个三级层序,SQ1对应柯坪塔格组下段,SQ2对应柯坪塔格组中上段,SQ3对应塔塔埃尔塔格组。每个层序由海侵体系域和高位体系域组成,不发育低位体系域。对层序格架内的沉积类型和沉积相展布进行分析,认为主要发育扇三角洲相-有障壁潮坪相-浅海相。     

Sedimentology and seismic geomorphology of a lacustrine depositional system from the deep zone of the Gaoyou Sag,Subei Basin,eastern China

Sandstones of the Dainan Formation in the Gaoyou Sag of the Subei Basin are important hydrocarbon reservoirs. This paper studies the sedimentary facies and sandstone dispersal patterns in the Gaoyou Sag, based on the analysis of sedimentology and seismic geomorphology. The data used in this study include lithological data, wire-line-log data and three-dimensional (3D) seismic data. The target strata are the Eocene Daiyi Member (E₂d₁³, E₂d₁² and E₂d₁¹) and the lower Dai'er Member (E₂d₂⁵), which belong to three third-order sequences. Five types of depositional systems were identified in the Dainan Formation based on core observation and log-facies analysis. They are, respectively, delta, fan delta, sub-lacustrine fan, nearshore subaqueous fan and lacustrine system. Stratal slices from 3D seismic volumes have been used to map the sandstone dispersal patterns and to document the evolution of the depositional systems within these third-order sequences and associated systems tracts. In the low-stand systems tract and the high-stand systems tract, sandstones of delta, fan delta and nearshore subaqueous fan were well developed and can be delineated by stratal slices showing distinct progradation towards the deep lake centre. In the transgressive systems tract, sandstones are less common. Stratal slices indicate that the depositional environments of individual third-order sequences evolved from gravel-rich or sand-rich fans to lacustrine mudstones, and finally to mixed sandstone–mudstone fans. Sandstone dispersal patterns appear to be primarily controlled by syn-sedimentary faults, and generally sandstone thickness decreases with distance from the syn-sedimentary faults. Deltas and fan deltas have different characteristics in sand-body thickness because they have different sedimentary subfacies. The proposed geomorphology and sedimentary evolution of the lacustrine depositional system may aid in the prediction of potential reservoir distribution in the Gaoyou Sag.