陆相层序地层学应用指南111

第二节 断陷型湖盆层序地层模式与隐蔽圈闭

断陷型朔盆的生成发展受控于盆地边界的同生大断裂活动。

若盆地两侧均发育边界同生断层．则形成地堑型陆相盆地；苦亨地地一侧存在阶段性活动的边界同生断层，则形成箕状型陆相盆。断陷型濒盆由于向生断层酌发肯一股可识别出低位体系域、湖侵体系域及岗位体系域，同一体系域内陡坡带、深洼区及缓坡带的沉积层序特补gf 足下同。

低位体系域沉积时，较大面积山露地友，陆源沉积物被搬运到盆地内形成储集性较好的浊积砂体(图5—3) ，盆地陡坡的冲积扇或扇二角洲砂体的粒度粗、结构混杂，储集韧性较差 盆地缓坡河流沉积的是在湖侵体系域早期，内早期河流Dt 积物被湖浪改造而充填形成的分选好、泥质含量少、侧向变化快的砂体*易形成地层圈闭。低位体系域往往不具有品质良好的烃源岩(表5

湖侵体系域发育品质良好的烃源岩，即生油凝缩段。盆地缓坡发育滨浅湖或水进式三角洲砂体储层，它与湖侵体系域的期泛泥岩间互构成良好储盖组合的储层。陡坡发有的洪水型浊积扇砂体直接被沉积在较深水暗色泥省之中，形成良好的岩性圈闭。

高位体系域发育早期的盆地深洼区发育色暗质纯、分布相对较r 的烃源岩(表5—2)c 高位体系域发育的晚期，在盆地缓坡发育河控型二角洲，在湖盆陡坡发育扇三角训，在盆地的断垒带之上发育沿长轴方向分布的三角训，在盆地深洼区发言滑塌型浊积朗(图5—3) 。岗位体系域是某——层序户储集砂体最为发育、储集物性最好、油气资源量最多的层段。

序地层学与隐蔽圈闭预测以河南泌阳凹陷为例

陈文学 姜在兴 鲜本忠 善

邱隆伟 操应长 ”

第二节 应用层序地层学预测隐蔽油气藏的相关理论和方法

一、相关理论

1层序地层界面的级别及成因意义

层序地层学对地层单元的划分具有一个完整的体系，不同级别的层序地层单元之间以不同级别的层序地层界面为界。层序地层单元划分的规模可以从层序、体系域、准层序组、准层序到纹层、纹层组、岩层及岩层组等。小规模的层序地层单元，如纹层、纹层组及岩层、岩层组等，可以作为各类沉积体的基本组成单位；而准层序、准层序组以及体系域、层序等更大规模的层序地层单元的重要意义则在J ：它们能够记录地质历史上海平面的周期性升降变化或海水的周期性进退。与梅相沉积类似，陆相地层中各级别的层序地层界面主要

是由于相对湖平面的周期性升降变化形成的，不同级别的层序地层界面代表了不同规模的湖泛或湖退事件。相对湖平面升降变化成为控制层序发育的最重要因素，频繁而又有规律的周期性湖平面变化运动中保留下来的各种级别的时间界面，是层序地层研究的主要对象，通过对这些界面的识别，可以进而研究夹持其中的地层特征及分布o

2．层序地层单元与油气生成、聚集的各遍关系

层序地层学的新理论、新方法使人们能够更精确地对比地质时代．并在钻前预测储层、生油岩和盖层，对勘探和开发岩性圈闭中的油气藏尤为有效。层序在充填形成的不同时期或不同的沉积体系域有不同的无填特征，因此．在个同阶段层序的沉积无填对油气形成和聚集有不同的作用和影响。陆相盆地构造复杂，只有近物源、多物源的特征，沉积旋回周期相对较短，从而决定了湖盆中沉积和层序充填方式的复杂性与多样性。不同的沉积背景和不同的构造活动带都具有不同的层序地层模式。

层序地层学理论认为，层序地层单元与汕气寸、铝、盖有密切的关系。一般地，在一个完整的层序中，低仿体系域储层最发育v 共次是向作体系域，湖侵域较差c 从烃源岩的角度讲，认为一个层序中位于最大湖泛面附近的密集段具有较损的生油能力，极与可能成为高效烃源岩c

但是陆相地层与海相地层又存在着较入的关异，特别是像泌阳凹陷这样规模较小的内陆沉积盆地，它们的沉积过程基本不受海侵的影响*而且，在大多数这种类型的盆地中，近物源、多物源的特点决定了它们的沉积具有粗跨屑物质发育的特点。因此，在泌阳凹陷中储集砂体一般4t 会作为地层含油性的决定因素，旧／L 油炭的质量、成熟度和数量，砂体的储集性能和盖层的有效性以及它们之间的时空关系则显得更为更要。

同外海相地层油气勘探表明，低位体系成冲的低位扇、盆底扇通常是隐蔽油气勘探的重要白标，它们与上下及侧向的深海泥省一起构成有利的／E 、储、盖组合，形成地层团闭油气藏。斜坡扇中的堤岸一水道组合，pJ 以被海近时期的泥岩覆盖，成为有利的勘探对象。海侵体系域在物源供给充足的条件下，也可以形成有利的储层．海侵体系域最土要的意义在f 它提供了良好的公油岩。高水位时期则以大型二角洲的进积型沉以为土，与二角洲有关的圈闭类型是主要的勘探目标。与此类似，在陆相地层中，低水伎朗湖条岸线以上叮以发育冲积扇、水下分流河道及下切沟道等沉积类型，岸续之下发台小现模(扇) 二角洲，层序充填以低水位扇向凹陷方向逐级前积为特征，多形成进积式、加积式准尼序组充填。湖侵期主要形成水进型扇i 角洲，远端发育浊积扇沉积及较棵湖扼者沉积，层序充填以州信陷边缘方向超覆为主，发育退积式准层序组。高水位朗沉以体系则以水退型扇二角洲的发育为持征，前端发育滑场浊积扇，发育加积、弱进积式淮层序组，晚期也可能出现可流砷积扇沉积。

3 影响油气藏形成的主要地质因素

根据石油地质学理论，油气蔽的形成需要柯生、储、盖、圈、运用等必要条件c 油气一Ll 聚集成藏，能否存留到现今成为有工业价值的油气藏，则土要取决于保存条件的优劣。在油气藏形成的过程中，成熟的生油岩应该是排在第一位的先决条件．它是油气成藏的物质基础c 在一个层序中，一般情况下生油岩主要发育企汹涅体系域和高位体系域的中、下部，而位于湖侵体系域和高位体系域之间的生油岩密集段往体形成整个沉积层序中最有利的牛油岩层段。有利的储层是泊气成藏的又一关键因素，它僵括邻近／L 油岩或伦于生油岩之1：或各之下的储层及与之连通的异地储层G 前者为油气初次运秽提供排替的场所，区可以作为直接的储层或油气二次运移的通道．后者可作为油气保存的最终场所c 地居中有效的团闭可能会成为油气成藏的最终场所，圈闭的形成可以足构造的，也可以是地层的，层序中沉积体系域的发育往往决定地层圈闭分布，W 地层圈闭在油气勘探并发中具有与构造圈闭同等重要的地位，其至在世界上很多巴开发的油气田中，地层困闭的比重远达坦过了构造成因的圈闭c 从成熟的／E 油岩中诽替出的泊气要顺利到达聚集场所就必须有合炊的运移通

道，它们可以是连通的砂岩层、开启性的断层面或不整合面等。油气藏的保存条件个仅决定于区域性盖层的质量，也包括长期的地质过程中构造作用对已经形成的油气藏的此造和破坏。

4层序地房学用于该区隐蔽油气藏勘探理论总结

在实际研究工作的基础上，总结tll 层序地层学月于泌阳凹陷几类隐蔽油气藏成藏条件分析的方法。

(1)断层切河谷

在本地区研究过程中，百光进行全区层厅地层学利沉积体系研究，然庸对各个地区不同层位泊气藏的成减条件和成藏类型进行更新解析，认为在厂切沟道发育地带，河道砂体的条带分布和横切河道砂体断层的发育是形成断层一岩性复合油气藏的最关键条件。这种成藏条件可形象地概括为“断层切香肠”成藏论。根据这一认识，我们在泌阳凹陷中孙岗、下二门地区提出／三个日标区和一个具体探并并仿。

(2)斜坡带初次湖泛回封盖成藏

盆地内不同的构造传置，层序地层单元的分市、充填模式不同，其对油气蔽形成与分布的影IlIh 与作用也不同。低位体系域往往发育进积式准层序组，它们向盆地方向终止于较深水泥岩中，向盆地边缘终止于初次湖泛面、沉积间断面或微不整合。经过对孙岗—下二门地区的研究rV 以看出，该区油气减的分布明显受到初次湖泛6J 的控制与影响，丰要的含油层段集中分布在层序II(Ehllv)初次湖泛面附近，即低位体系域的上部。

陆相屁序在低水位时期主要发育进积式、加积式准层序组，低位体系域的台油性往往受到初次湖泛而的控制。在盆地边缘初次湖泛面超覆范围以外，由寸：缺乏有效的封盖层而导致油气不能聚集成减。在这种汕气藏类型中，初次湖泛面决定了盖层的有效性，而沉积相带决定了储层的分布c

在对泌阳凹陷孙岗一下二门地区进行高分辨率层序地层学研究的基础上，我们发现了一类特殊的初泛而封堵成藏类型——下切沟道前积河道砂体初泛面封培型油藏*

通过对下切沟道形成机制和无填过程的深人研究，发现在层序III 低佐域下切构道中发育的犯道砂体在亢填方式上表现出明显的“前积。现象——顺源堆积。这种低位域时期发育的前积砂体顶面被湖侵域发育初期形成的初泛面所覆盖而形成对油气的遮挡，侧向上又明显受控于下切沟道砂体自然的侧向尖灭，极易形成岩件圈闭。同时，这种砂体下倾方向深人湖泊中央的油源区，自身具有良好的储案和运移性能．可U 充当运移通道，有利于对袖气的捕获，并且初次湖泛面为优良盖层，具有效好的遮挡条件．所以这种“前积体”极易形成一种特殊的隐蔽油气藏类型——“前积体”油藏。在本区预测的这种油藏类型属于一种新的油藏类型．虽然有待十进一步认识和验证，存在一定的勘探风险，但它对于扩大勘探领域、丰富泊气藏理论都具有—定的价值，值得进一步探亲。

(3)斜坡带湖侵体系域超覆尖灭——超覆型地层油气藏的形成

在尼序发育的湖侵时期．一般发育迟积式准层序组，推层序的分布以向盆地边缘的不断上越为特征。此类层序边界之上，砂体超覆不整合面被湖侵期沉积的稳定泥岩所覆盖，形成了良好的封盖条件。在这种沉积背景下，砂体可能向盆地边缘上超，形成垂向上有上覆湖泛的泥岩封盖，侧向上由不整合遮挡的超覆型油气减c 在北部缓坡带王集地区过E154、B218井的地震利面上，层序I ＼II 湖侵体系域中r ：超反射特征就属于这种类型。砂体向盆地方向终止于半深湖泥岩，向状地边缘终止于不整合。

在各个层序的湖侵域时期，伴随着湖水的快速上涨北坡带友现出较大规模的“超覆”现象。其中，层序I 湖良体系域(基本相当32Kh3v[、vII) 发育的起覆体规模最大。这种超覆砂体在特殊的构造背景下，成藏条件优越，易于形成超覆地层油气藏c

(4)斜坡带下倾方向滑塌或浊积砂体岩性尖灭——透镜体岩性油气藏的形成

在湖浸期和高水位早中期，斜坡地带一般发育退积式或加积式准层序。伴随着岸线的后退，沉积物友斜坡k 的堆积使得斜坡坡度逐渐大下沉积坡度，在这种情况下，当受到地震、风暴浪等外界因素的激发，斜坡上尚未凶结成岩的沉积物就会发生滑塌形成浊流．进人较深湖区．发生再沉积作用，形成老件尖灭改省件透镜体c 如果有浊流沟迈发育，也可以形成良好的沟道砂体。这些沉积子：深湖背景中的砂砾岩体，被非渗透性的深湖泥岩所围限，可以形成自生自储的岩件佃气披。该类型的油’h 藏么泌阳山陷东南部地区已有发现，但数量较少，仅在B103、B101并处儿叫／这种土要受岩性尖大控制的透镜体油减c

另外，化低水位时期发言于斜坡带外缘26低位扇扇体也具有形成岩性尖大油藏的优越条件。通过木区层序地层学研究，在层序III 的低位域小发现了两个低位扇沉积体，这是在该区突破岩性汕城勘探的重点地区，

(5)层厅界面之下不整合遮挡

不整合面遮挡型圈闭或汕气藏上耍发育于层序边界之下的高位体系域c 这种类型的泊气藏主要分布于湖盆边缘地带不整合界面发育的地区，近积式三角洲砂体向上常形成顶超，向厂终止于前三角洲泥岩，顶部由于湖平面厂降形成沉积间断面或不整合面，在下次沏泛过程中又被湖侵体系域稳定泥岩覆盖，在不整合面的9Z 合下形成Y 良好的封堵条件。在本次研究工区内这种油藏类型尚未发现，但么本工区以北井楼等泊出这种汕藏类型普遍存在。

二、层序地层学用于隐蔽油气藏勘探的思路、方法

综合总结我国陆相隐蔽油田勘探的总体勘探程序，并参考中国石油化工集团公司“九百”重点科技攻关项目。深层油气综合研究勺日标评价”对此的论述，可以将层序地层学用于隐蔽油气藏勘探的方法概括为“四定一综合”。“四定”就是定区带、定居系、定目标、走砂体，建立砂体地质模型；“一综合”就是对“四定“后钻探成功的砂体应州多项技术方法(主要包括沉积微相方法、高分辨率层序地层对比方法和利用多种地震参数的储居横向预测杖术) 进行团闭综合评价和隐蔽袖气藏勘探部署。

“四定”的内容具体如下。

1．定区带，确定砂体有利发育地区

对于断陷湖盆。重点是研究边界断层的rL 质、断团几何形态，分析古斜坡构造起伏变化与断层发育特征，确定扇体发育的最有利区带或地区。

2．定层系

利用高精度层序地层学方法划分地层层序，进行沉积体系分析，研究不向体系域的交荷变化，确定有利层段。其中斜坡扇和低位扇之耍发育在三级层序的低位域小。

3．定目标区块

利用高分辨率地震资料和测井、钻井资料，建立地震、测井和钻井岩心之问的对应关系和转化模式，进行沉积体系和沉积微相研究和高分辨率层序地层学研究，初步确定最有利的扇体或复合砂体的分布范围和顶面深度，研究其成减条件的优劣。

4．定砂体

描述砂体几何形态，建立砂体的切始地质模型，设计钻探日标。其中曾先要做的是通过目的层模型正演拟合法、波阻抗厦演法和声波、vLP 洲井等对砂体进行综合标定c 然后，利用道积分、频率扫描等方法对砂体进行识别、追踪和横向侦测

内此pJ 见，在隐蔽油气藏勘探的定层系和走目标区的过程中，层序地层学和沉积学研究具有非常重要的作用。由上计分析可知，征隐蔽油气藏的助探过秤中，应允分重视泌阳凹陷各个二级层序的低位域储集体，其应成为今后找寻地层、甘性油气颇的上要方向。其主要原因如下。

9低位域秒体发育十油水收纳、湖平面下降时期，秒体向盆地刀向推进距离远，常

常深入湖盆凹陷生汕区．与生油层互层沉积，只有汕源近、运移通畅的特点：

③砂体物世好。低伙域巾各种扇体祁水逼沉拟物颗粒粒度适中ll 通甘经过了较长XP 离的搬运和分异作用，阅而低位域时期各前缘砂体物性较好。另外．在基准面下降时原沉积覆盖于斜坡上的沉积物容易发生再沉积作用，形成深水浊积扇沉积。

⑦封盖条件好。一方面低位域砂体之上是湖泛泥岩，通常只行良好的封盖性能；另一方面，低位域时期在斜坡带易于形成下切沟道和低位屈沉积，出于下切沟通砂体向侧缘自然尖灭，非常容易形成侧向封堵．顶部又有湖泛泥岩的垂向封堵，所以下切沟道砂体具有形成隐蔽油气藏的得天独厚的条件；同时低伦扇砂体由于深人湖盆巾央地带，常为暗色泥岩所包围，易于形成岩性透镜体油藏c

据对北部斜坡带各油井出油层位统计pJ 知，该区油层绝大多数都位于各个层序的低位域中，表明这一领域具有巨大的找油潜／J c

本书以陆相层序地层学、沉积学、石油地质学为理论基础，以测井、地震等多种分析技术为手段，对泌阳凹陷主体部位核桃园组进行了层序地层划分对比、物源古水流体系、沉积体系、成藏模式和隐蔽油气藏勘探目标论证等研究。主要取得了以下成果和认识。

0利用地震、录井及取心等资料，通过对层序地层各级界面的识别和侧向追踪，对泌阳凹陷主体部位进行了层序地层划分和对比分析，建立了所合沉积地层的等时地层框架和核桃园组等时地层框架。将核桃园组划分为4个层序、12个体系域。

⑦综合分析岩心、古生物、地球化学、薄片等相标志，充分利用地震和测井资料，以层序地层研究巾划出的具有等时意义的体系域为作图单元，研究泌阳凹陷核桃国组各个时期的沉积体系类型、分布特征以及物源方向、古水深、t 水系、古盐度、古气候，从而进行全区的沉积相分析，恢复各层序的沉积环境格局，建立4种沉积体系类型：缓坡扇三角洲平原一下切沟道一低位扇沉积体系、缓坡扇三角洲一深水浊积岩沉积体系、陡坡扇三角洲沉积体系和近岸水下扇一湖底扇沉积体系。在此基础上，进行了沉积砂体类型及宰间展柯规律分析，探讨广不同层位储集砂体的时空展布。

⑦通过区域层序地层学和沉积体系综合研究，结合对泌阳凹陷不同构造单元内沉积条件和层序地层发育控制因素的分析，总结出7种沉积体系的层序地层、沉积综合模式。

④通过对于集外围地区、孙尚一程店地区的高分辨率层序地层学研究，结合重点层位的沉积微相、地震储层特殊处理分析，研究厂王集地区层序t 湖侵域、孙岗一程店地区层序II ＼III 低位域时期单砂体的时空展布，对隐蔽油气藏发育的有利地区进行了预测。

⑤在孙岗地区识别出两套下切沟道、低位扇沉积，通过地震资料特殊处理和钻、测井资料，利用可容空间图解法对下切沟道的形成机胆和充填过程进行了独到的分析，认为在泌阳凹陷巾下切沟道的形成主要受控于边界断层引起的基底沉降，共次为湖益边缘快速的沉积物供给c 泌阳凹陷中下切沟道形成的独特控制因素导致下切沟逞在充填上表现出特殊的“顺源堆积”方式。

⑥对层序地层学应用了隐蔽油藏勘探的思路和方法进行了归纳总结，提11j “四定一综合”的隐蔽油藏勘探方法。

⑦根据层序地层学的基本原理和本区层序地层学研究，总结出层序地层学应用十泌阳凹陷隐蔽油气藏勘探的3点新认识(在断层一岩性复合图闭成藏条件研究的基础上，提出“断层切香肠”成藏观点；在典型的湖侵域退积体研究的基础上提出湖侵域超覆体成藏观点，在孙岗一程店地区下切沟道识别和精细解副的基础上提出低伦的积砂体初泛面遮挡成藏观点)c