壹、鉆井層序地層劃分
根據測井剖面和測井曲線組合系列(自然電位、電阻率和自然伽馬)特征,古近系可劃分為7個長期基準面旋回(圖3-4)。它大致相當於第三系傳統地質分層中的“地層”,但具體的分層界線卻大不相同。
LSC1(相當於路樂河組E1+2l):底界面與下伏中生界不整合;頂界面為明顯的河道下切沖刷面;底礫巖發育在底界面之上,以厚砂礫巖的發育為特征。層序下部以砂礫巖為主,上部變薄,為礫石砂巖與砂質泥巖或砂巖、粉砂巖與泥巖互層。內沈積旋回性非常明顯,每個旋回均顯示沖積扇的退積作用。總的來說,它是由沖積扇辮狀河疊加退積形成的明顯正旋回,反映了由於盆地基底沈降而導致的基準面區域性擡升。總體電特性為:下部表現出明顯的高電阻低自然伽馬特征,向上電阻逐漸減小,自然伽馬值增大。大致可分為兩段:上段為平直段,波動不大,反映上段泥質巖增多;下段波動較大,表明粗碎屑巖增加。在100 ~ 200 m底部出現高阻層,反映了E1+2底部厚砂礫巖的發育。
圖3-4沈86井三級層序地層劃分及生儲蓋組合分析綜合圖
LSC2(相當於下幹柴溝組下段E3x1):該界面底部河道有明顯下切,頂部界面為明顯河道沖刷的產物。在底部界面之上,北部邊緣壹般發育壹套砂礫巖(粒度壹般向上變細),或薄互層砂巖和泥巖,或泥巖和砂質泥巖夾砂和粉砂巖。顏色以棕紅色為特征。盆地邊緣帶上部為不等厚的砂礫巖和砂質泥巖互層。該旋回主要由辮狀河和辮狀河溢流相沈積形成。電性特征:底部砂礫巖對應明顯的高阻層,向上電阻率值逐漸降低。古生物:E3x1頂部附近出現了壹塊標準化石天南星科。
LSC3(約相當於下幹柴溝組上段E3 x2):該旋回的底界面在黔西、馬海和南八仙地區具有明顯的河道作用,其上發育厚層砂礫巖夾泥巖或與泥巖不等厚互層。冷湖地區河道功能減弱,有時表現為低旋回沈積的轉化面。本旋回的砂巖層較下旋回相對發育,為砂礫巖和泥巖不等厚互層或以砂礫巖為主的厚層。電性:底部發育中高阻低自然伽馬段(幾十米),向上電阻減小,自然伽馬值增大(潛伏西區)。冷湖4、5區巖性較薄,但界面上部電阻率值也明顯高於其下伏地層(如冷科1井、沈86井)。南八仙、馬海和北嶺丘地區的自然電位表現出高滲透層集中發育的特點。這壹旋回往往包含幹柴溝組輪藻的常見組合:中國輪藻-幼輪藻和青海輪藻。例如,在南八仙地區的循環中,集中了中國輪藻、中國輪藻、微小輪藻、紅色輪藻、梨形輪藻和卵形輪藻。
LSC4(約相當於上幹柴溝組N1s):該旋回的底界面是黔西地區和南八仙地區河道下切的產物,其上有壹段厚度較小的砂礫巖和泥巖互層段,粒度向上變細,主要是由於基準面上升的半旋回。電阻值低於較低周期的電阻值,並逐步降低。在盆地中心附近,由於巖性變薄,界面不清晰。但這壹旋回多為全井細粒段,顏色較深,在濱淺湖相(如E 2井、冷科1井、鬥2井等)中有灰色或淺灰色泥巖層。).有時是由古生物介形類(如中介形類、中介形類和輪藻類)和巖性特征共同決定的。例如,在南八仙地區,旋回往往包含半圍隔,青海輪藻和張炬河東輪藻開始出現在底部界面附近。
LSC5(約相當於下油砂山組的N2y1):在底界面之上,多為河道作用相對發育的地段。整體上也是壹個各井巖性較細的層段。靠近中心的鉆孔為泥巖與粉砂巖、砂巖的薄互層,下部為暗色,有濱淺湖相灰色泥巖發育段(如E 2井、沈虎1井等)。).與下伏旋回不同,這種旋回大多是對稱的(即下降半旋回發展),表明盆地凹陷開始減弱。
LSC6(約相當於上油砂山組N2y2):底界面多位於隆起處,阻力明顯。在邊緣或物源充足的地區,界面有時顯示巖性和電性特征反映的地層疊加樣式的轉換(如昆1井和鬥2井等)。).中心附近巖性較細,電阻率略低於下伏旋回。
LSC7(相當於獅子溝組N2s3):北緣本輪鉆井較少。已鉆井的電性特征不明顯,主要根據地震和巖性資料確定。邊緣底界面顯示明顯的不整合特征,界面上方發育厚礫巖(如昆1井)。盆地中心附近巖性較細,底界面多位於阻力明顯的隆起部位(如貝1井)。
二、地震層序地層劃分
盆地北緣第三系大部分地層在北緣主體部分呈整合或假整合接觸關系,界面接觸關系只能在邊緣區域確定。第三系主要發育的地震反射界面如下:
TR:它是三級系統的底層接口,具有明確的特征(如上所述)。
T5:為魯勒河組(E1+2l)與下幹柴溝組下段(E3x1)的界面,能量強,連續性好。整個區域是穩定的,易於識別和跟蹤。是E3x1底部礫石與下伏砂巖、泥巖之間的反射,是該區的壹個平行不整合界面。
T4:是下幹柴溝組上段和下段(E3x2和E3x1)之間的界面,該界面的特征不清楚。主要基於鉆井剖面上的界面標定,是壹個大規模的進積和退積轉換面。
T3:為下幹柴溝組上段(E3x2)與上幹柴溝組(N1s)的界面,能量中等。連續性好,平行於上下地層,是壹個完整的界面。
T2:是上幹柴溝組(N1s)和下油砂山組(N2y1)的界面,能量不強。中等連續性,平行於上、下地層,是壹個完整的界面。
t′2:為下部油砂層(N2y1)與上部油砂層(N2y2)的界面,能量中等。它具有良好的連續性,是壹個與上下地層平行的壹體化界面。
T1:是上油砂山組(N2y2)和獅子溝組(N2s3)之間的界面,由2 ~ 3個連續的強相組成。整個區域是穩定的,易於識別和跟蹤。界面頂部和底部可見疊加和截斷,為局部不整合。
T0:是獅子溝組(N2s)和第四系(Q)的界面,有壹組連續的強反射。整個區域穩定,易於識別和追蹤,可以看出界面下的切割和界面上的超現象是壹個區域的不整合面。
根據上述八個界面,第三系可劃分為七個地震層序。根據井震對比,分別對應LSC1、LSC2、LSC3、LSC4、LSC5、LSC6和LSC7鉆井循環。
上新世末喜馬拉雅晚期構造運動結束了柴達木盆地的坳陷發展階段,盆地褶皺擡升,第三系遭受不同程度的侵蝕,因此盆地北緣第三系保存程度的區域差異非常明顯。例如,在冷湖構造帶,地層的保存程度明顯不同:第三紀地層從西北向東南逐漸變新,保存程度變好;南八仙地區中新世N2y2以下地層得到了保存。紅山斷陷E3以上地層大部分受到侵蝕。馬海構造隆起板塊僅保存了N1以下的部分地層。鑒於上述情況,地層對比大多選擇在地層保存情況相似的二級構造單元。至於高分辨率層序地層對比,由於鉆井分布不均勻(區域鉆井稀少)、地震資料質量差和缺乏高分辨率地震資料,僅在二級構造單元或相鄰構造單元之間進行。
在鉆井、測井和地震資料的基礎上,通過層序界面的識別和與相鄰構造單元鉆井的反復對比,提供了北緣地區主要鉆井層位的數據表。
第三,建立第三紀地層層序
根據鉆井層序地層和地震地層劃分結果,將北緣地區新生代劃分為兩個構造基準面旋回。構造基準面旋回的形成和發展與盆地的構造沈積演化階段相對應,壹般以區域分布的不整合為界。其內部可進壹步劃分為七個長期基準面旋回。長期基準面旋回的形成與區域或局部構造運動有關,或以局部不整合為界,或表現為明顯的沈積改造面。其內部可分為壹個低階基準面旋回,這裏稱之為“中基準面旋回”。中期旋回的形成和發展不僅與局部構造運動或斷裂活動有關,還受沈積物補給變化的制約,因此常表現為沈積體的進積或退積。旋回特征在構造單元的邊緣地區尤為明顯。上述多級基準面旋回運動導致相應多級沈積旋回的形成(表3-2)。
表3-2第三紀地層層序劃分
(1)下構造旋回:形成於喜馬拉雅早期構造幕。旋回的底界面是燕山晚期形成的第三系和中生界之間廣泛發育的截斷不整合。頂界面是喜馬拉雅早期運動形成的漸新統(E3)和古新世(E1+2)之間的不整合,在北緣大多顯示假整合。柴達木盆地的構造旋回發育於中、新生代盆地性質轉換時期,由長期基準面旋回LSC1(呂勒河組E1+2l)組成。總體分布特征表現為中生代末構造運動對古地貌的充填和充填。內部可識別4個中期基準面旋回,中期旋回可在同壹構造單元或相鄰構造單元的同壹沈積體系中進行對比。
(2)上構造旋回:形成於喜馬拉雅中期。底界面是與下伏旋回的假整合界面,頂界面是喜馬拉雅運動晚期形成的第四紀(Q1+2)與上新世(N2s)之間的截斷不整合。旋回形成於整個盆地的坳陷期,並呈現出大規模的對稱旋回。從長期基準面旋回LSC2(下幹柴溝組下段E3x1,可進壹步分為兩個中期基準面旋回)、LSC3(下幹柴溝組上段E3x2)、LSC4(上幹柴溝組上段N1s)、LSC5(下油砂層N2y1)和LSC6(上油砂層)來看。基準面上升期由下幹柴溝組上段E3x2和上幹柴溝組N1s組成。基準面下降期由下部油砂層N2y1、上部油砂層N2y2和N2s獅子溝組組成。基準面升降的過渡位置從N1s的上部發展到N2Y1的下部。
四。沈積體系和儲層分布
始新世以來,印度板塊與亞洲板塊接觸碰撞形成的喜馬拉雅運動及其構造背景(喜馬拉雅運動早期、中期和晚期)使柴達木盆地第三紀湖盆沈積演化經歷了發生、發展和消亡三個階段。古近紀早期古近紀,始新世-漸新世:印度板塊開始向歐亞板塊俯沖,昆侖山和阿爾金山強烈隆起,盆地基底沈降。早侏羅世斷陷盆地填平後,沈積範圍擴大,古近紀湖盆開始發育。古新世至始新世早期,由於氣候幹旱,盆地北緣和西部地區沈積了壹套以紅色粗碎屑巖為主的沈積建造。始新世中晚期-漸新世和中新世沈積時期:氣候變得稍潮濕,盆地的凹陷性增強,湖盆的水域面積明顯擴大。盆地的沈降中心和沈積中心形成於昆侖山與阿爾金山之間的夾持帶,盆地西部茫崖坳陷發育以厚層灰色泥巖、鈣質泥巖和泥灰巖為主的深水湖泊沈積。同時,盆地北緣古近系沈積了壹套以洪積-沖積邊緣相為主的地層,顏色較紅,巖性較粗。進入中新世後,盆地的沈積中心向東北移。因此,北緣中新世明顯變薄,以河流沖積平原相為主,靠近盆地中心發育濱淺湖相。晚中新世-上新世沈積期:湖盆開始萎縮,盆地西緣和北緣沈積中心明顯東移。西部沈積了壹套含石膏鹽的湖相蒸發鹽建造,而北部邊緣形成了向上逐漸增厚的以沖積相為主的沈積層序。到第四紀沈積時期,盆地的沈積中心已移至東部的三湖凹陷。
第三紀時期北緣氣候相對幹燥,沈積古地形總體呈向南傾斜的緩坡,因此河漫灘紅色碎屑巖廣泛發育,局部出現濱淺湖相。根據地質、測井和地震資料的沈積相綜合分析,在北緣識別出五個受北部山地系統控制的物源系統,即從西北通過昆1井的沖積扇系統(該物源系統影響範圍有限);以小賽什騰山為物源的沖積扇-邊形河流沈積體系(主要發育和影響黔西、冷湖3號、4號和5號地區);以賽石騰山為物源的沖積扇-辮狀河沈積體系(前緣可達冷湖5號、6號、7號及其以南地區);賽什騰東部發育河流-沖積平原-三角洲沈積體系,經尕西地區進入盆地;它可能是壹個以呂梁山為物源的河流-沖積平原-三角洲體系,經過尕丘南部到達馬海地區(第三紀早期的沖積扇體系,構成馬海、南八仙和北嶺丘地區的物源供應)。上述主要物源系統發育於中、早第三紀,控制了北緣中西部地區不同時期儲層的時空分布。
1.路樂河組(LSC1)沈積體系及儲層分布
該組地層厚度自西南至賽什騰山前北緣主體部分逐漸增厚。冷湖構造帶北部最大厚度約為500~1400米,昆特依凹陷南部敖包梁-葫蘆山地區厚度可達2000米..
該時期為第三紀坳陷早期,氣候幹旱,沈積體系以沖積扇和辮狀河-河漫灘為主。山前帶主要為沖積扇體系,如黔西地區。扇前發育辮狀河-河漫灘體系,如冷湖四區和五區、南八仙區和馬海區。敖包梁二區和三區巖性較細,主要為河漫灘相沈積。該組地層的縱向特征是壹套棕色或紅色砂質泥巖、泥巖和紅棕色砂礫巖,具有不等厚的互層沈積。整體上看,粒度底部粗、頂部細,但內部具有明顯的旋回性特征。由於整個盆地處於沈降的早期階段,沖積扇的回生和疊加特征明顯,特別是在盆地邊緣附近。從遷西地區和冷湖4號構造(11-遷參2井-賽深1-深86井-深17井)的對比剖面可以清楚地看到這壹時期的沈積特征。
該組地震反射特征如下:下部為壹套連續的強振幅地震相,根據井震標定結果,應代表壹套以砂礫巖為主的辮狀河沈積;上部為壹套連續弱反射的地震相,表現為壹套泥質泛濫平原沈積。沖積扇在盆地邊緣發育,其特征是地震剖面上的前積反射(230線)。
上述沈積特征決定了除北緣中部外,路樂河組大部分地區巖性較粗。儲層的主要成因類型為沖積扇碎屑巖、辮狀河道和扇緣席狀砂。沖積扇砂礫巖主要分布在黔西地區和賽什騰山前。沖積扇辮狀河礫石體分布在冷湖三區、四區和五區。辮狀河和漫灘礫石主要分布在南八仙-馬海地區。儲層物性也較差,如11井孔隙度壹般為8.2% ~ 12.2%;最小滲透率為3.8×10-3μm2,最大滲透率為162.7×10-3μm2,壹般為11.9×10-3 μm 2 ~ 34.6×10。這是壹個低孔隙度和低滲透率的油藏。
2.下幹柴溝組(LSC2+LSC3)沈積體系及儲層分布
與下福路樂和組相比,下幹柴溝組最大厚度分布區向北移動。壹般來說,在向南緩坡的背景下,厚度從北向南增加。冷湖構造帶北坡非常平緩,地層厚度為1000 ~ 1600米,最大厚度為2000~3000米,分布在昆特依凹陷、冷湖6號和7號以南、胡亞湖以北。
(1)下幹柴溝組下段(LSC2)沈積體系及儲層分布。在基準面上升時期,以沖積扇體系的退積為特征,粒度粗而相帶窄。在基準面下降期間,沖積扇具有強烈的前積作用,這顯著增加了盆地中粗陸源碎屑的供應。由於氣候幹旱,除邊緣地帶的沖積扇外,研究區仍為辮狀河漫灘沈積,基本不發育湖泊。由於大型水系不發育,河流泛濫頻繁,河漫灘沈積明顯,因此是壹套大型紅色泥質巖砂巖和粉砂巖沈積。該時期發育的沖積扇體系主要分布在小賽什騰山前(172線)的黔西-冷湖四區昆特依凹陷沈詩15-昆1井區,以及賽什騰山東段山前(230線前積反射)和馬海區東側(85320線前積反射)。其余大部分地區為辮狀河-河漫灘沈積(E 3井,3071 m河漫灘;1潛水井1333米洪積扇;北1井3673米辮狀河道)。沈積體系的特征決定了這組沈積物的粒度比下伏地層的粒度細。儲層仍以辮狀河砂巖為主,但主要分布在本區。
(2)下幹柴溝組上段沈積體系及儲層分布。盆地氣候變得略微潮濕,盆地基底繼續下沈。阿爾金山和昆侖山強烈沈降的西部地區湖泊面積擴大,出現了水體較深的半鹹水湖泊區。湖泊區也見於盆地北緣南部,但水體較淺,主要為濱海和淺水湖泊。例如,敖包梁地區主要沈積壹套紫灰色或灰色泥巖和砂質泥巖、灰色或棕色粉砂巖和泥質粉砂巖,夾少量灰色泥灰巖、灰色砂巖和砂質灰巖,偶見炭質泥巖和泥質白雲巖。盆地邊緣地區(如昆1井區、小賽什騰山前的黔西地區、賽什騰山東段的山前地區)發育沖積扇。扇體之間以及扇體與湖相沈積之間發育辮狀河泛濫平原,局部低窪地區出現泛濫盆地(如雀坎1井區)。在盆地的東側,出現了壹條來自東北方向的大型河流-沖積平原體系,並在南八仙地區進入湖泊形成三角洲(仙3井2900 ~ 2910 m)。地震相和鉆井相分析表明,河流分別從東北方向和東方向進入湖區。河流具有曲流河-低彎河(測線1001)的特征(馬山1-仙3井對比圖)。在北嶺丘地區,由於湖水轉化為湖砂體,形成了淺水湖灘(井北1)。
圖3-5柴北緣西段下幹柴溝組下段(E3x1)沈積相分布示意圖。
圖3-6柴北緣西部下幹柴溝組上段(E3x1)沈積相分布示意圖。
圖3-7柴北緣西部上幹柴溝組(N1s)上段沈積相分布示意圖。
3.上幹柴溝組沈積體系及儲層分布。
北緣該組沈積厚度壹般為1000 ~ 1800米,冷湖構造帶地層厚度為800 ~ 1000米,向北向南增厚,厚度最大的地區仍是昆特依凹陷和冷湖6號、7號以南地區..
這組沈積物的粒度明顯比下伏地層的粒度細。湖盆範圍進壹步擴大,是柴達木盆地北緣第三系最大的洪泛期。錢斌湖的主體湖區與下幹柴溝組的沈積時期大致壹致,但進壹步向北和向東擴展,主要發育在昆特依凹陷的中部和東部、巴隆的馬海湖以及南巴縣和馬海地區。東部大型河流三角洲體系相繼發育,南八仙河流三角洲沈積向東北方向退縮至馬海隆起西南。在南八仙地區,三角洲和淺湖交替沈積(仙3井1920 m和仙9井1710m)(951183線N1具有三角洲進積反射的特征,961178)。三角洲分布廣泛,水生三角洲部分發育(1183河流沖積平原和水生三角洲地震反射特征不同)。北嶺丘-南八仙附近仍有海岸沙灘沈積。中國中北部西段北緣發育的沖積扇進壹步後退,辮狀河-河漫灘發育區仍處於扇體之間和扇體與湖泊沈積之間,部分為泛濫盆地。研究區東北部仍然是壹個大規模的河流-沖積平原發育區,曲流河沈積的反射特征在地震剖面上呈透鏡狀、疊瓦狀和S形斜線(在81101測線的288至300個樁之間發現曲流河反射)。
4.下油砂山組(LSC5)沈積體系及儲層分布
該組地層分布的總體特點是西薄東厚,中部構造帶薄,南北兩側厚。冷湖3號、4號構造和5號構造西端的下油砂山組被剝蝕,冷湖6號、7號至南壩線的構造沈積也較薄,約600~1000米..厚度較大的區域分布在冷湖7號-南八仙構造的南北兩側,北部厚度為1000 ~ 1400 m,南部厚度為1000 ~ 2000 m。
沈積早期,下油砂山組北緣仍有湖泊區,其分布仍在冷湖構造帶和南八仙以南地區,但湖泊面積略有縮小,湖盆南移。湖區的主體壹般分布在鄂博梁、葫蘆山、胡亞和南八仙地區及其以南地帶。漸新世以來,南八仙地區長期的河流-三角洲相互作用減弱,逐漸被泛濫濱淺湖相和近岸沖積平原相取代。該組沈積晚期湖盆明顯充填,盆地邊緣向中心推擠。如冷湖六區沖積扇辮狀河的進積非常明顯。
中新世中期以後,青藏高原持續隆升,盆地西部基底擡升幅度較大。在整體由西北向東南平緩傾斜的古地形背景下,上油砂山組地層厚度向東南方向增厚,壹般厚度為600 ~ 1500米。賽什騰凹陷東部和冷湖6號、7號以南有兩個厚層分布區,地層厚度可達2000 m。
到獅子溝組沈積時期,地層厚度仍為西北薄,東南厚。壹般厚度為400~1000米。最大厚度為1600 ~ 1800 m,由於北緣西北端進壹步擡升,最大厚度分布區向東南移動,分布在賽什騰凹陷東部和冷湖七號-南八仙線以南,厚度可達1800 m。冷湖構造帶地層全部剝蝕。