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Karakuduk油田海陆过渡相沉积演化规律

2020-04-25魏广仁

云南化工 2020年2期
关键词:基准面潮汐泥岩

魏广仁

(中石化新星 (北京)新能源研究院有限公司郑州分公司,河南 郑州 450016)

1 油田概况

Karakuduk油田位于阿勒斯坦构造带北部,属于杜兰斯地台西部隆起凹陷带的北-乌斯丘尔特体系。油田的构造形态为一东西走向的长轴背斜,整体受断层控制,局部受岩性控制,圈闭面积约66km2。油层分布在侏罗纪的卡洛维阶的、巴通阶、巴柔阶,并分布在10个油组(Ю-I至Ю-X),主力含油层位为卡洛维阶的Ю-I、Ю-II油组;油水关系比较复杂,不同的油组、不同的块具有不同的油水界面,平面上构造高部位为油,低部位为水。油藏类型为层状、背斜型、构造-岩性遮挡油气藏。油藏埋深在2600~3200m,油田石油地质储量为 В+С1:6593.45×104t,С2:726.17×104t;可采储量为 В+С1:2293.5×104t,С2:117.82×104t。

2 地层层序及小层划分与对比

2.1 层序界面及地层划分

界面识别是划分层序和进行区域等时对比并建立时间一地层格架的依据。在高分辨率层序地层学理论体系中,完整的基准面旋回由基准面上升和下降2个半旋回时间单元叠加而成,分界线分别相当于基准面上升至高点位置后折向下降的转换面——海(湖)泛面,或下降至低点位置后折向上升的转换面——沉积面。前者为具重要等时对比意义的海泛面,在大范围内等时对比性好;后者为旋回界面,通常表现为不同成因和产出规模的沉积界面。Karakuduk油田侏罗纪的卡洛维阶、巴通阶、巴柔阶Ю-I至Ю-X油组主要发育海泛面及冲刷侵蚀面2类层序界面。

运用多层次基准面旋回和可容空间变化原理,以及由基准面变化导致的沉积地层记录和层序界面类型、规模及地层叠加样式的差异,侏罗纪的卡洛维阶、巴通阶、巴柔阶的Ю-I至Ю-X油组划分为3个中期基准面旋回和37个短期基准面旋回

2.2 层序地层精细对比

针对海陆交互相三角洲沉积体系,通过高分辨率层序地层学、沉积学等基本原理和方法,综合运用钻井与地震资料,对Karakuduk油田侏罗纪的卡洛维阶、巴通阶、巴柔阶的Ю-I至Ю-X油组海陆交互相三角洲沉积体系进行了多级次基准面旋回的划分和等时对比,划分出3个中期基准面旋回和37个短期基准面旋回。以单井剖面的各级次基准面旋回划分为基础,选取短期基准面旋回为单位,进行高分辨率层序地层对比并建立了相应的地层格架。

3 储层沉积微相

综合岩心综合分析报告和岩心分析化验资料等多种资料,基于区域沉积体系研究,明确研究区的沉积体系类型、沉积微相类型和沉积模式。综合分析岩石类型、岩相类型、测井相特征、砂岩厚度特征,平面展布特征,确定了研究区的沉积环境特征、沉积体系类型、沉积微相类型以及纵向上各层的沉积相带展布及演化规律。

3.1 区域沉积背景资料及沉积模式

1)区域沉积背景,北乌斯丘尔特盆地西部巴柔阶古地理资料表明,研究区处于西部坳陷的东北部,目的层为层状的砂泥岩互层特征,根据广泛分布的生物扰动细砂岩相、生物扰动泥岩相和局部的贝壳层相等典型相标志将其沉积环境判定为海相环境中的河口湾相沉积。

2)沉积模式,结果表明,河口湾为河流入海口受到潮汐作用破坏后,河口扩大成喇叭口状的沉积区域,典型的现代沉积实例为巴布亚湾地区河口湾环境,此外,我国东南部的上海、江苏和福建沿海也发育多个典型的河口湾环境。河口湾环境中多发育潮控三角洲沉积,主要由三角洲平原潮坪沉积、河道、潮汐砂坝、潮流涌道(潮沟)等相带组成。其中,在近岸位置主要发育河流作用为主的沉积类型,如河道、三角洲平原潮坪;在近海位置,潮汐水动力条件强,发育潮汐砂坝、潮汐涌道等沉积类型,其中潮汐砂坝呈条带状,长轴顺潮流方向分布,潮汐涌道为潮汐砂坝之间的空隙,为潮汐水流向岸流动的通道。

3.2 岩石、岩相类型与特征

1)岩石类型,岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。从1、2砂组岩石颗粒组分上看,岩石中岩屑比例最高(17%~41%),同时含有较高比例的碱性斜长石(14%~19%),反映了砂岩成分成熟度较低的特点。

从不同岩相岩石组分分布特征来看,交错层理砂岩的长石含量最低,细砂岩与泥岩互层相的长石比例最高,而生物扰动细砂岩相中的长石比例在两者之间,反映水动力条件相对较弱。

2) 岩相类型,研究区岩心描述研究表明,研究区发育生物扰动细砂岩相、细砂岩与泥岩间互相、交错层理砂岩相、贝壳层和生物扰动泥岩相五种岩相类型(图1)。

图1 岩相类型图

3.3 沉积相类型及特征

区域沉积资料、砂岩厚层分布特征、测井曲线特征、有限的岩心资料和多项岩心分析化验资料的综合分析结果表明,研究区目的层的沉积环境为低能量海岸环境沉积,进一步可划分为河口湾沉积体系、潮坪沉积体系和障壁岛三种沉积体系。各沉积体系内的微相类型及特征如下所述:

1)河口湾相,①河道微相:灰色细砂岩,GR曲线呈箱型或钟型,发育交错层理砂岩相。②河道间:GR曲线呈中低幅-中幅齿形。③潮汐砂坝:灰色、深灰色细砂岩,多发育均质层理,局部发育生物钻孔构造。GR曲线呈反韵律,纵向上表现为多个反韵律叠加,反韵律之间1~2m泥岩夹层发育,多发育潮汐层理。④潮汐涌道:GR曲线呈中等幅度,齿形曲线,砂泥岩互层沉积,砂岩厚度2~3m,位于河道以外受潮汐作用控制的河口湾环境,是潮汐作用于河口位置的水流通道,呈不规则片状分布,潮汐砂坝呈分散状镶嵌之上。涌道宽度变化较大,潮汐砂坝密集发育区,涌道宽度与砂坝宽度相当,相反则较宽。

2)潮坪相,潮坪又称为潮滩,发育在波浪能量低的、具有明显潮汐周期的平缓倾斜的海岸地区,或形成与泻湖边缘、河口湾和受潮汐影响的三角洲沉积地区。它可分为潮上带、潮间带和潮下带,其中潮间带是主要部分。

潮间砂坪:砂泥岩互层沉积,GR曲线呈锯齿箱型,中等幅度(,平面上多呈不规则片状分布在障壁岛向岸一侧。潮间泥坪:泥岩为主,夹少量的薄层细砂岩,GR曲线呈齿化直线型,平面上呈不规则片状分布。

3)障壁岛相,①障壁岛砂:为研究区内的厚层均质砂岩,岩性为细砂岩,GR曲线呈齿化箱型,厚度5~49m,最大钻遇厚度49m。②临滨:水动力条件相对较弱,砂岩厚度较小,垂向上呈砂、泥岩互层沉积,常具有海退型和海进型,其中,海退型具有反韵律特征,GR曲线中低幅度为齿化-锯齿斜线,由下而上GR曲线幅度增大;海进型具有正韵律特征,GR曲线中低幅度,齿化-锯齿斜线,由下而上GR曲线幅度减小,178井Ⅹ-a层为典型的海进型的临滨亚相。平面上临滨亚相多位于障壁岛靠海一侧,呈片状分布,范围较广。

3.4 沉积微相展布及纵向演化

从各层沉积相平面展布特征来看,Ⅰ~Ⅹ砂组为一个水体变浅又变深的过程,且可明显的分为两种沉积特征:Ⅹ~Ⅶ-Б砂组发育障壁岛沉积体系,主要发育障壁岛及障壁岛向海一侧的滨岸相沉积,发育两个完整的海侵-海退过程,整体上为一个水体变浅的过程。其中,障壁岛砂丘呈条带状,厚度可达49m,宽度近5km,长度可达18km,长轴为北西-南东向,以Ⅶ-Б、Ⅷ-А2和Ⅹ-А最为典型。Ⅶ-А~Ⅰ砂组发育河口湾环境下的潮控三角洲前缘,Ⅶ-А~Ⅴ砂组整体为一个水体变浅的过程,而Ⅳ~Ⅰ砂组整体为一个水体加深的过程。河道砂体位于研究区北部、东北部边缘区域,局部层位可延伸至研究区中部,西南流向。受到潮汐作用进退和河道迁移变化的影响,部分层位未钻遇河道微相。潮汐砂坝多呈北东-南西向条带状分布,潮汐涌道分布在潮汐砂坝之间 (图 2)

图2 Karakuduk油田沉积模式图

4 主要认识

1)Karakuduk油田侏罗纪的卡洛维阶、巴通阶、巴柔阶的Ю-I至Ю-X油组海陆交互相三角洲沉积体系划分3个中期基准面旋回和37个短期基准面旋回。

2)Karakuduk油田侏罗纪储层上下发育两种不同沉积特征,上部为河口湾-潮控三角洲相、潮坪相,下部发育障壁岛-滨岸相沉积;发育河道、河道间、潮汐砂坝、潮汐涌道、潮间砂坪、潮间泥坪、障壁岛、临滨等微相;主要储层河道砂体纵向上频繁迁移,障壁岛砂体纵向上叠合性好,潮汐砂坝零散分布;

3)充分利用沉积微相研究成果,依据小层沉积微相变化、剩余油分布及叠置关系,完善注采井网、提高储量动用程度,为提升油田开发效果提供科学有效方案。

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