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苏丹迈卢特盆地Gassab油田Yabus_IV组地层沉积微相研究
2013-10-05 全球品牌网  于刚

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     1.区域地质概况

  迈卢特盆地是在中非剪切带右旋走滑构造背景下发育的一个中新生代内陆裂谷盆地,盆地位于位于苏丹的东南部,面积约为3.3×104 km2 ,分为5个凹陷和1个凸起,所有凹陷都呈现“西断东超”的半地堑形态[1]。Gassab 油田位于迈卢特盆地的中部,目的层Yabus组属于盆地裂陷中末期的古近系沉积,底部主要以含砾砂岩和粗砂岩为主,中上部主要以细粉砂岩和泥岩为主。Yabus组地层整体上是以上升旋回为主的长期旋回,对应3个中期旋回和8个短期旋回,本次研究的层段属于8个短期旋回中部的Yabus_IV组地层。

  2.物源方向分析及古地貌恢复

  物源方向分析及古地貌恢复在确定沉积物的位置、搬运路径以及沉积盆地演化的方面具有重要的意义。在研究Gassab油田古近系YabusIV组物源方向时,主要应用了砂岩百分含量法和地层倾角测井的方法。从YabusIV组的砂岩百分含量可以推测主要的物源方向是西南方向。通过对Gassab-E1井Yabus_IV组地层倾角测井成果的分析,其矢量点最多的方向表示主要古水流方向和沉积物搬运方向,也可以看出YabusIV沉积时主要的物源方向是西南方向。

  古地貌形态是控制沉积体系发育的重要因素之一。本次古地貌恢复研究是在基础地质研究的基础之上,通过对残留地层厚度、古水深和剥蚀厚度等关键参数的采集,应用回剥技术确定表征古地貌特征的参数,并通过三维可视化技术对古地貌形态加以恢复和表征。通过对迈卢特盆地Gassab油田构造背景、沉积特征的综合研究分析,认为研究区古地貌恢复需要的研究参数主要包括残留地层厚度参数、压实校正参数、古水深恢复参数。残留地层厚度主要以钻井揭示为主,并结合地震资料进行预测;压实校正参数主要以岩石压实模拟实验的参数为主,一般情况下,砂岩最终压实率为0.2,泥岩最终压实率为0.6-0.7;本区盆地的古水深主要根据沉积物的分布规律、沉积构造、古生物类型等方面的标志来确定。通过上述关键参数的确定,对研究区内大量关键井进行了地层厚度及古水深的恢复。通过古地貌关键参数的确定,我们恢复了在Yabus_IV组沉积之前的古地貌特征,可以看出当时的古地貌西高东低,从西南方向来的物源,主要流向东北方向,古地貌微弱的变化同时也控制了沉积体系的展布。

  3.相标志分析

  认识沉积相的前提是对相标志的识别,只有准确识别相标志,才能结合具体的沉积模式确定最终的沉积相。本次Gassab油田Yabus_IV组沉积相标志的确定主要依据沉积岩的岩性标志和地球物理标志。

  沉积岩的岩性标志主要包括沉积岩的颜色、碎屑成分、结构和构造等方面。通过岩心的观察,可以看到Yabus_IV组沉积物以砾石和砂为主,局部夹粉砂和粘土,形成 “砂包泥”的宏观沉积特征[2]。泥岩颜色以红褐色,浅灰色,偶见灰绿色,表明氧化和弱还原的沉积环境。同时据镜下薄片观察,碎屑颗粒分选中等,磨圆为次棱角状、次圆状,结构成熟度低-中等。粒度分布特征在概率图上呈三段式,C-M图以滚动和递变悬浮组分为主,主要反映了牵引流的沉积特征。根据岩心照片和成相测井资料,观察到研究区内发育交错层理、变形层理、波状层理、斜层理和冲刷面等沉积构造。

  地球物理标志常主要利用测井相标志,进行沉积相标志的鉴别。本次研究主要通过GR、RT、DT曲线等的形态来进行研究区内沉积相单元的识别,所对应的电测曲线形态主要可以分为钟形和箱型。钟形曲线幅度自下而上反映水流能量向上逐渐减小的正粒序结构或水进层序,代表辫状河河道砂体。箱型曲线顶底突变,对应岩性主要为细砂岩、不等粒砂岩及粉砂岩,中间夹有泥质隔层,反映的是沉积过程中水动力条件稳定、快速堆积的结果,辫状河心滩往往在电测曲线上呈现这种箱型的形态[3],同时多期河道重叠也会呈现箱型。

  4、沉积相类型与展布

  通过岩心、测录井及地震资料的综合分析,认为Yabus_IV组主要沉积体系类型为辫状河沉积。沉积物以砾石和砂为主,局部夹粉砂和粘土,形成 “砂包泥”的宏观沉积特征;层理类型具多样性,但以在层序底部出现块状或不明显平行层理砾岩,巨型槽状交错层理或大型板状交错层理砂砾岩为特征[4];粒度曲线和C-M图也符合辫状河沉积物的特征。在确定了沉积相类型之后,首先划分单井相和连井相,最后利用地震属性约束沉积相的平面展布,确定最终的沉积相展布特征。

  进行单井相研究的目的是垂向划分每口井的沉积微相类型与分布,认识沉积微相的垂向演化,应用单井相的划分结果研究连井相。通过单井相的划分共识别了以下四种沉积微相。

  辫状河河道沉积微相:沉积物主要为砾和砂组成,且砂多泥少,沉积物颗粒粗,其曲线形态组合为幅度较大的箱形、钟形,以块状韵律为主。

  辫状河心滩沉积微相:岩性主要以灰色含砾砂岩和砂砾岩为主,在上部夹有灰绿色或杂色泥岩。层间泥岩隔层及夹层少。在自然电位曲线上表现为齿化箱形和箱形,反映较强水动力条件。

  辫状河河道边缘沉积微相:研究区辫状河沉积中河道边缘砂体不很发育,平面上主要分布于辫状河道的两侧。研究区河道边缘砂体主要为粉砂岩、粉砂质泥岩的互层沉积,在自然电位曲线上呈指形,厚度薄,一般小于2m。

  辫状河泛滥平原沉积微相:属于一种相对较细的溢岸沉积,岩性以灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩为主。在电测曲线上,自然伽马和自然电位近于基线,基本无幅度差[5]。

  连井剖面相分析是在单井相分析的基础上,通过对比确定沉积微相在二维空间的展布特征[6]。本次研究在主构造方向上确定了7条连井剖面,在次要构造方向确定了3条连井剖面,精细的刻画了每一条剖面的沉积微相展布特征。在对单井相及剖面相分析的基础上,综合砂岩百分含量图、地震属性图、地层切片图,绘制了Yabus_Ⅳ组的沉积相平面展布图。通过沉积相平面展布可以看出,Yabus_Ⅳ组地层沉积时期,沿着西南方向发育主河道,西北部发育次级河道,主河道存在大面积心滩,且河道之间存在一定的泛滥平原。

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