下刚果—刚果扇盆地中新统层序地层格架内重力流沉积体系特征、演化及其控制因素

针对下刚果—刚果扇盆地中新统重力流体系内部结构及演化特征等问题,开展了层序地层划分、重力流体系沉积特征阐述及控制因素讨论的研究。综合利用地震、测井、岩心等资料,在建立高精度层序地层格架的基础上,识别区内重力流沉积的岩相特征、构成单元,揭示其沉积演化过程并探讨其控制因素。研究表明,区内中新统可划分为4个三级层序(SQ1、SQ2、SQ3、SQ4),所发育的重力流沉积在岩性上主要为硅质碎屑和泥质岩等,沉积单元主要包括水道内部滑塌变形层,块体搬运沉积、重力流水道充填、天然堤-溢岸沉积和前缘朵叶体沉积等。早中新世(SQ1)区内多发育鸥翼形、弱受限—不受限的沉积型水道-堤岸复合体和朵叶体等,中中新世早期(SQ2)区内多发育W形、弱受限的侵蚀-沉积型分支水道(多期叠置),中中新世晚期(SQ3)区内多发育U形、受限的侵蚀型水道,晚中新世(SQ4)区内多发育V形、深切的侵蚀型孤立水道。气候变冷、海平面持续下降,致使研究区由下陆坡-盆底到下陆坡、中陆坡和上陆坡,进而影响了重力流作用的强弱。西非海岸发生的3次构造抬升作用和气候变冷,为重力流沉积的发育提供了充足物源。盐构造的多期活动,对重力流沉积的发育具有重要改向、限制、封堵或破坏等作用。明确下刚果—刚果扇盆地中新统大型重力流沉积体系特征、演化及其控制因素,可为研究区内深水油气勘探工作提供一定的借鉴。     

西非下刚果盆地深水水道沉积特征及控制因素

深水水道体系是从大陆斜坡到深海盆地“源-汇”系统的重要组成部分,也是当前国际深水油气勘探的重要储层类型。对下刚果盆地中新统深水水道沉积特征、充填演化和控制因素的研究有助于加深对盆地动力学过程的认知和提高深水储层的预测精度。通过应用三维地震、测井和录井资料综合分析,基于层序地层学、地震地层学和地震地貌学研究的技术方法和手段,对下刚果盆地中新统高精度层序地层格架、深水沉积单元、深水水道发育类型、复合水道体系发生、发展、衰退和消亡的演化过程,以及控制因素进行了深入研究。结果表明：下刚果盆地中新统地层以最大水退面和初始水进面为层序界面,可以划分出14个四级层序,其中四级层序SQ1L,SQ2L,SQ3L,SQ4L,SQ5L,SQ6L和SQ7L是深水水道发育的主要时期。深水水道具有侵蚀界面、水道充填、内天然堤、外天然堤、末端朵体、远洋沉积和滑塌块体7类深水沉积单元,其中水道充填和末端朵体是砂质沉积单元。研究区深水水道可以划分为单期下切、单期加积、垂向加积复合、侧向迁移复合4种基本类型,其中垂向加积复合水道和侧向迁移复合水道同时出现在四级层序SQ7L内,指示了水道充填演化中“自旋回”因素的控制作用。在此基础上,提出构造隆升是形成深水富砂水道体系的原动力,西非海平面变化控制着三级层序的发育,制约着深水水道复合体的发育规模。气候由温室转变为冰室的交替变化控制了深水砂质重力流沉积和深海泥质沉积的四级层序发育部位。     

下刚果—刚果扇盆地中新统层序地层格架内重力流沉积体系特征、演化及其控制因素

针对下刚果—刚果扇盆地中新统重力流体系内部结构及演化特征等问题,开展了层序地层划分、重力流体系沉积特征阐述及控制因素讨论的研究。综合利用地震、测井、岩心等资料,在建立高精度层序地层格架的基础上,识别区内重力流沉积的岩相特征、构成单元,揭示其沉积演化过程并探讨其控制因素。研究表明,区内中新统可划分为4个三级层序(SQ1、SQ2、SQ3、SQ4),所发育的重力流沉积在岩性上主要为硅质碎屑和泥质岩等,沉积单元主要包括水道内部滑塌变形层,块体搬运沉积、重力流水道充填、天然堤-溢岸沉积和前缘朵叶体沉积等。早中新世(SQ1)区内多发育鸥翼形、弱受限—不受限的沉积型水道-堤岸复合体和朵叶体等,中中新世早期(SQ2)区内多发育W形、弱受限的侵蚀-沉积型分支水道(多期叠置),中中新世晚期(SQ3)区内多发育U形、受限的侵蚀型水道,晚中新世(SQ4)区内多发育V形、深切的侵蚀型孤立水道。气候变冷、海平面持续下降,致使研究区由下陆坡-盆底到下陆坡、中陆坡和上陆坡,进而影响了重力流作用的强弱。西非海岸发生的3次构造抬升作用和气候变冷,为重力流沉积的发育提供了充足物源。盐构造的多期活动,对重力流沉积的发育具有重要改向、限制、封堵或破坏等作用。明确下刚果—刚果扇盆地中新统大型重力流沉积体系特征、演化及其控制因素,可为研究区内深水油气勘探工作提供一定的借鉴。图10表1参37     

下刚果盆地A区块中新统深水沉积体系特征

下刚果盆地中新统主要的沉积类型为深水重力流沉积。通过对钻井与测井资料的分析,结合高分辨率三维地震特征的研究,揭示了下刚果盆地西南部地区中新统深水沉积体系与层序的发育特征。A区块中新统可识别出7个三级层序(SQ1—SQ7),层序格架下发育块体搬运沉积、水道、堤岸、朵体、废弃水道、决口扇及深海泥质沉积7类沉积单元。各层序格架下重力流发育特征和规模不尽相同,其中SQ1—SQ2和SQ4—SQ5沉积时期重力流沉积规模较小,发育小型高弯度重力流水道和堤岸沉积;SQ3和SQ6—SQ7沉积时期重力流沉积规模较大,发育大型复合重力流水道、朵体和堤岸沉积。综合研究区深水沉积单元的发育特征,建立了该区深水重力流沉积模式,即块体搬运沉积发育在近陆坡区域,向前依次发育近源端的水道-堤岸复合体和决口扇沉积,水道高弯度地区的废弃水道以及水道末端的朵体沉积。这个沉积模式为该地区下一步的深水油气勘探提供了理论依据。     

西非下刚果盆地深水水道发育特征及沉积储层预测北大核心CSCD

为了较为全面地描述西非下刚果盆地中新统水道的特征、成因、分布规律和砂体展布,将深水水道的描述参数归纳为几何参数、侵蚀能力、限制条件、发育期次、外部形态、内部结构和砂体情况等7类,将西非下刚果盆地深水水道分为轴部切谷充填水道、侵蚀型复合水道、侵蚀型单支水道、加积型堤岸水道和加积型朵叶化水道等5类。轴部切谷充填水道侵蚀能力最强,规模最大,含砂率高,是在切谷强限制条件下形成的多支多期复合水道群;侵蚀型复合水道发育最多、规模较大、侵蚀能力较强,含砂率较高、砂体分布较广,属限制条件下形成的水道复合体,是研究区的主要勘探目标;侵蚀型单支水道侵蚀能力相对变弱,属弱限制条件下形成的期次较少的水道,规模较小;加积型堤岸水道侵蚀能力较弱,加积作用较强,属弱限制条件下相对顺直的水道,规模较小;加积型朵叶化水道侵蚀能力最弱,是在非限制条件下形成的水道,其席状朵叶砂体含砂率较高、分布较广,是研究区的次要勘探目标。这5类水道分别发育于下刚果深水扇的不同部位,经历了不同的沉积演化阶段。在深水水道发育特征研究的基础上,对研究区东北部A区块SQ1—SQ7沉积相及储层进行了预测,并指出海平面变化和构造抬升是控制下刚果盆地深水沉积类型及分布的主控因素,钻前预测结果和钻探结果吻合度较高,证明了本文预测技术和研究思路的正确性和可行性。     

西非下刚果盆地深水水道发育特征及沉积储层预测

为了较为全面地描述西非下刚果盆地中新统水道的特征、成因、分布规律和砂体展布,将深水水道的描述参数归纳为几何参数、侵蚀能力、限制条件、发育期次、外部形态、内部结构和砂体情况等7类,将西非下刚果盆地深水水道分为轴部切谷充填水道、侵蚀型复合水道、侵蚀型单支水道、加积型堤岸水道和加积型朵叶化水道等5类。轴部切谷充填水道侵蚀能力最强,规模最大,含砂率高,是在切谷强限制条件下形成的多支多期复合水道群;侵蚀型复合水道发育最多、规模较大、侵蚀能力较强,含砂率较高、砂体分布较广,属限制条件下形成的水道复合体,是研究区的主要勘探目标;侵蚀型单支水道侵蚀能力相对变弱,属弱限制条件下形成的期次较少的水道,规模较小;加积型堤岸水道侵蚀能力较弱,加积作用较强,属弱限制条件下相对顺直的水道,规模较小;加积型朵叶化水道侵蚀能力最弱,是在非限制条件下形成的水道,其席状朵叶砂体含砂率较高、分布较广,是研究区的次要勘探目标。这5类水道分别发育于下刚果深水扇的不同部位,经历了不同的沉积演化阶段。在深水水道发育特征研究的基础上,对研究区东北部A区块SQ1—SQ7沉积相及储层进行了预测,并指出海平面变化和构造抬升是控制下刚果盆地深水沉积类型及分布的主控因素,钻前预测结果和钻探结果吻合度较高,证明了本文预测技术和研究思路的正确性和可行性。     

西非下刚果盆地中新统深水重力流沉积特征与模式

下刚果盆地是西非主要油气富集区之一。以下刚果盆地A区块为例,利用高精度三维地震结合钻井资料,分析了深水重力流沉积类型及特征,探讨了深水重力流流体性质的转换与深水沉积过程。研究结果表明:研究区中新统主要发育块体搬运沉积、水道—堤岸沉积和朵体沉积等3类沉积体;研究区重力流存在着流体性质的转换,地震剖面显示沿块体搬运方向碎屑流转换为浊流,块体搬运沉积体系转换为深水水道沉积体系。最后建立了研究区深水重力流沉积模式,块体搬运沉积主要发育于陆架边缘到上陆坡,水道-堤岸沉积主要发育于中—下陆坡,朵体沉积主要发育于深海盆地,重力流沉积主要受控于古气候和构造运动。本文研究结果对于下刚果盆地今后的深水油气勘探有一定的指导意义。     

巴西坎波斯盆地深水沉积体系特征

基于钻井、测井和地震资料,研究坎波斯盆地深水沉积体系特征,明确巴西坎波斯盆地深水沉积类型和砂岩储集层分布规律。研究认为,研究区深水沉积相类型可划分为3种亚相和7种微相,上白垩统土仑阶—马斯特里赫特阶深水沉积类型以沉积型切谷和微盐盆中的复合水道沉积为主,自南向北发育3支水道体系;古新统—始新统以沉积型切谷和侵蚀型复合水道沉积为主,仍然发育3支水道体系;渐新统—中新统以朵叶体沉积为主,主要分布在盆地中北部地区。与深水期次相对应,建立了3类深水沉积模式:上白垩统土仑阶—马斯特里赫特阶沉积时期,构造不断抬升,物源供给强烈,同时盐岩运动形成的负地形有利于砂体的发育,发育陆源直接补给沉积型切谷-微盐盆沉积模式;古新统—始新统沉积时期构造抬升幅度达到最大,侵蚀作用最强,由于微盐盆的填平补齐作用,发育陆源直接补给沉积型切谷-侵蚀型复合水道沉积模式;渐新统—中新统沉积时期,构造稳定,海平面变化成为主控因素,发育宽广陆架砂体间接补给的过路型切谷-朵叶体沉积模式。坎波斯盆地3期3类深水沉积体系特征和控制因素的研究可为坎波斯盆地乃至全球其他地区的深水沉积勘探提供参考。     

东非鲁伍马盆地渐新统深水水道-朵体沉积特征及控制因素

近年来在东非鲁伍马盆地深水区古近系深水沉积砂体中连续发现大型天然气藏,该盆地已成为全球天然气勘探热点地区。但是鲁伍马盆地勘探程度低,深水沉积砂体研究相对滞后,严重制约了下一步油气勘探工作。基于岩心、测井及三维地震资料,建立了东非鲁伍马盆地陆坡深水区渐新统层序地层格架,通过分析水道-朵体沉积特征,并结合区域地质资料,探讨了水道、朵体等富砂深水沉积的控制因素,并建立了相应的沉积模式。鲁伍马盆地渐新统自下而上划分为SQ1、SQ2和SQ3共3个三级层序,水道-朵体沉积发育在每个层序的低位域。研究区SQ1和SQ2层序发育水道、朵体沉积,SQ3层序以水道沉积为主。受始新世末东非大陆抬升及全球"冰室"气候影响,盆地物源供给增加,三角洲向海进积,引发陆坡水道-朵体等重力流沉积。向北流动的南极底流改造水道-朵体沉积,通过淘洗重力流沉积提高水道和朵体的砂地比,并在水道北侧形成侧积砂体和漂积体,限制了后期重力流沉积,导致水道向南侧向迁移、朵体向南延伸。研究结果可以为鲁伍马盆地乃至整个东非陆缘盆地深水储集砂体预测及油气勘探提供一定理论依据。     

下刚果盆地北部碳酸盐岩层序地层分析

以层序地层学理论为基础,利用地震及钻井资料,对西非刚果(布)海上下刚果盆地北部海域白垩系Lower Sendji组海相碳酸盐岩层系进行层序地层与沉积储层精细研究。研究认为,Lower Sendji组时期,研究区发育浅海碳酸盐岩缓坡台地混合沉积体系,该体系以颗粒灰岩的颗粒滩微相沉积为主。自下向上将Lower Sendji组划分为SQ1～SQ4共4个三级层序。下伏盐岩与碳酸盐岩盐筏块体发生重力滑动,造成局部地势微弱起伏,同时控制其上碳酸盐岩储层的发育和展布。     

深水重力流水道-朵叶体系形成演化及储层分布

通过对鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组深水重力流沉积露头精细解剖,揭示深水重力流水道-朵叶体系演化规律,建立沉积模式,分析储层分布规律。研究表明：鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组重力流沉积单元包括复合水道、迁移水道、层状充填垂向加积水道、分支水道、近端及远端朵叶。沉积单元演化与重力流类型和能量密切相关。重力流爆发初期,碎屑流和浊流活跃,复合水道发育;当重力流能量降低,浊流占主导,伴随多期侵蚀-沉积作用,先后发育迁移水道和垂向加积水道;随着浊流的持续作用及能量逐渐衰减,分支水道、近端及远端朵叶依次发育。其中,复合水道可进一步分为青年期、壮年期和衰亡期,形成过程与短期重力流的演化过程相关。壮年期的复合水道、迁移水道和垂向加积水道为理想储层,储集性能依次减弱,水道中部储层质量一般高于两侧,近端朵叶储层质量优于分支水道。     

深水复合朵体内部沉积结构及其叠置模式——以尼日尔三角洲盆地Akpo油田中新统D油组为例

通过尼日尔三角洲盆地Akpo油田中新统D油组的岩心、测井和地震等资料,对其沉积单元构成、沉积微相、沉积演化及储层叠置模式进行了解剖,揭示了深水复合朵体内部的沉积结构。研究结果表明：①Akpo油田中新统D油组深水复合朵体由4期单一朵叶及3条分支水道组成,单一朵叶和分支水道交互作用,控制了深水复合朵体沉积演化;分支水道走向控制单一朵叶平面展布,单一朵叶生长影响分支水道的侧向迁移。②研究区深水复合朵体沉积微相可划分为朵叶主体、朵叶边缘、沉积性水道、侵蚀性水道和半远洋泥等5种类型。③根据各微相的空间接触关系,研究区深水复合朵体内部沉积结构可划分为边缘-边缘叠置、主体-主体叠置、上主体-下边缘叠置和上边缘-下主体叠置等4种模式,不同叠置模式的储层品质及连通性不同;分支水道对下伏朵体形成侵蚀改造,影响侧向连通性,影响程度取决于水道充填性质。该研究成果对尼日尔三角洲盆地Akpo油田的生产制度优化和井位部署具有指导意义,并取得了良好应用实效。     

The early-middle Miocene submarine fan system in the Pearl River Mouth Basin, South China Sea

Based on a large amount of seismic, drilling and core data, the characteristics of the earlymiddle Miocene submarine fans in the Baiyun Sag, northern South China Sea are investigated. By analyzing the sedimentary processes of submarine fans in SQ21 (SQ21 refers to the 3rd-order sequence with its bottom boundary 21 Ma), a sedimentary model of the sand-rich fans is established and the main factors controlling fan deposition are detailed. The results indicate that from early to middle Miocene the Pearl River Mouth Basin developed seven 3rd-order sequences in all, with each lowstand systems tract (LST) of the sequence corresponding to submarine fans. However, only the fans in SQ13.8 and SQ21 are sand-rich fans, the others being mud-rich fans. The cores reveal that the submarine fans in the Pearl River Mouth Basin developed five lithofacies: (1) mud clast-bearing sandstone, interpreted as channel deposits; (2) typical turbidite sandstones, also interpreted as channel deposits; (3) thin-bedded sandstone and mudstone, interpreted as channel-levee complex deposits; (4) massive sandstones, interpreted as lobe deposits; (5) massive mudstone, interpreted as hemipelagic mud. The sand-rich submarine fans in the Pearl River Mouth Basin mainly developed in LST, and in LST reverse faults were active, which led to the formation of accommodation on the shelf. Different from the theory of classic sequence stratigraphy, the accommodation on the shelf captures terrigenous debris transported by the Pearl River, and the uplift at the edge of shelf serves as a “Linear Source” for the deep water area instead of the Pearl River. Therefore, the fans mainly derived from the eroded debris from the uplift. Factors controlling fan deposition include the basin’s tectonic framework, the evolution of the slope break, relative sea-level changes as well as the evolution of the fault system, and the fans are formed under the combination of the above factors.     

南海西缘中新世构造事件的沉积响应——以万安盆地为例

万安盆地位于南海西南陆缘,独特的构造位置使得其充填演化成为研究西南次海盆扩张、西缘走滑断裂活动的重要窗口。利用已有钻井资料,通过井震对比和地震相分析,探讨万安盆地中新世沉积充填特征及其对南海西缘构造事件的沉积响应。研究表明,中新世万安盆地主要发育三角洲、浊积扇、碳酸盐台地和生物礁等4种与油气储层关系密切的沉积相类型。早中新世时期,以三角洲体系为主;中中新世时期,三角洲仅发育于盆地西部,同期盆地东部开始发育碳酸盐台地;晚中新世时期,源自盆地西部的浊积扇开始发育。早中新世末南海西南次海盆停止扩张及中中新世末南海西缘走滑断裂活动,形成了2个重要构造不整合界面,对万安盆地中新世沉积充填具有重要的控制作用。      

深水块体搬运沉积体系研究进展

全球普遍发育的深水块体搬运沉积体系是大陆边缘地层重要的组成部分,系统地认识该类沉积体有助于深化深水搬运过程认识、拓展深水油气勘探领域及控制海域工程设施风险。通过国际上研究成果梳理,深水块体搬运沉积体系是指除浊流外的水下重力流沉积物组合,结构上可分为头部、体部和趾部,可根据搬运过程和沉积物成因进行类型划分。其形成需具备沉积物重力流条件,变形过程符合宾汉塑性体特征,形成的沉积体规模大小不一,内部具有多种运动学指向,一般通过地震、岩心和测井等资料加以识别。深水块体搬运沉积体系可以形成油气的盖层和储层,是深水区潜在勘探目标。综合分析认为,目前仍存在深水块体搬运过程认识需要深化和统一、不同地质背景下深水块体搬运沉积体系的形成条件研究不足、与浊流沉积物的区别、古代与现代深水块体搬运沉积体系共性与差异性研究、岩相类型和岩相组合认识的统一等相关问题。指出未来深水块体搬运沉积体系研究主要集中在多资料、多尺度特征分析,形成条件特别是触发机制深入研究,水下块体搬运机理、沉积物组成及深水重力流沉积物一体化研究,何种环境下可以形成烃源岩、储层或盖层,古代深水块体搬运沉积体系解剖,以及侵蚀能力和地质风险评估。     

深水浊积朵叶储层构型模式研究

深水沉积是世界油气增储上产的重要领域之一。目前,国外学者针对深水沉积的构型模式开展了大量研究,但研究对象多为浊积水道,而对于浊积朵叶的关注则甚少。为此,以西非尼日尔三角洲盆地某深水区块地下储层和中国甘南西秦岭地区某深水露头作为原型,采用地震相分析、地震沿层切片、露头观察描述等多种手段相结合的方法,分级次开展了浊积朵叶的构型模式研究。研究表明,浊积朵叶的构型单元可划分为7级,其中3～5构型单元分别为：单一朵叶、复合朵叶和朵叶体系。朵叶体系由多个复合朵叶叠置而成。复合朵叶内部发育树枝状的下切水道,底部发育块体搬运沉积,其常常对下伏地层有明显侵蚀。单一朵叶由受平行、亚平行界面约束的多期板状砂岩垂向加积而成,依据其内部沉积特征的差异,可进一步分为近朵叶端、中朵叶端和远朵叶端3部分。通过研究不仅可以深化浊积朵叶的地质理论,而且可以有效降低此类油气田的勘探开发风险,具有重要的实际意义。     

莺歌海盆地东方区黄流组细粒厚层重力流砂体沉积特征

莺歌海盆地东方区中深层黄流组为浅海重力流沉积,表现为粒度细、迁移快、堆积厚的多期砂体组合。基于地震、测井、岩心及测试数据,分析了细粒厚层重力流砂体沉积特征,并探讨了浅海重力流沉积的控制因素。基于井震结合在东方区共识别出砂质碎屑流水道、浊积水道、富砂朵体和富泥朵体4种基本沉积单元。砂质碎屑流水道常位于朵体内部,均方根振幅为低值,剖面上呈U型或深V型,宽度多在1~2 km,测井单砂体厚度多大于25 m,主要发育含漂浮泥砾或泥质撕裂块状细砂岩相,取心段表现为多期反旋回特征;浊积水道剖面上表现为浅V型或蠕虫状反射,均方根振幅可为低值或高值,宽度多小于500 m,其水道末端多发育局部小型朵体,形成朵体-水道-朵体沉积样式,测井单砂体厚度多在10~25 m,主要发育递变层理和平行层理粉细砂岩相,发育不完整鲍马序列Ta-Tb段组合,取心段表现为多期正旋回特征;富砂朵体和富泥朵体表现为高连续反射,均方根振幅分别为高值和低值。研究区浅海重力流沉积受到物源供给、相对海平面变化和古地形地貌的共同控制。大规模蓝江三角洲前缘砂体是物质基础;随着海平面的上升,重力流的能量不断减弱,造成砂体发育规模减小、泥质含量增加、孔隙结构及物性变差,同时造成重力流流态的转变;陆架基底差异沉降形成的陆架低洼提供了浅海重力流沉积所需的可容纳空间,而不同的沉积样式主要受到局部古地貌的控制。