湖相泥页岩地层米氏旋回测井识别及环境响应特征

旋回地层学因具备高时间精度特性而被广泛应用于沉积地层的高精度地质定年和高分辨率地层划分与对比等研究领域。细粒沉积地层的旋回划分研究由于难度大，一直是层序地层学研究的重点和难点。以渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷樊页1井古近系沙河街组四段上亚段纯上次亚段（Es^4scs）湖相泥页岩为研究对象，选取测井数据和地球化学分析数据作为旋回分析的替代指标，采用频谱分析、小波变换、功率谱估计和滤波分析相结合的手段，对研究层段记录的米兰科维奇旋回（米氏旋回）进行识别；并结合地球化学指标验证测井数据识别旋回的可行性；在米氏旋回识别的基础上建立了“浮动”天文年代标尺，计算了沉积速率；同时，首次在研究区探索性地运用沉积有机质丰度和表征古氧化-还原性的指标探讨了轨道周期的响应特征。研究结果表明：① 湖相泥页岩沉积旋回明显受米氏旋回控制，包括405.00 kyr偏心率长周期（E1），124.22 kyr偏心率短周期（E2），39.76 kyr斜率周期（O2）以及22.00 kyr岁差周期（P1）；② 研究层段共识别出6个E1，22个E2，65个O2和110个P1，依据“浮动”天文年代标尺计算出沉积时间为2.73 Myr，平均沉积速率为0.069 m/kyr；③ 湖相细粒沉积地层有机质丰度及古氧化-还原性变化受天文周期控制；④ 当偏心率振幅幅度较大且处于最大值时期，地球整体处于间冰期，气候暖湿，易于形成富有机质沉积地层，是页岩油勘探的最有利层段。研究提出的思路和方法为同类型细粒沉积地层的旋回划分与对比、“浮动”天文年代标尺的建立、沉积速率的计算以及有机质富集规律的研究提供了参考，研究成果直接应用于东营凹陷沙河街组细粒沉积地层的非常规油气勘探开发。     

松辽盆地古龙凹陷青一段细粒沉积岩旋回地层分析及沉积充填响应特征

细粒沉积岩特别是页岩因其具有巨大的油气资源潜力而成为备受各国重视的研究领域,已经成为世界能源领域的重要发展方向.细粒沉积岩粒度细小、微观构造复杂、沉积旋回界面识别困难,矿物组分变化及有机质富集的主控因素也不够清楚,严重制约了页岩油勘探的快速推进.旋回地层学通过岩性组合识别、频谱分析、小波分析、滤波和调谐等方法可识别米兰科维奇旋回信号,建立高精度旋回地层格架,是解决细粒沉积岩旋回界面识别的一种有效方法.综合利用岩心精描及分析化验资料,对松辽盆地北部古龙凹陷青一段开展以米兰科维奇理论为指导的天文旋回研究及沉积充填响应特征分析.研究结果表明,古龙凹陷青一段可划分为3个长偏心率旋回、10个短偏心率旋回和26个斜率旋回.整体上超长偏心率与古气候的周期性变化具有良好的对应性,长偏心率旋回与矿物组合、白云岩发育和有机碳富集具有良好的对应特征,短偏心率和斜率旋回与矿物组合、白云岩、有机碳的内幕变化期次具有明显的匹配关系.研究成果为湖相盆地内部非常规油气勘探提供了理论依据.     

东营凹陷盐家地区砂砾岩体沉积期次精细划分与对比

东营凹陷盐家地区沙河街组四段上亚段（简称沙四上亚段）重力流舌状体式叠覆沉积的砂砾岩体不具备“层状”地层特征,应用常规方法进行沉积旋回划分和对比很难保证时间上的等时性。针对该问题,引入天文地层学中气候旋回受天文周期驱动的理论,研究砂砾岩体的形成条件及控制因素,对砂砾岩体进行时间域的等时性控制,然后在相同的时间域内进行旋回界面的识别与旋回对比。通过对研究区砂砾岩沉积进行米兰科维奇旋回特征分析,确定研究区地层旋回主要受偏心率周期控制,并计算得出第一优势旋回厚度为151.7 m和第二优势旋回厚度为61.4 m。以米兰科维奇旋回分析结果为主,同时结合层序地层学基准面旋回理论,根据岩心和成像测井相层序分析,确定地层划分方案,将研究区沙四上亚段划分为4个四级层序和11个五级层序。以优势旋回频率信息对测井曲线进行滤波处理,同时根据基准面旋回特征,以滤波后的曲线为依据进行地层旋回的横向对比,建立了地层旋回对比格架,实现砂砾岩体沉积期次的精细划分与对比。     

鄂尔多斯盆地延长组米氏旋回分析及层序划分

通过典型探井自然伽马曲线的频谱分析,结合前人沉积速率研究,在延长组中识别出A、B、C、D、E等5组高频旋回周期,分别与米氏旋回中偏心率周期、地轴倾角长周期、地轴倾角短周期、岁差长周期、岁差短周期等存在近似的时间长度和对应关系。应用高分辨率层序地层理论,推测延长组的高频旋回发育受米氏旋回天文轨道力控制,其四级层序受123 ka的偏心率周期影响。在米氏旋回偏心率周期基础上,重新厘定了延长组层序地层划分方案,认为延长组存在4个二级层序、12个三级层序及数百个四级层序。     

松辽盆地朝长地区扶余油层沉积特征

准确认识储层沉积特征是油气藏评价的物质基础.应用高分辨率层序地层学原理,根据地层岩石学和地球物理学特征,识别层序界面、湖泛面和基准面升降旋回,将松辽盆地朝长地区泉三、四段划分了三级层序1.5个,对应3个基准面升降旋回,四级层序7个,对应14个基准面升降旋回,建立了等时层序地层格架,解决了油层组与层序地层的对应关系问题....     

广北12-斜1井高分辨率层序地层学分析

为提高层序地层分析的分辨率和储集层预测的准确性,运用CrossTA等人倡导的地层基准面原理,对八面河油田广北12－斜1井进行了基准面旋回识别和高频层序划分。根据中期旋回与准层序组相对应以及短期旋回与准层序相对应的原则,将广北12－斜1井沙四段1－4砂层组 发出4个中期旋回,18个短期旋回,并运用旋回等时对比技术对广北地区进行了精细层序地层对比。     

松辽盆地青山口组高精度沉积旋回格架及有机质富集响应

松辽盆地北部青山口组页岩油的勘探开发潜力巨大，但目前对其沉积旋回格架及有机质富集响应模式认识不清。对古页1井青山口组的自然伽马测井数据分段开展小波变换分析和频谱分析，并综合岩心、测井资料和地球化学元素分析成果，识别出蕴含在该套沉积地层中的米兰科维奇旋回，建立了理论轨道周期与单井沉积旋回的联系，实现了松辽盆地青山口组高精度沉积旋回的识别与划分。依据400 ka的长偏心率周期建立了青山口组的“浮动”天文年代标尺，计算出青山口组的沉积时间在5.6 Ma,青山口组一段富有机质泥页岩为晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的产物。青山口组的米兰科维奇旋回可划分为14个长偏心率旋回和46个短偏心率旋回，长、短偏心率旋回分别对应层序地层学的四级、五级层序，由此可搭建研究区天文旋回层序地层格架，为深、浅水区的统一地层划分提供思路。基于建立的受控于长偏心率旋回的有机质沉积响应模式发现，偏心率接近极大值时对应沉积旋回为富有机质层段，该层段是页岩油勘探的潜在优质层段。     

塔里木盆地顺托果勒地区志留系柯坪塔格组米兰科维奇旋回沉积记录

塔里木盆地志留系柯坪塔格组主要沉积于盆地构造活动相对稳定期的潮坪环境,是盆地内典型的海相碎屑岩地层之一,由多层中-细砂岩和泥岩频繁互相叠置而成,地层分布上具有明显的三段特性。根据前人已有研究成果,柯坪塔格组在国际地层表上对应于特列奇阶、埃隆阶及鲁丹阶,沉积时限应介于8.1~12.7 Ma。然而目前对其米兰科维奇高频地层旋回格架划分鲜有探讨,通过选择顺托果勒地区顺9井自然伽马测井曲线作为替代指标,运用频谱分析法进行计算。结果表明顺9井柯坪塔格组记录并保存了完整的米兰科维奇旋回,天文旋回周期在地层沉积过程中对旋回厚度具有明显的控制作用。其中旋回厚度16.73 m对应于405 ka长偏心率周期;5.24 m和3.92 m分别对应于125 ka和95 ka的短偏心率周期;1.59 m和1.26 m分别对应于38.1 ka和31.1 ka的斜率周期。地层平均沉积速率为4.15 cm/ka,沉积时限为10.4 Ma,通过经验模态分解法建立了顺9井柯坪塔格组"浮动"天文年代标尺。柯坪塔格组共记录了83个125 Ka短偏心率旋回,334个31.1 ka周期斜率旋回。最后结合Fischer图解法,以125 ka短偏心率周期作为控制的五级旋回划分的标准模式,分析各个高频旋回之间的叠加差异及成因。该结果为盆地内或类似盆地海相碎屑岩高频旋回划分提供了一种统一的,不受人为影响且行之有效的新方法。     

陆相河流—湖泊沉积体系准层序识别原理

由于不存在海(湖)泛面这样的界面,相对于海(湖)相地层而言,陆相河流相准层序的识别变得更加困难.将河流相沉积与湖泊相沉积有机联系,通过河流—湖泊沉积体系沉积基准面的升降变化及沉积物供给速率的综合分析,认为存在多种类型的河湖相准层序,不仅存在向上水变浅的准层序,也存在向上水变深的准层序.用基准面升降旋回分析河湖相准层序具有重大意义,经分析指出河流相准层序是基准面短周期抬升沉积的结果,且下降半旋回有时不发育或遭受剥蚀,仅由基准面上升半旋回组成,重要的是不能简单套用一个完整的河湖相准层序存在上升半旋回和下降半旋回的模式,应当全面和具体分析.     

三湖坳陷北斜坡新近系狮子沟组层序地层特征及有利勘探目标预测

伊深1井在柴达木盆地三湖地区新近系狮子沟组试气获得工业气流,指示新近系狮子沟组中可能存在生物气。为突破柴达木盆地一直局限于第四系寻找生物气的局面,拓宽生物气的勘探领域,采用钻/测井、地震及米兰科维奇旋回相结合的方法,对三湖坳陷北斜坡新近系狮子沟组进行高分辨率层序地层学研究。狮子沟组相当于一个三级层序(长期基准面旋回),在狮子沟组可识别出6个层序界面,进而划分出5个四级层序(中期基准面旋回)。每个层序内部可进一步划分为基准面上升半旋回和基准面下降半旋回。层序Ⅲ(Sq3)基准面上升半旋回时期发育的三角洲前缘砂体尖灭及砂岩透镜体圈闭是进一步勘探的有利目标。     

川西坳陷上三叠统须家河组砂体分布预测

以高分辨率层序地层学理论和技术方法为指导,通过基准面旋回结构、叠加样式的沉积动力学分析,结合地表露头、钻井岩心、测井、地震资料的综合研究,将上三叠统须家河组划分为4个长期层序、14个中期层序。以地震反射为约束,建立了四川盆地及川西坳陷长、中期基准面旋回层序地层格架。采用层序-岩相古地理编图方法,以长、中期基准面旋回上升、下降相域为单元编制四川盆地、川西坳陷岩相古地理图。在三维地震区内,以短期旋回为单元,建立高分辨率层序地层格架。以长期和中期层序界面、湖泛面为单元建立地震低频模型,以此为约束条件进行地震岩性反演和编制短期旋回小层砂体厚度图和沉积微相图。在此基础上详细讨论了典型小层砂体的纵横向分布与基准面旋回升、降变化和湖进、湖退的关系,预测有利砂岩储层纵、横向分布规律。     

陆相断陷盆地陡坡带砂砾岩体期次划分 ——以济阳坳陷车西洼陷北带中浅层为例

针对车西洼陷北带中浅层砂砾岩体期次划分困难的问题,初步探索出一种在地质和地震资料约束下,基于测井曲线米氏旋回和小波变换技术的砂砾岩体描述方法。通过对测井曲线进行频谱分析,认为车西洼陷北带东营组砂砾岩体的沉积期次受米氏旋回的控制,偏心率404.0 ka和地轴倾角53.6 ka周期控制着四、五级层序的发育,是进行砂砾岩体期次划分与对比的基础。因此,依据米氏旋回和小波变换理论,在纵向上对车西洼陷北带东营组砂砾岩体进行了精细的划分,共识别出8~10个小的扇体期次。研究表明,应用米氏旋回和小波变换技术分析高频旋回,提高了沉积旋回研究的定量化水平。其中,设计的米氏旋回滤波曲线和选取的小波变换系数与高频旋回具有较好的对应关系,可有效地指导砂砾岩体期次的精细划分。     

以米氏旋回为标尺进行高级别层序地层划分与对比——以准噶尔盆地中Ⅰ区块为例

准噶尔盆地中Ⅰ区块在三工河组二段沉积时期，盆大水浅，沉积旋面变化快，由于缺乏高级别层序划分的天然标准，高级别层序划分意见难以统一。依据旋回地层学研究方法识别出的米氏旋回作为层序地层划分和对比的标尺，对三工河二段四级、五级层序进行划分和对比，保证了研究区各条剖面高级别层序划分方案的统一性，提高了高分辨率层序地层格架的准确程度。研究表明，所建立的高分辨率层序地层格架与实际区域地质认识是完全吻合的。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组混合细粒岩沉积微相

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组成为页岩油气勘探的重点区块,开展精细混积岩沉积层序及其相关研究具有十分重要的理论及实践意义。利用岩心、薄片、扫描电镜、测井曲线、XRF及XRD等资料,结合岩心相及其组合分析、测井曲线最小二乘法拟合和岩性随机模拟等技术,开展层序地层格架及沉积微相识别,建立研究区混积细粒岩沉积微相模式。研究发现:①芦草沟组可划分为5个中期旋回、9个短期旋回、33个超短期旋回。中期旋回对应段级别,短期旋回相当于一个砂组或小层(含多个单砂层),超短期旋回大体对应于单层;②研究区目的层为一套咸化湖泊-三角洲沉积体系,岩性复杂,在各种沉积作用共同影响下,形成由细粒碎屑岩、碳酸盐岩、泥岩构成的混积细粒岩层。识别了储集层沉积微相类型,主要包括砂坝、前三角洲泥、砂滩、混合滩、云坪及湖相泥微相等;③吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点段主要分布在P2l22上段及P2l12上段。综合分析提出吉木萨尔凹陷芦草沟组陆源碎屑-碳酸盐岩混合细粒岩沉积模式。基准面上升时,沉积环境由三角洲外前缘砂坝和浅湖砂滩沉积向浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积转变,随着基准面继续上升至最大可容纳空间,深水环境黑灰色泥岩大面积沉积;基准面下降时,主要发育浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积,随着基准面继续下降,发育浅湖亚相砂滩沉积和三角洲前缘砂坝沉积。     

四级层序格架内浊流沉积特征及演化模式

沉积期鄂尔多斯盆地西南缘镇泾地区延长组7段（长7段）既是优质烃源岩发育层段,也是浊流沉积发育的重要储集层段。镇泾地区长7段沉积期为湖盆鼎盛时期,发育深湖-半深湖向三角洲过渡的沉积体系。随镇泾地区油气勘探开发的不断深入,尤其是细粒沉积与页岩油气日益受到重视,长7段浊流沉积特征也备受关注。基于露头、岩心与测井资料,结合层序地层与沉积学研究方法,开展了四级层序格架内的浊流沉积演化与沉积模式研究。结果表明：长7段自下而上可分为MSC1,MSC2和MSC3共3个四级层序;长7段总体以细粒沉积为主,表现出前三角洲与湖相背景下的浊流沉积特征,其中前三角洲亚相主要发育在MSC3层序和MSC2层序;MSC1层序主要发育湖相沉积,三角洲不发育;浊流在3个四级旋回中的发育特征不同。结合研究区沉积演化特点,利用湖平面相对位置代表基准面变化（V_a）、去压实后的平均地层厚度表征沉积物供给速率（V_s）,对可容纳空间增加速率（ΔV_a）及沉积物供给速率（ΔV_s）的比值变化进行研究,建立了3种浊流沉积演化模式：湖侵泥质型、高位早期砂-泥混合型和高位晚期砂质型,其中高位晚期砂质型浊流砂体应是今后油气勘探的重点目标。     

基于米兰科维奇理论的高频旋回识别与划分——以琼东南盆地梅山组和三亚组地层为例

选择琼东南盆地不同构造带上的LS-33A、YC-35B和ST-36A3口钻井为研究对象,对自然伽马数据进行频谱分析和连续小波变换,结果显示在不同钻井中,新近系梅山组和三亚组地层都主要受404ka和95ka偏心率周期控制。对该周期滤波分析后,选择控制各层段发育的主要米兰科维奇周期曲线,建立了各段地层的高分辨率天文年代标尺。最后,以短偏心率周期曲线作为五级层序划分的参考曲线,对三亚组和梅山组层序进行高频旋回地层划分与对比。该研究成果为近海海域盆地高频层序单元对比框架的建立提供了一种新的有效方法。      

华北黄骅坳陷层序地层学研究——以白水头-唐家河地区Es1-Nm为例

根据层序地层学理论，对地质、钻井、测井及地震等资料进行综合分析，将华北黄骅坳陷白水头-唐家河地区的沙河街组一段（Es₁）-明化镇组（Nm）地层划分为2个一级层序，4个二级层序，从下向上依次为：层序Ⅰ（对应于沙河街组一段）、层序Ⅱ（对应于东营组）、层序Ⅲ（对应于馆陶组）、层序Ⅳ（对应于明化镇组）。其中层序Ⅰ和Ⅱ为湖泊相层序，分为低位（LST）、湖扩展（EST）和高位（HST）等3个沉积体系域；层序Ⅲ和Ⅳ为河流相层序，分为基准面上升和基准面下降等2个沉积体系域。在此基础上，分析了湖泊相和河流相层序的沉积特征，总结了本区层序地层的发育模式。最后指出，层序Ⅰ的HST，层序Ⅱ的LST，层序Ⅲ的基准面上升体系域为本区最有利的油气勘探目标层段；层序Ⅳ主要发育岩性圈闭。     

川西坳陷陆相脉冲式波动“二元”层序特征研究

将层序地层学基本原理与压性盆地控制因素相结合,充分运用野外露头、钻井岩心、测井、地震等资料,对川西坳陷陆相层序结构特征进行了分析。认为川西坳陷周缘山系的幕式逆冲挤压作用是控制川西前陆盆地层序地层及沉积充填样式的主导性因素,它是一个"应力长期缓慢积累、短期瞬时释放"的脉冲式波动过程。这种周期性的幕式逆冲挤压和松弛过程导致湖平面(或基准面)以及可容空间的变化呈现出周期性、脉冲式波动的"二元"突变特征。层序的低位体系域主要发育辫状河、三角洲等粗粒沉积体,而层序上部的湖侵-高位体系域则主要为半深湖的细粒沉积体,在垂向上构成了极好的三角洲相砂体与湖相泥岩广覆式间互的沉积充填特征,形成了良好的生储盖组合和圈闭条件。因此,在油气勘探中,层序底部的粗碎屑可以形成的岩性油气藏及构造-岩性油气藏是重要的勘探对象,同时,针对层序上部在湖盆边缘可能形成的岩性油气藏也应引起重视。