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摘要:罗家地区主要发育滩坝和滩坝-风暴两种体系。本文介绍了罗家地区沉积体系,主要发育滩坝和滩坝-风暴两种体系。阐述了沉积相的平面分布规律、储层特征和成藏规律研究。对今后勘探开发提供了重要的基础资料。
关键词:罗家地区滩坝砂沉积成藏规律
1罗家地区沉积体系
罗家地区主要发育滩坝和滩坝-风暴两种体系。
1.1 滩坝体系
滩坝沉积是研究区内沙一段、沙二下亚段和三下-沙四上亚段时期发育的沉积相类型,滩坝砂体以两段式和三段式为主,缺乏滚动组分。两段式的切点2.6-3.0,跳跃组分以细砂岩为主,含量在40%-70%,分选较好。三段式由的粗切点在2.0-2.5,细切点在3.0-3.5,跳跃组分以细砂岩为主,含量40%-60%,斜率较小,跳跃组分常可分为两个次总体,反映水体的冲刷回流。
1.2 滩坝-风暴体系
滩坝-风暴体系是研究区内非常重要的沉积体系,通常认为,滩坝沉积发育于滨浅湖环境中,主要靠波浪和湖流作用形成,按组成物质的成分划分,滩坝沉积可以分为砂质滩坝和碳酸盐岩滩坝两种基本类型,砂质滩坝的成因与三角洲前缘或扇三角洲前缘等近岸浅水砂体有密切的联系;与之不同,碳酸盐岩滩坝的形成主要依靠碳酸盐岩的沉淀,受物源区岩性、气候、湖泊水动力条件等多种因素的综合制约。滩坝储集体通常具有较高的孔渗性和优越的成藏条件,已成为现今油气勘探的重要对象。
1.3 滩坝和滩坝-风暴沉积特征
1.3.1 岩性特征
罗家地区沙三下-沙四上亚段时期的风暴-滩坝体系中可见大量的生物层,主要由贝壳类化石组成,也可以见螺化石,它们大多遭受后期的交代作用影响。大量生物化石及碎片呈现出其自身特点,有凸面向上的稳定保存状态, 也有凸面向下的非稳定保存状态, 有的甚至呈直立状态排列,且往上不仅粒度变小含量也减少, 构成粒序层。在剖面中呈周期性重复出现, 每个风暴层厚10—15cm,具丘状层理。在滩坝砂沉积中,砂岩占整个序列的40%-80%,在滩坝侧缘,砂岩所占的比例逐渐降低。
1.3.2 结构特征
砂质滩坝的发育离不开岸流和波浪的再搬运和再沉积,在这种改造下,滩坝砂体具有较高的结构成熟度,分选、磨圆较好,分选系数一般小于1.5。但与海滨的沉积物相比,湖浪能量较低且常常发生水面的涨落,其分选性与成分成熟度便较差。在粒度概率图中,滩坝砂体具有二段式、三段式、两段+过渡三种类型。
1.3.3 构造特征
滩坝沉积体中发育多种类型的沉积构造,主要反映滨浅湖的沉积作用,不同的沉积构造发育在每个旋回的不同部位。常见的有平行层理、浪成交错层理、低角度交错层理,亦可见波状、透镜状和压扁层理。滩坝-风暴沉积体系最大的特点就是出现风暴作用的特点,在沉积构造中可以观察到截切构造、生物扰动构造等。这些沉积构造是风暴沉积典型的相标志。
1.3.4 垂向序列
滩坝沉积可以发育于水退或水进阶段,水退阶段形成正旋回序列,水进阶段形成反旋回序列,前人在研究地层记录中的滩坝沉积时发现,该环境中的产物大多为进积层序,由一个向上变粗的序列组成,反映着水动力的不断增加。沙二下亚段沉积时期发育的滩坝序列是一个典型的向上变粗的退积序列,沙三下亚段时期发育的滩坝-风暴沉积与扇三角洲沉积共生,反映了一种弱物源条件下扇三角洲沉积受风暴和波浪共同影响和作用的结果。
2沉积相的平面分布规律
2.1 沙四上亚段
根据沉积环境的差异,沙四上亚段地层可以进一步化分出沙四上亚段早期和沙四上亚段中晚期两个不同的沉积阶段,两个时期表现出不同的沉积特征。
沙四上亚段早期湖盆以淡水沉积为主,中晚期时湖泊水体盐度增高,以咸化湖泊沉积为主。沙四上亚段沉积时期,湖泊水体加深,受鼻状构造的影响,在鼻状构造前缘带水体深度适宜的区域发育了受鼻状构造控制的滩坝砂体,这类滩坝砂体包括罗67井-罗6井一侧和罗11井-罗17井一侧的一组滩坝。
2.2 沙二下段
沙二下亚段沉积时期研究区内以发育滩坝沉积为主要特点,平面上出现一组相互平行的砂质滩坝,这组砂质滩坝可以进一步分为近岸滩坝和远岸滩坝,远岸滩坝沿罗20至罗16一线,而近岸滩坝则沿罗6至罗4一线展布;在罗54井处及研究区西部罗52、罗58一带发育碳酸盐岩滩坝,碳酸盐岩滩坝岩性以碎屑白云岩、砂质白云岩、鲕粒白云岩为主,其中罗54井处是一个古地貌高地,碳酸盐岩滩坝的形成主要依靠化学和生物作用的影响。在研究区西部,由于缺乏碎屑质物源的影响,为碳酸盐岩的形成创造了条件。
2.3 沙一段
发育于沙一段底部的碳酸盐岩,由生物碎屑灰岩,砂屑灰岩,螺灰岩和白云岩组成。层多,单层厚度薄,岩性横向变化较大。沙一段早期气候干燥,水体较浅,波浪作用不仅有助于水生生物的生长,而且有利于生物碎屑的搬运和富集,强烈的蒸发作用可使水体中的碳酸盐很快达到饱和并沉积,灰岩中多见鲕粒和砂屑。沙一段碳酸盐岩分为两种类型:一种为浅湖粒屑生物灰岩(如罗9块)另一种为滨浅湖生物灰岩滩坝(如罗34-7块)。
3储层特征
沙一段、沙二段为滨浅湖沉积,储层较为发育,主要储层类型为碳酸盐岩滩坝和碎屑岩砂坝。
生物灰岩滩坝的储集物性好,罗54井孔隙度6.8-32.6%,平均20%;渗透率0.3991-5187毫达西,平均414毫达西;为中孔中渗储层。滩坝砂体的储集物性好,罗358孔隙度11.79~22.95%,平均22%;渗透率3.39~56.6毫达西;为中孔中渗储层。
滩坝砂岩岩性组合关系为典型的砂泥岩薄互层,局部地区夹杂灰岩及白云岩。在自然电位曲埋藏期发生再次溶解,粒间溶孔,粒内溶孔发育,白云岩质脆,易破碎,形成裂缝,储集类型为裂缝-孔隙型为主。
沙四上1+2碳酸盐岩滩坝沉积:
储层岩性为灰岩和白云岩。厚度中心分东西分别位于新罗39-罗斜601井区和罗351-义128井区,在义64、垦30和垦761井区发育局部厚度中心。最大厚度超过60m(新罗39井,66.5m),分布面积约70km2。
沙四上3砂组砂岩滩坝沉积:
罗6井区的砂体厚度中心位于罗6-新罗5坝群轴部,最大储层厚度超过30m ,岩石类型为岩屑长石砂岩和长石砂岩 ,储层胶结类型以孔隙式为主;孔隙类型为粒间孔,接触关系以点-线式为主,分选好-中等。对罗67、新义深9井的21块岩心常规物性分析结果,孔隙度一般在2.9~14.8%,平均10.3%,渗透率一般在0.05~43.36×10-3mm2,平均5.2×10m2mm2,碳酸盐含量一般为2.2~15.7%,平均10.26%。
4成藏规律研究
4.1 构造背景对油气成藏的控制作用
①古构造背景对滩坝砂体沉积起着明显的控制作用。
a. 滩坝砂体的沉积明显受到古地形条件的控制。水下古隆起的环状带,砂岩较为发育。
b. 构造转换带或同生断层的下降盘,砂岩较为发育。
②现构造背景是油气运移的指向,控制着油气的聚集成藏。具有大的鼻状构造背景油气比较富集。古沟今高成藏最为有利。
③油层受岩性和断层影响,不同断块成藏情况差别较大 ,鼻状构造的侧翼存在独立的油水系统。
4.2 储层厚度、物性控制了油气的富集
勘探证明,储层条件主要从以下两个方面影响着滩坝砂岩的油气成藏:
①储层的发育状况决定了砂岩油层产量的高低;单层厚度较大的砂体产量较高。如罗358井的储层明显好于罗2井,因此罗358单井日产量更高。
② 储层中灰质及泥质成分的含量直接影响着滩坝的物性和含油气性。由于滩坝砂岩中灰质及泥质含量的多少对储层的物性和含油气性有较大影响,致使局部地区有的探井油气显示级别较低。罗63井单层厚度达8米,构造位置也比较高,但试油0.08吨,见油花。认为含有灰质成分致使物性偏差。
综合分析及钻探情况分析认为,该区具有以下成藏规律:
(1)油藏规模小:碎屑滩坝为滨浅湖沉积,水体较为动荡,加之物源不足,形成的砂体较小而薄,且横向不连续,因而该类砂体形成的油藏规模小。
(2)储集物性好:砂体经长期搬运和筛选,粒度适中,孔隙发育,物性良好。
(3)储盖组合好:形成的砂体较小,易被泥岩包夹。
(4)砂体的发育程度控制油藏的发育。
关键词:罗家地区滩坝砂沉积成藏规律
1罗家地区沉积体系
罗家地区主要发育滩坝和滩坝-风暴两种体系。
1.1 滩坝体系
滩坝沉积是研究区内沙一段、沙二下亚段和三下-沙四上亚段时期发育的沉积相类型,滩坝砂体以两段式和三段式为主,缺乏滚动组分。两段式的切点2.6-3.0,跳跃组分以细砂岩为主,含量在40%-70%,分选较好。三段式由的粗切点在2.0-2.5,细切点在3.0-3.5,跳跃组分以细砂岩为主,含量40%-60%,斜率较小,跳跃组分常可分为两个次总体,反映水体的冲刷回流。
1.2 滩坝-风暴体系
滩坝-风暴体系是研究区内非常重要的沉积体系,通常认为,滩坝沉积发育于滨浅湖环境中,主要靠波浪和湖流作用形成,按组成物质的成分划分,滩坝沉积可以分为砂质滩坝和碳酸盐岩滩坝两种基本类型,砂质滩坝的成因与三角洲前缘或扇三角洲前缘等近岸浅水砂体有密切的联系;与之不同,碳酸盐岩滩坝的形成主要依靠碳酸盐岩的沉淀,受物源区岩性、气候、湖泊水动力条件等多种因素的综合制约。滩坝储集体通常具有较高的孔渗性和优越的成藏条件,已成为现今油气勘探的重要对象。
1.3 滩坝和滩坝-风暴沉积特征
1.3.1 岩性特征
罗家地区沙三下-沙四上亚段时期的风暴-滩坝体系中可见大量的生物层,主要由贝壳类化石组成,也可以见螺化石,它们大多遭受后期的交代作用影响。大量生物化石及碎片呈现出其自身特点,有凸面向上的稳定保存状态, 也有凸面向下的非稳定保存状态, 有的甚至呈直立状态排列,且往上不仅粒度变小含量也减少, 构成粒序层。在剖面中呈周期性重复出现, 每个风暴层厚10—15cm,具丘状层理。在滩坝砂沉积中,砂岩占整个序列的40%-80%,在滩坝侧缘,砂岩所占的比例逐渐降低。
1.3.2 结构特征
砂质滩坝的发育离不开岸流和波浪的再搬运和再沉积,在这种改造下,滩坝砂体具有较高的结构成熟度,分选、磨圆较好,分选系数一般小于1.5。但与海滨的沉积物相比,湖浪能量较低且常常发生水面的涨落,其分选性与成分成熟度便较差。在粒度概率图中,滩坝砂体具有二段式、三段式、两段+过渡三种类型。
1.3.3 构造特征
滩坝沉积体中发育多种类型的沉积构造,主要反映滨浅湖的沉积作用,不同的沉积构造发育在每个旋回的不同部位。常见的有平行层理、浪成交错层理、低角度交错层理,亦可见波状、透镜状和压扁层理。滩坝-风暴沉积体系最大的特点就是出现风暴作用的特点,在沉积构造中可以观察到截切构造、生物扰动构造等。这些沉积构造是风暴沉积典型的相标志。
1.3.4 垂向序列
滩坝沉积可以发育于水退或水进阶段,水退阶段形成正旋回序列,水进阶段形成反旋回序列,前人在研究地层记录中的滩坝沉积时发现,该环境中的产物大多为进积层序,由一个向上变粗的序列组成,反映着水动力的不断增加。沙二下亚段沉积时期发育的滩坝序列是一个典型的向上变粗的退积序列,沙三下亚段时期发育的滩坝-风暴沉积与扇三角洲沉积共生,反映了一种弱物源条件下扇三角洲沉积受风暴和波浪共同影响和作用的结果。
2沉积相的平面分布规律
2.1 沙四上亚段
根据沉积环境的差异,沙四上亚段地层可以进一步化分出沙四上亚段早期和沙四上亚段中晚期两个不同的沉积阶段,两个时期表现出不同的沉积特征。
沙四上亚段早期湖盆以淡水沉积为主,中晚期时湖泊水体盐度增高,以咸化湖泊沉积为主。沙四上亚段沉积时期,湖泊水体加深,受鼻状构造的影响,在鼻状构造前缘带水体深度适宜的区域发育了受鼻状构造控制的滩坝砂体,这类滩坝砂体包括罗67井-罗6井一侧和罗11井-罗17井一侧的一组滩坝。
2.2 沙二下段
沙二下亚段沉积时期研究区内以发育滩坝沉积为主要特点,平面上出现一组相互平行的砂质滩坝,这组砂质滩坝可以进一步分为近岸滩坝和远岸滩坝,远岸滩坝沿罗20至罗16一线,而近岸滩坝则沿罗6至罗4一线展布;在罗54井处及研究区西部罗52、罗58一带发育碳酸盐岩滩坝,碳酸盐岩滩坝岩性以碎屑白云岩、砂质白云岩、鲕粒白云岩为主,其中罗54井处是一个古地貌高地,碳酸盐岩滩坝的形成主要依靠化学和生物作用的影响。在研究区西部,由于缺乏碎屑质物源的影响,为碳酸盐岩的形成创造了条件。
2.3 沙一段
发育于沙一段底部的碳酸盐岩,由生物碎屑灰岩,砂屑灰岩,螺灰岩和白云岩组成。层多,单层厚度薄,岩性横向变化较大。沙一段早期气候干燥,水体较浅,波浪作用不仅有助于水生生物的生长,而且有利于生物碎屑的搬运和富集,强烈的蒸发作用可使水体中的碳酸盐很快达到饱和并沉积,灰岩中多见鲕粒和砂屑。沙一段碳酸盐岩分为两种类型:一种为浅湖粒屑生物灰岩(如罗9块)另一种为滨浅湖生物灰岩滩坝(如罗34-7块)。
3储层特征
沙一段、沙二段为滨浅湖沉积,储层较为发育,主要储层类型为碳酸盐岩滩坝和碎屑岩砂坝。
生物灰岩滩坝的储集物性好,罗54井孔隙度6.8-32.6%,平均20%;渗透率0.3991-5187毫达西,平均414毫达西;为中孔中渗储层。滩坝砂体的储集物性好,罗358孔隙度11.79~22.95%,平均22%;渗透率3.39~56.6毫达西;为中孔中渗储层。
滩坝砂岩岩性组合关系为典型的砂泥岩薄互层,局部地区夹杂灰岩及白云岩。在自然电位曲埋藏期发生再次溶解,粒间溶孔,粒内溶孔发育,白云岩质脆,易破碎,形成裂缝,储集类型为裂缝-孔隙型为主。
沙四上1+2碳酸盐岩滩坝沉积:
储层岩性为灰岩和白云岩。厚度中心分东西分别位于新罗39-罗斜601井区和罗351-义128井区,在义64、垦30和垦761井区发育局部厚度中心。最大厚度超过60m(新罗39井,66.5m),分布面积约70km2。
沙四上3砂组砂岩滩坝沉积:
罗6井区的砂体厚度中心位于罗6-新罗5坝群轴部,最大储层厚度超过30m ,岩石类型为岩屑长石砂岩和长石砂岩 ,储层胶结类型以孔隙式为主;孔隙类型为粒间孔,接触关系以点-线式为主,分选好-中等。对罗67、新义深9井的21块岩心常规物性分析结果,孔隙度一般在2.9~14.8%,平均10.3%,渗透率一般在0.05~43.36×10-3mm2,平均5.2×10m2mm2,碳酸盐含量一般为2.2~15.7%,平均10.26%。
4成藏规律研究
4.1 构造背景对油气成藏的控制作用
①古构造背景对滩坝砂体沉积起着明显的控制作用。
a. 滩坝砂体的沉积明显受到古地形条件的控制。水下古隆起的环状带,砂岩较为发育。
b. 构造转换带或同生断层的下降盘,砂岩较为发育。
②现构造背景是油气运移的指向,控制着油气的聚集成藏。具有大的鼻状构造背景油气比较富集。古沟今高成藏最为有利。
③油层受岩性和断层影响,不同断块成藏情况差别较大 ,鼻状构造的侧翼存在独立的油水系统。
4.2 储层厚度、物性控制了油气的富集
勘探证明,储层条件主要从以下两个方面影响着滩坝砂岩的油气成藏:
①储层的发育状况决定了砂岩油层产量的高低;单层厚度较大的砂体产量较高。如罗358井的储层明显好于罗2井,因此罗358单井日产量更高。
② 储层中灰质及泥质成分的含量直接影响着滩坝的物性和含油气性。由于滩坝砂岩中灰质及泥质含量的多少对储层的物性和含油气性有较大影响,致使局部地区有的探井油气显示级别较低。罗63井单层厚度达8米,构造位置也比较高,但试油0.08吨,见油花。认为含有灰质成分致使物性偏差。
综合分析及钻探情况分析认为,该区具有以下成藏规律:
(1)油藏规模小:碎屑滩坝为滨浅湖沉积,水体较为动荡,加之物源不足,形成的砂体较小而薄,且横向不连续,因而该类砂体形成的油藏规模小。
(2)储集物性好:砂体经长期搬运和筛选,粒度适中,孔隙发育,物性良好。
(3)储盖组合好:形成的砂体较小,易被泥岩包夹。
(4)砂体的发育程度控制油藏的发育。