大型陆相坳陷湖盆深湖区前积型地震地层特征及砂体分布规律
——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组中段为例
惠潇1,2，侯云超1,2，喻建3，龙盛芳1,2，郭懿萱1,2，刘永涛4，张杰1,2
1.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，西安 710018
2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，西安 710018
3.中国石油长庆油田分公司，西安 710018
4.中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院，西安 710021
0 引言鄂尔多斯盆地是中国典型的内陆坳陷型盆地，三叠系延长组沉积期，盆地沉积演化经历了形成、发展、全盛、衰退至消亡的全过程。由于这一时期盆地内部比较稳定，无大规模的构造活动，因此按照“标志层约束、大体等厚、旋回对比”的思路，将延长组划分为10个油层组。
之后，许多学者尝试应用层序地层的理论对延长组进行了研究和讨论，从三分到六分，提出了各种地层划分方案，但多数层序划分对比仍然没有脱离油层组的束缚。究其原因主要是因为受二位地震资料品质差限制，多依赖钻井、岩心资料进行分析，而钻井资料只是“一孔之见”，井间地层对比缺少约束，存在较强的多解性，因此延长组地层充填结构一直未能取得实质性研究进展。
1 资料基础近年来，黄土塬三维地震采集技术取得重大突破，获得了高品质的三维地震数据体，目前陇东地区已有约5 000 km2的三维地震，基本实现了连片覆盖。同时，经过多年来的勘探开发，已积累了大量的钻井资料，陇东地区钻穿长7地层的石油预探和评价井平均井距约2 km，井控程度相对较高，为井震结合开展地震地层整体性研究提供了有利条件。
2 地震地层特征与分布三维地震资料显示，延长组中段（长7—长3）广泛发育向湖盆中心前积的连续地震反射，这些地震反射界面与传统岩性地层分层不一致，具有明显的“穿层”现象（图1）。通过钻井和岩心的标定，前积反射中的强-连续同相轴一般对应沉积厚度超过10 m的高伽马、高声波和中—高电阻泥岩，属于湖泛期形成的凝缩层沉积。在地震前积层上部，湖泛泥岩的厚度减小，其对应的地震反射强度总体减弱，但在钻井上仍然可以识别。
图1 陇东地区Zh39—Xi246延长组中段地震剖面
由于湖泛泥岩特征突出、横向对比关系清楚，具有等时性，因此以该泥岩层为界面，将陇东地区延长组中段前积地层划分为7个沉积单元。从湖盆边部向湖盆中心，可容纳空间增大，前积地层总体增厚。各沉积单元表现为依次向前叠置的沉积透镜体，坡度最大的前积段也是沉积厚度最大的部位。
地层切片与地震剖面综合分析表明，具有明显前积特征的地层主要分布在长7沉积期深水坡折带之下，即湖盆中心地区，坡折带之上以及前积地层上包络面与侏罗系底部之间的部分地层呈亚平行结构，与传统地层基本类似（图2）。
图2 盆地延长组长7期古地形图
前积地层主要分布于深水坡折（紫色线）以下
3 沉积相序特征通过对沉积单元不同位置的岩心观察，结果表明每个单元内部沉积相序构成基本类似，表现为“上部三角洲（富砂）—中部前积斜坡（富泥）—下部重力流（富砂）”三段式沉积结构（图3）。前积单元上部主要为三角洲前缘水下分流河道和河口坝沉积；前积斜坡段主要为过路区，以泥质沉积为主，局部发育小规模重力流沉积；前积地层下部大面积分布深水重力流沉积，主要富集在深水坡折带的坡脚部位，研究表明这些重力流砂体主要为砂质碎屑流、浊积岩及滑塌岩3种成因。
平行物源方向的地震反射表现为典型的向前进积反射结构，总体反映了湖退的沉积背景。同时，在地震剖面上基本都可以识别出6-7期坡折点轨迹的明显上行过程，这些轨迹点的明显上行处与钻井上的湖泛泥岩层具有较好的对应关系，说明在整体湖退背景下存在多期震荡或多期小规模湖侵作用。因此，延长组中段表现为震荡湖退充填特征。
图3 陇东地区延长组中段沉积序列图
4 砂体分布规律总体而言，砂体主要集中分布在每个前积地层单元斜坡带的上、下两端。上部对应三角洲体系，砂地比一般在30%~50%之间，中部斜坡区砂地比普遍低于25%，下部为深水重力流沉积体系，总体沿坡脚呈北西—南东向展布，砂地比可达30%~60%。不同期次重力流砂体存在相互叠置的现象，同时也随着坡脚位置的变化逐渐向湖盆中心方向整体推进。
地震地层格架下砂体展布规律与传统等厚地层相比较，表现为“大同小不同、横同纵不同”的特征。相同点主要表现在宏观砂岩富集层段和平面展布特征方面，三角洲与重力流沉积砂体发育在斜坡带的上部和下部，分别对应传统分层的长3段和长6-7段，同时富砂带均表现为垂直物源方向分布的扇状体，平面富集形态基本类似。差异主要体现在顺物源方向，由于传统地层与地震地层的划分方案差异大，因此单井之间的小层连通性和油藏组合关系明显不同，每一期沉积单元内的砂体可从长6油层组向下延伸到长71-2油层组，如果输砂动力较强，部分薄层砂岩可以延伸至长73小层（图4）。
图4 陇东地区Xi318—Yu49井延长组中段地层对比及油藏分布图
5 小结三叠系延长组沉积期，鄂尔多斯盆地作为大型内陆坳陷湖盆的典型代表，其地层充填结构仍然值得进一步深入研究。目前三维地震资料为我们提供了全新视角，在延长组中段所揭示的大型前积结构表明，湖盆并非是传统认为的逐层加积充填特征，而是在震荡性湖退背景下，各沉积单元呈透镜体依次向前前积叠置。前积型地层主要发育在深水坡折带之下，每个沉积单元均发育上部三角洲前缘（富砂）、中部斜坡（富泥）和下部深水重力流（富砂）三段式沉积序列。与传统地层方案对比，宏观砂体的富集层段和平面发育位置基本一致，但顺物源方向单井之间的小层连通性和叠置关系差异较大。
论文相关信息
第一作者：惠潇，长庆油田高级工程师，石油勘探地质，E-mail: hx_cq@petrochina.com.cn
基金资助：国家科技重大专项（2017ZX05001002）
DOI：10.14027/j.issn.1000-0550.2021.140
引用格式：惠潇,侯云超,喻建,龙盛芳,郭懿萱,刘永涛,张杰.大型陆相坳陷湖盆深湖区前积型地震地层特征及砂体分布规律——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组中段为例[J/OL].沉积学报：1-19[2021-11-16].https://doi.org/10.14027/j.issn.1000-0550.2021.140
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