层序地层学的简单描述.doc

1.2层序地层学 1．2．1层序地层学基本原理及在油气勘探开发中的意义 层序地层学是80年代后期在地质学领域出现的一门新学科，是在沉积学、地层学和地震勘探技术不断发展、资料不断积累的基础上发展起来的。层序地层学是一种划分、对比和分析沉积岩层的新理论和新方法，使人们能够更精确地对比地质时代，再造古地理，并在钻前预测储集层、生油层和盖层，对勘探和开发地层和岩性圈闭中的油气藏尤为有效。因此，它不仅是地质学领域中出现的一种新的理论，而且是一种油气勘探的新方法。它一经出现便受到了广大地质学者，特别是油气地质工作者的高度重视，并且在油气勘探和开发中发挥着越来越重要的作用。 1．2．1．1层序地层学简述 层序地层学的概念和理论是以P。Vail为代表的埃克森生产研究公司的研究人员根据被动大陆边缘沉积特征提出的(Vail，1987；VanWagoner等人，1987，1988；Posamentier和vail1988)。层序地层学的理论基础是全球海平面的周期性升降、构造沉降、沉积物供给、全球气候变化、地形和地貌等因素控制着沉积层序的发生、层序的类型、层序内部地层的展布和相带分布。层序是层序地层学中最基础的地层单位，它是被不整合面或可与之对比的整合面所限定的一段地层，该整合面可以看作是不整合面向盆地内的延伸。一个层序内的地层往往是相对连续的，并且在成因上相互联系的。一个层序中可以进一步地划分出体系域，而体系域则是由一系列同期形成的沉积体系所组成的。层序可以分为I型层序和II型层序两种类型。一个I型层序是由低水位体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的，底界不整合面为一个I型不整合面；一个II型层序则是由陆架边缘体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的，其底界不整合面为一个II型不整合面。 当全球海平面的下降速度超过盆地边部的构造沉降速度时，就会出现海平面的相对下降，也即出现海退，陆架甚至陆坡上部的部分地区就会暴露出水面，河流会下切陆架，在河道之间的地区可能会形成古土壤或根土层。这样就在陆架地区形成了一个I型不整合面。河流所携带的物质以及陆架和陆坡上剥蚀下来的物质将会被进一步朝盆地方向搬运，以盆底扇、斜坡扇和低水位楔状体的形式沉积在陆架边缘以下的部位。这些沉积体系以及陆架上下切河谷中的充填物质构成了低水位体系域。 在此之后，海平面逐渐回升，陆架逐步被淹没，沉积中心向陆地方向转移，形成退积为主要特征的海进体系域。当海侵达到高峰时，陆架的中部、外部以及陆坡和盆地的沉积物供给不足，沉积速度非常缓慢，形成密集段。随着高水位期海平面上升速度的减慢，滨海和浅海相的沉积开始向海推进，使得海岸线逐步向盆地方向撤退，形成以进积为主要特征的高水位体系域。直到海平面再次下降时，会在其顶部形成另一个不整合面。 当海平面的下降速度相对较慢，与基底沉降的速度大致相当时，不会出现明显的海退，沉积物主要以加积的方式堆积在陆架上，从而形成陆架边缘体系域。陆架边缘体系域的底界为一个II型不整合面。与I型不整合面相比之下，II型不整合面是难以捉摸的。如前所述，II型层序是由陆架边缘体系域、海侵体系域和高水位体系域所构成的。 1．2．1．2层序地层学在油气勘探开发中的意义 层序地层学在油气勘探开发中的作用，不仅在于它能够帮助人们进行盆地范围的高分辨率的年代地层划分和对比，通过与全球海平面旋回的对比来建立年代地层格架；更重要的是它能够成功地预测岩相，即能预测生油层、储集层和盖层的空问分布，从而帮助人们建立合理的勘探开发方案。 Vail，Sangree(1988)和VanWagoner等人(1990)对层序地层学在油气勘探开发中的作用做了探讨。低水位体系域中的盆底扇通常是油气勘探的重要目标。这些浊积的舌状砂体具有很高的孔隙度和渗透率，一般都有良好的连续性。它们可能在上、下及侧向都被深海相泥岩所围绕。这些泥岩有很好的生油潜力，并可作为良好的盖层。因此，盆底扇的浊积砂体通常能形成地层圈闭，并且处于非常有利的生、储、盖组合之中。许多大油气田的舌状浊积砂体都是低水位期的盆底扇沉积，例如北海和巴西近海的许多扇体，其中都已经发现了大量的油气。然而，有些扇是由多个舌状砂体组成的，彼此被深海相泥岩隔开，了解这些泥岩屏障对油气藏的开发非常重要。 低水位体系域中的斜坡扇是由有堤水道复合体和漫滩砂组成的。海底水道砂体往往是很好的勘探对象。它们由于受天然堤的限制而易于形成地层圈闭或构造一地层圈闭。漫滩砂层通常很薄，但其孔隙度和渗透率可以很高，受天然堤的限制并在扇的边部尖灭，易于形成地层圈闭。这类油气藏往往是由许多薄砂层组成的，但产量可以很高。辨认和评价这些圈闭需要高水平的岩石物理学技术和试井技术。 海进体系域是在陆架被逐步淹没的背景下形成的。根据Vail和Sangree(1988)，该体系域中的砂体大都经过海岸作用的改