Question

层序地层中生、储、盖层的一般分布规律

Answer 1

（一）储集层：主要类型有：

（1）低水位盆底扇的舌状浊积砂体。

（2）低水位斜坡扇（带天然堤水道相）（leveed channel）的水道砂体和溢岸（overbank）砂层。

（3）低水位进积复合积（前积楔）前缘叠瓦状的坡足浊积砂体，进积复合体上部堆叠的三角洲砂体和滨面砂体以及充填于海底峡谷或网状河中的砂体。

（4）海进体系域的海滩滨面砂体。

（5）高水位体系域的河道砂体和三角洲前缘砂体，碳酸盐高水位体系域在陆架或台地的颗粒灰岩、泥粒灰岩、白云岩等储层。

（6）不整合的层序界面之下古喀斯特化碳酸盐层段。

在这些储层类型中，以低水位体系域的盆底扇为最有潜势的储层。砂层的孔隙度、渗透率一般极好，砂体为深海、半深海泥岩所包围，具良好的地层圈闭（图5—17）。在地震剖面上较易识别（图5—18）。

图5—17　硅质碎屑体系域中有远景油气圈闭的层序地层格架（据 Mitchum,1989）

海侵体系域的砂，无论是高水位期冲积扇的残留砂或网状河带来的砂。都经过海岸作用的改造，分选变好，孔渗性极好，且多呈线状延伸或席状的良好储集砂层。由于海进沉积的阶状后退性质，有助于在陆源碎屑环境形成砂页岩互层，在碳酸盐环境形成泥粒灰岩的泥状灰岩的互层，从而形成多油气层或储集层与潜在油源层的互层，这种互层和沉积物的上超性质及上倾尖灭可以形成海侵体系域储层的地层圈闭（图5—17）。

高水位体系域沉积物不断进积，遍布外陆棚和陆棚边缘，可形成厚的河流和三角洲储集体，但因上倾沉积物中可能存在渗漏通道，故常需要构造圈闭（图5—17b），而且要求形成时间早，在油气向露头逸散之前就已被圈闭住。当有张性滑移铲状断层或盐岩流动造成的底部隆起和滚动背斜处，由可发育油气圈闭（图5—17c）。

图5—18　盆底扇的识别标志（据Sangree等，1990）

（二）生油层和盖层

砂质储层可以为泥岩等细粒岩石间隔或覆盖，可能成为盖层，如果岩石的有机碳含量高，可望成为生油层。

控制有机碳总量（TOC）富集的基本因素有（S.Creaney等，1993）：①在沉积物－水界面上存在贫氧条件。②沉积速率较低。一旦建立了缺氧环境，沉积速率即为主要控制因素，而沉积速率直接与可容空间有关。如果可容空间很大（即高海平面时），远源位置碎屑注入量就很低，从而使盆地沉积物中的TOC重量百分比增大。因此，单套海相层序垂向剖面上TOC的最大值可能与最大海泛面相对应。在这一界面之上，由于高水位进积期间沉积物的稀释作用增大，TOC下降。该界面以下，由于较老的海侵体系域较高的沉积速率，TOC也降低。与TOC向最大海面的增加相对应，有机质类型愈来愈海相化，其生油性也不断增强。

当海平面快速上升导致可容空间急剧扩大时，就会形成以极低沉速率（＜1—10mm/千年）为特征的很薄的海相地层层段，即密集段。密集段可分为有氧与缺氧两种。有氧环境可出现无沉积面或海底硬底，缺氧环境则出现有机质持续堆积而形成具有很高含量的浮游生物和微体化石、球粒状海绿石、有机质磷钙土和膨润土的大套粘土、页岩或泥晶灰岩的生油层段，它们具最低的电位和最高的伽玛值。

S.Creaney(1993）用一套假想层序（图5—19）阐述了TOC含量高的生油凝缩段与层序地层格架的关系及其控制因素。这套层序开始于底部的I型层序界面，上覆一个低水位楔（A以前），一些海进沉积（A到C）和一些高水位沉积（C到E），接着是第二个I型层序界面（E）和第二个低水位楔（F）。

图5—19上显示了三个垂向剖面（位置1、2和3）。用声速和电阻率曲线的叠合来表示有机碳的相对丰度，即△lgρ分离大，相当于TOC高值（图5—20），假定为缺氧条件，缺氧的沉积物－水界面存在于各进积的斜坡地形的前缘。在盆地最内处（位置1），整个层剖面缺乏碎屑沉积，高TOC沉积物持续堆积，表现为整个层序都有△lgρ的分离，△lgρ的大小和预测的TOC取决于离进积斜坡沉积的远近，因此，也与陆架的可容空间或沉积物供给有关。△1gρ的峰值出现于沉积物最缺乏期，一般与最大海泛期相对应。在较为靠向陆地处（位置2），富有机质源岩的分布有一些不同，每个进积单元的早期部分，TOC较高，随后，丰富的碎屑注入使TOC降低。低水位楔（LSW）底部的初始TOC高值很快被进积和 LSW沉积物所分散，沉积物的缺乏在时间A（即相对海平面上升并随之发生海进之后）重新出现，并保持到 D和 F时斜坡处的进积使 TOC分散到背景水平为止。△lgρ剖面最大值也出现于最大海泛期。在最靠近陆地的位置（3），整套层序的碎屑物供给都很高，因此，只有唯一的一个高TOC单元出现在最大海泛期。

图5—19　显示富有机质岩层中地层分布的假想层序。这里假定缺氧的沉积物－水界面条件存在于各进积斜坡前端附近，而有机质相对丰度则表示为声速和电阻率曲线之间的△lgρ分离（S.Creaney等，1993）

从这一假想层可以看出：①只要是盆地位置，海相富有机质岩可以出现在所有的体系域（图5—21），事实上，“凝缩段”只不过是所有体系域远源部分的特征相而已。②在任何位置的TOC峰值都出现在（或接近）一个地层等时面（下超面）上，并与“最大海泛面”对应。此时的沉积中心最靠近陆地。③由叠加和TOC单元组成的富有机质海相层段的顶面和底面不一定是时间界线，因此，若将整个盆地的生油岩层段的顶面进行对比是不恰当的。④从盆地到陆棚方向，单个同时沉积单元厚度增大，并由于陆源沉积物的掺入而使有机质的丰度降低。此外，由于贫有机质的碎屑沉积物的加入，各生油岩单元的垂向上表现为较大间隔，其间的沉积可能为潜在的储层单元或输导层。

图5—20　△lgρ的标定方法和TOC的预测（据Creaney,1993）

图5—21　假想层序中富有机质相的产状和分布

在评价勘探前景时，在导致勘探失败的原因方面，缺乏充足的生油岩和盖层往往比缺乏储集层更甚，因此应充分重视对细粒岩石的预测，除粘土、泥岩、泥晶灰岩外，还应注意对燧石、磷块岩等类岩石的研究。这种研究对加里福尼亚Monterey组的产油层很有影响，可以预测孔隙性和渗透性的方向以及预测渗透挡层。