南阳凹陷魏岗油田北部地区滑塌浊积岩发育特征

肖 学,王振奇,于群达,范凤英，程兰嘉

(1.中国石化河南油田分公司石油物探技术研究院，河南郑州 450046;2.长江大学地球科学学院)

南阳凹陷魏岗油田北部地区滑塌浊积岩发育特征

肖 学1,王振奇2,于群达1,范凤英1，程兰嘉2

(1.中国石化河南油田分公司石油物探技术研究院，河南郑州 450046;2.长江大学地球科学学院)

南阳凹陷魏岗油田北部地区主力产层古近系核桃园组的沉积亚相为三角洲前缘-前三角洲，分析认为滑塌浊积体是有利的勘探目标。基于岩心、测井以及地震数据三重约束，在等时层序格架内，对研究区古近系核桃园组二段、三段各小层沉积微相开展了研究。研究表明，H22-H31各亚段顶底部的低位域与高位域的前积过程中，多发育重力失稳型滑塌浊积体。同时，在湖进退积过程中，由于波浪作用亦可发育规模较小的浊积体。依据地震属性数据，结合测井曲线标定，对H22-H31滑塌浊积体的有利发育区进行了预测，认为深湖区是南阳凹陷隐蔽油气藏的远景靶区。

南阳凹陷； 魏岗油田；滑塌浊积体；核桃园组；沉积环境；地震属性

随着我国东部地区勘探程度的不断深入，主要含油气盆地中较易发现的构造油气藏日趋减少，油气勘探重点也由构造油藏转向岩性油藏，盆地内的次级洼陷则被愈加重视，成为油气勘探的重要地区。三角洲前缘滑塌浊积体是陆相断陷湖盆重力流沉积的一种类型，已经引起石油地质工作者们的广泛关注。由于滑塌浊积体多分布于深水泥岩中，具有较好的生储盖条件，是我国隐蔽油气藏勘探领域潜在远景区[1-3]。

近年来，众多学者已经在鄂尔多斯盆地东南缘[4]、泌阳凹陷[5]、准噶尔盆地[6]、松辽盆地萨尔图地区[7]、渤海湾盆地黄河口凹陷[8]、东营凹陷[9]以及中国南海北部等[10]地区发现了大量的滑塌浊积体。同时，滑塌浊积体作为隐蔽圈闭，其含油气性亦得到了有力的证实，仅东营凹陷滑塌体内的油气储量已经超过了千万吨级，且松辽盆地、鄂尔多斯盆地以及惠民凹陷等地区的滑塌浊积体中均发育了工业性油气藏[7-10]。

目前，对于南阳凹陷沉积相及微相沉积的特征认识较为统一。南阳凹陷在古近系核桃园组H22-H31亚段沉积时期，凹陷北部为三角洲沉积模式所控制的沉积环境，主要物源来自西北部的师岗凸起和东北部的社旗凸起，形成张店-金华和沙堰-焦店两个三角洲体系。研究中，基于南阳凹陷魏岗油田北部地区古近系核桃园组(二段、三段)地层精细划分结果，对各级等时层序格架内沉积微相开展井-震联合研究，进而对魏岗油田北部地区滑塌浊积体的规模、分布特征进行了探讨，同时基于三维地震属性特征以及滑塌浊积体的发育模式，对滑塌浊积体的远景靶区进行了预测。

1 区域地质概况

南阳凹陷属于南襄盆地的一个次级构造单元，为中新生代的小型断陷，面积约3 600 km2。平面上，南阳凹陷为南断北超的箕状凹陷，凹陷南部边界为新野断裂，走向由NW向转NE向，呈“之”字形展布，其南部为新野凸起。根据凹陷的沉积构造以及现今的构造格局，盆地具有南北分带、东西分块、凸凹相间的构造格局。根据凹陷的沉积构造以及现今的构造格局，可将凹陷分为三个构造带，即南部断超带、中部凹陷带和北部斜坡带。中部凹陷带自西至东发育有东赵庄断裂鼻状构造带、东庄断裂背斜构造带、魏岗-北马庄断裂鼻状构造带和张店-黑龙庙断鼻状构造带(图1)。其中，凹陷中部的魏岗-北马庄鼻状构造带将凹陷分为牛三门和东庄两个次凹。南阳凹陷断层十分发育，主要为NW和NE向两组断裂，导致凹陷内形成了众多的断鼻、断块、断背斜及断层-岩性圈闭。

凹陷的基底除西部为古生界海相碳酸盐岩外，主要为元古界变质岩。沉积盖层主要为新生界，新生界最厚约5 500 m，新近系和第四系最厚970 m，与古近系呈不整合接触。古近系厚度最大4 800 m，与下伏元古界变质岩呈不整合接触。古近系自下而上分为玉皇顶组、大仓房组、核桃园组、廖庄组，纵向上构成一个完整的沉积旋回(表1)。位于旋回中部的核桃园组(特别是核二段、核三段)是凹陷主要含油目的层，最厚约2 400 m。核桃园组沉积时期沉降中心位于北东向断层一侧，发育牛三门、东庄两个沉积中心，其中牛三门次凹为主要生油凹陷。

图1 研究区地理位置

表1 南阳凹陷地层简表

2 滑塌浊积体沉积响应特征

基于等时格架体系，对南阳凹陷魏岗油田北部地区(白秋与魏岗北)核桃园组二段、三段各小层沉积微相开展了研究。魏岗油田北部地区的沉积环境为三角洲前缘与前三角洲亚相，三角洲前缘部位处于不稳定状态，只要存在触发机制即可导致滑塌作用的发生，在其前方形成滑塌浊积岩体。触发机制可以是外界的，例如地震作用、波浪作用等；也可以是内在的，三角洲前缘砂体自身重力所产生断阶以及失稳效应等。在不同机制作用下，滑塌浊积体的形成过程和分布规律都有较大的差异性。魏岗油田北部地区已发现的滑塌浊积体在高位体系域以及低位域中发育的比例均大于30%。由于低位域与高位域的前积特征，而在前积过程中，沉积体坡角会逐渐加大，在地震作用下可以形成规模较大的滑塌体；另一方面，前积过程中的反旋回沉积特征，即粒度较大的砂体往往沉积于泥岩之上，会导致重力失稳形成无外界触发条件的滑塌浊积体。而这种由于地震作用与重力失稳作用联合形成的滑塌浊积体的物性较好且规模最大(图2)。

图2 前积过程中滑塌浊积体发育特征(H31第5小层)

除前积过程可以形成滑塌浊积体外，在湖进体系域中发育的滑塌体的层系约占总滑塌体数量的37.5%。湖进体系域由于其固有的退积属性，导致其无法形成无外界触发条件的断阶式滑塌浊积体，而往往由于盆地水体的上升、水体动能提高，产生分布规模较小的波浪成因的滑塌浊积体(图3)。

值得注意的是，虽然H23第7小层亦属于湖进体系域，但其滑塌浊积体的发育规模远大于前积期所发育的滑塌体。对于其成因的合理解释，应为地震触发(图4)。

魏岗油田北部地区滑塌浊积体的发育模式可以归结为断阶型、波浪型以及地震触发型，其中，断阶型以及地震触发型，均是形成大规模岩性圈闭的有利条件。研究中，依据现有滑塌体的分布特征，对于未知滑塌体的分布进行了合理的预测(图4)。主滑塌体主要沉积在前缘斜坡的坡脚处，其前方是区带I，沉积了波浪成因的浊积体和地震作用产生的次生叠置浊积体。坡折附近是区带III，是断阶型滑塌浊积体系的沉积场所。区带II位于区带I与区带III之间，沉积了地震作用下液化滑塌形成的小型浊积体。区带IV位于远离三角洲前缘的洼陷内部，是地震作用产生的二级滑塌浊积体。

图3 退积过程中由于波浪作用形成的小型滑塌体(H23第8小层)

图4 典型的地震成因滑塌浊积体(H23第7小层)

H23第7小层滑塌浊积体平面分布特征包含较完整的区带I、II、III，推测其西南部向深凹区应发育区带IV，由于地震机制下区带IV的发育规模要远大于区带I、II、III，基于现今H23第7小层区带I、II、III的发育规模可知其前部必将存在一个超大型的滑塌浊积体。同时，由于区带IV更加靠近油源地区；因此，可以预测此处将发育一个非常有利的岩性隐蔽油气藏。

3 滑塌浊积体的地震属性响应

应用三维地震属性的资料，可以更加直观的对于滑塌浊积体的分布范围进行预测。图5是H23第2小层均方根振幅体沿层切片图(16 ms)，由电测曲线所反映出的滑塌浊积体1、2、3与地震属性的反射特征吻合度较好。同时，在W49井西南部的地区同样具有两个振幅高值区(区带4、5)；推测图中的4、5区为滑塌浊积体的发育区。同样的，对于H22下段开展了井震联合滑塌浊积岩分布预测研究(图6)，认为H22时期前三角洲的深湖地区亦存在具一定规模的滑塌浊积岩，可以作为该区隐蔽油气藏勘探的有利靶区。

图5 H23第2小层滑塌浊积体预测

图6 H22下段滑塌浊积体预测区 (H22底界向上开48 ms时窗振幅变化率属性)

4 结论

我国东部盆地油气勘探的思路已经逐步由构造圈闭为主转换至岩性隐蔽圈闭。滑塌浊积体以其有利的生储盖特征，成为了我国东部盆地油气勘探的接力靶区。南阳凹陷魏岗油田北部地区是典型的三角洲前缘环境。对于沉积微相的精细研究结果表明，各级层序格架内在前积期均发育大量的滑塌浊积岩体，成因上可能与重力失稳或断阶类型有关；同时，湖进退积时期，波浪作用亦可以导致小型滑塌体的形成。值得注意的是地震作用在退积期可以引发大规模的岩体滑塌，在深湖区形成有利的岩性圈闭。井震结合技术可以对滑塌浊积体开展有效识别；基于三维地震属性提取分析，对H22以及H23前积期滑塌浊积体开展了预测，认为南阳凹陷深湖相地区发育了较大规模的浊积体，是下一步勘探的有利远景区。

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编辑：吴官生

1673-8217(2015)01-0032-04

2014-09-18

肖学，高级工程师，1966年生，1990年毕业于石油物探职工大学石油物探专业，主要从事地震、地质综合研究工作。

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