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研究区Albian阶下部沉积相类型及其展布特征

2020-10-24 245 上传者：管理员

摘要：科特迪瓦盆地地处西非几内亚湾北部，是具有转换、被动大陆边缘叠置性质的复杂断陷盆地。伴随着西非深水油气勘探的热潮，以预测良好储层为目标，通过岩心、地震剖面、测井曲线以及录井资料，对科特迪瓦盆地下白垩统Albian阶下部沉积时期的沉积相类型及其展布进行系统研究。研究表明，Albian阶下部沉积时期属于盆地初始裂陷中期，北部物源供给充足，发育冲积扇相、扇三角洲相、湖泊相共3种沉积相类型。其中以湖泊相、扇三角洲相为主，冲积扇沉积仅发育在盆地北部边缘。该研究将为Albian阶储层评价及油气开发提供新的地质依据，也可为邻区塞内加尔盆地油气裂陷期勘探提供借鉴。

关键词：
Albian阶
扇三角洲
沉积相
油气开发
矿床学
科特迪瓦盆地
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随着断陷盆地的油气勘探工作不断进行，易于发现及开采的储集体逐渐减少，盆地精细化勘探开发成为了必然趋势，而为实现这一目标，必须对其沉积特征及展布进行更加翔实的精确研究。笔者结合前人的研究方法，通过地震相刻画，结合单井标定及连井剖面分析，较准确地刻画出了研究区Albian阶下部沉积相类型及其展布特征，为后续油气开发工作提供了坚实的地质依据[1,2,3]。

1、区域地质背景

科特迪瓦盆地位于赤道几内亚湾北部，总体近东西向展布，表现为一个拉长的菱形，为典型的转换大陆边缘盆地。盆地北部以圣保罗断裂带和拉古纳什断层为界，其东南边界为科特迪瓦—加纳转换及所限制(图1)。盆地形成于南大西洋两岸扩开，经历了裂谷期、被动大陆边缘2个构造演化阶段。在研究区Albian阶内识别出了T1、T2、T3共3个层序界面，将研究区Albian阶划分为SQ1、SQ2两个三级层序，其中SQ1为目的层段Albian阶下部。

图1科特迪瓦区域地质

2、沉积相类型及特征

通过对科特瓦盆地SQ1的岩心、测井地震相、大地构造等方面的研究[4,5,6,7,8]，表明研究区目的层为裂陷期下发育的扇三角洲—湖泊沉积体系。

2.1岩石学特征

科特迪瓦盆地Albian阶下部岩石类型主要有泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩、中—粗砂岩及砂砾岩，泥岩颜色主要为灰色、灰黑色;砂岩和砂砾岩颜色主要为灰色、灰白色。研究区深灰色泥岩类沉积广泛发育反映较深的水下沉积环境;砂岩杂基含量较少，一般具有较好的结构成熟度和成分成熟度;砂砾岩磨圆中等—较差，一般以棱角状—次棱角状砂砾岩为主，分选一般，杂基含量比较多，成分成熟度与地质结构成熟度较低。研究区岩心图版如图2所示。

2.2沉积构造特征

科特迪瓦盆地中部Albian阶下部取心井岩心中灰黑色泥岩大多数伴有炭化植物碎片、贝壳及其碎片，可以反映当时水体较深，沉积环境是相对稳定的强还原环境，为典型的湖相沉积。盆地东部发育平行层理、交错层理及冲刷面等典型沉积构造，主要由强水流环境下波浪的来回振荡形成。

2.3物源分析

通过Albian沉积期古地貌图可以看出，该时期地势总体比较平缓，但古地貌有较大变化，地形坡度变大，凹陷加深，湖盆面积扩张。研究区周围发育多个高部位地带，其中主要物源来自于研究区北部次坳，在东部主凹物源主要从东北方向进入湖盆，在东南部物源通过峡谷进入低洼地区，南部物源向北进入低洼地带。

图2研究区岩心图版

3、沉积相展布特征

3.1单井沉积相特征

(1)C井位于科特迪瓦盆地东部，Albian地层沉积厚度较大，厚度达3000m左右。Albian地层自下而上可划分为2个三级层序，将研究区Albian阶划分为SQ1、SQ2两个三级层序，其中SQ1为目的层段Albian阶下部。C井SQ1厚度达到1700m，发育扇三角洲与湖泊交互的沉积体系，SQ1下部主要发育为扇三角洲沉积，岩性以灰色、深灰色、绿灰色含砾细砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂砾岩为主，测井曲线表现为中高幅的箱型和钟形，均有齿化现象，光滑线性少见，表明当时沉积水体波动频繁。沉积相以扇三角洲前缘支流间湾和水下分流河道微相为主;上部则发育湖泊沉积，多发育为厚层状灰黑色泥质粉砂岩，黑色、灰黑色泥岩，沉积相以半深湖亚相为主。纵向上看，反映出层序内部沉积水体逐渐变浅又加深的沉积过程。

(2)D井位于盆地东部凹陷，目的层位完整。Albian阶早期沉积厚度较大，地层厚度约为1200m，自下而上，根据岩性及测井曲线特征，对D井SQ1地层沉积相进行详细分析。单井沉积相单井柱状如图3所示。

图3单井沉积相单井柱状

SQ1时期，D井主要发育浅湖和扇三角洲前缘沉积，总体上呈水进—水退—水进过程。其中浅湖亚相主要岩性为灰黑色泥岩夹薄层细砂岩，测井曲线上主要为低幅齿状，反映水体较为动荡，砂泥岩频繁互层。扇三角洲前缘亚相主要分布在层序下部，岩性主要为黄色细砂岩、粉砂岩和灰黑色泥岩，该亚相中泥岩厚度明显变薄，砂体发育较多，测井曲线多以指状形态为主，未见箱形形态，该时期砂体厚度总体较厚。

3.2连井沉积相特征

(1)A井—B井—C井连井沉积相剖面位于盆地东北部，剖面方向为西北—东南向，早Albian时期，横向展布稳定，厚度在北部次坳和东部凹陷带最大，主要发育扇三角洲—湖泊沉积，湖相沉积主要发育在东部凹陷带附近，其中扇三角洲相可识别出扇三角洲平原和前缘2种亚相，扇三角洲平原亚相主要分布在北部次坳靠近盆地边缘，扇三角洲前缘亚相在该时期广泛分布，砂砾岩体连通性较好，北部A井、B井Albian阶下部均位于扇三角洲体系中，东部凹陷C井也发育在同一扇三角洲体系但并未打穿(图4)。

图4A井—B井—C井Albian阶连井沉积相展布

(2)E井—F井—G井位于科特迪瓦盆地北，垂直物源近东南向，自西向东依次经过E井、F井和G井。该剖面总体上地层向东逐渐变厚，在Albian时期主要发育扇三角洲相及湖泊相。E井—F井—G井Albian阶连井沉积相展布如图5所示。SQ1层序(Albian阶下部)地层发育完整，F井Albian阶下部地层以湖相沉积为主，G井下部发育为扇三角洲沉积，以扇三角洲前缘亚相为主;纵向上看该时期总体呈水进退积的过程。

3.3沉积相平面展布特征

科特迪瓦盆地Albian阶时期处于裂陷中期，随着控盆断裂的持续活动，断陷基本联通，四周物源供给充足。由于断陷与物源区距离较短，所以该时期主要发育扇三角洲—湖泊沉积体系。通过Albian阶下部地震属性图，可以看出湖盆中央均方根振幅值较均一，以中—低值为主，而在盆地周围振幅值出现较大的变化和分带性，中东部可见3个主要的蓝紫色分布区域，盆地北部为大面积红黄分布区域，反映扇三角洲沉积体系的相带边界。

图5E井—F井—G井Albian阶连井沉积相展布

科特迪瓦盆地总体呈现中部湖相、两侧扇三角洲相的沉积格局。东北部扇三角洲沉积主要发育3支物源体系，其中扇三角洲平原亚相发育范围较少，扇三角洲前缘亚相分布较广，向湖盆方向延伸较远;盆地西北部扇三角洲沉积与东北部相比，发育程度较低;盆地中东部发育湖相沉积(图6)。

图6科特迪瓦盆地Albian阶下部沉积相展布

4、结论

(1)科特迪瓦盆地物源主要来自于北部次坳。在东部主凹物源主要从东北方向进入湖盆，在东南部物源通过峡谷进入低洼地区，南部物源则向北进入低洼地带。

(2)通过对科特迪瓦地区14口井岩心观察、粒度分析和古生物分析等资料的研究，结合测井相、地震相特征，确定研究区Albian阶下部主要沉积相类型为扇三角洲相和湖泊相。

(3)科特迪瓦盆地总体呈现中部湖相、两侧扇三角洲相的沉积格局。东北部扇三角洲沉积最为发育，盆地西北部扇三角洲沉积次之，南部扇三角洲发育程度最低。

参考文献:

[2]张凤廉,屈红军,张功成,等.西非科特迪瓦盆地深水区油气地质特征及成藏主控因素[J].地质科技情报,2017,36(5):112-117.

[3]程建,段铁军,倪春华,等.西非科特迪瓦盆地石油地质特征及成藏规律研究[J].石油实验地质,2013,35(3):291-295.

[4]张树林,杜向东.西非油气富集的关键地质因素及勘探战略部署建议[J].中国石油勘探,2012,17(3):70-76,82.

[5]梁志凯,李卓,高凤琳,等.陆相断陷湖盆地层划分及沉积充填模式———以松辽盆地长岭断陷沙河子组为例[J].能源与环保,2019,41(5):73-83.