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恩平凹陷新近系韩江组沉积微相及岩性圈闭类型

向巧维

向巧维. 恩平凹陷新近系韩江组沉积微相及岩性圈闭类型[J]. 海洋地质前沿,2022,38(5):60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095
引用本文: 向巧维. 恩平凹陷新近系韩江组沉积微相及岩性圈闭类型[J]. 海洋地质前沿,2022,38(5):60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095
XIANG Qiaowei. Sedimentary microfacies and lithologic trap types of Neogene Hanjiang Formation in Enping Sag[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(5): 60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095
Citation: XIANG Qiaowei. Sedimentary microfacies and lithologic trap types of Neogene Hanjiang Formation in Enping Sag[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(5): 60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095

恩平凹陷新近系韩江组沉积微相及岩性圈闭类型

doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.095
基金项目: 中海石油有限公司(中国)深圳分公司科研项目“海相三角洲分流河道切割型岩性圈闭条件评价技术”(YXKY-ZL-SZ-2019-01)
详细信息
    作者简介:

    向巧维(1983—),女,硕士,工程师,主要从事沉积储层方面的研究工作. E-mail:xiangqw@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P744.4

Sedimentary microfacies and lithologic trap types of Neogene Hanjiang Formation in Enping Sag

图(8)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-12
  • 录用日期:  2022-03-09
  • 网络出版日期:  2022-04-15
  • 刊出日期:  2022-05-13

恩平凹陷新近系韩江组沉积微相及岩性圈闭类型

doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.095
    基金项目:  中海石油有限公司(中国)深圳分公司科研项目“海相三角洲分流河道切割型岩性圈闭条件评价技术”(YXKY-ZL-SZ-2019-01)
    作者简介:

    向巧维(1983—),女,硕士,工程师,主要从事沉积储层方面的研究工作. E-mail:xiangqw@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P744.4

摘要: 新近系韩江组是珠江口盆地恩平凹陷的油气主要储集层段,随着勘探程度的提高,寻找岩性油气藏是未来油气勘探的重要方向。为了系统地研究该地区岩性圈闭的发育类型,在“沉积层序”理论模型的指导下,划分出高位体系域、海侵体系域及低位体系域,并通过井震结合、岩芯观察,结合RGB属性融合技术增强关键沉积单元的刻画,开展了精细的沉积微相研究,共识别出辫状河道、串沟河道、曲流河道、河口坝、海岸砂脊和远砂坝6种沉积微相类型。在微相砂体刻画的基础上,结合构造特征,总结了该地区发育的构造-岩性圈闭、多砂体类型岩性圈闭以及上倾尖灭型岩性圈闭三大岩性圈闭类型,其中凹陷中部、西南部以河道砂为储层的构造-岩性圈闭为最具勘探潜力的目标类型。

English Abstract

向巧维. 恩平凹陷新近系韩江组沉积微相及岩性圈闭类型[J]. 海洋地质前沿,2022,38(5):60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095
引用本文: 向巧维. 恩平凹陷新近系韩江组沉积微相及岩性圈闭类型[J]. 海洋地质前沿,2022,38(5):60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095
XIANG Qiaowei. Sedimentary microfacies and lithologic trap types of Neogene Hanjiang Formation in Enping Sag[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(5): 60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095
Citation: XIANG Qiaowei. Sedimentary microfacies and lithologic trap types of Neogene Hanjiang Formation in Enping Sag[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(5): 60-66 doi:  10.16028/j.1009-2722.2021.095
    • 恩平凹陷位于珠江口盆地北部,新近系韩江组地层埋藏较浅,钻井深度小,油气藏产能高,勘探开发成本显著低于中深层和深水区,具有很高的经济效益[1-3]。经过多年勘探,大型构造圈闭勘探难度日渐增大,向岩性圈闭进军是该地区未来油气勘探的重要方向。珠江口盆地新近系地层多形成于河口、三角洲至陆架海环境,规模巨大的古珠江三角洲在海平面升降变化频繁的背景下易形成地层岩性圈闭或复合圈闭[4-8],预示了较大的油气资源潜力。

      恩平凹陷目前钻井较少,含油气砂体厚度小,以薄层砂体为主,砂体边界刻画有难度,前人对于该地区新近系地层的研究多以构造成藏[9-14]、沉积储层[15-17]为主,从未系统地进行岩性圈闭发育类型方面的研究,且在沉积微相研究方面也不够精细和深入,大多仅划分出了三角洲前缘的水下分流河道、河口坝等微相[1-3],对沉积背境的研究较为粗略。本次研究运用“沉积层序”理论模式以及地震沉积学方法,通过RGB属性融合技术,结合地震剖面特征、测井曲线特征、岩芯特征,分析沉积背境,开展精细的沉积微相及砂体刻画,明确研究区内岩性圈闭的发育类型,并对有利岩性圈闭发育区进行了预测。

    • 珠江口盆地总体具有“三隆两坳”的构造格局,为NE—SW向,自北向南依次为北部断阶带、北部坳陷带(珠一、珠三坳陷)、中央隆起带(神狐隆起、番禺低隆起、东沙隆起)、南部坳陷带(珠二、潮汕坳陷)和南部隆起带[18-19]。整个研究区位于珠江口盆地珠一坳陷恩平凹陷北部(图1),三维地震全覆盖,约916 km2

      图  1  珠江口盆地构造区划及恩平凹陷构造单元归属

      Figure 1.  Structural regionalization of Pearl River Mouth Basin and attribution of structural units in Enping Sag

      恩平凹陷韩江组顶部地层受东沙运动的影响,与上部粤海组呈不整合接触,底部地层与下伏珠江组呈突变接触。韩江组地层岩性总体以中细粒中薄层砂岩夹中薄层黏土质泥岩为主,发育浅海陆棚—三角洲沉积。韩江组自下而上可分为韩江六段(T40—SB15.5)、韩江五段(SB15.5—SB14.78)、韩江四段(SB14.78—SB13.82)、韩江三段(SB13.82—SB12.5)、韩江二段(SB12.5—SB11.7)和韩江一段(SB11.7—T32)共6个三级层序(图2)。

      图  2  珠江口盆地新近系地层结构综合柱状图

      Figure 2.  Comprehensive histogram of Neogene stratigraphic structure in Pearl River Mouth Basin

    • 在目前的层序地层格架基础上,以“沉积层序”理论模式为指导,以河流均衡面为基准面,在三级层序(T40—SB15.5)内部划分出低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。前人研究认为恩平凹陷位于陆架坡折之上,在三角洲-分流河道-陆架沉积背景下不发育低位体系域[20],但在研究区北部地震资料上发育低位体系域的下切谷特征(图3)表明,物源区至岸线区域长时间处于侵蚀状态,恩平凹陷发育低位体系域。

      图  3  T35层序界面之下下切侵蚀特征

      Figure 3.  Characteristics of undercut erosion under T35 sequence boundary

      低位体系域与海侵体系域之间的界面为初始海泛面,测井曲线总体表现为向上变细的正旋回特征,低位体系域地震剖面上可见明显的下切谷特征,海侵体系域地震剖面上可见退积反射特征,记录了海侵的过程,高位体系域位于最大海泛面之上,测井曲线表现为向上变粗的反旋回,地震剖面上可见进积反射特征,记录了海退的过程。高位体系域和海侵体系域地层总体厚度较大,且含砂率适中(约10%~30%),展布范围广,利于岩性圈闭的形成,而低位体系域砂体厚度大,顶部封盖条件好(图4)。

      图  4  珠江口盆地恩平凹陷韩江六段体系域划分

      Figure 4.  System tract division map of the sixth member of Hanjiang Formation in Enping Sag, Pearl River Mouth Basin

    • 以体系域为基本单元对重点油气层段韩江六段进行沉积微相研究,通过井震特征结合、岩芯特征、多属性提取和优选,利用RGB属性融合技术增强关键沉积单元的刻画效果,共识别出辫状河道、串沟河道、曲流河道、河口坝、海岸砂脊和远砂坝6种沉积微相类型。

    • 辫状河道与周围沉积相带具有截然的差异和界限,在地震剖面上较易区分,通过对地震属性、测井曲线特征、岩芯特征多方面系统分析,确定了恩平地区韩江组广泛发育了大型辫状河道沉积,且多发育于低位体系域。

      辫状河道整体宽度较大,可达20 km,其内部呈现出复杂的流线结构,但单一河道的期次和原始的河道形态较难识别,多表现为复合型河道特征,为河道长时间迁移摆动形成。地震同相轴表现为强振强连,分流河道由于与周围细粒相带的波阻抗差异较大,呈现出同相轴两端反射性变弱,中间较强的反射特征,测井曲线表现为叠置箱型,向上迅速变细,为典型的正旋回特征,沉积物主要以中粗砂岩为主,厚度较厚,可达20~30 m。岩芯上可见交错层理、冲刷面(图5)。

      图  5  珠江口盆地恩平凹陷韩江六段沉积微相特征

      Figure 5.  Sedimentary microfacies characteristics of the sixth member of Hanjiang Formation in Enping Sag, Pearl River Mouth Basin

    • 串沟一般是指横向切割砂体的沟槽,使得砂体两侧的水流得以串通。当流速很大的洪水向边滩上散流时,由于强烈的侵蚀下切作用,常在边滩上形成深的串沟,河流因串沟而截直。沉积物主要是洪水期垂向加积的砂、粉砂,夹砾石,分选不好,以小型槽状层理常见,岩体呈透镜状夹于边滩之中,常与辫状河相伴生。

      研究区可识别少量串沟型河道,地震剖面上呈现出顶平底凸响应特征,测井曲线为箱型-钟型,向上逐渐变细的正旋回特征,沉积物主要以中粗砂岩为主,厚度约10~20 m。岩芯上可见生物碎屑及冲刷面(图5)。

    • 曲流河道在规模上远远小于辫状河道,具有中等的宽度,大约0.5~5 km,且弯曲度较高,最高可达2.6左右。恩平地区韩江组发育的曲流河道多在海侵体系域或高位体系域。

      曲流河道最显著的特征是发育有明显的侧向加积,即点坝,在地震剖面上显示为叠瓦状前积特征,测井曲线为钟型,向上逐渐变细的正旋回特征(图5),沉积物主要以为中细砂岩为主,夹粉砂及泥岩,厚度约10~20 m。

    • 河口坝通常位于分流河道末端,是河道水流能量减弱撒开从而在河口位置形成的扇形舌状体。恩平地区韩江组发育的河口坝在低位体系域时期与辫状河相伴生,位于辫状河道前端外缘部位。地震剖面上显示为断续强反射特征,测井曲线为漏斗型,向上逐渐变粗的反旋回特征(图5),沉积物主要以中细砂岩为主,厚度约5~10 m。

    • 海岸砂脊位于岸线附近,多呈条带状,连续性较好,为活跃的波浪作用所形成,是浪控三角洲的典型沉积标志。恩平凹陷较珠一坳陷其他凹陷更靠近陆源,栾锡武等[21]研究表明,不论夏季还是冬季,均有黑潮(沿岸流的表层环流)分支进入南海北部陆坡,直至向陆架地区入侵,是造成东沙地区海底地层剧烈剥蚀的主要因素,在这种沉积背景之下,易发育海岸砂脊。海岸砂脊的发现也说明了恩平地区韩江组发育的三角洲是以浪控为主,而非前人认为的潮控三角洲[2]。研究区识别的海岸砂脊最为明显的特征是其展布方向常与主河道垂直,多发育于高位体系域及海侵体系域。地震剖面上为断续强反射特征,测井曲线上为漏斗型,向上逐渐变粗的反旋回特征(图5),沉积物主要以中细砂岩为主,厚度约5~10 m。

    • 远砂坝位于河口砂坝前方较远部位,为河口坝或是分流河道末端受波浪改造而成,多发育于高位体系域。地震剖面上为断续中-强反射特征,测井曲线为小型漏斗状-指状,向上变粗的反旋回特征,沉积物主要以粉砂或细砂为主,并有少量黏土,厚度一般<5 m。岩芯上可见波状层理、透镜状层理、浪成波痕以及冲刷-充填构造等(图5)。

    • 恩平凹陷韩江六段低位体系域时期海平面相对较低,物源方向为NE向,发育大规模的辫状河道沉积,物源供给非常强,大型辫状河道体系内出现了典型的“串沟型河道”沉积,被泛滥平原的泥岩所包裹,具有较好的勘探潜力。海侵体系域时期发生海侵作用,物源方向转为NW向,沉积相带整体开始后退,物源供给变弱,发育曲流河道沉积,河道前方以砂坝沉积为主,而后到了高位体系域沉积期,整体相带向海洋方向推进,出现了高位曲流河道沉积,以中-小型河道为主,沿岸发育有明显的海岸砂脊沉积,说明三角洲整体受到了一定的波浪改造作用,最前方发育有远砂坝沉积(图6)。

      图  6  珠江口盆地恩平凹陷韩江六段沉积微相平面图

      Figure 6.  Sedimentary microfacies plan of the sixth member of Hanjiang Formation in Enping Sag, Pearl River Mouth Basin

    • 岩性圈闭的发育需要有较低的含砂率,恩平凹陷整体来看,易发育岩性圈闭的为高位体系域和海侵体系域时期所形成的砂体。

    • 恩平凹陷共发育有3~5条大型断层,将凹陷分隔为几个主要的构造单元,包括3个主要的斜坡—斜坡1、2、3和1个主要的背斜构造。总体来说,凹陷内的砂体要形成相应的岩性圈闭,与斜坡的构造耦合情况是非常重要的(图7)。

      图  7  珠江口盆地恩平凹陷韩江六段主要砂体叠合图

      Figure 7.  Overlay map of main sand bodies in the sixth member of Hanjiang Formation in Enping Sag, Pearl River Mouth Basin

      如凹陷中部主要发育海侵体系域时期所形成的曲流河道末端砂体与南倾的斜坡1配置,东南部高位体系域时期所形成的远砂坝砂体与东倾的斜坡2配置,以及西南部砂体海侵体系域时期所形成的水下分流河道末端砂体与南倾的斜坡3相配置,均可形成上倾尖灭型岩性圈闭(图8)。

      图  8  珠江口盆地恩平凹陷韩江组主要岩性圈闭组合类型

      Figure 8.  Main lithologic trap combinations of Hanjiang Formation in Enping Sag, Pearl River Mouth Basin

    • 恩平北部砂体类型多样,包括高位体系域和海侵体系域时期所形成的河道砂体、远砂坝砂体、海岸砂脊砂体等,受控于沉积相带展布方向的频繁变换,这些砂体在平面分布上方向并不稳定,在岩性边界的控制下,可形成多砂体类型岩性圈闭(图8)。

    • 恩平凹陷中部发育的海侵体系域时期所形成的曲流河砂体以及西南部海侵体系域时期所形成的水下分流河道砂体,与凹陷内部发育的大型断层配置,可形成构造-岩性复合圈闭。

      而恩平地区油气成藏的综合分析表明,油气“穿断运移”是恩平凹陷油气运移过程中的一大特色现象。前人针对油气穿断运移的条件开展了一系列的研究,吴哲等[9,13]研究发现断裂存在沿走向和垂向的生长-连接过程,断裂不同连接类型对油气成藏具有差异控制作用,何敏等[12]研究发现断裂的内部结构、方向、性质、活动速率及早晚期断裂的沿承关系都会对油气输导有不同的影响,新构造期油源断裂不对称的内部结构特征,使得油气在断裂两侧通常具有下盘滑动破碎带封堵成藏,上盘诱导裂缝带垂向输导的特点,形成恩平凹陷特有的“上盘疏导—下盘封堵”的成藏模式。因此,凹陷中部、西南部以河道砂为储层,与断层相配置所形成的构造-岩性复合圈闭最具有勘探潜力(图8)。

    • (1)在现有层序地层格架基础上,以“沉积层序”理论模式为指导,引入“河流均衡面”,在恩平凹陷韩江六段层序内部划分出三大体系域:低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。其中,低位体系域具有厚砂薄泥的特征,海侵体系域和高位体系域具有厚泥薄砂的特征。

      (2)结合井震特征以及岩芯特征,运用多属性提取和优选增强关键沉积单元的刻画效果,分析沉积背境,共识别出凹陷内低位体系域的辫状河道、串沟河道、河口坝,海侵体系域和高位体系域的曲流河道、海岸砂脊以及3个体系域均有发育的远砂坝6种沉积微相类型。其中海岸砂脊的出现指示恩平凹陷韩江六段时期为浪控三角洲沉积。

      (3)恩平凹陷发育多类型岩性圈闭:构造-岩性复合圈闭、多砂体类型岩性圈闭以及上倾尖灭型岩性圈闭。其中凹陷中部、西南部以河道砂为储层的构造-岩性复合圈闭最具勘探潜力。

      致谢:在资料收集和论文撰写过程中,得到了中山大学卓海腾教授、中海石油(中国)有限公司深圳分公司丁琳、李小平、李智高、吴宇翔、郭伟的指导与帮助,在此表示由衷感谢!

参考文献 (21)

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