江 寧 全志臻 張向濤 彭光榮 張青林 徐穎晶 溫華華 劉 浩

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司）

珠江口盆地番禺4洼古近系層序地層及儲層分布預(yù)測*

江 寧 全志臻 張向濤 彭光榮 張青林 徐穎晶 溫華華 劉 浩

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司）

初步認(rèn)定古近系為珠江口盆地番禺4洼主要接替層系，古近系文昌組地層是主要的生油巖，其地層分布比較廣泛，具備較好的成藏條件，有必要對古近系進(jìn)行層序地層學(xué)及儲層分布研究。番禺4洼鉆井資料較少，但是地震資料上各種反射特征豐富，因此應(yīng)用層序地層原理和方法建立了等時地層格架，將番禺4洼古近系文昌組劃分6個三級層序，并在該時間地層單元格架內(nèi)，運用地震沉積學(xué)分析方法，對番禺4洼古近系文昌組儲層分布進(jìn)行預(yù)測。圖6參8

珠江口盆地番禺4洼古近系層序地層地層切片

由于珠江口盆地古近系鉆井勘探程度低、火山巖多期以及缺少足夠古生物資料，難以確定珠江口盆地古近系地層年代，而且珠江口盆地不同洼陷之間沉積特征差異很大，同一個洼陷的凹陷和突起發(fā)育程度不同，加上前期番禺4洼的層序地層學(xué)研究主要針對淺層的新近系地層，且層序劃分方案多，很少對深層的古近系地層進(jìn)行層序地層學(xué)研究，因此在淺層勘探難度越來越大的情況下，對番禺4洼深層古近系地層進(jìn)行層序地層學(xué)研究顯得尤為必要[1-2]。故此利用工區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的鉆井、測井和地震資料，應(yīng)用層序地層學(xué)理論與研究方法，對番禺4洼深層古近系的文昌組進(jìn)行層序地層學(xué)研究，并在其基礎(chǔ)上運用地震沉積學(xué)理論，對文昌組有利儲集體進(jìn)行了預(yù)測。

1 工區(qū)概況

番禺4洼為珠江口盆地珠一拗陷西部相對獨立的一個小洼陷，北鄰西江主洼及XJ36洼，東側(cè)和南側(cè)分別為東沙隆起及番禺低凸起，是一個東南斷、西北超，呈NE-SW走向的箕狀洼陷，該地區(qū)海水平均深約100 m左右[3]（圖1）。研究區(qū)過去是以新近系珠江組為主要勘探目的層,而古近系尤其是恩平組和文昌組勘探程度較低。多年勘探證實，番禺4洼是一個典型的“小而肥”的富生烴洼陷，已累計探明的原油地質(zhì)儲量主要出自新近系，但從中國東部斷陷盆地的勘探實踐中可得知，古近系應(yīng)蘊含大量原油儲量。例如遼河油田、渤海海域等，古近系都是不可忽視的層位。珠江口盆地古近系中發(fā)現(xiàn)的儲量僅占全部儲量的12.2%，說明珠江口盆地古近系還有很大的勘探潛力，而其中古近系地層發(fā)育的番禺4洼，理應(yīng)受到重視。

圖1 番禺4洼區(qū)域位置圖

2 層序地層

以“不整合面及其對應(yīng)的整合面”來劃分基本層序單元是Exxon的層序地層學(xué)的一個核心。現(xiàn)代和古代的湖盆層序研究表明，層序界面主要受控于古構(gòu)造作用和古氣候變化，依據(jù)不整合面劃分層序的方法仍適用于湖盆沉積層序的劃分[4-5]。陳開遠(yuǎn)等人將番禺4洼古近系劃分為2個二級層序、4個三級層序。林暢松等人對番禺隆起東南緣坡折帶的研究，將番禺4洼古近系及新近系地層劃分出3個二級層序，18個三級層序。前人的層序劃分方案對番禺4洼古近系早期油氣勘探具有重要意義，但對古近系巖性地層油氣藏的勘探來說，前期層序劃分方案略顯粗糙，因此進(jìn)行精細(xì)的層序劃分顯得尤為必要。

2.1 地震層序界面識別

在地震剖面上識別層序界面,就要識別界面上下地震反射的終止關(guān)系。強烈的削截和上超往往與區(qū)域不整合面對應(yīng),屬二級層序界面標(biāo)志。三級層序界面主要由湖(海)平面變化以及與之伴生的沉積物供應(yīng)速率變化造成的,地震剖面上表現(xiàn)為上超或頂超,但削截等不整合現(xiàn)象在地震剖面上的范圍與一級或二級層序界面相比要小得多[4-5]。根據(jù)三維地震資料，番禺4洼文昌組可識別Tg、T85、T84、T83、T82、T81、T80七個地震層序界面。地震反射界面Tg、T80分別是受珠瓊運動一幕、珠瓊運動二幕影響而產(chǎn)生的區(qū)域性不整合面，地震反射界面T81、T82、T83為局部不整合面，T84為局部超覆不整合界面；T85對應(yīng)充填不整合界面。T82、T84界面受T80、T81、T83削蝕，緩坡帶缺失嚴(yán)重，故僅于盆地深洼帶及陡坡帶可見（圖2a）。

圖2 a不整合面T80-Tg地震反射特征

T80不整合面相當(dāng)于文昌組頂界，為一區(qū)域不整合界面，在斜坡部位，界面之上具有上超反射結(jié)構(gòu)，界面之下為削截反射。在地震剖面上，該界面為一中強振幅，高連續(xù)，中頻反射同相軸。T81不整合面相當(dāng)于SQ5頂界面，SQ5沉積時期東部控洼斷層活動變?nèi)?，僅在局部區(qū)域見到低角度削蝕不整一現(xiàn)象。T82整合面相當(dāng)于SQ4頂界面，SQ4是在剝蝕界面T83形成之后，盆地處于弱斷陷時期，盆地下沉接受沉積而成的，在地震剖面上可以看到SQ4北部沉積物被大量剝蝕，T82界面為一中振幅，中—低連續(xù)的削蝕不整合面。T83和T84分別對應(yīng)于SQ3層序的頂?shù)捉缑?，SQ3形成于東部控洼斷裂強烈活動時期，盆地內(nèi)部局部地方發(fā)生差異隆升，使得部分沉積區(qū)露出湖平面之上而遭受剝蝕，在斜坡帶處，可以看到地層的削蝕現(xiàn)象。地震剖面上表現(xiàn)為強振幅、連續(xù)性中等—好的反射；T85相當(dāng)于SQ2的底界面，該界面之上具有上超反射結(jié)構(gòu)，界面之下局部可見削截反射。在地震剖面上該界面表現(xiàn)為中—強振幅，中連續(xù)性，中頻反射特征。Tg不整合面，形成于珠瓊運動一幕,相當(dāng)于前新生界頂界面，具有區(qū)域不整合面的性質(zhì)，區(qū)內(nèi)2口探井都鉆遇該界面。界面以下均為前新生代花崗巖，在地震剖面上表現(xiàn)為中—強振幅、中—低連續(xù)的雜亂反射，界面以上在北次洼、中部變換帶、南次洼為文昌組，在西北部次凸和西南部斜坡為恩平組（圖2b）。

2.2 單井層序劃分

不同類型的測井資料可以從不同的角度反映層序邊界的位置，在建立了巖電關(guān)系的前提下，若利用測井資料進(jìn)行層序地層分析，一般考慮地層的突變接觸方式、測井曲線垂向上的疊置樣式轉(zhuǎn)變、巖性的組合等等[4-5]。番禺4洼古近系鉆井資料少，僅有PY10-2-1井和PY5-8-1井兩口探井鉆遇古近系基底。對PY10-2-1井和PY5-8-1井進(jìn)行了單井層序的劃分，并結(jié)合地震不整一接觸關(guān)系，兩口井均只鉆遇SQ1、SQ2以及SQ4層序地層，缺失SQ3、SQ5和SQ6層序地層。

SQ1底界面對應(yīng)Tg地震反射層,鉆測井剖面上，界面上下巖性有明顯變化,界面之上為泥質(zhì)礫巖、砂巖和粉砂質(zhì)泥巖和的組合，砂泥比向上變小，呈正旋回變化特征，界面之下為古近系花崗巖基底。界面上下的電阻率曲線、密度曲線和伽馬曲線均表現(xiàn)明顯的變化。SQ1和SQ2分界面對應(yīng)T85地震反射層，在鉆測井剖面上，該界面之上地層底部略粗，發(fā)育礫巖-粗礫巖，向上呈水體變深、巖性變細(xì)的正旋回；界面之下巖性細(xì)，多為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和粉砂巖組成的反旋回。界面之上自然伽馬、電阻率曲線呈鐘型-近箱型；界面之下自然伽馬曲線呈箱型，總體疊置呈漏斗型（圖3a）。PY5-8-1井所在的洼陷北部沉積地層，受珠瓊一幕以及珠瓊二幕構(gòu)造運動影響，局部地方發(fā)生差異隆升，使得部分沉積區(qū)露出湖平面之上，SQ3、SQ5和SQ6沉積地層遭受剝蝕。PY5-8-1井SQ2地層頂界面對應(yīng)文昌組SQ4層序底界面，界面之上測井曲線表現(xiàn)為鐘型，巖性向上變細(xì)，反映了水體相對變深；界面之下的巖性向上變粗，測井曲線整體呈漏斗型。SQ4地層頂界面對應(yīng)文昌組SQ7層序頂界面，界面之下為泥巖向上增多，砂巖減少，電性曲線幅值向上增大的正旋回，界面上下巖性，電性曲線呈現(xiàn)明顯變化（圖3b）。

圖2 b不整合面T80-Tg地震反射特征

圖3 aPY5-8-1井層序劃分

圖3 bPY5-8-1井層序劃分

3 有利儲層分布預(yù)測

番禺4洼古近系勘探程度較低，目前只有兩口探井鉆遇古近系花崗巖基底，所以番禺4洼古近系更多的是在稀井的特點下，依靠地震資料來獲得對地下儲層分布的認(rèn)識和推測。番禺4洼古近系地震分辨率較低，薄層砂體在地震剖面上不易被識別，加上多期的構(gòu)造運動對典型地震相的改造，常規(guī)沉積相研究方法較難有效預(yù)測砂體分布范圍。本文通過構(gòu)造對洼陷沉積控制作用的研究基礎(chǔ)上，在等時地層格架的約束下，利用地層切片技術(shù)提取地震數(shù)據(jù)平面屬性信息，精細(xì)雕刻薄層砂體的平面分布范圍以及垂向演化規(guī)律，提高了儲層預(yù)測的精度和可靠性。

3.1 地層切片方法

常規(guī)切片方法主要為時間切片和沿層切片。時間切片是在垂直于時間軸方向，對地震數(shù)據(jù)體的某一固定旅行時進(jìn)行切片顯示，該方法適用于席狀且水平的地層。沿層切片是以選定層位為參考面，平行于參考面對地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行切片顯示，該方法適用于席狀但不是水平的地層。地層切片技術(shù)作為地震沉積學(xué)研究的一項主要手段，是在兩個等時界面之間的地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行等比例切片顯示，地層切片較時間切片和沿層切片更接近等時界面。地層切片所包含的地震數(shù)據(jù)平面屬性信息，能精細(xì)刻畫沉積相帶平面展布，以及沉積體系的垂向演化[6-7]（圖4）。

3.2 有利儲集體時空展布和演化

番禺4洼文昌期為一箕狀斷陷型湖盆，其沉積體系在湖盆的陡坡帶、深淵帶和斜坡帶具有較強的繼承性。文昌組SQ2發(fā)育時期，東主干斷裂強烈活動，水體急劇加深，靠近邊界斷裂的陡坡帶一側(cè)發(fā)育粗碎屑的砂礫巖扇體，如沖積扇或扇三角洲；沿洼陷長軸方向或斜坡一側(cè)常發(fā)育河流或三角洲砂體；洼陷內(nèi)部則可能發(fā)育濁積砂體，而這些砂體都有聚集油氣的可能。

圖4 三種切片方法適用地層條件［8］

選取SQ2頂、底層序界面為參考標(biāo)準(zhǔn)層，對SQ2等比例內(nèi)插50張地層切片，優(yōu)選4張典型的地層切片（圖5），結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、斷陷型湖盆沉積模式，并利用相應(yīng)層段測井、錄井資料對沉積相解釋進(jìn)行約束，對砂體平面展布規(guī)律與縱向演化特征進(jìn)行刻畫。

切片4靠近SQ2層序底部，反映了文二段早期沉積發(fā)育特點。切片上整個區(qū)域大部分為強弱相間的綠、藍(lán)色（負(fù)振幅），西部可識別2條“舌狀”紅色（正振幅）條帶，結(jié)合PY1-1-a鉆井巖心資料，綠、藍(lán)色（負(fù)振幅）以泥巖沉積為主，對應(yīng)GR測井曲線高值也反映了泥質(zhì)和粉砂質(zhì)為主。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，此時來自西北次凸起的物源充足，主要在緩坡帶發(fā)育河流三角洲沉積（圖5、圖6）。

切片3位于切片4上部，切片上顯示為大片的負(fù)振幅（綠、藍(lán)色），西部“舌狀”紅色（正振幅）區(qū)域明顯向西部緩坡帶萎縮，對應(yīng)地震剖面上為弱振幅，低角度的前積反射，為河流三角洲前緣沉積，PY1-1-a鉆井所處位置巖性表現(xiàn)為泥巖與粉砂巖互層，泥巖角巖化，為中深湖相沉積，推測該時期東部主干斷裂活動強烈，水體急劇加深，該區(qū)經(jīng)歷了一次較大規(guī)模湖侵，沉積了一套厚層泥巖，為一穩(wěn)定區(qū)域性蓋層（圖5、圖6）。

切片2上，中東部一扇形紅色（正振幅）條帶，由東北向西南方向推進(jìn)，終止于工區(qū)中部。PY1-1-a鉆井上為褐灰色角礫質(zhì)泥巖，見撕裂狀礫石。角礫含量30%~40%，棱角狀，呈漂浮狀分散在泥巖中，屬于泥質(zhì)碎屑流沉積，為中深湖相沉積，對應(yīng)切片圖上為藍(lán)色（負(fù)振幅）。推測此時主要在東部陡坡帶發(fā)育扇三角洲沉積（圖5、圖6）。

由于SQ2沉積時期為強烈斷陷期，切片1對應(yīng)沉積時期，PY1-1-a為綠、藍(lán)色（負(fù)振幅）所包圍，在鉆井巖心上，PY1-1-a井主要反映為灰褐色粉砂質(zhì)泥巖，測井曲線上聲波時差曲線值、伽瑪曲線值偏高，密度曲線值偏低，為中深湖相沉積，此時東側(cè)陡坡帶邊界斷層活動強度增大，來自東沙隆起的物源充足，可以在陡坡帶識別中東部和東北部2期扇三角洲，其中中東部扇三角洲進(jìn)一步向湖盆中心推進(jìn)，分布面積繼續(xù)擴(kuò)大，且靠近物源區(qū)，是該區(qū)有利的儲集層（圖5、圖6）。

圖5 文昌組SQ2層序典型地層切片

圖6 文昌組二段地層切片井-震標(biāo)定

4 結(jié)論

在番禺4洼古近系鉆測井資料較少的情況下，充分利用現(xiàn)有的鉆測井資料,特別是根據(jù)地震資料上各種豐富的反射特征，在稀井情況下建立等時層序地層格架，運用地震沉積學(xué)理論進(jìn)行儲層分布預(yù)測是可行的。本文建立了番禺4洼古近系等時層序地層格架，在番禺4洼古近系文昌組共識別了7個層序界面，以這些界面為界，將番禺4洼古近系文昌組劃分為6個三級層序。文二段沉積時期，從下至上，研究區(qū)主要經(jīng)歷了河流三角洲—湖泊—扇三角洲和近岸水下扇的沉積環(huán)境演化。陡坡帶扇三角洲和近岸水下扇儲集砂體沉積厚度大，分布面積廣，為主要有利勘探方向，緩坡帶的河流三角洲儲集砂體為次要有利勘探方向。通過該層序地層學(xué)與儲集體分布預(yù)測研究，為后期的沉積相、儲蓋組合、輸導(dǎo)體系以及圈閉類型的研究奠定了地層學(xué)基礎(chǔ)。

1陳長民，施和生，許仕策，等.珠江口盆地（東部）第三系油氣藏形成條件[M].北京:科學(xué)出版社，2003.

2龔再升.南海北部大陸邊緣盆地油氣成藏動力學(xué)研究[M].北京：科學(xué)出版社，1997.

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4朱筱敏.層序地層學(xué)[M].山東東營：中國石油大學(xué)出版社，2006.

5紀(jì)友亮.陸相斷陷湖盆層序地層學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1996.

6H Zeng，MM Backus，KT Barrow et al.Stratal slicing，Part I: Realistic 3-D seismic model[J].Geophysics，1998，63（2）: 502-513.

7H Zeng，MM Backus，KT Barrow et al.Stratal slicing，Part II: Real 3-D seismic data[J].Geophysics,1998，63（2）：514-522.

8曾洪流.地震沉積學(xué)在中國：回顧和展望[J].沉積學(xué)報，2011，29（3）:417-426.

（修改回稿日期2015-07-03編輯陳玲）

國家重大專項項目23課題（2008ZX05023-001-006）“近海富烴凹陷資源潛力再評價和新區(qū)、新領(lǐng)域勘探方向”。

江寧，男，1985年出生，碩士，2010年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京），工程師；地址：（510240）廣州市海珠區(qū)江南大道中168號海洋石油大廈1629房。電話：13632388718。E-mail:jiangning@cnooc.com.cn