劉 芳,何衛(wèi)軍,楊 璐,徐萬興,凌 濤

(1.中海石油(中國(guó))有限公司海南分公司,海南?？?570300;2.中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司,廣東湛江 524057)

地震相是地下地質(zhì)體的綜合反映,隨著計(jì)算機(jī)的普及和地震解釋軟件的大規(guī)模應(yīng)用,通過地震綜合成像解釋地下地質(zhì)特征和古環(huán)境在石油勘探中的應(yīng)用越來越廣泛。常規(guī)沉積相是通過巖心相和測(cè)井相等資料確定,但對(duì)于少井、無井、無露頭地區(qū),結(jié)合地震剖面反射特征和各種地震屬性進(jìn)行沉積相識(shí)別與預(yù)測(cè)在國(guó)內(nèi)外均取得了較好的效果。珠三坳陷神狐組鉆井資料少,前人分析也不夠充分,目前,潛山油氣藏是未來勘探的目標(biāo)之一。因此,開展上覆地層地震相分析,對(duì)預(yù)測(cè)該區(qū)沉積相分布具有一定的意義。

1 地質(zhì)概況

珠江口盆地位于歐亞板塊、印度洋板塊和太平洋板塊交界處,受太平洋板塊、印度洋板塊對(duì)歐亞板塊的俯沖碰撞影響,具有復(fù)雜的構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景,珠三坳陷位于珠江口盆地西部,東鄰珠一坳陷,北靠北部隆起帶,珠三坳陷由老至新發(fā)育前古近系、神狐組、文昌組、恩平組、珠海組、珠江組、韓江組地層,經(jīng)歷了神狐運(yùn)動(dòng)、珠瓊運(yùn)動(dòng)、南海運(yùn)動(dòng)以及東沙運(yùn)動(dòng),構(gòu)造演化階段可分古新世斷陷期、漸新世的斷坳轉(zhuǎn)換期以及中新世坳陷期三個(gè)階段,整體為下斷上坳、南斷北超的構(gòu)造格局[3-4]。珠三坳陷神狐組地層分布在文昌B凹與C凹,神狐組的平面范圍面積約405 km2,除在文昌C凹東南部39 km2范圍為二維地震資料外,其余大部分均被高精度三維地震資料覆蓋,神狐組對(duì)應(yīng)盆地裂陷初始階段,主要對(duì)應(yīng)神狐運(yùn)動(dòng)[5,6],為華南陸緣到南海洋盆擴(kuò)張初期。文昌B、C凹位于珠三坳陷西南部,北靠瓊海凸起,南鄰神狐隆起(圖1a),由于受到印度洋-澳大利亞板塊與歐亞板塊的北西-北北西向碰撞影響,發(fā)育北東-北東東向控坳的大型張性斷裂,即珠三南斷裂,其西段南支與北支共同控制B、C凹的構(gòu)造沉積演化[7]。

神狐組在珠江口西部與東部均有鉆遇,東部陸豐地區(qū)有一口井,錄井揭示為一套雜色凝灰質(zhì)砂巖夾棕紅色湖泊火山巖沉積[8],西部在B凹與C凹結(jié)合部鉆探3井,錄井揭示巖性為淺灰白-棕紅-棕灰色砂巖、粉砂巖與褐色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層,該地層與下伏基巖呈不整合接觸,與上覆文昌組地層呈假整合接觸,該區(qū)基底為前古近系花崗巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、混合巖等(圖1b)。神狐組沉積的湖相泥巖具有一定的生烴潛力,但神狐組鉆井資料少,需結(jié)合二維、三維地震資料進(jìn)行地震相分析,進(jìn)而分析其沉積相平面與空間展布特征。

2 地震相類型及平面分布

通過研究區(qū)地震層序劃分方案將神狐組頂面定為S90,對(duì)應(yīng)時(shí)間約55.8 Ma,底面為Sg,對(duì)應(yīng)時(shí)間約65.5 Ma。S90為一超覆不整合界面,區(qū)域上僅分布于文昌B凹陷和文昌C凹陷,多表現(xiàn)為假整合接觸,該層序C凹西北側(cè)局部地層剝蝕,地震剖面可見明顯的削截現(xiàn)象,上覆文昌組在C凹同樣可見明顯的削截現(xiàn)象,表明在沉積之后由于構(gòu)造抬升使得整個(gè)C凹暴露地表,遭受剝蝕。該界面在文昌B凹較清楚,為中-強(qiáng)振幅、中連續(xù)反射,界面上下分別可見上超和削截現(xiàn)象。本次研究使用地層殘余厚度、對(duì)局部剝蝕區(qū)進(jìn)行恢復(fù)后繪制古地貌圖,結(jié)果表明:B凹沉積厚度整體偏薄,橫向變化小,沉積中心位于B凹中部靠近C凹部位,神狐組在C凹的地層較厚,橫向變化大,沉降中心位于C凹東北側(cè)。

單一地震相解釋沉積相往往存在一定的不確定性,在古地貌認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合已鉆井巖性組合、古生物等沉積環(huán)境,以及前人關(guān)于南海周緣已鉆井的地震相和沉積相研究成果對(duì)研究區(qū)進(jìn)行解釋[9-14]。神狐組地震相大致分為四種類型:席狀低頻連續(xù)平行地震相、席狀中高頻弱平行地震相、傾斜板型低頻地震相、前積S型中低頻近平行地震相(圖2、圖3、圖4)。

圖2 神狐組地震相平面分布

席狀低頻連續(xù)平行地震相:主要分布在B凹和C凹沉積中心,地震同相軸上下接近平行,厚度相對(duì)穩(wěn)定,內(nèi)部呈中-弱振幅、低頻率、連續(xù)-較連續(xù)反射特征,該地震反射結(jié)構(gòu)相是巖性在橫向上較為均一的沉積層段地震響應(yīng),與傳統(tǒng)文昌組中深湖連續(xù)、平行的強(qiáng)振幅相存在一定差異,此處認(rèn)為是在較弱的水動(dòng)力環(huán)境下發(fā)育的淺湖相,形成結(jié)構(gòu)橫向較為穩(wěn)定,整體外觀較平滑的反射特征。主要分布在B凹東南側(cè)和C凹東南部和西南部。

席狀中高頻弱平行地震相:主要分布在B凹和C凹緩坡區(qū)邊緣,振幅中等-強(qiáng),同相軸中-弱連續(xù),上下軸未見明顯平行特征,表明當(dāng)時(shí)沉積的巖層巖性不均一、橫向與縱向差異均較大,多為分選差的砂泥互層,推測(cè)為濱湖相。

傾斜板型低頻地震相:主要分布在B凹和C凹邊緣緩坡地帶,中-強(qiáng)振幅、中-低頻、中連續(xù)、弱平行反射,3井鉆遇地震相即為此特征,該井揭示部分神狐組地層,巖性為砂泥不等厚互層。表明沉積時(shí)巖性縱橫向存在一定差異,根據(jù)巖性組合與古生物等資料綜合分析,為沖積平原-辮狀河流相。

前積S型中低頻近平行地震相:主要分布在B凹和C凹斜坡帶,振幅中等-弱,頻率較低,地震同向軸較連續(xù),沿地層傾向局部可見前積特征,反映沉積為一套橫向穩(wěn)定的地層,并向凹陷中心進(jìn)積推進(jìn)。

3 沉積相分布

3.1 單井沉積相

神狐組總厚度可達(dá)958 m[15],3井僅鉆遇神狐組上段,鉆遇厚度236 m,中上部為凝灰質(zhì)砂巖與泥巖不等厚互層,底部為厚層炭質(zhì)泥巖,總含砂率41.3%,3 010.72～3 011.54 m井段取心已證實(shí)存在炭質(zhì)泥巖,局部夾薄層灰色泥質(zhì)粉砂巖,自然伽馬曲線呈齒化箱形與弱齒形組合,次棱-次圓狀,分選中等-差為主,孢粉以被子植物為主,含量為77%～98%,表明存在較多的陸源植物輸入,整體湖泊發(fā)育面積較小,陸源物質(zhì)供應(yīng)充分,水體含氧量較高,為氧化-還原環(huán)境,從下至上巖性粒度逐漸加粗,砂巖變厚,為進(jìn)積-加積的疊加方式(圖5),結(jié)合地震相、測(cè)井曲線特征、巖性組合等認(rèn)為該段發(fā)育沖積平原沉積。

3.2 沉積充填特征

神狐組沉積期為盆地初始拉張期,構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,大量陸源碎屑物質(zhì)從神狐隆起及瓊海凸起近距離注入,此時(shí)可容空間有限,湖泊范圍較小,珠三南斷裂西段南北兩支分別控制B凹和C凹構(gòu)造沉積演化,沉積中心位于B凹南部與C凹東北部,該區(qū)地層厚度最大,地震剖面上為一套中弱振幅、中低頻、較連續(xù)、亞平行-平行的反射特征,沉積能量較弱,水動(dòng)力不足,對(duì)應(yīng)淺湖沉積,主要分布在B凹東北部中心和C凹東北部區(qū)域。在B凹西側(cè)地勢(shì)相對(duì)平坦,整體厚度變化幅度小,順物源地震剖面上對(duì)應(yīng)一套中強(qiáng)振幅、中低頻、較連續(xù)、弱平行的雜亂反射特征,沉積能量較強(qiáng),水動(dòng)力變化快,對(duì)應(yīng)沖積平原沉積,主要分布于B凹西南部以及C凹西南側(cè)。在B凹東北側(cè)為緩坡地形,厚度有一定的變化,地震剖面上對(duì)應(yīng)一套中強(qiáng)振幅、中高頻、中連續(xù)、弱平行的反射特征,沉積能量較強(qiáng),對(duì)應(yīng)濱淺湖沉積,分布于B凹東北部與C凹東南緣。C凹地層整體要比B凹厚,B凹西部和C凹西部側(cè)緣地勢(shì)平坦,發(fā)育沖積平原,而在C凹東邊斜坡區(qū)域,辮狀河攜帶碎屑物進(jìn)入凹陷中心區(qū)域,形成局部發(fā)育的辮狀河三角洲(圖6a),順物源地震剖面為中弱振幅、中低頻、連續(xù)-較連續(xù)、較平行、局部前積的反射特征,沉積時(shí)期水動(dòng)力較強(qiáng)。古地貌顯示淺湖在C凹發(fā)育面積較B凹大,其中B凹中淺湖面積約7 km2,C凹淺湖面積約60 km2(圖6b)。晚期湖平面上升,碎屑物供給量遠(yuǎn)高于可容空間增長(zhǎng)速率,發(fā)育湖擴(kuò)期的高位體系域。

圖6 珠三坳陷神狐組沉積相平面分布與古地貌三維顯示

3.3 有利區(qū)帶分析

神狐組鉆遇泥巖樣品鏡質(zhì)體反射率為0.36%～0.74%,平均0.60%,屬低熟-成熟階段,干酪根以腐泥組和鏡質(zhì)組為主,具有一定的生烴潛力,神狐組鉆遇儲(chǔ)層經(jīng)測(cè)井解釋均為干層,孔隙度為6.7%～11.2%,平均9.3%,較差的物性表明該層段發(fā)育致密砂巖,可與泥巖共同作為局部蓋層,同時(shí)神狐組生成的油氣可沿南部斷裂輸導(dǎo)層與不整合面進(jìn)入潛山,為潛山油氣藏提供油源,北部發(fā)育的辮狀河三角洲斜坡區(qū)域,可能存在巖性-構(gòu)造復(fù)合型圈閉。

4 結(jié)論

1)在珠江口盆地珠三坳陷西部神狐組地震剖面精細(xì)對(duì)比的基礎(chǔ)上,對(duì)地震相進(jìn)行劃分,識(shí)別出席狀低頻連續(xù)平行地震相、席狀中高頻弱平行地震相、傾斜板型低頻地震相、前積S型中低頻近平行地震相四種類型。

2)依據(jù)已鉆井的巖心、分析化驗(yàn)、古生物資料,并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景分析,將地震相轉(zhuǎn)換為沉積相,確定研究區(qū)發(fā)育沖積平原、辮狀河三角洲、濱湖、淺湖沉積體系,明確了沉積相的分布特征,沉積相的展布主要受構(gòu)造與古地貌控制,物源來自東南部神狐隆起與西北部瓊海凸起。

3)神狐組具有一定的生烴潛力,可為下伏潛山提供烴源條件,并可作為局部蓋層,具有一定的封蓋能力,同時(shí)靠近湖泊斜坡區(qū)可尋找?guī)r性-構(gòu)造復(fù)合型圈閉。