古地貌對(duì)海底扇沉積過程的控制及與油氣富集的關(guān)系*
——以鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段為例

劉 峰 裴健翔 汪 洋 高 華 潘光超 李洋森

(中海油(中國)有限公司湛江分公司 廣東湛江 524057)

古地貌對(duì)海底扇沉積過程的控制及與油氣富集的關(guān)系*
——以鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段為例

劉 峰 裴健翔 汪 洋 高 華 潘光超 李洋森

(中海油(中國)有限公司湛江分公司 廣東湛江 524057)

劉峰，裴健翔，汪洋，等.古地貌對(duì)海底扇沉積過程的控制及與油氣富集的關(guān)系——以鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段為例[J].中國海上油氣，2015,27(4)：37-46.

Liu Feng，Pei Jianxiang，Wang Yang,et al.Palaeogeomorphologic control on sedimentary process of submarine fans and hydrocarbon accumulation: a case study of Member 1 of Huangliu Formation in DF area, Yinggehai basin[J].China Offshore Oil and Gas,2015,27(4):37-46.

針對(duì)鶯歌海盆地東方區(qū)中深層海底扇砂體分布復(fù)雜、物源方向難以確定的難題，以高精度層序地層分析為基礎(chǔ)，采用井-震聯(lián)合地層厚度恢復(fù)方法，開展了東方區(qū)上中新統(tǒng)黃流組一段古地貌恢復(fù)和供給物源及坡折帶研究，探討了古地貌對(duì)海底扇沉積過程的控制作用及與油氣富集的關(guān)系。結(jié)果表明：鶯歌海盆地西部宏觀區(qū)域古構(gòu)造條件是誘發(fā)東方區(qū)黃流組一段大型海底扇形成的主要因素，微觀古地貌單元及組合樣式對(duì)海底扇的沉積演化過程、遷移方向及內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有明顯的控制作用，即古坡折帶控制著海底扇的發(fā)育程度；古溝槽控制著沉積物注入位置和推進(jìn)方向；古洼地決定了沉積地點(diǎn)并控制著各期海底扇的遷移方向及內(nèi)部結(jié)構(gòu)；宏觀古地貌格局對(duì)區(qū)域烴源巖和泥巖蓋層的分布有重要影響，并控制著油氣藏的形成與分布。勘探實(shí)踐表明，將高精度層序古地貌分析技術(shù)與地震沉積學(xué)研究方法有機(jī)結(jié)合，豐富和完善了東方區(qū)海底扇沉積過程的宏觀認(rèn)識(shí)，提高了該區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測的精度，指導(dǎo)了朵葉砂體獨(dú)立圈閉成藏模式的建立，取得了良好的勘探效果。

古地貌；撓曲坡折；海底扇；沉積過程；油氣富集；鶯歌海盆地；東方區(qū)；黃流組

鶯歌海盆地位于南海北部大陸架的西北部，是受印支地塊與華南地塊碰撞及新南海擴(kuò)張等多重因素控制而形成的新生代強(qiáng)超壓、轉(zhuǎn)換-伸展型富含氣盆地[1-4]。該盆地呈NNW—SSE向菱形展布，由鶯歌海凹陷、河內(nèi)凹陷、鶯東斜坡、鶯西斜坡和臨高凸起等5個(gè)構(gòu)造單元組成。受盆地內(nèi)部高溫超壓影響及晚期右旋走滑拉分作用誘導(dǎo)，鶯歌海凹陷發(fā)育了5排近南北走向呈左階雁列式分布的泥-流體底辟構(gòu)造,即中央底辟帶[5]，東方區(qū)位于中央底辟帶北段(圖1)。迄今為止，在東方區(qū)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)大氣田，特別是近兩年東方13-1、東方13-2優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)商業(yè)性氣田的發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了本區(qū)中深層高溫超壓領(lǐng)域天然氣勘探的重大突破[6]。

研究表明，來自西部物源(越南藍(lán)江等)的大型海底扇優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的識(shí)別是鶯歌海盆地中深層勘探突破的關(guān)鍵[7-8]。國內(nèi)外許多學(xué)者圍繞該海底扇體系的沉積成因、儲(chǔ)層特征及成藏模式等進(jìn)行了廣泛、深入的研究，取得了眾多的研究成果[9-16]，但是針對(duì)與海底扇多期朵葉結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)集砂體展布規(guī)律等緊密相關(guān)的海底扇沉積過程的研究相對(duì)薄弱。由于前人基于構(gòu)造坡折帶、供給物源等分析預(yù)測海底扇復(fù)合體宏觀展布的研究[9-11]尺度太大，而生產(chǎn)過程中的儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù)又只能體現(xiàn)局部水道細(xì)節(jié)，因此，架構(gòu)兩者之間分析的橋梁，開展海底扇的沉積過程分析，弄清各主力產(chǎn)層的物源方向，對(duì)指導(dǎo)該地區(qū)下一步的勘探部署有著重要的理論與實(shí)際意義。筆者以鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段為例，利用高分辨率三維地震、測井、古生物等資料，采用高精度層序分析及井-震結(jié)合古地貌恢復(fù)方法精細(xì)刻畫高精度層序格架內(nèi)海底扇古地貌結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)分析各古地貌單元在物源供給系統(tǒng)中的作用，明確其不同組合樣式或空間耦合匹配特征對(duì)海底扇沉積過程的控制，從成因上確定了各期海底扇體系的遷移方向、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和展布特征，建立了海底扇內(nèi)部各朵葉砂體獨(dú)立成藏的模式，提高了儲(chǔ)層預(yù)測的精度。該成果對(duì)東方13-2氣田的發(fā)現(xiàn)提供了重要的指導(dǎo)作用。

1 古地貌恢復(fù)方法及流程

古地貌恢復(fù)方法有多種[17-22]。東方區(qū)構(gòu)造變形相對(duì)較弱，沉積趨勢穩(wěn)定，沉積水體較深，針對(duì)這一特點(diǎn)優(yōu)選了井-震聯(lián)合地層厚度恢復(fù)法[23]，即：以高精度層序分析為指導(dǎo)，以精細(xì)地震資料解釋為基礎(chǔ)，以殘余厚度趨勢面為約束，開展地層剝蝕量恢復(fù)；以已鉆井古生物資料為基礎(chǔ)，確定沉積古水深，結(jié)合平面沉積相及地震反射同相軸的傾角形態(tài)，采用井間趨勢補(bǔ)償技術(shù)，將地震信息彌補(bǔ)到井間，實(shí)現(xiàn)區(qū)域古水深校正。該方法充分考慮了地層后期剝蝕和古水深的影響，同時(shí)結(jié)合了地震資料橫向分辨能力強(qiáng)、鉆井資料縱向識(shí)別精度高的優(yōu)勢，提高了古地貌恢復(fù)的精度，其操作流程分為4個(gè)步驟。

1) 高精度層序地層劃分、解釋及殘余地層厚度統(tǒng)計(jì)。層序界面的形成伴隨著剝蝕夷平、水道下切、構(gòu)造活動(dòng)等古地貌改造作用，同時(shí)層序樣式、層序-體系域-準(zhǔn)層序的平面分布及削截、超覆尖滅、前積角度、退積幅度等地震反射特征也受古地貌的直接影響。因此，利用層序地層學(xué)開展古地貌研究能夠有效提高地層等時(shí)對(duì)比的精度，同時(shí)也可以為古地貌分析提供可靠標(biāo)志[24]。根據(jù)地震反射特征及已鉆井高精度生物層序分析結(jié)果(圖2、3)，將東方區(qū)上中新統(tǒng)黃流組一段下部海底扇復(fù)合體系進(jìn)一步劃分為1 個(gè)長期旋回和4個(gè)中期旋回(相當(dāng)于四級(jí)層序)，自下而上依次命名為SQHL11、SQHL12、SQHL13、SQHL14，進(jìn)而建立全區(qū)四級(jí)層序等時(shí)地層格架，并進(jìn)行各層序三維地震資料的精細(xì)解釋，然后分別作出各層的地層殘余厚度圖。

2) 各四級(jí)層序的剝蝕量恢復(fù)。東方區(qū)構(gòu)造變形相對(duì)較弱，沉積水體較深，通過分析不同層序界面特征，認(rèn)為本區(qū)的地層剝蝕是以水道下切侵蝕為主，即后期海底扇對(duì)前期海底扇的侵蝕改造。針對(duì)這一特點(diǎn)，采用殘余厚度趨勢約束的方法來消除后期沖溝改造的影響，即從層序解釋入手，以沉積地層未被侵蝕的地層產(chǎn)狀為趨勢，對(duì)后期遭受侵蝕的部位進(jìn)行消除溝道影響的解釋，并分別作出各層的地層厚度圖。研究表明，這種方法能夠有效消除河道“飛天”的現(xiàn)象[25]，在構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)簡單的地方應(yīng)用效果較好。

圖3 鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段海底扇高精度層序劃分(剖面位置見圖2a)

3) 古水深校正。古生物資料分析表明，東方區(qū)黃流組一段海底扇總體處于外淺海的沉積環(huán)境，沉積水體較深(圖4)，在該區(qū)開展古水深校正有助于提高古地貌恢復(fù)的精度。首先利用研究區(qū)及周緣3口井的微體古生物資料確定井點(diǎn)處沉積古水深，再結(jié)合區(qū)域沉積相研究成果及各層序?qū)?yīng)的地震同相軸的傾角形態(tài)，采用井間趨勢補(bǔ)償技術(shù)將地震資料信息補(bǔ)充到井間，最終得到各層序區(qū)域古水深校正圖。

圖4 XF14井黃流組一段微體古生物組合及沉積環(huán)境

4) 古地貌恢復(fù)。原始地層厚度是在殘余厚度趨勢面約束下的地層厚度與古水深校正量疊合的結(jié)果?；诔练e-沉降補(bǔ)償原理，在沉降速率和沉積速率相對(duì)平衡的條件下，盆地巖性、巖相趨于穩(wěn)定，古地理環(huán)境(如水體深度)相對(duì)穩(wěn)定，盆地內(nèi)沉積地層厚度與地殼沉降幅度基本一致，原始地層厚度與古地貌近似成負(fù)相關(guān)關(guān)系，故可利用沉積地層原始厚度并通過鏡像變換作出古地貌圖。

2 構(gòu)造-古地貌特征

2.1 古構(gòu)造特征

研究表明，鶯歌海盆地西部區(qū)域構(gòu)造條件是導(dǎo)致東方區(qū)黃流組一段大型海底扇發(fā)育的主要因素。首先，鶯歌海盆地西側(cè)有廣闊的昆嵩隆起，平面上呈“S”型展布，是鶯歌海盆地的重要物源區(qū)；其次，馬江斷裂與紅河斷裂的轉(zhuǎn)換、伸展作用為區(qū)域古構(gòu)造“溝槽”的發(fā)育創(chuàng)造了良好的條件，攜帶豐富物源的古藍(lán)江水系與古構(gòu)造“溝槽”有效疊合控制了黃流組一段大規(guī)模藍(lán)江低位三角洲的發(fā)育[9-11]；第三，在東方區(qū)海底扇沉積時(shí)期，鶯歌海盆地發(fā)生區(qū)域性大海退，其與10.5 Ma的全球海平面下降事件相關(guān)[14-15]。因此，在物源持續(xù)供給、鶯西斷裂的非均衡性活動(dòng)及“西高東低”的宏觀古地貌格局控制下，藍(lán)江低位三角洲沉積體越過盆內(nèi)撓曲坡折帶搬運(yùn)至東方區(qū)而形成了大型海底扇(圖1、5)。

2.2 古地貌特征

受地震資料所限，本文研究區(qū)主要為盆內(nèi)撓曲坡折及其以下的海底扇沉積區(qū)域。從黃流組一段各四級(jí)層序古地貌形態(tài)來看(圖6～9)，研究區(qū)整體呈現(xiàn)“南北分塊”、“兩凹夾一隆”的構(gòu)造和古地貌特征，可以劃分出古坡折帶、古溝槽和古洼地3種古地貌單元類型。

1) 古坡折帶：主要為地層撓曲坡折，是局部底辟上隆形成的水下高地，寬約5 km，長約55 km，呈半環(huán)形由西向北東展布，東側(cè)與鶯東斜坡相連。該高地東部寬、隆起幅度大，將北部的臨高次凹與南部東方次凹分隔開來；西部為過路沉積區(qū)，將上部的藍(lán)江低位三角洲沉積體與下部的海底扇沉積體分隔開來。

2) 古溝槽：主要發(fā)育于撓曲坡折帶之上，為一系列深約50 m、寬度小于1.5 km的局限性侵蝕溝谷或洼地，溝槽走向與撓曲坡折帶近垂直，呈NW—SE向展布。

3) 古洼地：主要發(fā)育于撓曲坡折帶兩側(cè)，其中撓曲坡折帶西北側(cè)的古洼地(研究區(qū)內(nèi)面積約1 200 km2)相對(duì)深度約150～450 m，是作為海底扇物源的藍(lán)江低位三角洲沉積體堆積的場所；東南側(cè)古洼地呈NW—SE向展布，整體上表現(xiàn)為“北高南低”的地貌格局，面積大且深(相對(duì)深度約175～750 m)，與盆地東南部的沉積中心相連，是東方區(qū)上中新統(tǒng)黃流組及中中新統(tǒng)梅山組海底扇繼承性發(fā)育的主要場所。

圖5 鶯歌海盆地地震剖面(a)及海底扇發(fā)育條件解釋(b)(剖面位置見圖1)

圖6 鶯歌海盆地東方區(qū)SQHL11層序古地貌與沉積體系

圖7 鶯歌海盆地東方區(qū)SQHL12層序古地貌與沉積體系

圖8 鶯歌海盆地東方區(qū)SQHL13層序古地貌與沉積體系

圖9 鶯歌海盆地東方區(qū)SQHL14層序古地貌與沉積體系

3 古地貌對(duì)海底扇沉積過程的控制作用

3.1 古地貌單元控制著海底扇沉積過程的不同環(huán)節(jié)

首先，古地貌決定了撓曲坡折帶的位置，控制著儲(chǔ)層沉積類型及發(fā)育程度。撓曲坡折帶的存在改變了局部地區(qū)的地形坡度，為沉積體的再搬運(yùn)提供了動(dòng)力，從而導(dǎo)致沉積物搬運(yùn)過程和沉積方式發(fā)生改變。例如，在撓曲坡折帶下端，隨著坡度由小變大，搬運(yùn)機(jī)制逐漸從牽引流向重力流轉(zhuǎn)變，侵蝕溝谷變深，坡折帶控制了沉積作用的強(qiáng)度和類型；同時(shí)，坡折帶之下地形坡度迅速降低，沉積體滑移動(dòng)能減弱，隨著坡下可容納空間迅速增加，沉積體大量卸載、堆積，從而控制了沉積相類型及宏觀分布形態(tài)。研究表明，東方區(qū)發(fā)育一條NEE—SSW向弧形展布的撓曲坡折帶，該撓曲坡折帶西高東低，在西南一隅呈近 N—S 向展布，阻礙了西部藍(lán)江低位三角洲向東方區(qū)繼續(xù)推進(jìn)；同時(shí)，撓曲坡折帶具有一定的坡度，為下部海底扇的形成提供了滑移動(dòng)力，在藍(lán)江充足的物源供給及鶯西多級(jí)斷裂非均衡性活動(dòng)的觸發(fā)下，藍(lán)江低位三角洲沉積物躍過撓曲坡折帶在重力流作用下再次搬運(yùn)至較低洼處，形成海底扇復(fù)合體(圖6～9)。

其次，古地貌溝槽作為沉積物搬運(yùn)的主要通道決定了沉積物的注入位置及推進(jìn)方向，其類型決定了沉積物補(bǔ)給體系的性質(zhì)。研究表明，東方區(qū)古地貌溝槽主要發(fā)育于撓曲坡折帶之上，為深度淺、寬度小的局限性侵蝕溝谷，在上游呈漏斗狀，是藍(lán)江大型三角洲前緣沉積體向坡下匯聚的起點(diǎn)，而在下游呈喇叭狀，是海底扇沉積作用發(fā)生的重要場所；各古地貌溝槽與上部三角洲物源體系的有機(jī)組合均可形成獨(dú)立的點(diǎn)物源供給體系；各期海底扇總體注入方向?yàn)镾W—NE向，其中前3期海底扇注入點(diǎn)變化不大，均位于撓曲坡折帶南部，但注入方向變化較大，而第4期海底扇注入點(diǎn)北移明顯，受海平面快速上升影響，沉積范圍非常有限(圖6～9)。

第三，宏觀古地貌格局控制了海底扇體系的發(fā)展，局部古洼地決定了各期扇體卸載、堆積的地點(diǎn)，控制著各期海底扇內(nèi)部主水道的平面展布。宏觀上，藍(lán)江低位三角洲的充足物源供給、鶯西斷裂的非均衡性活動(dòng)、一定的水深條件及宏觀古地貌格局為海底扇體系的形成、搬運(yùn)和再沉積提供了物源、動(dòng)力和有利通道條件，并控制著海底扇沉積體系的演化特征和形態(tài)；而古洼地微觀形態(tài)(局部沉積中心)控制著各期海底扇由南向北的遷移，在沉積坡度由陡變緩處，沉積體受重力作用強(qiáng)烈侵蝕下伏地層而形成近圓形或橢圓形的主水道，沉積物也在此大量卸載、堆積而形成厚層優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

3.2 古地貌演化與海底扇沉積過程的綜合響應(yīng)

東方區(qū)黃流組海底扇各古地貌單元在時(shí)空上的耦合匹配是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、沉積作用的綜合表征，決定了沉積物輸送、堆積和分配，從而整體上控制著各期海底扇的遷移方向、平面展布及內(nèi)部形態(tài)。結(jié)合東方區(qū)黃流組一段海底扇體系四級(jí)層序的劃分結(jié)果(圖2、3)，將古地貌演化階段分為四幕，分別對(duì)應(yīng)于海底扇復(fù)合體的初始發(fā)育期、成長期、成熟期和萎縮衰亡期，其微觀古地貌特征存在一定的差異。

SQHL11層序?yàn)楹５咨瘸跏及l(fā)育階段，對(duì)應(yīng)于三級(jí)層序中低位體系域早期。此時(shí)盆地西側(cè)古構(gòu)造坡折已形成，與下部的古洼地相對(duì)高差約150～250 m；發(fā)育兩條古溝槽，分別位于西南與西北部，均為下切溝谷；古洼地主要位于研究區(qū)東南部，由西北向東南逐漸變深，盆地北部的沉積中心處于東方29-1構(gòu)造以南，故該期海底扇主要在東南部沉積，研究區(qū)內(nèi)面積約850 km2，總體上呈NW—SE向展布，東西寬約27 km，南北長約37 km，最厚約110 m。該期海底扇可進(jìn)一步細(xì)分為二支：一支向古洼地東北方向堆積，因受北部撓曲坡折的阻礙，推進(jìn)范圍有限(圖6a、c)；另一支主體向東方29-1構(gòu)造附近推進(jìn)，在該區(qū)形成了典型的海底扇中扇朵葉體，朵葉體上部見明顯的供給主水道沉積(圖6b)。該期海底扇在地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅斷續(xù)丘狀與弱振幅丘狀地震相混合特征，內(nèi)部見大量的侵蝕溝谷(圖2、6b)，表明其北部遭受后期海底扇的侵蝕，主要為后期低密度流沉積體充填。

SQHL12層序?yàn)楹５咨瘸砷L階段，對(duì)應(yīng)于三級(jí)層序中低位體系域中期，總體海平面處于最低位。此時(shí)沉積中心雖然仍處于東方29-1構(gòu)造以南，但第一期海底扇的填平補(bǔ)齊作用使其微觀古地貌特征發(fā)生了變化，東方29-1低洼區(qū)被充填并在中部出現(xiàn)局限分布的次洼(圖7a)，致使第二期海底扇朵體向北東方向遷移，在平面上形成了 “人”字型雙朵葉體特征(圖7b、c)。研究區(qū)內(nèi)該期海底扇面積約996 km2，其中南東方向的扇體為坡下近源沉積，終止于東方29-1構(gòu)造外緣，沉積厚度大(最厚處約85 m)；北東方向的扇體推覆較遠(yuǎn)，至東方1-1構(gòu)造外緣，朵體長約45 km。該期海底扇北部朵體在地震剖面上表現(xiàn)為零星強(qiáng)振幅雜亂反射地震相，內(nèi)見大量“V”字型侵蝕溝谷，表明該扇體北部遭受后期海底扇的侵蝕，并被后期低密度流沉積體充填；南部朵體表現(xiàn)為較連續(xù)強(qiáng)振幅丘狀反射地震相，并見明顯的主水道沉積體，是本區(qū)勘探的有利目標(biāo)(圖2、7b)。

SQHL13層序?yàn)楹５咨瘸墒祀A段，對(duì)應(yīng)于三級(jí)層序中低位體系域晚期，海平面開始上升，重力流沉積最為活躍。受前兩期海底扇的填平補(bǔ)齊作用影響，此時(shí)在古洼地的中部發(fā)育了一個(gè)次級(jí)隆起，將中部的次洼與研究區(qū)東南部的沉積中心分隔開來，同時(shí)古坡折與古洼地之間的相對(duì)高差減小，西南部的古溝槽消失，海底扇從西北部的古溝槽進(jìn)入中部次洼，受次級(jí)隆起控制而主要向東堆積，遍布東方13區(qū)并向東推進(jìn)至東方1-1構(gòu)造翼部(圖8a)。研究區(qū)內(nèi)該期海底扇面積約1 076 km2，東西長約47 km，南北寬約34km，扇體中間厚、四周薄，在東方13-2構(gòu)造沉積最厚約100 m(圖8c)。該期海底扇在地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅連續(xù)反射地震相，儲(chǔ)層發(fā)育，是本區(qū)最主要勘探層系，其上主要為區(qū)域性泥巖蓋層所覆蓋(圖2、8b)，目前發(fā)現(xiàn)的千億方大氣田主要集中于該層系。

SQHL14層序?yàn)楹５咨任s衰亡階段，對(duì)應(yīng)于三級(jí)層序中快速的海侵—高位體系域。此時(shí)盆地西南部的撓曲坡折帶幾乎消失，古次洼被填平，海平面快速上升，致使藍(lán)江三角洲向岸線收縮、物源供給大幅減少，海底扇僅局限分布于東方13區(qū)西北角，研究區(qū)內(nèi)面積約115 km2，東西長約16 km，南北寬約12 km，中間最厚50 m。該期海底扇在地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅較連續(xù)反射地震相，局部被后期泥流溝谷切蝕；鉆井揭示儲(chǔ)層物性較差，以薄互層為主，單層厚度僅2～5 m，總體為富泥沉積(圖9)。

上述研究結(jié)果有效解釋了東方13區(qū)黃流組一段大型海底扇具有由西南往東北多期橫向遷移、復(fù)式高能聚積的宏觀特點(diǎn)，明晰了各期海底扇內(nèi)廣泛分布的近圓形或橢圓形主水道的形成機(jī)理，從而建立了東方區(qū)黃流組一段海底扇復(fù)合體的“源-匯”沉積模式(圖10)，為該區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的預(yù)測提供了重要依據(jù)。

圖10 鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段海底扇復(fù)合體沉積模式

4 古地貌與油氣富集的關(guān)系

4.1 古地貌與優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層展布

古地貌控制了海底扇朵葉砂體的遷移與展布。海底扇屬于事件性沉積，它是淺水砂質(zhì)碎屑在重力作用下發(fā)生滑動(dòng)，再次搬運(yùn)至淺海區(qū)或深海區(qū)堆積而成，具有“偶發(fā)而動(dòng)、沿坡搬運(yùn)、下切成溝、擇低而積、局限分布”的特征[26-27]。研究表明，在黃流組一段海底扇沉積時(shí)期，鶯歌海盆地東方13區(qū)總體上為沉積洼地，為海底扇的堆積提供了良好空間。在鶯西斜坡非均衡性構(gòu)造活動(dòng)及藍(lán)江三角洲的持續(xù)物源供給作用下，東方區(qū)黃流組一段大型海底扇由西南往東北多期橫向遷移、復(fù)式高能聚積，向東推進(jìn)至東方1-1底辟區(qū)，平面延伸約45 km，在地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅較連續(xù)丘狀地震相，呈透鏡狀展布，中間厚約430 m，局部被后期泥流溝谷侵蝕，在古地形相對(duì)較高處以水道間或漫溢細(xì)粒沉積為主，在古低洼處則以低彎度中扇主水道或分支水道細(xì)砂巖沉積為主。該水道細(xì)砂巖以巖屑石英為主，粒級(jí)為極細(xì)—細(xì)，成分成熟度指數(shù)為3.8～5.1，結(jié)構(gòu)成熟度高，單層厚度為3～89 m，泥質(zhì)含量小于6.6%，膠結(jié)作用弱，受高壓保護(hù)導(dǎo)致欠壓實(shí)，巖心平均孔隙度為18.8%，平均滲透率為5.28 mD，屬于中孔、中—低滲儲(chǔ)層，為油氣大量運(yùn)移、聚集創(chuàng)造了良好的儲(chǔ)集空間條件。海底扇的遷移、擺動(dòng)使晚期扇體對(duì)早期扇體有明顯的侵蝕，形成了朵葉砂體沉積-侵蝕-再充填的復(fù)雜過程，造成多個(gè)朵葉砂體縱橫疊置，加之海底扇總體處于“泥包砂”的淺海沉積環(huán)境中，伴隨著東方1-1底辟構(gòu)造的后期隆升發(fā)育了眾多的向底辟構(gòu)造遠(yuǎn)端尖滅的巖性圈閉。

4.2 古地貌與泥巖蓋層分布

古地貌特征對(duì)海侵和高位體系域泥巖蓋層分布及有利儲(chǔ)蓋組合和形成有重要影響。研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)簡單，西北部撓曲坡折帶形成的水下高地控制著海底扇體系的發(fā)育，并將其與藍(lán)江低位三角洲分隔開來；撓曲坡折帶之下古地形較為平坦，海底扇沉積晚期的填平補(bǔ)齊作用使坡折帶之下幾乎被填平，海平面的快速上升使海底扇迅速萎縮并被大套淺海相泥巖所覆蓋，從而形成良好的儲(chǔ)蓋組合。鉆探證實(shí)這套海侵—高位體系域淺海相泥巖分布范圍較廣、厚度大(約220 m)、巖性純(測井GR值約為120～130 API，密度約為2.52～2.62 g/cm3)、可鉆性差，受圍巖超壓影響(壓力系數(shù)為1.5～1.8)導(dǎo)致泥巖突破壓力較高(為3～5 MPa)，表現(xiàn)出良好的高壓封蓋性能，為東方13-1、東方13-2異常高壓氣田的形成提供了有效的封蓋條件。

4.3 古地貌與烴源巖分布及油氣運(yùn)移

研究區(qū)古地貌整體表現(xiàn)為西高東低，其中東部為盆地的沉降中心，是盆地?zé)N源巖繼承性發(fā)育的有利場所。中中新世，盆地的快速沉降和充填使鶯歌海凹陷中部沉積了巨厚的梅山組淺海—半深海相欠壓實(shí)泥巖，這些泥巖目前已進(jìn)入大量生、排烴高峰期，為本區(qū)重要的烴源巖。晚中新世，受盆地右旋走滑作用誘導(dǎo)及高溫高壓影響，鶯歌海凹陷發(fā)育了多個(gè)幕式上拱的底辟構(gòu)造，天然氣的運(yùn)聚與底辟活動(dòng)密切相關(guān)，其中已發(fā)現(xiàn)的東方1-1、東方29-1氣田就是兩個(gè)最典型的代表。底辟幕式活動(dòng)的過程實(shí)質(zhì)上就是地層能量聚集-釋放-再聚集-再釋放的動(dòng)平衡過程，底辟深部的異常高壓為深部烴源的天然氣垂向運(yùn)移提供了源動(dòng)力，同時(shí)底辟幕式活動(dòng)產(chǎn)生的大量斷裂或微裂隙(地震上稱為“模糊帶”)為深部天然氣的垂向運(yùn)移提供了有效通道。東方13-1、東方13-2構(gòu)造位于東方1-1、東方29-1大型底辟構(gòu)造的翼部，研究表明該區(qū)為底辟波及區(qū)，發(fā)育大量的微小裂隙，在地震相干切片上表現(xiàn)為明顯的黑色模糊區(qū)，縱向上貫穿中中新統(tǒng)梅山組—下中新統(tǒng)三亞組烴源巖與黃流組一段海底扇朵葉砂體，向上終止于上覆大套區(qū)域泥巖蓋層內(nèi)，為溝通深部烴源向東方13-1、東方13-2區(qū)巖性圈閉運(yùn)移提供了良好的垂向通道，從而形成了東方13-1、東方13-2優(yōu)質(zhì)高溫強(qiáng)超壓大氣田。

5 結(jié)束語

鶯歌海盆地西部宏觀區(qū)域古構(gòu)造條件是誘發(fā)東方區(qū)上中新統(tǒng)黃流組一段大型海底扇形成的外在因素，微觀古地貌單元及組合樣式控制著海底扇的沉積演化過程、遷移方向及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，古地貌對(duì)區(qū)域烴源巖及泥巖蓋層的分布有重要影響，控制著該區(qū)天然氣藏的形成與分布?？碧綄?shí)踐表明，高精度層序古地貌分析是準(zhǔn)確預(yù)測各期海底扇有利儲(chǔ)層展布的重要工具，將高精度層序古地貌分析納入沉積體系的研究范疇，根據(jù)古地貌單元特征，采用地震沉積學(xué)研究思路和方法，對(duì)海底扇體逐級(jí)解剖有利于提高儲(chǔ)層預(yù)測的精度，對(duì)拓展鶯歌海盆地高溫高壓領(lǐng)域天然氣勘探潛力具有重要意義。

致謝：誠摯感謝中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院王立鋒、于俊峰、張伙蘭、徐濤、鐘澤紅、何衛(wèi)軍等同志的協(xié)同研究。

[1] 朱偉林， 吳景富， 張功成，等.中國近海新生代盆地構(gòu)造差異性演化及油氣勘探方向[J].地學(xué)前緣,2015,22(1):88-101. Zhu Weilin,Wu Jingfu,Zhang Gongcheng,et al.Discrepancy tectonic and petroleum exploration in China offshore Cenozoic basins[J]．Earth Science Frontiers,2015,22(1):88-101

[2] 鄧運(yùn)華.試論中國近海兩個(gè)盆地帶找油與找氣地質(zhì)理論及方法的差異性[J].中國海上油氣,2012,24(6):1-5,11. Deng Yunhua.A discussion on differences of hydrocarbon geology and application exploration theories and methods between two basin belts offshore China[J].China Offshore Oil and Gas,2012,24(6):1-5,11

[3] 張道軍,王亞輝,趙鵬肖,等.南海北部鶯-瓊盆地軸向水道沉積特征及成因演化[J].中國海上油氣,2015,27(3):46-53. Zhang Daojun,Wang Yahui,Zhao Pengxiao,et al.Sedimentary characteristics and genetic evolution of axial channels in Ying-Qiong basin,northern South China Sea[J].China Offshore Oil and Gas,2015，27(3):46-53

[4] 王振峰,裴健翔.鶯歌海盆地中深層黃流組高壓氣藏形成新模式:DF14井鉆獲強(qiáng)超壓優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)天然氣層的意義[J].中國海上油氣,2011,23(4):213-217. Wang Zhenfeng,Pei Jianxiang.A new accumulation model of high pressure gas in Huangliu Formation of the middle-deep interval in Yinggehai basin:the significance of discovering a good-quality gas pay with overpressure and high production in Well DF14[J].China Offshore Oil and Gas,2011,23(4):213-217

[5] 張敏強(qiáng),鐘志洪,夏斌,等.鶯歌海盆地泥-流體底辟構(gòu)造成因機(jī)制與天然氣運(yùn)聚[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué),2004,28(2):118-125. Zhang Minqiang,Zhong Zhihong,Xia Bin,et al.Genetic mechanisms of mud-fluid diapir in Yinggehai Basin and hydrocarbon accumulation[J].Geotectonica Et Metallogenia,2004,28(2):118-125

[6] 謝玉洪,張迎朝,徐新德,等.鶯歌海盆地高溫超壓大型優(yōu)質(zhì)氣田天然氣成因與成藏模式:以東方13-2優(yōu)質(zhì)整裝大氣田為例[J].中國海上油氣,2014,26(2):1-5. Xie Yuhong,Zhang Yingzhao,Xu Xinde,et al.Natural gas origin and accumulation model in major and excellent gas fields with high temperature and overpressure in Yinggehai basin:a case of DF13-2 gasfield[J].China Offshore Oil and Gas,2014,26(2):1-5

[7] 裴健翔,于俊峰,王立鋒,等.鶯歌海盆地中深層天然氣勘探的關(guān)鍵問題及對(duì)策[J].石油學(xué)報(bào),2011,32(4):573-579. Pei Jianxiang,Yu Junfeng,Wang Lifeng,et al.Key challenges and strategies for the success of natural gas exploration in mid-deep strata of the Yinggehai Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2011,32(4):573-579

[8] 裴健翔，范彩偉，于俊峰,等.鶯歌海盆地中深層領(lǐng)域突破及勘探前景展望[R].湛江：中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院，2010. Pei Jianxiang,Fan Caiwei,Yu Junfeng,et al.Exploration breakthrough and prospects in the middle-deep layers in Yinggehai Basin[R].Zhanjiang:Zhanjiang Branch of CNOOC Ltd.,2010

[9] 謝玉洪,范彩偉.鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組儲(chǔ)層成因新認(rèn)識(shí)[J].中國海上油氣,2010,22(6):355-359. Xie Yuhong,Fan Caiwei.Some new knowledge about the origin of Huangliu Formation reservoirs in Dongfang area,Yinggehai basin[J].China Offshore Oil and Gas,2010,22(6):355-359

[10] 謝玉洪,張迎朝,李緒深,等.鶯歌海盆地高溫超壓氣藏控藏要素與成藏模式[J].石油學(xué)報(bào),2012,33(4):601-609. Xie Yuhong,Zhang Yingzhao,Li Xushen,et al.Main controlling factors and formation models of natural gas reservoirs with high-temperature and overpressure in Yinggehai Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2012,33(4):601-609

[11] 鐘澤紅,劉景環(huán),張道軍,等.鶯歌海盆地東方區(qū)大型海底扇成因及沉積儲(chǔ)層特征[J].石油學(xué)報(bào),2013,34(增刊2):102-111. Zhong Zehong,Liu Jinghuan,Zhang Daojun,et al.Origin and sedimentary reservoir characteristics of a large submarine fan in Dongfang area,Yinggehai Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2013,34(S2):102-111

[12] 張伙蘭,裴健翔,謝金有,等.鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組一段超壓儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征[J].中國海上油氣,2014,26(1):30-38. Zhang Huolan,Pei Jianxiang,Xie Jinyou,et al.Pore structure characteristics of Member 1 overpressured reservoir in Huangliu Formation,Dongfang area,Yinggehai basin[J].China Offshore Oil and Gas,2014,26(1):30-38

[13] 張伙蘭,裴健翔,張迎朝,等.鶯歌海盆地東方區(qū)中深層黃流組超壓儲(chǔ)集層特征[J].石油勘探與開發(fā),2013,40(3):284-293. Zhang Huolan,Pei Jianxiang,Zhang Yingzhao,et al.Overpressure reservoirs in the mid-deep Huangliu Formation of the Dongfang area,Yinggehai Basin,South China Sea[J].Petroleum Exploration and Development,2013,40(3):284-293

[14] 王華,陳思,甘華軍,等.淺海背景下大型濁積扇研究進(jìn)展及堆積機(jī)制探討：以鶯歌海盆地黃流組重力流為例[J].地學(xué)前緣,2015,22(1):21-34. Wang Hua,Chen Si,Gan Huajun,et al.Accumulation mechanism of large shallow marine turbidite deposits:A case study of gravity flow deposits of the Huangliu Formation in Yinggehai Basin[J].Earth Science Frontiers,2015,22(1):21-34

[15] Sun Ming,Wang Hua,Liao Jihua.Sedimentary characteristics and model of gravity flow depositional system for the First Member of Upper Miocene Huangliu Formation in Dongfang area,Yinggehai basin,northwestern South China Sea[J].Journal of Earth Science,2014,25(3):506-518

[16] 徐新德,張迎朝,裴健翔,等.鶯歌海盆地東方區(qū)天然氣成藏模式及優(yōu)質(zhì)天然氣勘探策略[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2014,88(5):956-965. Xu Xinde,Zhang Yingzhao,Pei Jianxiang,et al.Gas accumulating models and exploration strategy for high quality natural gas in the Dongfang area,Yinggehai basin[J].Acta Geologica Sinica,2014,88(5):956-965

[17] 李建平,周心懷,呂丁友,等.渤海海域古近系三角洲沉積體系分布與演化規(guī)律[J].中國海上油氣,2011,23(5):293-298. Li Jianping,Zhou Xinhuai,Lv Dingyou,et al.Distribution and evolution of Paleogene delta systems in Bohai sea[J].China Offshore Oil and Gas,2011,23(5):293-298

[18] 張建林,林暢松,鄭和榮.斷陷湖盆斷裂、古地貌及物源對(duì)沉積體系的控制作用：以孤北洼陷沙三段為例[J].油氣地質(zhì)與采收率,2002,9(4):24-27. Zhang Jianlin,Lin Changsong,Zheng Herong.Controlling action of fractures,palaeogeomorphology and material sources of rift lake-basin on sedimentary system：taking Es3 Gubei subsag as example[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2002,9(4):24-27

[19] 漆家福,楊橋,王子煜,等.關(guān)于編制盆地構(gòu)造演化剖面的幾個(gè)問題的討論[J].地質(zhì)論評(píng),2001,47(4):388-392. Qi Jiafu,Yang Qiao,Wang Ziyu,et al.Some problems about compiling tectonic evolution sections of basin[J].Geological Review,2001,47(4):388-392

[20] GRIFFITHS P,JONE S.A new technology for 3-D flexural-slip restoration[J].Journal of Structural Geology,2002,24:773-782

[21] 梁慧社，張建珍，夏義平.平衡剖面技術(shù)及其在油氣勘探中的應(yīng)用[M].北京:地震出版社,2002. Liang Huishe,Zhang Jianzhen,Xia Yiping.Balanced section technique and its application in oil and gas exploration[M].Beijing:Seismological Press,2002

[22] 久凱,丁文龍,李春燕,等.含油氣盆地古構(gòu)造恢復(fù)方法研究及進(jìn)展[J].巖性油氣藏,2012,24(1):13-19. Jiu Kai,Ding Wenlong,Li Chunyan,et al.Advances of paleostructure restoration methods for petroliferous basin[J].Lithologic Reservoirs,2012,24(1):13-19

[23] 加?xùn)|輝，徐長貴，楊波,等.遼東灣遼東帶中南部古近紀(jì)古地貌恢復(fù)和演化及其對(duì)沉積體系的控制[J].古地理學(xué)報(bào),2007,9(2):155-166. Jia Donghui,Xu Changgui,Yang Bo,et al.Paleogene palaeogeomorphology reconstruction and evolution and its control on sedimentary systems in central-southern Liaodong Zone,Liaodongwan Bay[J].Journal of Palaeogeography,2007,9(2):155-166

[24] 王家豪,王華,趙忠新,等.層序地層學(xué)應(yīng)用于古地貌分析：以塔河油田為例[J].地球科學(xué),2003,28(4):425-430. Wang Jiahao,Wang Hua,Zhao Zhongxin,et al.Sequence stratigraphy in paleogeomorphy analysis:an example from Tahe oilfield[J].Earth Science,2003,28(4):425-430

[25] 張海祖,張好勇,劉鑫,等.塔中地區(qū)奧陶系鷹山組古地貌精細(xì)研究[J].新疆石油地質(zhì),2011,32(3):250-252. Zhang Haizu,Zhang Haoyong,Liu Xin,et al.Fine study on Yingshan paleo-relief of Ordovician in Tazhong area,Tarim basin[J].Xinjiang Petroleum Geology,2011,32(3):250-252

[26] 呂明,王穎,陳瑩,等.尼日利亞深水區(qū)海底扇沉積模式成因探討及勘探意義[J].中國海上油氣,2008,20(4):275-282. Lv Ming,Wang Ying,Chen Ying,et al.A discussion on origins of submarine fan deposition model and its exploration significance in Nigeria deep-water area[J].China Offshore Oil and Gas,2008,20(4):275-282

[27] 龐雄.深水重力流沉積的層序地層結(jié)構(gòu)與控制因素：南海北部白云深水區(qū)重力流沉積層序地層學(xué)研究思路[J]．中國海上油氣,2012,24(2):1-7. Pang Xiong.Sequence stratigraphy configuration of deepwater gravity-flow sediments and its controls:a line of thinking in sequence stratigraphy of gravity-flow sediments in Baiyun deepwater area,the northern South China Sea[J].China Offshore Oil and Gas,2012,24(2):1-7.

(編輯：張喜林)

Palaeogeomorphologic control on sedimentary process of submarine fans and hydrocarbon accumulation: a case study of Member 1 of Huangliu Formation in DF area, Yinggehai basin

Liu Feng Pei Jianxiang Wang Yang Gao Hua Pan Guangchao Li Yangsen

(ZhanjiangBranchofCNOOCLtd.,Zhanjiang,Guangdong524057,China)

In allusion to complex sand body distributions and uncertain provenance directions of submarine fans of middle-deep layers in DF area, Yinggehai basin, palaeogeomorphologic restoration, provenance and slope break belts in Member 1 of Huangliu Formation(Nh1), Upper Miocene in DF area were researched with techniques of high-precision sequence stratigraphy analysis and borehole-seismic strata thickness restoration, and palaeogeomorphologic control on sedimentary process and its relationship with hydrocarbon accumulation were also discussed. It is concluded that the macro-regional ancient tectonic setting is the main factor in triggering large submarine fans in Nh1 in DF area, western Yinggehai basin, and the micro-palaeogeomorphologic units and their combination patterns obviously controlling sedimentary evolutions, migration directions and internal structures of large submarine fans. Palaeo-slope break belts control the development degree of submarine fans. Palaeo-ditchs control sedimentary input locations and directions. Palaeo-lows control sedimentary locations, migration directions and internal structure, and macro-palaeogeomorphologic patterns positively affect distributions of regional hydrocarbon source rocks and mudstone caprocks, and hydrocarbon reservoirs formation and distribution. Exploration practices show that comprehensive techniques of high-precision palaeogeomorphology and seismic sedimentology can improve macroscopic cognition of submarine fan sedimentary process and reservoir prediction accuracy, provide guidelines for construction of accumulation pattern of independent lobe sandstone traps, and achieve satisfactory exploration.

palaeogeomorphology; flexure slope break; submarine fan; sedimentary process; hydrocarbon accumulation; Yinggehai basin; DF area; Huangliu Formation

劉峰，男，工程師，2005年畢業(yè)于長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)主要從事油氣勘探研究工作。E-mail：liufeng2@cnooc.com.cn。

1673-1506(2015)04-0037-10

10.11935/j.issn.1673-1506.2015.04.005

TE5122.1+14

A

2014-11-14 改回日期：2015-04-10

*“十二五”國家科技重大專項(xiàng)“鶯瓊盆地高溫高壓天然氣有利目標(biāo)評(píng)價(jià)研究(編號(hào)：2011ZX05023-004-006)”部分研究成果。