邁陳凹陷東部潿三段沉積相研究

施琰，馬英俊，陳平，江凡

（中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

邁陳凹陷東部潿三段沉積相研究

施琰，馬英俊，陳平，江凡

（中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

以巖心、鉆井、錄井、測(cè)井及分析化驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)巖石學(xué)特征、原生沉積構(gòu)造、測(cè)井相及地震相等相標(biāo)志分析，確定邁陳凹陷東部潿三段存在南、北兩大沉積體系，北部斜坡帶主要為扇三角洲沉積，南部斷裂帶為近岸水下扇和小型的扇三角洲沉積。該段發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣等8種亞相，發(fā)育辮狀分支河道、漫流沉積、水下分流河道等13種微相。內(nèi)斜坡西部的三角洲前緣-濱淺湖帶，內(nèi)斜坡東部的扇三角洲平原側(cè)緣-扇三角洲前緣相帶是有利儲(chǔ)蓋組合發(fā)育區(qū)，為潿三段有利勘探區(qū)帶。

斜坡帶；沉積相；扇三角洲；潿洲組；邁陳凹陷

0　引言

邁陳凹陷位于北部灣盆地中南部雷瓊坳陷區(qū)，北臨流沙港凸起，南靠臨高—燈樓角凸起，東接徐聞凸起。該區(qū)勘探程度低。邁陳凹陷東部自XWx1井（2004年）開(kāi)鉆以來(lái)，相繼鉆探了XWx2井（2006年）、XWx2A井（2007年）、XWx3井（2009年）、XWx6井（2012年）等8口探井，總進(jìn)尺31 654 m。其中：XWx1井在流三段試獲油5.7 m3/d；XWx3井在潿三段獲低產(chǎn)油氣；XWx6井在潿三段試獲油8.3 m3/d，流三段試獲油5.2 m3/d，突破工業(yè)油流，顯示該區(qū)具有較大勘探潛力。但過(guò)去受資料條件限制，對(duì)北部斜坡帶潿三段的沉積相認(rèn)識(shí)存在較大分歧，有河流相、三角洲相、沖積扇相等觀點(diǎn)。目前隨著鉆井和分析化驗(yàn)資料的不斷補(bǔ)充，還需對(duì)該區(qū)潿三段沉積相進(jìn)行較深入、全面的分析，進(jìn)而指導(dǎo)下步勘探。

1　地層發(fā)育特征

邁陳凹陷自下而上發(fā)育古新統(tǒng)長(zhǎng)流組、始新統(tǒng)流沙港組、漸新統(tǒng)潿洲組、中新統(tǒng)下洋組、角尾組和上新統(tǒng)燈樓角組［1-3］。長(zhǎng)流組至角尾組內(nèi)部各組間均為不整合接觸。流沙港和潿洲組為本區(qū)主要目的層，流沙港組也是主要烴源巖層段，潿洲組自下而上分為潿三、潿二、潿一段。潿三段是在流沙港組沉積后盆地遭受隆升剝蝕，盆地轉(zhuǎn)又進(jìn)入穩(wěn)定沉降發(fā)育階段時(shí)沉積的地層，此時(shí)湖盆迅速縮小，水體變淺，可容納空間減小，陸源碎屑大量進(jìn)入凹陷的一套粗碎屑沉積。潿三段由4個(gè)正韻律組成，相應(yīng)分為4個(gè)亞段：底部4亞段為厚層塊狀灰白色礫巖、砂礫巖、含礫砂巖夾棕色泥巖；3亞段為灰白色、灰色含礫砂巖與棕色泥巖不等厚互層；2亞段為棕色、紫色泥巖與灰色砂巖、灰白色含礫砂巖不等厚互層；頂部1亞段為棕、紫色泥巖夾灰色砂巖、含礫砂巖。

2　沉積相類型

研究區(qū)潿三段取心井4口，累計(jì)巖心長(zhǎng)68.3 m。以巖心觀察和薄片、粒度等分析資料為基礎(chǔ)，通過(guò)巖石學(xué)特征、原生沉積構(gòu)造及測(cè)井相等相標(biāo)志分析［4-5］，認(rèn)為研究區(qū)潿三段主要發(fā)育扇三角洲、近岸水下扇［6-13］、湖泊3種相類型，共識(shí)別出扇三角洲平原、扇三角洲前緣等8種亞相，辮狀分支河道、漫流沉積等13種微相（見(jiàn)表1）。

2.1扇三角洲相

扇三角洲相位于研究區(qū)北部斜坡帶和南部斷裂帶東南部，分布范圍廣。發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲亞相，其中前扇三角洲亞相為泥質(zhì)沉積，在此不作敘述。

扇三角洲平原亞相主體位于外斜坡帶和內(nèi)斜坡東部，由辮狀分支河道和漫流沉積微相組成。前者巖性多為雜色砂礫巖、含礫砂巖、中細(xì)砂巖，層理構(gòu)造總體以塊狀為主，只在局部發(fā)育平行層理、交錯(cuò)層理和漂礫構(gòu)造（見(jiàn)圖1），砂巖底部多見(jiàn)沖刷面。砂巖粒度概率曲線以兩段式為主，無(wú)滾動(dòng)組分，懸浮總體比較發(fā)育，但分選差，而跳躍總體分選較好，具有洪水重力流的沉積特征。GR曲線有鐘形、箱型，鐘形+箱型復(fù)合型（見(jiàn)圖2）；漫流沉積微相多為棕色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，其中多見(jiàn)保存完好的植物根系，屬水上氧化環(huán)境，GR曲線平直，該微相常與辮狀分支河道微相組成正韻律變化。

表1　邁陳凹陷東部潿三段沉積相類型劃分

圖1　邁陳凹陷東部潿三段沉積構(gòu)造及含有物

扇三角洲前緣亞相主體位于內(nèi)斜坡西部，由水下分流河道、河道間、水下天然堤微相組成。其中，水下分流河道微相多為雜色砂礫巖、灰色含礫細(xì)砂巖，砂礫巖的分選、磨圓相對(duì)較好，礫石具定向排列，其底部常見(jiàn)沖刷面構(gòu)造。淺灰色砂巖中發(fā)育大型板狀交錯(cuò)層理（見(jiàn)圖1）、平行層理、砂紋層理。砂巖的粒度概率曲線以三段式為主，分選較好，有少量滾動(dòng)總體，懸浮總體相對(duì)較少，表現(xiàn)為牽引流的沉積特征。GR曲線多為齒化箱型，少量鐘形；河道間微相多為厚層塊狀棕色、灰色泥巖，水平層理發(fā)育，層面上多見(jiàn)已被碳化的植物根莖葉片，為水下還原沉積環(huán)境，該微相常與水下分流河道微相組成正韻律變化；水下天然堤微是由灰色粉砂巖和細(xì)砂巖組成的反旋回，細(xì)砂巖中發(fā)育平行層理，粉砂巖中見(jiàn)液化變形構(gòu)造，GR曲線為漏斗形。

圖2　XWx6井取心段扇三角洲平原沉積特征

2.2近岸水下扇相

近岸水下扇相位于南部斷裂帶西部，發(fā)育扇根、扇中、扇端亞相。其中，扇端亞相為灰色泥巖與粉砂巖互層沉積，局部見(jiàn)變形構(gòu)造。該亞相在本區(qū)不甚發(fā)育，在此不作敘述。

扇根亞相主要發(fā)育在潿三段早期和晚期，本區(qū)僅發(fā)育主水道微相。該微相巖性主要為雜色礫巖，礫石成分復(fù)雜，次圓與棱角狀礫石混雜，粒徑0.5～7.0 cm不等，礫石無(wú)定向排列，具正粒序變化特征。GR曲線多為齒化箱型。

扇中亞相主要發(fā)育在潿三段中期，本區(qū)發(fā)育辮狀水道和水道間微相。其中，辮狀水道微相巖性為灰白色含礫中砂巖、含礫不等粒砂巖，總體以正韻律和復(fù)合韻律為主，見(jiàn)變形構(gòu)造和漂礫構(gòu)造，具有重力流的沉積特征。GR曲線多為齒化箱型、鐘形，鐘形+箱型復(fù)合型；水道間微相為薄層棕色泥巖，GR曲線近低鋸齒型或?qū)捑徯沃笭睢?/p>

2.3湖泊相

湖泊相位于研究區(qū)中部洼陷帶，主要為濱淺湖、半深湖—深湖亞相沉積，巖性為灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、黑色泥巖。測(cè)井曲線為低幅微齒近平直，局部指狀。

2.4地震相

為彌補(bǔ)工區(qū)內(nèi)井點(diǎn)較少的不足，更加客觀地分析潿三段沉積相帶平面展布，本文利用徐聞三維和邁陳東高精度三維地震資料，采取剖面直接觀測(cè)的方法，刻畫(huà)地震相帶的空間展布［14-19］。并用“頻率+振幅+連續(xù)性+結(jié)構(gòu)”的命名原則，將研究區(qū)分為4種主要的地震相類型。

2.4．1中頻中低振幅低連續(xù)亞平行反射

由不規(guī)則、不連續(xù)亞平行的反射組成，常有許多非系統(tǒng)性的反射終止和同相軸分裂現(xiàn)象，反映了沉積物沿斜坡快速堆積的特征。研究區(qū)內(nèi)代表近岸水下扇等扇體沉積，主要分布于研究區(qū)南部斷層附近（見(jiàn)圖3a）。

2.4.2中低頻中低振幅中低連續(xù)楔狀反射

反映了強(qiáng)水流環(huán)境下的粗粒不均勻沉積特征，與第一種類型相似，也主要發(fā)育于工區(qū)南部斷層及東部斷層附近（見(jiàn)圖3b）。

2.4.3中頻中振幅連續(xù)平行反射

地震反射能量中等，連續(xù)性較好，橫向延伸范圍不大，反映較高能的沉積環(huán)境。主要分布在北部斜坡帶的部分區(qū)域。在XWx7和XWx8井之間部分區(qū)域也有發(fā)育（見(jiàn)圖3c）。

2.4.4中低頻弱振幅中連續(xù)亞平行反射

地震反射能量較弱，剖面上表現(xiàn)為近空白反射。反映相對(duì)穩(wěn)定、水動(dòng)力能量中等的沉積特征，根據(jù)井標(biāo)定為扇三角洲平原亞相。工區(qū)內(nèi)主要沿北部斜坡帶中部近東西向延伸，縱向上位于潿三段的中上部（見(jiàn)圖3d）。

圖3　邁陳凹陷東部地震反射特征

詳細(xì)分析區(qū)內(nèi)2塊三維地震資料且對(duì)不同地質(zhì)層位主要地震相類型進(jìn)行剖面解釋（見(jiàn)圖4），分析各層系地震相類型的平面展布，編制了E3w31，E3w32兩個(gè)層系的地震相平面分布圖?？傮w以中頻中弱振幅為主，連續(xù)性較差，凹陷南北部差異明顯。南部以中低頻低連續(xù)性中低振幅為主，可能因?yàn)槟喜慷钙聨镌吹幕祀s堆積所致；北部則以連續(xù)性相對(duì)較好的中低振幅反射為主，對(duì)應(yīng)扇三角洲平原到扇三角洲前緣沉積區(qū)。

圖4　邁陳凹陷東部三維Inline156測(cè)線潿洲組地震相剖面解釋

3　沉積演化特征

3.1平面相帶展布及演化

潿三段沉積時(shí)期發(fā)育南北兩大沉積體系，北部斜坡帶為大型扇三角洲，南部斷裂帶西部下降盤為近岸水下扇，斷裂帶東部發(fā)育小型扇三角洲。4亞段沉積時(shí)期，北部扇三角洲平原分布范圍廣，扇三角洲前緣相帶相對(duì)較窄；3亞段沉積時(shí)期，受盆地沉降的影響，北部扇三角洲平原略向北收縮，南部近岸水下扇的規(guī)模也有所減小，東南部扇三角洲的范圍有所擴(kuò)大；2亞段沉積時(shí)期，隨著盆地的不斷沉降，湖盆不斷擴(kuò)張，北部扇三角洲向物源區(qū)進(jìn)一步縮進(jìn)，濱淺湖沉積范圍擴(kuò)大。南部近岸水下扇范圍與前期相似，而東南部形成兩個(gè)規(guī)模不等的扇三角洲沉積體系；1亞段沉積時(shí)期，除北部MC2井為扇三角洲平原，南部XWx3井區(qū)為近岸水下扇沉積外，其余井區(qū)均屬扇三角洲前緣亞相，此時(shí)北部的扇三角洲前緣和東南部扇三角洲沉積范圍均達(dá)最大（見(jiàn)圖5）。

圖5　邁陳凹陷東部潿三段各亞段推測(cè)沉積相平面圖

3.2沉積模式

根據(jù)沉積物源特征、沉積相類型、沉積相帶展布和演化，結(jié)合流沙港—潿洲組沉積時(shí)期構(gòu)造演化特點(diǎn)，總結(jié)建立邁陳凹陷東部沉積模式。潿洲組沉積時(shí)期處于斷陷湖盆發(fā)育的中后期，物源供給充足，形成廣泛的粗碎屑堆積。北部斜坡帶以大型扇三角洲發(fā)育為主，物源來(lái)自北東方向；南部以近岸水下扇和小型扇三角洲沉積為主。因斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，邁1斷層西段形成巨厚的扇根礫巖堆積（見(jiàn)圖6）。

圖6　邁陳凹陷東部近XWx3沉積模式

4　沉積相與油氣的關(guān)系

對(duì)于斜坡帶潿三段油藏而言，儲(chǔ)層以扇三角洲平原、前緣亞相的含礫不等粒砂巖為主，總體為低孔—特低孔、特低滲儲(chǔ)層，物性相對(duì)較差 （含礫砂巖孔隙度4.6%～21.8%，平均12.6%，滲透率0.1×10-3～59.1×10-3μm2，平均7.4×10-3μm2）。成藏的關(guān)鍵因素是具有穩(wěn)定的區(qū)域蓋層及良好的斷層側(cè)向封堵。該區(qū)總體缺少區(qū)域性蓋層，而上覆潿二段的2～3套泥巖相對(duì)發(fā)育段可作為局部蓋層，受沉積相帶的控制，這套局部蓋層主要分布在內(nèi)斜坡和深洼帶。因此，內(nèi)斜坡西部的扇三角洲前緣—濱淺湖帶，內(nèi)斜坡東部的扇三角洲平原側(cè)緣—扇三角洲前緣相帶是有利儲(chǔ)蓋組合發(fā)育區(qū)，是下步勘探的有利區(qū)帶。此外，潿三段還存在另外一套儲(chǔ)蓋組合，以發(fā)育在南部斷裂帶西部下降盤的近岸水下扇扇根致密砂礫巖為蓋層，以近岸水下扇扇中砂巖為儲(chǔ)層，該套組合在XWx3井試獲低產(chǎn)油氣流，證實(shí)其有效性。

5　結(jié)論

1）研究區(qū)潿三段發(fā)育扇三角洲、近岸水下扇、湖泊3種相類型，并以扇三角洲相為主，細(xì)分為扇三角洲平原、前緣等8種亞相，辮狀分支河道、漫流沉積等13種微相。

2）研究區(qū)分南北兩大沉積體系，物源分別是北東、南東方向，北部斜坡帶發(fā)育大型扇三角洲，南部為近岸水下扇和小型扇三角洲沉積。

3）潿三段各亞段沉積時(shí)期，北部扇三角洲平原不斷向物源區(qū)收縮，扇三角洲前緣范圍逐漸擴(kuò)大，南部近岸水下扇范圍逐漸縮小，東南部扇三角洲增大。

4）研究區(qū)內(nèi)斜坡西部的三角洲前緣—濱淺湖相帶，內(nèi)斜坡東部的扇三角洲平原側(cè)緣—扇三角洲前緣相帶是有利儲(chǔ)蓋組合發(fā)育區(qū)，是下步勘探的有利區(qū)帶。

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（編輯趙旭亞）

Sedimentary facies of Member 3 of Weizhou Formation in eastern Maichen Sag

SHI Yan，MA Yingjun，CHEN Ping，JIANG Fan
（Exploration&Production Research Institute，Jiangsu Oilfeild Company，SINOPEC，Yangzhou 225009，China）

Based on core，drilling，mud logging，well logging and analytical data，analyzing sedimentary facies such as petrologic characteristics，primary sedimentary structures，logging facies，seismic facies，it is concluded that the Member 3 of Weizhou Formation has two sedimentary systems，fan delta facies in northern slope，nearshore subaqueous fan and minor fan delta in southern fault.Eight types of subfacies were recognized，i.e.fan delta plain，fan delta front，and so on.Thirteen types of micro facies，braided distributary channel，sheet flood，subaqueous distributary channel，etc，are identified.Delta front-shore-shallow lacustrine facies belts in the western inner-slope and lateral margin of the fan delta-plainfan delta front facies belts in the eastern inner-slope are the favorable reservoir-seal assemblage development zones，which are the favorable exploration belts.

slope zone；sedimentary facies；fan delta facies；Weizhou Formation；Maichen Sag

TE121.1

A

10.6056/dkyqt201602008

2015-11-01；改回日期：2016-01-10。

施琰，女，1982年生，工程師，碩士，現(xiàn)從事油氣勘探地質(zhì)研究工作。E-mail：shiyan.jsyt@sinopec.com。

引用格式：施琰，馬英俊，陳平，等.邁陳凹陷東部潿三段沉積相研究［J］.斷塊油氣田，2016，23（2）：170-175. SHI Yan，MA Yingjun，CHEN Ping，et al.Sedimentary facies of Member 3 of Weizhou Formation in eastern Maichen Sag［J］.Fault-Block Oil& Gas Field，2016，23（2）：170-175.