霍宇琦，何幼斌，孫芳（長江大學地球科學學院，湖北 武漢 430100）

董桂玉（河北聯(lián)合大學礦業(yè)工程學院，河北 唐山 063009）

潿西南凹陷是南海北部灣盆地的富生烴凹陷，其中古近系始新統(tǒng)流沙港組三段（El3）是主要含油層系之一。前人研究認為［1～3］，流沙港組三段Ⅳ油組（）發(fā)育沖積扇相，但對扇體的分布位置、數(shù)量和規(guī)模卻沒有明確指出［4，5］。筆者以巖心觀察和描述為基礎(chǔ)，通過對巖石類型、顏色、結(jié)構(gòu)和沉積構(gòu)造等特征的綜合分析，結(jié)合測井曲線及地震反射特征，對潿洲10－3油田及圍區(qū)的沉積相進行了深入研究，重新劃分了沉積微相類型，探討了碎屑流沉積的相帶歸屬，刻畫了沉積體系的時空展布規(guī)律，闡明了砂體的分布特征，有效地預測了有利油氣儲層的分布。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

北部灣盆地位于粵桂古生代褶皺帶和海南褶皺帶之間，是南海北部大陸架西部一個以新生代沉積為主的盆地［6］。由于該區(qū)地處歐亞板塊的南緣，受太平洋板塊、歐亞板塊和印度板塊的共同作用，在構(gòu)造上具有十分復雜的特點［7］。潿西南凹陷地處北部灣盆地北部坳陷的北部，北接潿西南大斷層，南靠北部灣盆地海中凹陷及企西凸起，東臨潿洲島，發(fā)育于中、新生代［8］，是北部灣盆地的一個三級構(gòu)造單元，面積3780km2，預測資源量6.86×108t。潿洲10－3油田位于潿西南凹陷1號斷層東南側(cè)下降盤，是一個被斷層復雜化的斷鼻構(gòu)造，為南海西部海域第一個投入生產(chǎn)的油田（圖1）。

圖1 潿洲10－3油田構(gòu)造位置圖

流沙港組（El）自下而上可分為3段（El3、El2、El1）。其中，El3為湖盆擴張時期形成的沉積，物源主要來自1號斷裂帶的西北方向，供應較為充足，表現(xiàn)為一套砂巖、砂礫巖和泥巖互層的沖積扇、扇三角洲和濱淺湖相沉積，僅分布于凹陷內(nèi)，是潿西南凹陷的主要儲層［4，5］。通過鉆井巖心、錄井剖面、測井曲線和地震剖面的系統(tǒng)分析，運用綜合地層對比技術(shù)，將潿洲10－3油田 El3劃分為 4 個 油組（、、、）。結(jié)合 “高分辨率層序地層學”原理和方法，將El3劃分為2個長期基準面旋回和8個中期基準面旋回（表1）。

表1 潿洲10－3油田El3高分辨率層序地層劃分表

2 沉積相標志

2.1 巖石顏色

2.2 巖石類型及沉積構(gòu)造

圖2 潿洲10－3油田及圍區(qū)中典型巖石類型及沉積構(gòu)造

而區(qū)內(nèi)東南方向的X16井、X19井、X21井、X30井和X32井附近，巖性粒度較細，多為灰綠色細砂巖、粉砂巖和雜色頁巖，其中細砂巖中常見塊狀層理和平行層理，粉砂巖和雜色頁巖中可見水平層理等。在縱向上，區(qū)內(nèi)巖性粒度變化不大，底部細砂巖中發(fā)育有塊狀層理和平行層理，向上漸變?yōu)榉凵皫r和頁巖，發(fā)育有水平層理。綜上所述，研究區(qū)由北西向南東，沉積物粒度逐漸變細，沉積構(gòu)造既有重力流成因也有牽引流成因，表現(xiàn)為牽引流沉積物與重力流沉積物復雜交互的構(gòu)造序列，但整體上以重力流成因為主，在東南方向牽引流成因的沉積構(gòu)造有所增加。

2.3 粒度分析

沉積巖的粒度是受搬運介質(zhì)、搬運方式和沉積環(huán)境等因素控制的。根據(jù)X1井和X2井的粒度分析資料，繪制了研究區(qū)砂巖中的典型粒度概率累積曲線（圖3）。圖中曲線3為典型二段式，以跳躍總體為主，斜率較大，碎屑顆粒分選較好，代表牽引流沉積；曲線4為簡單一段懸浮式，呈一條直線段，碎屑顆粒分選差，代表濁流沉積；曲線1和曲線2分別為低斜率二段式和三段式，滾動、跳躍和懸浮3個總體均存在，斜率普遍較低，為濁流與牽引流過渡類型沉積，反映出該區(qū)沉積環(huán)境中存在重力流向牽引流過渡的現(xiàn)象［9～11］。研究區(qū)砂巖中既有牽引流沉積又有重力流沉積，即具有牽引流和重力流復合型水動力機制。

圖3 潿洲10－3油田及圍區(qū)砂巖中典型粒度概率累積曲線

圖4 X1井測井曲線特征

2.4 測井曲線

根據(jù)取心井觀察，選擇巖性及沉積構(gòu)造特征典型的層段，結(jié)合對應的測井曲線（以自然伽馬曲線為主）分析可知，研究區(qū)自然伽馬曲線多呈中－高幅齒化箱形和鐘形或二者的復合形態(tài)，部分呈低幅指形（圖4、5）。塊狀砂巖、砂礫巖在自然伽馬曲線上呈齒化箱形，頂、底起伏程度基本一致，均與泥巖呈漸變接觸，為物源和水動力穩(wěn)定的沉積環(huán)境下混雜堆積而成，具碎屑流沉積的特征。中－高幅鐘形曲線從下到上，幅度減小，底部和泥巖呈突變接觸，頂部和泥巖呈漸變接觸，反映沉積物粒度由粗到細，水動力能量減弱，具河道沉積的特征。泥巖在自然伽馬曲線上表現(xiàn)為低幅指形，具漫流沉積的特征［12～15］。

圖5 X3井測井曲線特征

2.5 地震反射

3 沉積相類型及特征

3.1 扇中亞相

研究區(qū)扇中亞相巖性以砂巖、礫狀砂巖和砂礫巖為主，自然伽馬曲線以中－高幅箱形為主，發(fā)育于沖積扇的中部，構(gòu)成主體。扇中亞相可進一步劃分為河道沉積微相、漫流沉積微相和非水道化砂（泥）質(zhì)碎屑流沉積微相（見圖4、7、8）。

圖6 潿洲10－3油田及圍區(qū)El3地震反射特征

圖7 X1井取心井段（2098～2103.12m）扇中亞相沉積特征

1）河道沉積微相 巖性以灰綠色、淺灰色砂礫巖、含礫砂巖、砂巖和棕紅色含礫泥巖為主，組成若干個向上變細的旋回，砂體底部沖刷充填構(gòu)造發(fā)育，砂體內(nèi)見平行層理和交錯層理。河道沉積發(fā)育以重力流成因和牽引流成因為主的砂礫巖體，整體上河道充填碎屑流沉積體占優(yōu)勢，但局部層段牽引流成因砂礫巖體也較發(fā)育。

2）漫流沉積微相 巖性由紅棕色、雜色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖組成，局部可見塊狀層理和水平層理，主要為洪水攜帶沉積物從河床溢出而形成的片狀或席狀細粒沉積物堆積體，通常構(gòu)成沖積扇的主體。

圖8 X2井取心井段（2035.28～2039.2m）扇中亞相沉積特征

3）非水道化砂（泥）質(zhì)碎屑流沉積微相 砂質(zhì)碎屑流沉積物以淺灰色、灰色、灰綠色含礫（礫質(zhì)）細砂巖、細砂巖、含礫粉砂巖為主；泥質(zhì)碎屑流沉積物以紅棕色含礫泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖為主。非水道化砂（泥）質(zhì)碎屑流沉積微相中常見塊狀層理、漂礫構(gòu)造，剖面上多為中－厚層塊狀、帶狀、透鏡體狀，平面上多為不規(guī)則沉積體。該微相類型的砂、礫巖體往往與河道充填碎屑流沉積體在垂向上疊加，構(gòu)成沖積扇的富砂主體。

3.2 扇端亞相

研究區(qū)扇端亞相巖性粒度較細，多為細砂巖粒級以下，分選和磨圓好于扇中，自然伽馬曲線多為低幅指形。扇端亞相發(fā)育于沖積扇的下部至外緣，地形較為平緩，其微相類型主要有漫流沉積、河道沉積和非水道化砂（泥）質(zhì)碎屑流沉積。

漫流沉積物主要由棕紅色砂質(zhì)泥巖組成，可見塊狀層理和小型交錯層理。河道沉積物由灰綠色礫狀細砂巖、砂巖組成，主要發(fā)育塊狀層理，局部可見平行層理、小型交錯層理和水平層理。非水道化砂質(zhì)碎屑流沉積物以灰綠色、淺灰色含礫細砂巖、含礫粉砂巖為主，礫石大小不等，分選較差；非水道化泥質(zhì)碎屑流沉積物以棕紅色含礫泥巖為主，大小不等的礫石呈懸浮狀雜亂分布于泥質(zhì)基質(zhì)中。碎屑流沉積中主要發(fā)育有塊狀層理，多呈不規(guī)則體產(chǎn)出，局部可充填于河道中（圖5、9）。

4 沉積相平面展布特征

在單井、連井剖面沉積相分析的基礎(chǔ)上，綜合地層厚度等值線圖、溝谷＋坡折帶平面分布圖、地震相平面分布圖、砂礫巖厚度等值線圖，以中期基準面旋回（MSC1和MSC2）相域為等時編圖單元，繪制了各中期旋回的沉積相平面分布圖（圖10、11），直觀地展示了潿洲10－3油田及圍區(qū)沉積相帶的平面展布規(guī)律。

1）MSC1沉積時期，在研究區(qū)北部1號斷裂帶附近發(fā)育有5個沖積扇構(gòu)成的扇群，扇體之間通過扇間漫流沉積相連，物源主要來自于西北方向；在研究區(qū)南部X39井、X40井和X41井附近發(fā)育3個沖積扇扇體，物源主要來自于南部和西南方向；在研究區(qū)中部南北扇體前端的扇間漫流沉積背景上，零星分布著一些非水道化砂質(zhì)碎屑流沉積。

圖9 X3井取心井段（2236.58～2238.98m）扇端亞相沉積特征

圖10 潿洲10－3油田及圍區(qū)的MSC1沉積相平面分布圖

2）MSC2沉積時期，發(fā)育扇體總面積較MSC1沉積時期有所增加，在研究區(qū)北部發(fā)育有3個沖積扇體，扇體數(shù)量較MSC1沉積時期有所減少，物源供給方向變化不大；在研究區(qū)南部仍發(fā)育有3個沖積扇扇體，扇體規(guī)模及物源供給方向變化也不大；在研究區(qū)中部發(fā)育的非水道化砂質(zhì)碎屑流不規(guī)則體較MSC1沉積時期有所增加。

5 結(jié)論

2）從MSC1旋回沉積時期到MSC2旋回沉積時期，區(qū)內(nèi)發(fā)育的扇體總面積有所增加，北部的沖積扇體由5個減少為3個，中部扇間漫流沉積上分布的砂質(zhì)不規(guī)則體增多。

圖11 潿洲10－3油田及圍區(qū)的MSC2沉積相平面分布圖

［1］劉震，譚卓，蔡東升，等 .北部灣盆地潿西南凹陷流沙港組巖性圈閉形成條件 ［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2008，22（2）：239～246.

［2］劉杰，操應長，王健，等 .潿西南凹陷A井區(qū)古近系流沙港組一段砂體沉積特征及分布規(guī)律 ［J］.沉積學報，2013，31（1）：56～66.

［3］董貴能，李俊良 .北部灣盆地潿西南凹陷流一段非構(gòu)造油氣藏 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2010，37（5）：552～560.

［4］席敏紅，余學兵，黃建軍 .潿西南凹陷（西部）古近系層序地層及沉積特征研究 ［J］.海洋石油，2007，27（3）：1～21.

［5］姜平，張建光，姚光慶，等 .潿西南凹陷11－7區(qū)塊流沙港組沉積體系構(gòu)成及演化特征 ［J］.地質(zhì)科技情報，2013，32（2）：97～104.

［6］孟令箭，童亨茂，蔡東升，等 .北部灣盆地潿西南凹陷斷裂系統(tǒng)成因的砂箱實驗研究及啟示 ［J］.高校地質(zhì)學報，2009，15（2）：246～255.

［7］陳景達 .中國大陸東、南緣構(gòu)造帶沉積盆地類型及其成因機制討論 ［J］.石油學報，1990，11（2）：13～19.

［8］趙軍，洪慶玉，董偉良 .北部灣潿西南凹陷物源方向及古地理景觀分析 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2001，28（5）：25～30.

［9］張亞楠，梁俊紅，李小東，等 .遼西義縣組尖山溝層沉積環(huán)境粒度分析 ［J］.世界地質(zhì)，2006，25（4）：373～380.

［10］姜在興 .沉積學 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003.

［11］李祺，陳振林，田建鋒，等 .南襄盆地泌陽凹陷下二門油田核二段沉積微相研究 ［J］.巖性油氣藏，2007，19（3）：67～72.

［12］倪新鋒，田景春，陳洪德 .應用測井資料定量識別沉積微相 ［J］.成都理工大學學報，2007，34（1）：57～61.

［13］朱現(xiàn)勝 .三角洲體系沉積微相的測井識別方法與應用 ［J］.斷塊油氣田，2007，14（5）：91～92.

［14］周紅，楊永利，魯國甫 .儲層沉積微相研究——以下二門油田核三段砂體為例 ［J］.地質(zhì)科技情報，2002，21（2）：80～82.

［15］閻振華，胡望水，熊平，等 .金湖凹陷楊家壩油田阜二段、阜一段沉積微相研究 ［J］.西部探礦工程，2011，23（2）：61～66.

［16］姜耀儉，王曉華，朱慶杰，等 .松遼盆地烏裕爾地區(qū)地震反射特征與沉積環(huán)境的對應關(guān)系 ［J］.大慶石油學院學報，1996，20（2）：15～18.

［17］瞿杰 .渤海灣斷陷湖盆幾類重要砂體的地震反射特征及沉積相模式 ［J］.石油學報，1989，10（2）：9～13.