劉喜歡,閆一帆,林小兵,楊芝文
(1.中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院,江蘇 揚(yáng)州 225009;2.成都理工大學(xué),四川 成都 610002)
百色探區(qū)位于百色盆地東部坳陷田東-田陽地區(qū),中三疊統(tǒng)蘭木組碳酸鹽巖在巖溶作用改造下,可形成縫洞孔隙型和裂縫孔隙型儲(chǔ)層,具備形成優(yōu)質(zhì)潛山儲(chǔ)層的良好條件。
相較于整個(gè)華南板塊及南盤江盆地而言,前人針對(duì)百色盆地的研究成果相對(duì)較少,已有成果主要集中在新生界古近系的那讀組湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層[1]、那讀組砂巖碎屑物源分析研究[2-4]及百崗組物源關(guān)系分析[5-6]等方面。對(duì)蘭木組的研究,重點(diǎn)集中在巖溶儲(chǔ)層特征及發(fā)育機(jī)制方面,如黃開創(chuàng)等[7]認(rèn)為蘭木組發(fā)育生物礁,沉積相對(duì)該地區(qū)儲(chǔ)層發(fā)育起明顯的控制作用;葉茂林等[8]則重點(diǎn)對(duì)蘭木組灰?guī)r的古巖溶作用發(fā)育時(shí)期進(jìn)行了分析。對(duì)蘭木組灰?guī)r的沉積環(huán)境的研究較為缺乏。將百色探區(qū)置于南盤江坳陷大背景下,以往的研究成果認(rèn)為,中三疊統(tǒng)發(fā)育孤立臺(tái)地沉積[9]。
經(jīng)長(zhǎng)期剝蝕和巖溶改造后,蘭木組殘余灰?guī)r在研究區(qū)呈孤立塊狀不均勻分布,上法地區(qū)灰?guī)r分布范圍較大,約43 km2,灰?guī)r最大厚度600 m;朔元地區(qū)28 km2,最大厚度約200 m;花茶地區(qū)7.5 km2,灰?guī)r最大厚度大于350 m。
百色探區(qū)蘭木組潛山油藏有較好的發(fā)現(xiàn),為了進(jìn)一步推動(dòng)灰?guī)r潛山勘探開發(fā),亟待深入開展沉積相等基礎(chǔ)性研究工作。通過最新資料梳理研究發(fā)現(xiàn),百色探區(qū)蘭木組碳酸鹽巖中發(fā)育不受陸源碎屑影響的較純的顆粒灰?guī)r、泥晶灰?guī)r,也發(fā)育受陸源碎屑影響的砂質(zhì)顆粒灰?guī)r,整體呈現(xiàn)碳酸鹽巖-碎屑巖混積的巖性組合特征。因此,對(duì)蘭木組開展沉積相研究,明確灰?guī)r沉積環(huán)境,可為揭示蘭木組儲(chǔ)層發(fā)育特征及分布規(guī)律,進(jìn)而為百色探區(qū)灰?guī)r潛山油氣勘探提供基礎(chǔ)資料。
百色探區(qū)構(gòu)造上位于南盤江坳陷東南部(圖1),是在中三疊統(tǒng)褶皺基底上形成的北斷南超的箕狀斷陷盆地。
圖1 百色探區(qū)位置及灰?guī)r殘厚等值線
中三疊世后,桂西地區(qū)上升為陸地,百色探區(qū)結(jié)束了海洋沉積環(huán)境,并長(zhǎng)期遭受剝蝕,灰?guī)r殘留分布整體受老斷層及差異剝蝕控制,僅在局部殘留,周邊同期地層被剝蝕殆盡。其后的古近系,在右江斷裂控制下,沉陷成箕狀斷陷盆地,發(fā)育了一套陸相湖泊—三角洲沉積,并形成多套生油層-儲(chǔ)集層組合[10-12]。
結(jié)合巖電性特征,蘭木組縱向上可分為六個(gè)層段,從老至新依次為H6~H1。
H6 主要為大套暗色泥巖夾薄層泥灰?guī)r或鈣質(zhì)粉砂巖,為區(qū)域標(biāo)志層;H4 泥夾灰?guī)r段可作為局部標(biāo)志層。H1、H2、H3和H5以灰?guī)r為主,局部夾薄層泥巖(圖2)。
圖2 百色探區(qū)中三疊統(tǒng)蘭木組小層劃分(H6—H1)
由于沉積環(huán)境的差異,百色盆地中三疊統(tǒng)蘭木組發(fā)育多種巖石類型。其中主要的巖石類型包括灰?guī)r、泥巖和砂巖。
蘭木組灰?guī)r類型多樣,主要包括藻黏結(jié)灰?guī)r、生物礁灰?guī)r、顆粒(藻砂屑、砂屑、生屑)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r、巖溶角礫巖等。
從H6~H1 層的灰?guī)r中,普遍發(fā)育與藍(lán)細(xì)菌和藻類相關(guān)的沉積構(gòu)造,具有重要的指示環(huán)境的意義。藻紋層以波狀或似球粒狀發(fā)育(圖3a),紋層間發(fā)育窗格孔,被晶粒方解石充填。藻凝塊、核形石發(fā)育,核心為生物碎屑,藻紋層包殼較為完整,藻絲體特征清晰,指示了典型的潮坪—局限臺(tái)地沉積環(huán)境(圖3b)。
藻屑灰?guī)r在各個(gè)小層均有發(fā)育(圖3c、3d),藻砂屑大小不一,砂屑內(nèi)藻絲體隱約可見,粒間通常充填亮晶方解石膠結(jié)。藻砂屑陰極發(fā)光特征為紅褐色,早期方解石膠結(jié)不發(fā)光(圖3e、3f),指示了相對(duì)高能的沉積環(huán)境(如潮道、臺(tái)內(nèi)灘)。
在F8 井、憧舍剖面等蘭木組灰?guī)r中,發(fā)育藻黏結(jié)灰?guī)r(圖3g),苔蘚蟲障積礁灰?guī)r(圖3h),為臺(tái)內(nèi)丘礁沉積。
部分藻灰?guī)r中,見陸源碎屑石英(圖3i);在巖心或巖性剖面中,見薄層砂泥巖夾層,呈現(xiàn)混積潮坪特征(圖3j)。
另外見泥晶灰?guī)r(圖3k)與風(fēng)暴成因生屑灰?guī)r(圖4l)發(fā)育。其中生屑灰?guī)r中雙殼類幼體殼體破碎、略定向排列,為風(fēng)暴成因,揭示了相對(duì)水深、低能的開闊海環(huán)境。
灰?guī)r云化程度弱,在亮晶藻砂屑灰?guī)r中見少量白云石沿縫合線分布(圖3m),為埋藏云化的結(jié)果。另發(fā)育巖溶角礫巖(圖3n),基巖多為微晶藻砂屑灰?guī)r,礫間充填陸源碎屑泥及粉砂。
圖3 百色探區(qū)蘭木組灰?guī)r沉積特征
灰?guī)r段之下,以H6 小層為主發(fā)育一套泥巖沉積,局部夾薄層粉砂巖和泥晶灰?guī)r。發(fā)育波痕、脈狀層理、羽狀交錯(cuò)層理等,主要為潮坪—淺水陸棚沉積環(huán)境(圖4)。
圖4 百色探區(qū)蘭木組泥巖-碎屑巖沉積特征
上述巖性特征揭示了蘭木組H6~H1 小層灰?guī)r-碎屑巖發(fā)育規(guī)模及組合存在明顯差異??v向上的變化規(guī)律表現(xiàn)為:下部以泥巖為主,向上碳酸鹽巖逐漸增厚,揭示了水體變清、陸源碎屑含量減少、灰?guī)r變純的過程,且在碳酸鹽巖上部,顆粒灘與藻丘沉積逐漸增多(圖5)。
圖5 F25井與F25C井縱向巖性組合變化及沉積環(huán)境演化
比如底部H6 小層巖性組合以泥巖夾泥晶灰?guī)r為主,整體呈現(xiàn)為淺水陸棚沉積格局。H5小層為藻砂屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r為主,夾泥灰?guī)r,為開闊臺(tái)地臺(tái)內(nèi)灘—灘間海沉積。H4 小層巖性組合又變?yōu)槟嗑Щ規(guī)r夾泥巖,為開闊?!獪\水陸棚沉積。H3~H1主要為藻砂屑灰?guī)r、藻紋層灰?guī)r與藻黏結(jié)(礁)灰?guī)r,為潮坪和臺(tái)內(nèi)礁灘沉積環(huán)境。各小層沉積環(huán)境依次為淺水陸棚—開闊臺(tái)地—局限臺(tái)地—潮坪,經(jīng)歷了兩個(gè)水體變淺的旋回演變過程。
并且,從不同地區(qū)殘余的灰?guī)r特征對(duì)比來看,朔元地區(qū)保留的主要為底部灰?guī)r部分,發(fā)育開闊臺(tái)地—局限臺(tái)地沉積;上法地區(qū)灰?guī)r保存相對(duì)完整,形成一個(gè)完整的淺水陸棚—開闊臺(tái)地—局限臺(tái)地—潮坪旋回(圖6)。
圖6 百色探區(qū)不同灰?guī)r殘留地區(qū)沉積相對(duì)比
根據(jù)蘭木組沉積相縱橫向特征分析,可以編制百色探區(qū)蘭木組沉積相平面展布圖。本文以小層為沉積相平面圖編制單元,根據(jù)巖性組合特征進(jìn)行沉積相平面圖的編制。結(jié)果表明,中三疊統(tǒng)蘭木組H6 小層沉積期,百色探區(qū)主要發(fā)育淺水陸棚沉積,局部發(fā)育灰泥丘;H4~H5 小層沉積期,百色探區(qū)整體為開闊臺(tái)地沉積,在上法和朔元的局部地區(qū)發(fā)育臺(tái)內(nèi)灘;H1~H3 小層沉積期,百色探區(qū)整體為潮坪—局限臺(tái)地沉積格局,在局限臺(tái)地內(nèi)普遍發(fā)育臺(tái)內(nèi)礁(丘)、灘。
基于此,建立了百色探區(qū)蘭木組沉積模式。從模式中可以看出,研究區(qū)在蘭木組沉積期,整體經(jīng)歷了從淺水陸棚—開闊臺(tái)地—潮坪/局限臺(tái)地的沉積格局,局部發(fā)育礁(丘)、灘,隨著海平面升降發(fā)生遷移,礁灘體縱向上疊置、橫向局部連片,巖性較純,且原生孔發(fā)育,疊加后期巖溶改造,利于形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層(圖7)。
圖7 百色探區(qū)中三疊統(tǒng)蘭木組沉積相及沉積模式
(1)百色探區(qū)中三疊統(tǒng)蘭木組主要為一套泥巖-灰?guī)r沉積,下部以泥巖為主,向上碳酸鹽巖逐漸增厚,顆粒灘與藻丘沉積逐漸增多,沉積環(huán)境從早到晚經(jīng)歷了從淺水陸棚—開闊臺(tái)地—潮坪/局限臺(tái)地的沉積格局。
(2)百色探區(qū)蘭木組灰?guī)r中發(fā)育臺(tái)內(nèi)礁(丘)、灘,并且垂向疊置、橫向局部連片,原生孔疊加后期巖溶改造后,利于形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。