白云凹陷北坡珠江組下段層序地層及有利區帶預測

李向陽，張昌民，張尚鋒，施和生，杜家元，許光彩

（1.長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023；2.河南省核工業地質局，河南 信陽 464000；3.中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東 廣州 510240）

白云凹陷北坡珠江組下段層序地層及有利區帶預測

李向陽1，2，張昌民1，張尚鋒1，施和生3，杜家元3，許光彩1

（1.長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023；2.河南省核工業地質局，河南 信陽 464000；3.中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東 廣州 510240）

文中以經典層序地層學為理論指導，在珠江口盆地白云凹陷北坡的珠江組下段地層中識別出一個半三級層序，且劃分出低位、海侵及高位等多個體系域。在此基礎上，探討了研究區儲集砂體的類型及特征。研究表明，白云凹陷北坡的有利儲集砂體分布及特征與海平面升降有關，隨著海平面升降，研究區發育的儲集砂體包括低位時期的低位扇砂體、水道化砂體、斜坡楔狀砂體，海侵時期和高位時期的三角洲前緣砂體。其中，低位體系域砂體上傾方向尖滅于陸坡區，側向受泥巖封隔，易形成隱蔽油氣藏，而高位砂體與海侵砂體由于側向連通性好，在上傾方向受斷層的封堵，可形成構造油氣藏。

層序地層；體系域；儲集砂體；白云凹陷北坡；珠江口盆地

1 地質概況

珠江口盆地位于南海北部陸緣區，由北部斷階帶、北部坳陷帶、中央隆起帶、南部坳陷帶以及南部斷階帶組成（見圖1）。23.8 Ma時期受白云運動的影響，盆地進入裂后坳陷期，開始珠江組下段的沉積。21.0 Ma時期陸架坡折從白云凹陷南部遷移到白云凹陷的北部，伴隨著珠江口盆地的持續坳陷，陸坡區向北逐步擴張，長源的古珠江大河物源供給下，在海平面的低位期時，古珠江三角洲向盆地內遷移到達陸架坡折，形成了白云凹陷北坡的陸坡沉積體系。近年來A井區的發現和LW-1-1井的成功勘探案例，使珠江組下段陸坡沉積體系成為勘探的熱點。文中探討了層序發育過程中白云北坡砂體展布特征，為后期隱蔽圈閉勘探提供了方向。

圖1 珠江口盆地區域構造單元劃分

2 珠江組層序地層分析

珠江口盆地屬于邊緣海盆地，前人在層序地層研究方面對其做了大量工作，取得了很多研究成果［1-2］。在總結前人研究成果的基礎上，利用覆蓋全區的二維地震、連片三維地震資料，以及VSP資料，采用井震結合的方法，與全區測井資料、錄井資料相結合，在珠江組下段識別出2個三級層序界面（SB23.8，SB21）、1個最大海泛面（MFS18.5）。通過層序分析認為，珠江組下段由具典型Ⅰ型層序特征的層序SQ1和層序SQ2的低位體系域、海侵體系域組成。

SB23.8界面在白云凹陷北坡的地震剖面上位于連續強振幅反射軸上，證明白云凹陷北坡在23.8 Ma時期之前已經露出海面受到剝蝕。受相對海平面的影響，古珠江三角洲向南進入荔灣凹陷，珠海組中后期在白云凹陷南部、荔灣凹陷北部形成的坡折帶，控制著SQ1層序低位體系域的發育。通過地震剖面可清楚地在荔灣凹陷的西北部識別出低位楔，在坡折下可見小規模重力流水道。SQ1的海侵期，古珠江三角洲退到盆地北部地區，白云凹陷北坡處于低能環境，以薄層泥質沉積為主。高位體系域三角洲沉積到達白云凹陷北坡，其內部具有低角度的前積反射特征，在垂直物源方向，則表現為高位期三角洲自東向西擺動。

21 Ma時期，控制沉積的坡折從白云凹陷的南部轉移到白云凹陷的北部，此事件標志著白云凹陷北部陸架坡折的形成。陸架坡折帶綿延上百公里，為SQ2層序及以后層序的低位體系域發育提供了廣闊的區域。地震資料顯示，SQ2低位體系域由富砂的低位扇及斜坡楔狀體組成（見圖2）。

圖2 SQ2層序發育模式

低位扇發育于陸坡下，在地震剖面上顯示為丘狀外形且內部具有亞平行強振幅反射的波組，對應于峽谷水道的末端位置。峽谷水道在低位早期作為物源的通道向白云凹陷內輸送沉積物，在低位晚期則受到充填，底部充填富砂，伴隨海平面不斷上升而逐漸變為泥質充填。低位晚期，受古珠江物源供給方向的影響，白云北坡的西部低位楔超覆在陸架坡折附近，內部反射特征反映為加積—進積結構，向盆地方向具有高角度的前積反射結構。

SQ2的海侵期沉積，經歷了全區最大的一次海侵事件。由于古珠江物源供給充分，海侵體系域的底部在白云北坡發育有退積型海侵砂體（見圖2），向上發育厚且分布廣泛的大段泥巖沉積，海侵體系域的頂界為MFS18.5。地震剖面顯示，SQ2的高位體系域下超于MFS18.5，順物源方向，在惠州凹陷南部到番禺低隆起的地震剖面上，見到巨厚的前積體分布。

3 儲集砂體類型及特征

層序格架內的砂體展布主要受海平面升降控制。在海平面升降的不同時期，隨著可容空間的變化，形成不同類型的砂體，砂體儲集的物性、非均質性等各有差異［3］。文中利用覆蓋現今白云凹陷北坡三維地震資料，對珠江組下段的儲集砂體進行了詳細研究和刻畫。根據海平面下降的不同時期，可以把珠江組下段的儲集砂體劃分為3個部分：1）SQ2低位期形成的重力流濁積砂體、低位時期的水道化砂體、晚期低位的楔狀砂體；2）海侵期水道砂體，包括SQ1和SQ2的海侵期砂體；3）SQ1高位期河口壩砂體。

3.1 低位砂體

3.1.1 低位扇砂體

低位扇砂體由低位的盆底扇和斜坡扇砂體組成，屬于深水沉積體系。目前對于這種砂體成因還存在爭論，爭論的焦點在于這種深水區形成的良好儲集砂體屬高密度濁流成因還是碎屑流成因。袁圣強等人通過對珠江口盆地LW-1-1井巖心觀察，認為完全淘洗干凈的濁積巖發育并不普遍，主要是摻雜泥質和其他雜質的碎屑流沉積巖［3］。覆蓋陸架邊緣的三維資料顯示，白云凹陷范圍內這種砂體主要存在于低位期的斜坡扇內（見圖3），其形成于海底峽谷的末端，地震上呈丘狀反射外形。根據姜濤等人對鶯歌海盆地的正演模擬比較［4］，推測砂體由多期次薄層粉砂巖組成，被廣泛發育的低密度流泥質沉積物所包裹形成孤立的砂體，成為封閉良好的儲集砂體，是有利勘探目標區域。

圖3 SQ2低位早期低位扇及水道

3.1.2 水道化砂體

深水水道的形成與相對海平面變化有關，且主要形成于低水位期［5］，這與低位期粗碎屑沉積物到達陸坡邊緣向盆地內運移沖蝕陸坡有關。根據已有的三維地震資料研究及地震振幅屬性的提取分析，低位早、晚期均在白云北坡有通向白云凹陷內的水道發育，從地震剖面上能觀察到明顯的侵蝕下切現象，侵蝕所形成的溝谷底部充填為強振幅反射，反映了其內有砂質充填。呂彩麗等人對這種水道的研究認為，其充填可分為3段［5］，即滑塌及碎屑流沉積、富砂水道充填（高砂泥比）和富泥水道-堤壩復合體系（低砂泥比），具有自下而上由粗到細的正旋回特征。地震資料顯示，低位早期水道與低位陸上切割谷相通成為重要的物源通道，是斜坡扇和盆底扇砂體形成的重要因素。從圖3可以看出，其在陸坡中部陡傾地段切谷深而窄，到達下陸坡后平緩地段水道變寬，形成一定規模的水道化砂體，其上被低位楔沉積體所覆蓋，水道末端向南成為斜坡扇的組成部分。低位晚期的水道砂體是低位楔向盆末端組成部分（見圖4），其位置大部分位于上陸坡。水道內砂體形態與厚度受控于溝谷形態，順物源方向，砂體由厚變薄、由窄變寬、由溝堤泥巖所分隔的砂體變成相互連通的席狀砂。

圖4 SQ2斜坡楔的砂體分布

3.1.3 斜坡楔內的砂體

斜坡楔內的砂體在白云凹陷北部的坡折帶附近，低位楔內的砂體可以分為2個區域（見圖4），這種格局主要受海平面升降、地貌、物源供給的影響。Ⅰ區僅局限于白云凹陷的西北部，陸坡區相對平緩的地貌和位于物源的主通道上是形成這類砂體的原因。目前已經過多口井的鉆探，證實這種砂體有豐富的天然氣儲集。從沉積相帶上看，為三角洲前緣的河道及河口壩砂體，以淺灰色細砂巖為主，單層厚度大，夾有厚度不等的灰色泥巖，總體上物性好，測井解釋結果顯示孔隙度為11%～13%，滲透率為（15～30）×10-3μm2。在順物源方向呈透鏡狀，向盆地內方向砂體逐漸變薄、物性變差，向陸方向尖滅于坡折上，易形成一定規模的油氣圈閉。Ⅱ區在平面上呈條帶狀分布，其受沿坡折帶走向的斷裂帶影響，主要為濱岸沉積形成的一些沿岸砂體，砂體薄，內部有水道發育。

3.2 海侵砂體

通過地震資料研究，白云凹陷北坡SQ1海侵砂體由一些稀疏的河道砂體組成，是海侵早期河道的充填砂體，這些砂體被后期快速海侵形成的泥巖所覆蓋，構成順物源方向的條帶狀砂體，寬度窄且規模小，在番禺低隆起的南部海侵的砂體連接成片，總體上看SQ1海侵期砂體較薄。

在陸架區坡折帶附近，海侵初期受物源供給的影響，海侵砂體非常發育、厚度均勻呈板狀。從沉積相帶上看，主要是由古珠江三角洲的分流河道帶來的泥砂卸載在陸架上。受波浪改造形成三角洲前緣席狀砂和濱岸砂壩，其橫向連通性好，無法形成巖性油氣藏；受后期構造運動的改造，這些海侵砂體多形成構造油氣藏，其物性隨著海侵不斷擴大而變差。

3.3 高位體系域砂體

SQ1高位體系域的砂體發育在靠陸架一側，其成因機制為相對海平面穩定情況下，在沉積物供應的驅動下向盆地內進積形成于沉積體系中；在沉積相上為三角洲前緣向前三角洲轉變的部位，主要由分流河道砂、濱岸席狀砂組成，其不僅順物源方向相互疊置，而且發生自北東向南西的側向遷移，向白云凹陷內砂體逐漸尖滅，頂部受到MFS18.5和MFS16最大海泛面的泥巖封蓋，但側向易滲漏，需要斷層與構造的配合才能形成油氣藏［6-9］。

4 結論

1）白云北坡的有利儲集砂體分布及特征明顯受海平面升降的控制，根據海平面升降與層序發育的過程，可將儲集砂體分為低位體系域砂體、海侵體系域砂體及高位體系域砂體。

2）低位砂體由低位扇砂體、水道化砂體及斜坡楔狀砂體組成。低位扇砂體為席狀薄砂體；水道化砂體可分為與斜坡扇相鄰的早期水道砂體和位于斜坡楔末端的晚期水道砂體2類，其物性均較斜坡扇砂體好；斜坡楔砂體位于上陸坡區，為三角洲前緣水下分流河道和河口壩砂體，物性好。這3類砂體均有利于隱蔽圈閉的形成，其中，斜坡扇的砂體和水道化砂體被泥巖包裹，易于形成圈閉，而低位楔砂體則因上傾方向尖滅于陸坡區，側向受泥巖封隔，而形成隱蔽圈閉。

3）海侵高位砂體位于白云凹陷北坡的上陸坡區，物性、側向連通性好，在斷層的封堵下可以形成圈閉。

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（編輯 趙旭亞）

Sequence stratigraphy and prediction of favorable zone of Lower Zhujiang Formation in northern slope of Baiyun Sag

Li Xiangyang1，2,Zhang Changmin1,Zhang Shangfeng1,Shi Hesheng3,Du Jiayuan3,Xu Guangcai1
(1.College of Geosciences,Yangtze University,Jingzhou 434023,China;2.Henan Geology Bureau of Nuclear Industry,Xinyang 464000, China;3.Shenzhen Branch of CNOOC,Guangzhou 510240,China)

Based on classic sequence stratigraphy theory,one and a half third-order sequences are identified in Lower Zhujiang Formation in the northern slope of Baiyun Sag,Pearl River Mouth Basin,which can be divided into lowstand system tract(LST), transgressive system tract(TST)and highstand system tract(HST).On the basis of the study above,the types and features of reservior sandstone are discussed in the study area.The results show that the sea level change influences the distribution and characteristics of favorable reservoirs in the northern slope of Baiyun Sag.With the rising and falling of sea level,the developed sandbodies include lowstandfan,channelsandstone,wedgesandbodyintheslopeanddeltafrontsandbodyinTSTandHST.The lowstandsandstone updips to slope and pinches out in continental slope zone.And it is sealed by mudstone laterally,so it is easy to form subtle oil-gas reservior. While the sandstone in TST and HST has a good lateral connectivity,and can be sealed by fault in the updip direction.As a result the structuralhydrocarbonreservoirforms.

sequence stratigraphy;system tract;reservoir sandbody;northern slope of Baiyun Sag;Pearl River Mouth Basin

“十一五”國家科技重大專項“近海大中型油氣田形成條件及勘探技術”（2008ZX05023）

TE121.3+4

：A

1005-8907（2012）02-0154-04

2011-08-03；改回日期：2012-01-11。

李向陽，男，1969年生，在讀博士研究生，從事地質與礦產普查油藏描述科研工作。E-mail：lxyflr@163.com。

李向陽，張昌民，張尚鋒，等.白云凹陷北坡珠江組下段層序地層及有利區帶預測［J］.斷塊油氣田，2012，19（2）：154-157. LiXiangyang，ZhangChangmin，ZhangShangfeng，etal.SequencestratigraphyandpredictionoffavorablezoneofLowerZhujiangFormationinnorthern slopeofBaiyunSag［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（2）：154-157.