孫芳,何幼斌,霍宇琦

(長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100)

董桂玉

(河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，河北 唐山 063009)

漆智

(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

北部灣盆地是南海北部大陸架西部的一個(gè)以新生代沉積為主的陸相斷陷、拗陷疊合盆地，呈“三坳”(北部坳陷、中部坳陷、南部坳陷)、“二隆”(企西隆起、徐聞隆起)的構(gòu)造格局。潿西南凹陷位于北部灣盆地北部坳陷的北部，是盆地內(nèi)勘探、研究程度最高的凹陷[1-2]，也是已被鉆探證實(shí)的富烴凹陷[3]。潿洲10-3油田位于潿西南凹陷1號(hào)斷層?xùn)|南側(cè)下降盤(pán)，是一個(gè)被斷層復(fù)雜化的斷鼻構(gòu)造。流沙港組三段(簡(jiǎn)稱(chēng)流三段)為一套砂巖、砂礫巖和泥巖互層沉積，是潿西南凹陷的主要儲(chǔ)層，自上而下又可進(jìn)一步分為4個(gè)油組。其中，Ⅱ油組砂巖自下而上由厚變薄，油層較發(fā)育，為油田的第二主力油層。

1 沉積相標(biāo)志

1.1 巖石顏色

通過(guò)潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組巖心觀察和錄井資料分析發(fā)現(xiàn)，B3井沉積物顏色多為紅棕色、雜色、淺灰色和灰白色等弱還原-弱氧化到氧化色調(diào)；A2井、A4井等多為灰色、灰綠色、棕色和暗棕色等弱還原-還原色調(diào)，局部可見(jiàn)深灰色、灰黑色等較強(qiáng)還原性色調(diào)。上述巖石顏色特征反映該研究區(qū)流三段Ⅱ油組沉積時(shí)期主要為弱還原-弱氧化沉積環(huán)境。

1.2 巖石結(jié)構(gòu)

巖心觀察和巖石薄片鑒定分析表明，潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組巖石類(lèi)型主要為陸源碎屑巖，包括礫巖、含礫砂巖、砂巖、含礫粉砂巖、粉砂巖和泥巖等。碎屑顆粒粒級(jí)變化大，從粉砂級(jí)到砂礫級(jí)均有。砂巖總體分選性中等，磨圓度較差，一般為次棱-次圓狀、棱狀。砂巖主要為點(diǎn)接觸，膠結(jié)類(lèi)型以孔隙式為主。雜基以泥質(zhì)為主，成分多為水云母，其次為伊利石、綠泥石，少量高嶺石；雜基含量一般為6%～30%。膠結(jié)物含量較低。上述特征表明，流三段Ⅱ油組砂巖結(jié)構(gòu)成熟度中等偏低，反映近源快速混雜堆積的特征，這是扇三角洲常見(jiàn)的特征之一[4-6]。

1.3 沉積構(gòu)造

潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組沉積構(gòu)造類(lèi)型豐富。B3井以塊狀層理、遞變層理等沉積構(gòu)造為主，且多在礫巖、含礫砂巖、含礫泥質(zhì)粉砂巖中發(fā)育；局部見(jiàn)砂巖中發(fā)育的交錯(cuò)層理、沖刷面等構(gòu)造。沿B3井向東南方向，如X1井、A7井和A3井等主要以砂巖中發(fā)育的交錯(cuò)層理、平行層理為主，底部常與沖刷面伴生，向上則漸變?yōu)榉凵皫r和泥質(zhì)粉砂巖中發(fā)育的波狀層理、透鏡狀層理，頂部偶見(jiàn)水平層理發(fā)育的粉砂質(zhì)泥巖，局部見(jiàn)含礫砂巖、含礫粉砂巖中發(fā)育的塊狀層理、遞變層理等沉積構(gòu)造。上述特征反映流三段Ⅱ油組沉積構(gòu)造既有重力流成因亦有牽引流成因，而重力流與牽引流沉積共生是扇三角洲區(qū)別于其他三角洲的一個(gè)重要特征[7-8]。

2 沉積相類(lèi)型及特征

根據(jù)巖石顏色、巖石結(jié)構(gòu)和沉積構(gòu)造等相標(biāo)志的綜合分析，認(rèn)為潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組主要為湖盆陡坡帶發(fā)育的扇三角洲沉積，向東南逐漸過(guò)渡為湖泊沉積，即扇三角洲-湖泊沉積體系，進(jìn)一步劃分為扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲和濱淺湖4種亞相和若干微相。

2.1 扇三角洲平原亞相

圖1 潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組扇三角洲平原沉積特征圖(B3井)

圖2 潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組扇三角洲前緣沉積特征圖(A3井)

潿洲10-3油田及圍區(qū)扇三角洲平原亞相可劃分為分流河道、漫灘沼澤和碎屑流沉積3個(gè)沉積微相(見(jiàn)圖1)。

1)分流河道微相 沉積物以淺灰色含礫砂巖、砂巖、泥質(zhì)砂巖為主，組成若干個(gè)向上變細(xì)的旋回。由于分流河道穩(wěn)定性差，遷移頻繁，加之常常受碎屑流的侵蝕破壞，因而沉積體多呈單個(gè)透鏡狀穿插于碎屑流沉積和漫流沉積體中，有時(shí)多個(gè)透鏡狀河道砂體垂向上相互疊置[9-10]。砂體底部沖刷充填構(gòu)造發(fā)育，砂體內(nèi)見(jiàn)平行層理、交錯(cuò)層理等，生物化石少見(jiàn)。

2)漫灘沼澤微相 沉積物由紅棕色、雜色、灰綠色泥巖(頁(yè)巖)、粉砂質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖組成。由于受到洪水的影響，局部可見(jiàn)粒度較粗的砂巖透鏡體或不規(guī)則體。沉積構(gòu)造不發(fā)育，局部見(jiàn)水平層理及塊狀層理，含植物碎片。

3)碎屑流沉積微相 沉積物為雜色、淺灰色、灰色和灰綠色含礫(礫質(zhì))細(xì)砂巖、含礫粉砂巖、含礫泥質(zhì)粉砂巖和含礫粉砂質(zhì)泥巖，單層厚度一般0.2～3.2m，在橫向上變化大，部分呈透鏡狀或楔狀。其沉積構(gòu)造類(lèi)型以塊狀層理為主，可見(jiàn)遞變層理和漂礫構(gòu)造等，偶見(jiàn)沖刷面，生物化石少見(jiàn)。碎屑流沉積多呈不規(guī)則狀產(chǎn)出，即以碎屑流沉積不規(guī)則體為主，且單層厚度較大，一般與細(xì)粒沉積物相伴生；河道充填碎屑流沉積體多與分流河道沉積相伴生，可單獨(dú)沉積或局部受牽引流改造。

2.2 扇三角洲前緣亞相

潿洲10-3油田及圍區(qū)扇三角洲前緣亞相可細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道間沉積和水下碎屑流沉積等微相類(lèi)型，其中以水下分流河道微相最為發(fā)育(見(jiàn)圖2)。

1)水下分流河道微相 與分流河道微相相比，水下分流河道沉積物的顏色變暗，粒度略變細(xì)，成熟度和分選性變好，單層厚度變大。其垂向?qū)有蚪Y(jié)構(gòu)特征與分流河道相似，由含礫砂巖和砂巖構(gòu)成若干向上變細(xì)的層序。單一河道砂體呈透鏡狀，厚度在1m以下，橫向延伸數(shù)米即變薄甚至尖滅。水下分流河道砂體既可呈單一透鏡狀?yuàn)A于碎屑流沉積體中，亦可由多個(gè)砂巖透鏡體在縱向上相互疊置而形成厚達(dá)數(shù)米的砂體[9-10]。

2)水下分流河道間沉積微相 沉積物以灰色、灰綠色泥巖(頁(yè)巖)、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部夾一些孤立狀的沉積物重力流成因的不規(guī)則體(碎屑流沉積為主)。發(fā)育水平層理、波狀層理、透鏡狀層理和少量塊狀層理，生物擾動(dòng)構(gòu)造和生物遺跡構(gòu)造常見(jiàn)。

3)水下碎屑流沉積微相 相比碎屑流沉積，水下碎屑流沉積物的顏色變暗，粒度略變細(xì)，單層厚度稍變薄(一般0.1～2m)。水下碎屑流沉積以河道充填碎屑流沉積體為主，它們多與水下分流河道沉積相伴生，縱向上相互疊置形成厚達(dá)數(shù)米的砂體；碎屑流沉積不規(guī)則體多與細(xì)粒沉積物相伴生，單層厚度較薄，多呈不規(guī)則狀零星分布。

2.3 前扇三角洲亞相

前扇三角洲亞相由前扇三角洲泥微相組成，沉積物為暗棕色、灰色和深灰色泥巖(頁(yè)巖)、粉砂質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖，偶夾薄層粉砂巖。發(fā)育水平層理，含細(xì)小植物碎片。在前扇三角洲泥中可見(jiàn)不規(guī)則碎屑流沉積體，其是在扇三角洲前緣的快速側(cè)向沉積過(guò)程中，在自身重力作用下，加之波浪、湖流、斷裂活動(dòng)和古地震等多種誘發(fā)因素的影響，使前緣沉積物沿斜坡向前滑塌，在低洼地區(qū)沉積下來(lái)形成的不規(guī)則狀砂體[8]。

2.4 湖泊相

潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組沉積時(shí)期湖盆整體水體不深，以濱淺湖亞相為主，半深湖和深湖亞相不發(fā)育。濱淺湖亞相可進(jìn)一步細(xì)分為濱淺湖泥和濱淺湖灘壩2個(gè)沉積微相，其中以濱淺湖泥微相最為發(fā)育。濱淺湖泥由深灰色、灰黑色泥巖(頁(yè)巖)、粉砂質(zhì)泥巖組成，可見(jiàn)少量粉砂巖。水平層理發(fā)育，生物化石常見(jiàn)。常與前扇三角洲泥相半生。

3 沉積相展布與演化

在分別進(jìn)行單井相分析和聯(lián)井相分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)流三段Ⅱ油組以中期旋回為單位來(lái)確定主導(dǎo)相，由此編制潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組各中期旋回的沉積相平面圖(見(jiàn)圖3)。

3.1 MSC5沉積時(shí)期

潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組MSC5沉積時(shí)期，扇三角洲在該研究區(qū)西北部廣泛分布(見(jiàn)圖3(a))，占研究區(qū)總面積的50%以上。扇三角洲相中又以扇三角洲前緣亞相最為發(fā)育，是其沉積的主體；扇三角洲平原亞相分布較局限，主要在A9-B4-B3-B5井井區(qū)的西北側(cè)發(fā)育；相對(duì)細(xì)粒的前扇三角洲沉積呈較窄的條帶狀環(huán)繞扇三角洲前緣分布。該研究區(qū)東南部為濱淺湖亞相暗色泥巖分布區(qū)，與前扇三角洲微相相毗鄰。C10井井區(qū)見(jiàn)水下碎屑流沉積微相，其周?chē)鸀榍吧热侵迊喯嗨h(huán)繞。

圖3 潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組沉積相展布圖

圖4 潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組沉積模式圖

3.2 MSC6沉積時(shí)期

潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組MSC6 沉積時(shí)期，扇三角洲仍在該研究區(qū)西北部發(fā)育(見(jiàn)圖3(b))，只是扇體的中部、前端及東端被水下分流河道間沉積和漫灘沼澤(含部分前扇三角洲泥和濱淺湖泥)所隔開(kāi)，如X4a、A5d、A5b、C2、B4及B2井井區(qū)的扇三角洲前緣砂體演變?yōu)樗路至骱拥篱g沉積和前扇三角洲泥，B3-B5井井區(qū)兩側(cè)的扇三角洲平原砂體演變?yōu)槁┱訚沙练e。因此，Ⅱ油組MSC6沉積時(shí)期扇三角洲的沉積范圍比MSC5沉積時(shí)期減少，但其展布格局與MSC5沉積時(shí)期較相似。該研究區(qū)東南部仍為濱淺湖亞相區(qū)，分布范圍較MSC5沉積時(shí)期明顯擴(kuò)大，這與流三段為湖盆擴(kuò)張期且湖平面逐漸上升一致存在密切關(guān)系。

潿洲10-3油田流三段Ⅱ油組沉積時(shí)期扇三角洲沉積和湖泊沉積發(fā)育，其分布也較有規(guī)律。扇三角洲主要在該研究區(qū)西北部發(fā)育，并側(cè)向相連，構(gòu)成扇三角洲群；該研究區(qū)東南部為濱淺湖亞相分布區(qū)。自西北向東南依次分布扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲及濱淺湖。扇三角洲相分布區(qū)從Ⅱ油組MSC5沉積時(shí)期至Ⅱ油組MSC6沉積時(shí)期經(jīng)歷了逐漸減小的過(guò)程，而濱淺湖亞相分布范圍逐漸擴(kuò)大。

4 沉積模式

根據(jù)以上特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，可建立研究區(qū)流三段Ⅱ油組沉積模式(見(jiàn)圖4)。流三段Ⅱ油組沉積時(shí)期處于斷陷湖盆發(fā)育的中期，油田西北側(cè)1號(hào)斷裂帶持續(xù)不均衡活動(dòng)，東部鄰區(qū)湖水繼續(xù)侵入油田，來(lái)自西北側(cè)隆起物源區(qū)的陸源碎屑物由多條河流同時(shí)向東南搬運(yùn)，由于地形高差大，河流攜帶大量碎屑物質(zhì)直接注入油田，在該研究區(qū)西北部形成一系列扇三角洲，它們側(cè)向相聯(lián)，形成東北-西南向展布，并具有一定寬度的扇三角洲群。由于距物源較近，地勢(shì)較陡，扇三角洲平原和前扇三角洲亞相較不發(fā)育，分布較窄；扇三角洲前緣亞相十分發(fā)育，在該研究區(qū)廣泛分布。此外，該研究區(qū)東南部發(fā)育湖泊相，因湖盆水體整體不深，以濱淺湖亞相為主。

5 結(jié)論

1)潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組為扇三角洲-湖泊沉積體系，進(jìn)一步劃分為扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲和濱淺湖4個(gè)沉積亞相和若干沉積微相。

2)潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組沉積時(shí)期，沉積相分布較有規(guī)律。研究區(qū)西北部發(fā)育扇三角洲平原和扇三角洲前緣亞相，東南部以前扇三角洲和濱淺湖亞相為主，并在其中分布有一定規(guī)模的水下碎屑流沉積。

3)潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組的沉積相演化與構(gòu)造演化一致。從Ⅱ油組MSC5沉積時(shí)期至Ⅱ油組MSC6沉積時(shí)期，隨著湖平面逐漸上升，扇三角洲分布范圍逐漸減小。

4)潿洲10-3油田及圍區(qū)流三段Ⅱ油組扇三角洲沉積十分發(fā)育，尤其是扇三角洲前緣砂體，對(duì)于該區(qū)的油氣勘探具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，是進(jìn)行下一步勘探部署時(shí)值得優(yōu)先考慮的相帶。

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