珠江口盆地番禺4洼古近系层序地层及储层分布预测*

江 宁 全志臻 张向涛 彭光荣 张青林 徐颖晶 温华华 刘 浩

（中海石油（中国）有限公司深圳分公司）

珠江口盆地番禺4洼古近系层序地层及储层分布预测*

江 宁 全志臻 张向涛 彭光荣 张青林 徐颖晶 温华华 刘 浩

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初步认定古近系为珠江口盆地番禺4洼主要接替层系，古近系文昌组地层是主要的生油岩，其地层分布比较广泛，具备较好的成藏条件，有必要对古近系进行层序地层学及储层分布研究。番禺4洼钻井资料较少，但是地震资料上各种反射特征丰富，因此应用层序地层原理和方法建立了等时地层格架，将番禺4洼古近系文昌组划分6个三级层序，并在该时间地层单元格架内，运用地震沉积学分析方法，对番禺4洼古近系文昌组储层分布进行预测。图6参8

珠江口盆地番禺4洼古近系层序地层地层切片

由于珠江口盆地古近系钻井勘探程度低、火山岩多期以及缺少足够古生物资料，难以确定珠江口盆地古近系地层年代，而且珠江口盆地不同洼陷之间沉积特征差异很大，同一个洼陷的凹陷和突起发育程度不同，加上前期番禺4洼的层序地层学研究主要针对浅层的新近系地层，且层序划分方案多，很少对深层的古近系地层进行层序地层学研究，因此在浅层勘探难度越来越大的情况下，对番禺4洼深层古近系地层进行层序地层学研究显得尤为必要[1-2]。故此利用工区内现有的钻井、测井和地震资料，应用层序地层学理论与研究方法，对番禺4洼深层古近系的文昌组进行层序地层学研究，并在其基础上运用地震沉积学理论，对文昌组有利储集体进行了预测。

1 工区概况

番禺4洼为珠江口盆地珠一拗陷西部相对独立的一个小洼陷，北邻西江主洼及XJ36洼，东侧和南侧分别为东沙隆起及番禺低凸起，是一个东南断、西北超，呈NE-SW走向的箕状洼陷，该地区海水平均深约100 m左右[3]（图1）。研究区过去是以新近系珠江组为主要勘探目的层,而古近系尤其是恩平组和文昌组勘探程度较低。多年勘探证实，番禺4洼是一个典型的“小而肥”的富生烃洼陷，已累计探明的原油地质储量主要出自新近系，但从中国东部断陷盆地的勘探实践中可得知，古近系应蕴含大量原油储量。例如辽河油田、渤海海域等，古近系都是不可忽视的层位。珠江口盆地古近系中发现的储量仅占全部储量的12.2%，说明珠江口盆地古近系还有很大的勘探潜力，而其中古近系地层发育的番禺4洼，理应受到重视。

图1 番禺4洼区域位置图

2 层序地层

以“不整合面及其对应的整合面”来划分基本层序单元是Exxon的层序地层学的一个核心。现代和古代的湖盆层序研究表明，层序界面主要受控于古构造作用和古气候变化，依据不整合面划分层序的方法仍适用于湖盆沉积层序的划分[4-5]。陈开远等人将番禺4洼古近系划分为2个二级层序、4个三级层序。林畅松等人对番禺隆起东南缘坡折带的研究，将番禺4洼古近系及新近系地层划分出3个二级层序，18个三级层序。前人的层序划分方案对番禺4洼古近系早期油气勘探具有重要意义，但对古近系岩性地层油气藏的勘探来说，前期层序划分方案略显粗糙，因此进行精细的层序划分显得尤为必要。

2.1 地震层序界面识别

在地震剖面上识别层序界面,就要识别界面上下地震反射的终止关系。强烈的削截和上超往往与区域不整合面对应,属二级层序界面标志。三级层序界面主要由湖(海)平面变化以及与之伴生的沉积物供应速率变化造成的,地震剖面上表现为上超或顶超,但削截等不整合现象在地震剖面上的范围与一级或二级层序界面相比要小得多[4-5]。根据三维地震资料，番禺4洼文昌组可识别Tg、T85、T84、T83、T82、T81、T80七个地震层序界面。地震反射界面Tg、T80分别是受珠琼运动一幕、珠琼运动二幕影响而产生的区域性不整合面，地震反射界面T81、T82、T83为局部不整合面，T84为局部超覆不整合界面；T85对应充填不整合界面。T82、T84界面受T80、T81、T83削蚀，缓坡带缺失严重，故仅于盆地深洼带及陡坡带可见（图2a）。

图2 a不整合面T80-Tg地震反射特征

T80不整合面相当于文昌组顶界，为一区域不整合界面，在斜坡部位，界面之上具有上超反射结构，界面之下为削截反射。在地震剖面上，该界面为一中强振幅，高连续，中频反射同相轴。T81不整合面相当于SQ5顶界面，SQ5沉积时期东部控洼断层活动变弱，仅在局部区域见到低角度削蚀不整一现象。T82整合面相当于SQ4顶界面，SQ4是在剥蚀界面T83形成之后，盆地处于弱断陷时期，盆地下沉接受沉积而成的，在地震剖面上可以看到SQ4北部沉积物被大量剥蚀，T82界面为一中振幅，中—低连续的削蚀不整合面。T83和T84分别对应于SQ3层序的顶底界面，SQ3形成于东部控洼断裂强烈活动时期，盆地内部局部地方发生差异隆升，使得部分沉积区露出湖平面之上而遭受剥蚀，在斜坡带处，可以看到地层的削蚀现象。地震剖面上表现为强振幅、连续性中等—好的反射；T85相当于SQ2的底界面，该界面之上具有上超反射结构，界面之下局部可见削截反射。在地震剖面上该界面表现为中—强振幅，中连续性，中频反射特征。Tg不整合面，形成于珠琼运动一幕,相当于前新生界顶界面，具有区域不整合面的性质，区内2口探井都钻遇该界面。界面以下均为前新生代花岗岩，在地震剖面上表现为中—强振幅、中—低连续的杂乱反射，界面以上在北次洼、中部变换带、南次洼为文昌组，在西北部次凸和西南部斜坡为恩平组（图2b）。

2.2 单井层序划分

不同类型的测井资料可以从不同的角度反映层序边界的位置，在建立了岩电关系的前提下，若利用测井资料进行层序地层分析，一般考虑地层的突变接触方式、测井曲线垂向上的叠置样式转变、岩性的组合等等[4-5]。番禺4洼古近系钻井资料少，仅有PY10-2-1井和PY5-8-1井两口探井钻遇古近系基底。对PY10-2-1井和PY5-8-1井进行了单井层序的划分，并结合地震不整一接触关系，两口井均只钻遇SQ1、SQ2以及SQ4层序地层，缺失SQ3、SQ5和SQ6层序地层。

SQ1底界面对应Tg地震反射层,钻测井剖面上，界面上下岩性有明显变化,界面之上为泥质砾岩、砂岩和粉砂质泥岩和的组合，砂泥比向上变小，呈正旋回变化特征，界面之下为古近系花岗岩基底。界面上下的电阻率曲线、密度曲线和伽马曲线均表现明显的变化。SQ1和SQ2分界面对应T85地震反射层，在钻测井剖面上，该界面之上地层底部略粗，发育砾岩-粗砾岩，向上呈水体变深、岩性变细的正旋回；界面之下岩性细，多为泥岩、粉砂质泥岩和粉砂岩组成的反旋回。界面之上自然伽马、电阻率曲线呈钟型-近箱型；界面之下自然伽马曲线呈箱型，总体叠置呈漏斗型（图3a）。PY5-8-1井所在的洼陷北部沉积地层，受珠琼一幕以及珠琼二幕构造运动影响，局部地方发生差异隆升，使得部分沉积区露出湖平面之上，SQ3、SQ5和SQ6沉积地层遭受剥蚀。PY5-8-1井SQ2地层顶界面对应文昌组SQ4层序底界面，界面之上测井曲线表现为钟型，岩性向上变细，反映了水体相对变深；界面之下的岩性向上变粗，测井曲线整体呈漏斗型。SQ4地层顶界面对应文昌组SQ7层序顶界面，界面之下为泥岩向上增多，砂岩减少，电性曲线幅值向上增大的正旋回，界面上下岩性，电性曲线呈现明显变化（图3b）。

图2 b不整合面T80-Tg地震反射特征

图3 aPY5-8-1井层序划分

图3 bPY5-8-1井层序划分

3 有利储层分布预测

番禺4洼古近系勘探程度较低，目前只有两口探井钻遇古近系花岗岩基底，所以番禺4洼古近系更多的是在稀井的特点下，依靠地震资料来获得对地下储层分布的认识和推测。番禺4洼古近系地震分辨率较低，薄层砂体在地震剖面上不易被识别，加上多期的构造运动对典型地震相的改造，常规沉积相研究方法较难有效预测砂体分布范围。本文通过构造对洼陷沉积控制作用的研究基础上，在等时地层格架的约束下，利用地层切片技术提取地震数据平面属性信息，精细雕刻薄层砂体的平面分布范围以及垂向演化规律，提高了储层预测的精度和可靠性。

3.1 地层切片方法

常规切片方法主要为时间切片和沿层切片。时间切片是在垂直于时间轴方向，对地震数据体的某一固定旅行时进行切片显示，该方法适用于席状且水平的地层。沿层切片是以选定层位为参考面，平行于参考面对地震数据体进行切片显示，该方法适用于席状但不是水平的地层。地层切片技术作为地震沉积学研究的一项主要手段，是在两个等时界面之间的地震数据体进行等比例切片显示，地层切片较时间切片和沿层切片更接近等时界面。地层切片所包含的地震数据平面属性信息，能精细刻画沉积相带平面展布，以及沉积体系的垂向演化[6-7]（图4）。

3.2 有利储集体时空展布和演化

番禺4洼文昌期为一箕状断陷型湖盆，其沉积体系在湖盆的陡坡带、深渊带和斜坡带具有较强的继承性。文昌组SQ2发育时期，东主干断裂强烈活动，水体急剧加深，靠近边界断裂的陡坡带一侧发育粗碎屑的砂砾岩扇体，如冲积扇或扇三角洲；沿洼陷长轴方向或斜坡一侧常发育河流或三角洲砂体；洼陷内部则可能发育浊积砂体，而这些砂体都有聚集油气的可能。

图4 三种切片方法适用地层条件［8］

选取SQ2顶、底层序界面为参考标准层，对SQ2等比例内插50张地层切片，优选4张典型的地层切片（图5），结合区域地质背景、断陷型湖盆沉积模式，并利用相应层段测井、录井资料对沉积相解释进行约束，对砂体平面展布规律与纵向演化特征进行刻画。

切片4靠近SQ2层序底部，反映了文二段早期沉积发育特点。切片上整个区域大部分为强弱相间的绿、蓝色（负振幅），西部可识别2条“舌状”红色（正振幅）条带，结合PY1-1-a钻井岩心资料，绿、蓝色（负振幅）以泥岩沉积为主，对应GR测井曲线高值也反映了泥质和粉砂质为主。结合区域地质背景，此时来自西北次凸起的物源充足，主要在缓坡带发育河流三角洲沉积（图5、图6）。

切片3位于切片4上部，切片上显示为大片的负振幅（绿、蓝色），西部“舌状”红色（正振幅）区域明显向西部缓坡带萎缩，对应地震剖面上为弱振幅，低角度的前积反射，为河流三角洲前缘沉积，PY1-1-a钻井所处位置岩性表现为泥岩与粉砂岩互层，泥岩角岩化，为中深湖相沉积，推测该时期东部主干断裂活动强烈，水体急剧加深，该区经历了一次较大规模湖侵，沉积了一套厚层泥岩，为一稳定区域性盖层（图5、图6）。

切片2上，中东部一扇形红色（正振幅）条带，由东北向西南方向推进，终止于工区中部。PY1-1-a钻井上为褐灰色角砾质泥岩，见撕裂状砾石。角砾含量30%~40%，棱角状，呈漂浮状分散在泥岩中，属于泥质碎屑流沉积，为中深湖相沉积，对应切片图上为蓝色（负振幅）。推测此时主要在东部陡坡带发育扇三角洲沉积（图5、图6）。

由于SQ2沉积时期为强烈断陷期，切片1对应沉积时期，PY1-1-a为绿、蓝色（负振幅）所包围，在钻井岩心上，PY1-1-a井主要反映为灰褐色粉砂质泥岩，测井曲线上声波时差曲线值、伽玛曲线值偏高，密度曲线值偏低，为中深湖相沉积，此时东侧陡坡带边界断层活动强度增大，来自东沙隆起的物源充足，可以在陡坡带识别中东部和东北部2期扇三角洲，其中中东部扇三角洲进一步向湖盆中心推进，分布面积继续扩大，且靠近物源区，是该区有利的储集层（图5、图6）。

图5 文昌组SQ2层序典型地层切片

图6 文昌组二段地层切片井-震标定

4 结论

在番禺4洼古近系钻测井资料较少的情况下，充分利用现有的钻测井资料,特别是根据地震资料上各种丰富的反射特征，在稀井情况下建立等时层序地层格架，运用地震沉积学理论进行储层分布预测是可行的。本文建立了番禺4洼古近系等时层序地层格架，在番禺4洼古近系文昌组共识别了7个层序界面，以这些界面为界，将番禺4洼古近系文昌组划分为6个三级层序。文二段沉积时期，从下至上，研究区主要经历了河流三角洲—湖泊—扇三角洲和近岸水下扇的沉积环境演化。陡坡带扇三角洲和近岸水下扇储集砂体沉积厚度大，分布面积广，为主要有利勘探方向，缓坡带的河流三角洲储集砂体为次要有利勘探方向。通过该层序地层学与储集体分布预测研究，为后期的沉积相、储盖组合、输导体系以及圈闭类型的研究奠定了地层学基础。

1陈长民，施和生，许仕策，等.珠江口盆地（东部）第三系油气藏形成条件[M].北京:科学出版社，2003.

2龚再升.南海北部大陆边缘盆地油气成藏动力学研究[M].北京：科学出版社，1997.

3刘从印，周平兵，曾驿，等.番禺4洼地区新近系油气成藏主控因素分析[J].中国海上油气（地质），2009，21（2）:92-94.

4朱筱敏.层序地层学[M].山东东营：中国石油大学出版社，2006.

5纪友亮.陆相断陷湖盆层序地层学[M].北京：石油工业出版社，1996.

6H Zeng，MM Backus，KT Barrow et al.Stratal slicing，Part I: Realistic 3-D seismic model[J].Geophysics，1998，63（2）: 502-513.

7H Zeng，MM Backus，KT Barrow et al.Stratal slicing，Part II: Real 3-D seismic data[J].Geophysics,1998，63（2）：514-522.

8曾洪流.地震沉积学在中国：回顾和展望[J].沉积学报，2011，29（3）:417-426.

（修改回稿日期2015-07-03编辑陈玲）

国家重大专项项目23课题（2008ZX05023-001-006）“近海富烃凹陷资源潜力再评价和新区、新领域勘探方向”。

江宁，男，1985年出生，硕士，2010年毕业于中国石油大学（北京），工程师；地址：（510240）广州市海珠区江南大道中168号海洋石油大厦1629房。电话：13632388718。E-mail:jiangning@cnooc.com.cn