鶯歌海盆地樂東區(qū)中深層大型儲(chǔ)集體發(fā)育特征

張建新，袁 超，黨亞云，李彥麗，劉 平

(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

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鶯歌海盆地樂東區(qū)中深層大型儲(chǔ)集體發(fā)育特征

張建新，袁 超，黨亞云，李彥麗，劉 平

(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

依據(jù)二維及三維地震資料，運(yùn)用層序地層學(xué)及地震沉積學(xué)理論對(duì)鶯歌海盆地樂東區(qū)中深層層序格架、物源條件與大型儲(chǔ)集體發(fā)育類型、時(shí)期、位置及時(shí)空演化規(guī)律進(jìn)行了綜合分析。研究認(rèn)為：樂東區(qū)中深層發(fā)育低位海底扇和水道2種大型儲(chǔ)集體類型，低位海底扇主要發(fā)育于盆地中央凹陷帶沉降中心或附近，而水道多發(fā)育在鶯東斜坡帶一號(hào)斷裂下降盤；黃流組一、二段時(shí)期沉降中心遷移至樂東區(qū)，樂東區(qū)繼而在黃流組一、二段低位時(shí)期發(fā)育了2期大型低位海底扇體，扇體分布較廣泛，地震剖面表現(xiàn)為丘狀強(qiáng)振幅反射特征；而水道在梅山組一段至黃流組一段時(shí)期在鶯東斜坡帶一號(hào)斷裂下降盤均有發(fā)育，下切形態(tài)明顯，規(guī)模不等。研究將對(duì)鶯歌海盆地樂東區(qū)未來勘探方向具有重要的指導(dǎo)意義。

層序地層學(xué)；大型儲(chǔ)集體；鶯歌海盆地；低位海底扇；水道

0 引 言

鶯歌海盆地位于印支地塊與華南地塊之間，是受印藏陸—陸碰撞與南海海底擴(kuò)張等多重因素控制而形成的NW向新生代大型走滑—伸展盆地，天然氣資源豐富[1-4]。盆地由鶯東斜坡、鶯西斜坡、中央凹陷、臨高凸起和河內(nèi)凹陷五大構(gòu)造單元構(gòu)成，其演化經(jīng)歷了古近紀(jì)裂陷階段、新近系早期的裂后熱沉降階段和新近系中晚期裂后晚期的加速沉降階段[5-6]。鶯歌海盆地按勘探區(qū)塊平面位置劃分為東方區(qū)、樂東區(qū)、昌南區(qū)等，樂東區(qū)分布于鶯東斜坡帶及中央凹陷帶2個(gè)構(gòu)造帶南部位置；盆地勘探層系縱向上劃分為淺層及中深層：上新統(tǒng)鶯歌海組二段上部—第四系樂東組儲(chǔ)蓋組合劃分為淺層；中中新統(tǒng)梅山組—上中新統(tǒng)黃流組儲(chǔ)蓋組合稱為中深層[5]。鶯歌海盆地早期在淺層(東方區(qū)及樂東區(qū))均有商業(yè)氣田發(fā)現(xiàn)，近年來在東方區(qū)中深層(黃流組)取得很好的商業(yè)發(fā)現(xiàn)，但在樂東區(qū)中深層至今仍未有突破。其主要原因除勘探程度相對(duì)較低外，儲(chǔ)層的尋找也是制約該區(qū)勘探的關(guān)鍵問題之一(樂東區(qū)僅有2口井鉆遇中深層，且均未鉆遇有效儲(chǔ)層)。目前，樂東區(qū)中深層儲(chǔ)層研究存在很大的挑戰(zhàn)，其研究難點(diǎn)在于：①儲(chǔ)層預(yù)測(cè)識(shí)別遇瓶頸，一直以來，利用低頻強(qiáng)振幅地震相來尋找砂巖儲(chǔ)集體已經(jīng)成為鶯歌海盆地非常成功的經(jīng)驗(yàn)，但是在中深層某些低頻強(qiáng)振幅地震相發(fā)育的地方(包括東方區(qū)和樂東區(qū))，卻有多口鉆井顯示以泥巖為主，使得鶯歌海盆地中深層儲(chǔ)層預(yù)測(cè)識(shí)別進(jìn)入困境；②儲(chǔ)層演化規(guī)律不清，早期樂東區(qū)缺乏高分辨率三維地震資料，對(duì)儲(chǔ)層時(shí)空演化規(guī)律缺乏深入研究。通過樂東區(qū)鉆井、巖心及新采集的3D地震資料進(jìn)行深入研究，從樂東區(qū)中深層層序格架特征出發(fā)，對(duì)大型儲(chǔ)集體類型、發(fā)育時(shí)期、空間展布進(jìn)行綜合論述，以期對(duì)鶯歌海盆地樂東區(qū)未來勘探提供借鑒。

1 樂東區(qū)中深層層序格架特征

鶯歌海盆地中深層地層總體表現(xiàn)為受鶯東、鶯西斷裂帶控制的坳陷期沉積充填特征，存在3個(gè)三級(jí)層序即：T41—T40(梅山組一段)、T40—T31(黃流組二段)、T31—T30(黃流組一段)層序。關(guān)鍵的層序界面為T41、T40、T31、T30，其中T40為區(qū)域不整合面，在全區(qū)盆地邊緣都存在明顯的削蝕[7-8]，主要與全球海平面下降及區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)化有關(guān)[9-11]，在樂東區(qū)鶯東斜坡表現(xiàn)出明顯的侵蝕現(xiàn)象，存在多個(gè)小型的水下侵蝕形成的下切谷。T41、T31、T30界面為海侵背景下短暫的海退界面，在整個(gè)盆地影響范圍略小于T40界面。

樂東區(qū)中深層層序格架總體表現(xiàn)為西厚東薄、受多級(jí)坡折帶控制的格架形態(tài)，從中央凹陷帶向鶯東斜坡帶，地層迅速收斂于1號(hào)斷裂帶附近，而從中央凹陷帶向鶯西斜坡帶地層呈緩慢變薄的趨勢(shì)。這種地層厚度的變化主要受控于層序樣式及坡折帶類型不同，鶯東斜坡帶地層主要受1號(hào)斷裂坡折控制，由于1號(hào)斷裂在新近系以后活動(dòng)并不強(qiáng)烈，為非同沉積斷裂，因此，盆地地層總體向鶯東斜坡帶呈迅速減薄趨勢(shì)。鶯西地區(qū)位于越南境內(nèi)，缺少相應(yīng)地震資料，研究一直不夠深入，謝玉洪等[12]在研究東方區(qū)黃流組儲(chǔ)層控制因素中，表明東方區(qū)西面鶯西斜坡帶主要受兩級(jí)構(gòu)造坡折帶控制(圖1)：①盆緣鶯西斷裂坡折帶(位于盆地西緣)，其控制了濱線的范圍及西物源三角洲分布范圍；②鶯西撓曲坡折帶(位于凹陷中心西側(cè))，其控制了西物源再搬運(yùn)沉積區(qū)域及海底扇的展布范圍。這兩級(jí)坡折帶的存在是鶯西地區(qū)斜坡帶地層厚度緩慢變化的主要原因。因此，樂東區(qū)中深層?xùn)|部斷裂坡折帶和西部?jī)杉?jí)構(gòu)造坡折帶造就了樂東區(qū)層序格架和地層充填特征，為其發(fā)育大型儲(chǔ)集體沉積創(chuàng)造了良好的構(gòu)造地理環(huán)境。

圖1 過鶯西斜坡—樂東區(qū)—鶯東斜坡地震剖面(a1剖面)

2 大型儲(chǔ)集體類型及發(fā)育時(shí)期

2.1 大型儲(chǔ)集體類型

經(jīng)過對(duì)層序格架、地震、鉆井分析表明，樂東區(qū)梅山組一段至黃流組一段時(shí)期整體仍以富泥背景為主，主要發(fā)育2種大型儲(chǔ)集體類型：低位海底扇(主要位于中央凹陷帶附近)、水道儲(chǔ)層(主要位于鶯東斜坡帶一號(hào)斷層下盤)。這2種類型地震形態(tài)明顯，有效地回避了強(qiáng)振幅背景給儲(chǔ)層尋找造成的難度。

2.1.1 低位海底扇

樂東區(qū)中央凹陷區(qū)域位于凹陷中心位置，遠(yuǎn)離越南昆嵩隆起和海南隆起物源區(qū)，在三級(jí)層序內(nèi)部海侵期、高位期海平面均相對(duì)較高，物源區(qū)相對(duì)退縮，且鶯東、鶯西坡折帶在海侵和高位時(shí)期控制力也相對(duì)減弱，此時(shí)東、西物源在近物源區(qū)有充足的可容納空間供其沉積。因此，儲(chǔ)集體多分布于近物源區(qū)，即使高位體系域時(shí)期有部分砂體推近到該區(qū)域附近，巖性也相對(duì)較細(xì)，對(duì)勘探意義不大。只有在海平面下降幅度較大的層序低位體系域時(shí)期，東、西近物源區(qū)的可容納空間不足以容納其沉積，則其剩余的沉積物必然越過盆地邊緣坡折帶進(jìn)一步得到搬運(yùn)。其中，東物源在鶯東斜坡則以路過作用為主，多數(shù)東物源物質(zhì)可以推近到凹陷中央；而西物源則在撓曲坡折帶以上可容納空間相對(duì)有限，在撓曲坡折帶之下進(jìn)一步重新分配，推進(jìn)到凹陷中央。因此，低位海底扇是樂東區(qū)中央凹陷帶在中深層最有可能發(fā)育的大型儲(chǔ)集體，而且從樂東區(qū)三維地震資料也確實(shí)發(fā)現(xiàn)大型低位海底扇的存在，地震剖面上特征非常明顯(圖2)，低位海底扇呈透鏡體，地震相以亞平行—雜亂、丘狀、中強(qiáng)振幅強(qiáng)反射分布于低位體系域，而其上地層則以平行弱反射、呈上超覆形態(tài)超覆于透鏡體之上。

圖2 沿層切片(T40向上10ms)及相應(yīng)的地震剖面

2.1.2 水道

樂東區(qū)中深層“水道”是中央凹陷帶至1號(hào)斷裂帶之間發(fā)育的主要儲(chǔ)集類型，主要是指地震剖面上以“V”或“U”型為主，具有明顯下切形態(tài)儲(chǔ)集類型的簡(jiǎn)稱。樂東區(qū)水道按規(guī)模大小和成因不同分為峽谷水道和海底扇中扇水道。

樂東區(qū)大型的峽谷水道主要發(fā)育T40界面以上(圖2)，主要為隱伏斷裂與后期水流共同控制形成的大型水道體系，水道主體為限制性峽谷水道，總體特點(diǎn)具有規(guī)模大、各段沉積特征分段性強(qiáng)、砂體分段充填的特征。T40時(shí)期為全球海平面下降幅度較大的時(shí)期，在盆地演化上對(duì)應(yīng)著紅河斷裂由左旋向右旋轉(zhuǎn)化時(shí)期[9-10]，早期盆地?cái)嘞萜谒纬傻臄嗔言诖藭r(shí)期受區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)改變影響開始活化，形成了先存的負(fù)地形地貌，后期充填過程中水流沿此方向侵蝕綜合形成。樂東區(qū)T40面上的峽谷水道，平面上整體呈近“S”型沿盆地走向NW向展布，北起海南隆起中部，沿盆地走向貫穿整個(gè)樂東區(qū)。峽谷水道總長(zhǎng)為190.0 km，一般寬度為3.7～10.0 km，深度為200.0～400.0 m(圖2)。這種大型的水道砂體具有分段性充填特征，是該區(qū)重要的儲(chǔ)集類型。

樂東區(qū)海底扇中扇水道發(fā)育于1號(hào)斷裂帶下盤，主要受東物源影響。如圖3，東物源在1號(hào)斷裂上升盤以扇三角洲沉積為主，鉆井A1、A2井均鉆遇厚層的箱狀砂巖，但在1號(hào)斷裂帶附近受斷裂坡折帶控制，其扇三角洲迅速收斂于斷裂下降盤，在近1號(hào)斷裂下降盤的A3井鉆遇以泥巖為主的環(huán)境也表明扇三角洲迅速收斂于此。而遠(yuǎn)離1號(hào)斷裂下降盤位置則以重力流的海底扇向前搬運(yùn)，A4井鉆遇海底扇內(nèi)扇厚層箱狀砂巖，巖心上發(fā)現(xiàn)顆粒流沉積。內(nèi)扇進(jìn)一步向前搬運(yùn)，為中扇沉積區(qū)，其主要儲(chǔ)層發(fā)育于中扇水道微相，形態(tài)上以明顯的下切形態(tài)為主。而A5井總體相距A4井較遠(yuǎn)，近盆地中央凹陷中心，總體以沉積泥巖為主，屬海底扇外扇泥?？傊?，海南物源經(jīng)過1號(hào)斷裂帶向中央凹陷帶搬運(yùn)，沉積類型具有明顯的分帶現(xiàn)象，經(jīng)歷扇三角洲—海底扇內(nèi)扇，最終向海底扇中扇的沉積類型轉(zhuǎn)化，雖然相對(duì)于扇三角洲—海底扇內(nèi)扇沉積物變細(xì)，但中扇水道是樂東區(qū)發(fā)育較好的儲(chǔ)集類型之一。

圖3 鶯東斜坡至中央凹陷A1—A5井連井剖面

2.2 大型儲(chǔ)集體發(fā)育時(shí)期及位置

2.2.1 大型儲(chǔ)集體發(fā)育時(shí)期

鶯歌海盆地進(jìn)入新近系后，斷裂活動(dòng)減弱，盆地以熱沉降為主，沉積充填主要受控于海平面升降、物源供給程度及古地貌的影響。新近系以來，受全球海平面升降的影響，鶯歌海盆地海平面變化頻繁，尤其在海平面下降時(shí)期，物源區(qū)范圍變大，向盆地內(nèi)部推進(jìn)較遠(yuǎn)，是大型儲(chǔ)集體發(fā)育的有利時(shí)期。從鶯歌海盆地海平面升降曲線來看，在T41、T40、T31時(shí)期，存在不同規(guī)模的海退事件，均為大型儲(chǔ)集體發(fā)育的有利時(shí)期，T40時(shí)期海退規(guī)模最大，不僅是大型低位海底扇發(fā)育的最有利時(shí)期，也是大型峽谷水道發(fā)育的最有利時(shí)期。而在海平面相對(duì)較高的高位或海侵時(shí)期，尤其是高位時(shí)期，物源還能夠推進(jìn)到斜坡區(qū)域，經(jīng)歷扇三角洲—海底扇內(nèi)扇的推進(jìn)與演變，發(fā)育海底扇中扇水道，于1號(hào)斷裂帶下降盤的斜坡區(qū)域多有沉積(圖4)。

2.2.2 大型儲(chǔ)集體發(fā)育位置

低位海底扇發(fā)育于層序低位體系域時(shí)期，位于層序界面之上，呈透鏡狀分布于盆地中心區(qū)域。由于低位體系域沉積時(shí)期海平面較低，除沉降中心外其他地方可容納空間有限，斜坡區(qū)域又以路過作用為主，因此，低位海底扇的分布多在沉降中心或附近位置，且其發(fā)育位置也與沉降中心的變化與遷移息息相關(guān)。特殊的大型峽谷型水道位于T40界面上，發(fā)育于鶯東斜坡1號(hào)斷裂下降盤近沉降中心附近，沿盆地走向貫穿整個(gè)樂東區(qū)。而海底扇中扇水道砂體沉積受控于東部物源的搬運(yùn)距離，主要分布在鶯東斜坡帶1號(hào)斷裂下降盤，遠(yuǎn)離物源，海底扇中扇水道逐漸消失(圖4)。

圖4 樂東區(qū)梅山組一段—黃流組一段層序格架及砂體發(fā)育

3 中深層大型儲(chǔ)集體演化規(guī)律

研究表明，樂東區(qū)中深層沉積以富泥為主，大型儲(chǔ)集體類型主要以低位海底扇與水道為主。海平面升降、沉降中心遷移、物源條件、古地貌條件共同控制了整個(gè)中深層的充填演化。

3.1 低位海底扇演化規(guī)律

低位海底扇發(fā)育于低位體系域，受控于沉降中心的遷移，通過古地貌恢復(fù)發(fā)現(xiàn)，鶯歌海盆地具有沉降中心從梅山組一段到黃流組一段逐漸向南遷移的特征，而低位海底扇的發(fā)育也隨著沉降中心遷移不斷向南遷移。T41—T30時(shí)期(梅山組一段)，其沉降中心位于東方區(qū)，此時(shí)越南西部藍(lán)江物源發(fā)育，該層序低位體系域時(shí)期，在西部坡折帶控制下，在坡折帶之下(即沉降中心位置)發(fā)育了一期大型低位海底扇，而樂東區(qū)在該時(shí)期以緩坡為主，低位時(shí)期并不發(fā)育低位海底扇；T40—T31時(shí)期(黃流組二段)，沉降中心轉(zhuǎn)移至昌南—樂東區(qū)域，受全球海平面下降影響，鶯歌海盆地海平面下降幅度較大，大部分盆地邊部受到強(qiáng)烈削蝕，在東、西物源發(fā)育的背景下，在樂東區(qū)沉積規(guī)模很大的一期低位海底扇；T31—T30時(shí)期黃流組一段時(shí)期，海平面進(jìn)一步下降，而經(jīng)過前期沉積夷平后，整個(gè)鶯歌海盆地沉降中心繼續(xù)南移，主沉降中心位于鶯—瓊結(jié)合部附近，但在樂東區(qū)及東方區(qū)也存在局部的沉降中心，在西物源發(fā)育影響下形成了東方13-2海底扇，樂東區(qū)同樣繼承性地發(fā)育一期大型低位海底扇。因此，樂東區(qū)中深層低位海底扇僅在黃流組時(shí)期繼承發(fā)育。

3.2 水道演化規(guī)律

樂東區(qū)水道發(fā)育存在2種類型，即海底扇中扇水道、峽谷水道。T41—T40時(shí)期(梅山組一段)，水道以海底扇中扇水道為主，在層序高位體系域時(shí)期在鶯東斜坡1號(hào)斷裂下降盤發(fā)育此類型水道；而T40—T31時(shí)期(黃流組二段)，受全球海平面下降、區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)變化影響，在隱伏斷裂控制下，在此時(shí)期發(fā)育大型的峽谷水道體系，主要分布于鶯東斜坡1號(hào)斷裂下降盤至沉降中心的附近，同時(shí)該層序高位時(shí)期也發(fā)育一些小型的海底扇中扇水道；T31—T30時(shí)期(黃流組一段)海平面進(jìn)一步下降，在T31界面存在短暫的海退后，在該層序的高位時(shí)期發(fā)育了一系列海底扇中扇水道。

4 結(jié) 論

(1) 鶯歌海盆地樂東區(qū)中深層發(fā)育低位海底扇和水道2種大型儲(chǔ)集體類型，水道按規(guī)模大小和成因不同又分為峽谷水道和海底扇中扇水道。

(2) 樂東區(qū)中深層低位海底扇主要發(fā)育于盆地的沉降中心和局部沉降中心，其發(fā)育與沉降中心的遷移相關(guān)，樂東區(qū)在黃流組一段和二段時(shí)期，發(fā)育了2期大型低位海底扇；峽谷水道主要發(fā)育于1號(hào)斷裂下降盤近沉降中心附近，受多種因素影響僅在盆地演化的T40時(shí)期發(fā)育；樂東區(qū)經(jīng)歷T41、T40、T31界面短暫的海退后，在鶯東斜坡1號(hào)斷裂下降盤，主要在層序的高位時(shí)期都發(fā)育了一系列海底扇中扇水道。

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編輯 張 雁

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.01.014

20150512；改回日期：20151127

“十二五”國(guó)家重大專項(xiàng)“南海西部海域大中型油氣田地質(zhì)特征”(2011ZX05023-006-004)

張建新(1980-)，男，工程師，2002年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球化學(xué)專業(yè)，2007年畢業(yè)于該校海洋地質(zhì)專業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)從事層序地層及沉積相方面研究。

TE122

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1006-6535(2016)01-0062-05