白云凹陷北坡珠江组下段层序地层及有利区带预测

李向阳，张昌民，张尚锋，施和生，杜家元，许光彩

（1.长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023；2.河南省核工业地质局，河南 信阳 464000；3.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 广州 510240）

白云凹陷北坡珠江组下段层序地层及有利区带预测

李向阳1，2，张昌民1，张尚锋1，施和生3，杜家元3，许光彩1

（1.长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023；2.河南省核工业地质局，河南 信阳 464000；3.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 广州 510240）

文中以经典层序地层学为理论指导，在珠江口盆地白云凹陷北坡的珠江组下段地层中识别出一个半三级层序，且划分出低位、海侵及高位等多个体系域。在此基础上，探讨了研究区储集砂体的类型及特征。研究表明，白云凹陷北坡的有利储集砂体分布及特征与海平面升降有关，随着海平面升降，研究区发育的储集砂体包括低位时期的低位扇砂体、水道化砂体、斜坡楔状砂体，海侵时期和高位时期的三角洲前缘砂体。其中，低位体系域砂体上倾方向尖灭于陆坡区，侧向受泥岩封隔，易形成隐蔽油气藏，而高位砂体与海侵砂体由于侧向连通性好，在上倾方向受断层的封堵，可形成构造油气藏。

层序地层；体系域；储集砂体；白云凹陷北坡；珠江口盆地

1 地质概况

珠江口盆地位于南海北部陆缘区，由北部断阶带、北部坳陷带、中央隆起带、南部坳陷带以及南部断阶带组成（见图1）。23.8 Ma时期受白云运动的影响，盆地进入裂后坳陷期，开始珠江组下段的沉积。21.0 Ma时期陆架坡折从白云凹陷南部迁移到白云凹陷的北部，伴随着珠江口盆地的持续坳陷，陆坡区向北逐步扩张，长源的古珠江大河物源供给下，在海平面的低位期时，古珠江三角洲向盆地内迁移到达陆架坡折，形成了白云凹陷北坡的陆坡沉积体系。近年来A井区的发现和LW-1-1井的成功勘探案例，使珠江组下段陆坡沉积体系成为勘探的热点。文中探讨了层序发育过程中白云北坡砂体展布特征，为后期隐蔽圈闭勘探提供了方向。

图1 珠江口盆地区域构造单元划分

2 珠江组层序地层分析

珠江口盆地属于边缘海盆地，前人在层序地层研究方面对其做了大量工作，取得了很多研究成果［1-2］。在总结前人研究成果的基础上，利用覆盖全区的二维地震、连片三维地震资料，以及VSP资料，采用井震结合的方法，与全区测井资料、录井资料相结合，在珠江组下段识别出2个三级层序界面（SB23.8，SB21）、1个最大海泛面（MFS18.5）。通过层序分析认为，珠江组下段由具典型Ⅰ型层序特征的层序SQ1和层序SQ2的低位体系域、海侵体系域组成。

SB23.8界面在白云凹陷北坡的地震剖面上位于连续强振幅反射轴上，证明白云凹陷北坡在23.8 Ma时期之前已经露出海面受到剥蚀。受相对海平面的影响，古珠江三角洲向南进入荔湾凹陷，珠海组中后期在白云凹陷南部、荔湾凹陷北部形成的坡折带，控制着SQ1层序低位体系域的发育。通过地震剖面可清楚地在荔湾凹陷的西北部识别出低位楔，在坡折下可见小规模重力流水道。SQ1的海侵期，古珠江三角洲退到盆地北部地区，白云凹陷北坡处于低能环境，以薄层泥质沉积为主。高位体系域三角洲沉积到达白云凹陷北坡，其内部具有低角度的前积反射特征，在垂直物源方向，则表现为高位期三角洲自东向西摆动。

21 Ma时期，控制沉积的坡折从白云凹陷的南部转移到白云凹陷的北部，此事件标志着白云凹陷北部陆架坡折的形成。陆架坡折带绵延上百公里，为SQ2层序及以后层序的低位体系域发育提供了广阔的区域。地震资料显示，SQ2低位体系域由富砂的低位扇及斜坡楔状体组成（见图2）。

图2 SQ2层序发育模式

低位扇发育于陆坡下，在地震剖面上显示为丘状外形且内部具有亚平行强振幅反射的波组，对应于峡谷水道的末端位置。峡谷水道在低位早期作为物源的通道向白云凹陷内输送沉积物，在低位晚期则受到充填，底部充填富砂，伴随海平面不断上升而逐渐变为泥质充填。低位晚期，受古珠江物源供给方向的影响，白云北坡的西部低位楔超覆在陆架坡折附近，内部反射特征反映为加积—进积结构，向盆地方向具有高角度的前积反射结构。

SQ2的海侵期沉积，经历了全区最大的一次海侵事件。由于古珠江物源供给充分，海侵体系域的底部在白云北坡发育有退积型海侵砂体（见图2），向上发育厚且分布广泛的大段泥岩沉积，海侵体系域的顶界为MFS18.5。地震剖面显示，SQ2的高位体系域下超于MFS18.5，顺物源方向，在惠州凹陷南部到番禺低隆起的地震剖面上，见到巨厚的前积体分布。

3 储集砂体类型及特征

层序格架内的砂体展布主要受海平面升降控制。在海平面升降的不同时期，随着可容空间的变化，形成不同类型的砂体，砂体储集的物性、非均质性等各有差异［3］。文中利用覆盖现今白云凹陷北坡三维地震资料，对珠江组下段的储集砂体进行了详细研究和刻画。根据海平面下降的不同时期，可以把珠江组下段的储集砂体划分为3个部分：1）SQ2低位期形成的重力流浊积砂体、低位时期的水道化砂体、晚期低位的楔状砂体；2）海侵期水道砂体，包括SQ1和SQ2的海侵期砂体；3）SQ1高位期河口坝砂体。

3.1 低位砂体

3.1.1 低位扇砂体

低位扇砂体由低位的盆底扇和斜坡扇砂体组成，属于深水沉积体系。目前对于这种砂体成因还存在争论，争论的焦点在于这种深水区形成的良好储集砂体属高密度浊流成因还是碎屑流成因。袁圣强等人通过对珠江口盆地LW-1-1井岩心观察，认为完全淘洗干净的浊积岩发育并不普遍，主要是掺杂泥质和其他杂质的碎屑流沉积岩［3］。覆盖陆架边缘的三维资料显示，白云凹陷范围内这种砂体主要存在于低位期的斜坡扇内（见图3），其形成于海底峡谷的末端，地震上呈丘状反射外形。根据姜涛等人对莺歌海盆地的正演模拟比较［4］，推测砂体由多期次薄层粉砂岩组成，被广泛发育的低密度流泥质沉积物所包裹形成孤立的砂体，成为封闭良好的储集砂体，是有利勘探目标区域。

图3 SQ2低位早期低位扇及水道

3.1.2 水道化砂体

深水水道的形成与相对海平面变化有关，且主要形成于低水位期［5］，这与低位期粗碎屑沉积物到达陆坡边缘向盆地内运移冲蚀陆坡有关。根据已有的三维地震资料研究及地震振幅属性的提取分析，低位早、晚期均在白云北坡有通向白云凹陷内的水道发育，从地震剖面上能观察到明显的侵蚀下切现象，侵蚀所形成的沟谷底部充填为强振幅反射，反映了其内有砂质充填。吕彩丽等人对这种水道的研究认为，其充填可分为3段［5］，即滑塌及碎屑流沉积、富砂水道充填（高砂泥比）和富泥水道-堤坝复合体系（低砂泥比），具有自下而上由粗到细的正旋回特征。地震资料显示，低位早期水道与低位陆上切割谷相通成为重要的物源通道，是斜坡扇和盆底扇砂体形成的重要因素。从图3可以看出，其在陆坡中部陡倾地段切谷深而窄，到达下陆坡后平缓地段水道变宽，形成一定规模的水道化砂体，其上被低位楔沉积体所覆盖，水道末端向南成为斜坡扇的组成部分。低位晚期的水道砂体是低位楔向盆末端组成部分（见图4），其位置大部分位于上陆坡。水道内砂体形态与厚度受控于沟谷形态，顺物源方向，砂体由厚变薄、由窄变宽、由沟堤泥岩所分隔的砂体变成相互连通的席状砂。

图4 SQ2斜坡楔的砂体分布

3.1.3 斜坡楔内的砂体

斜坡楔内的砂体在白云凹陷北部的坡折带附近，低位楔内的砂体可以分为2个区域（见图4），这种格局主要受海平面升降、地貌、物源供给的影响。Ⅰ区仅局限于白云凹陷的西北部，陆坡区相对平缓的地貌和位于物源的主通道上是形成这类砂体的原因。目前已经过多口井的钻探，证实这种砂体有丰富的天然气储集。从沉积相带上看，为三角洲前缘的河道及河口坝砂体，以浅灰色细砂岩为主，单层厚度大，夹有厚度不等的灰色泥岩，总体上物性好，测井解释结果显示孔隙度为11%～13%，渗透率为（15～30）×10-3μm2。在顺物源方向呈透镜状，向盆地内方向砂体逐渐变薄、物性变差，向陆方向尖灭于坡折上，易形成一定规模的油气圈闭。Ⅱ区在平面上呈条带状分布，其受沿坡折带走向的断裂带影响，主要为滨岸沉积形成的一些沿岸砂体，砂体薄，内部有水道发育。

3.2 海侵砂体

通过地震资料研究，白云凹陷北坡SQ1海侵砂体由一些稀疏的河道砂体组成，是海侵早期河道的充填砂体，这些砂体被后期快速海侵形成的泥岩所覆盖，构成顺物源方向的条带状砂体，宽度窄且规模小，在番禺低隆起的南部海侵的砂体连接成片，总体上看SQ1海侵期砂体较薄。

在陆架区坡折带附近，海侵初期受物源供给的影响，海侵砂体非常发育、厚度均匀呈板状。从沉积相带上看，主要是由古珠江三角洲的分流河道带来的泥砂卸载在陆架上。受波浪改造形成三角洲前缘席状砂和滨岸砂坝，其横向连通性好，无法形成岩性油气藏；受后期构造运动的改造，这些海侵砂体多形成构造油气藏，其物性随着海侵不断扩大而变差。

3.3 高位体系域砂体

SQ1高位体系域的砂体发育在靠陆架一侧，其成因机制为相对海平面稳定情况下，在沉积物供应的驱动下向盆地内进积形成于沉积体系中；在沉积相上为三角洲前缘向前三角洲转变的部位，主要由分流河道砂、滨岸席状砂组成，其不仅顺物源方向相互叠置，而且发生自北东向南西的侧向迁移，向白云凹陷内砂体逐渐尖灭，顶部受到MFS18.5和MFS16最大海泛面的泥岩封盖，但侧向易渗漏，需要断层与构造的配合才能形成油气藏［6-9］。

4 结论

1）白云北坡的有利储集砂体分布及特征明显受海平面升降的控制，根据海平面升降与层序发育的过程，可将储集砂体分为低位体系域砂体、海侵体系域砂体及高位体系域砂体。

2）低位砂体由低位扇砂体、水道化砂体及斜坡楔状砂体组成。低位扇砂体为席状薄砂体；水道化砂体可分为与斜坡扇相邻的早期水道砂体和位于斜坡楔末端的晚期水道砂体2类，其物性均较斜坡扇砂体好；斜坡楔砂体位于上陆坡区，为三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体，物性好。这3类砂体均有利于隐蔽圈闭的形成，其中，斜坡扇的砂体和水道化砂体被泥岩包裹，易于形成圈闭，而低位楔砂体则因上倾方向尖灭于陆坡区，侧向受泥岩封隔，而形成隐蔽圈闭。

3）海侵高位砂体位于白云凹陷北坡的上陆坡区，物性、侧向连通性好，在断层的封堵下可以形成圈闭。

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（编辑 赵旭亚）

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”国家科技重大专项“近海大中型油气田形成条件及勘探技术”（2008ZX05023）

TE121.3+4

：A

1005-8907（2012）02-0154-04

2011-08-03；改回日期：2012-01-11。

李向阳，男，1969年生，在读博士研究生，从事地质与矿产普查油藏描述科研工作。E-mail：lxyflr@163.com。

李向阳，张昌民，张尚锋，等.白云凹陷北坡珠江组下段层序地层及有利区带预测［J］.断块油气田，2012，19（2）：154-157. LiXiangyang，ZhangChangmin，ZhangShangfeng，etal.SequencestratigraphyandpredictionoffavorablezoneofLowerZhujiangFormationinnorthern slopeofBaiyunSag［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（2）：154-157.