珠江口盆地陆丰凹陷珠江组沉积相带与储层特征

珠江口盆地陆丰凹陷珠江组沉积相带与储层特征

中新世地层从老到新依次划分为珠江组、韩江组与粤海组。通过陆丰凹陷沉积记录的研究表明［8］，研究区珠江组下部普遍发育一套辫状河三角洲滨岸相砂岩，中上部为大段泥岩夹砂岩。韩江组岩性为灰绿色泥岩夹有少量的砂岩，砂岩常含海绿石和绿泥石，沉积环境以浅海陆棚为主，可作为一套良好的盖层。粤海组地层由灰色泥岩间互砂岩组成正韵律，富含海绿石。

图1 研究区位置与构造图Fig.1 Tectonic setting of the Lufeng depression

图2 陆丰凹陷珠江组储层岩石类型三角图Fig.2 Triangular diagram of the sandstone types in the Zhujiang Formation，Lufeng depression

2 岩石学特征

21 岩石成分

对研究区珠江组10口井90个砂岩薄片样品组分特征进行了分析。从砂岩成分分类图可以看出［9］，研究区岩性主要为长石质石英砂岩和长石岩屑质石英砂岩，长石砂岩次之（图2）。长石、岩屑含量均较高，大于25%，反映了陆丰凹陷沉积物成分成熟度较低，离物源较近［9－10］。

图3 陆丰凹陷珠江组岩石相图A.槽状交错层理砂岩相；B.水平层理粉砂岩相；C.透镜状层理砂泥岩相；D.生物扰动构造粉砂岩相；E.板状交错层理砂岩相；F.含植物碎片泥岩相；G.含砾粗砂岩相；H.变形层理砂岩相Fig.3 Representative lithofacies types in the Zhujiang Formation，Lufeng depression

22 岩相类型

岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，是沉积相的主要组成部分。划分岩相的意义在于通过某一特定的岩石单元来反映其形成时的水动力条件及能量，故也可称其为能量单元，因而划分岩相的主要依据应为能够反映其水动力条件的粒度、沉积构造、颜色及岩性等［11－12］。通过对陆丰凹陷8口井的岩心观察和分析，识别出下列岩相类型：含砾砂岩相、平行层理砂岩相、波状层理砂泥岩相、槽状交错层理砂岩相、冲刷构造砂岩相、生物扰动构造粉砂岩相、透镜状层理泥岩相、楔状交错层理砂岩相、正粒序层理砂岩相、变形层理砂岩相、生物碎屑砂岩相、水平层理粉砂岩相、复合层理粉砂岩相和暗色泥岩相等（图3）。

3 沉积微相

珠江组是研究区新近系中沉积相类型发育较为复杂的地层单元。在珠江组沉积时期，研究区发育辫状河三角洲、滨岸、碳酸盐岩台地及浅海陆棚等四大沉积体系，物源可能来自于北东方向的古韩江以及南部的东沙隆起。

31 辫状河三角洲相

辫状河三角洲沉积体系在陆丰凹陷珠江组下段广泛发育（图4）。根据岩心观察和测井资料可识别出辫状河三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3个亚相以及分流河道、支流间湾、河口沙坝等5个微相。其中支流间湾微相的灰色泥岩较发育，间夹有植物碎片、根茎，特征明显。

图4 陆丰凹陷珠江组沉积相与地层柱状剖面Fig.4 Column of sedimentary facies and stratigraphic system in the Zhujiang Formation，Lufeng depression

3.1.1 分流河道微相

岩性主要为粗砂岩、含砾粗砂岩，底部一般具有冲刷面构造。岩相组合特征由下向上为含砾砂岩相槽状交错层理砂岩相平行层理砂岩相楔状交错层理砂岩相粒序层理砂砾岩相。岩体垂向上具下粗上细的间断性正韵律，反映了水动力由强逐渐变弱的特征。测井曲线为中高幅钟形，底部为突变式，顶部加速渐变，齿中线向外收敛，曲线光滑或齿化，包络线属于退积式组合。

3.1.2 支流间湾微相

支流间湾是分流河道之间相对凹陷的海湾地带，水动力往往比较弱，因为与海相通，可见有一些生物介壳。沉积物为泥岩，岩体中可以见到虫孔和一些生物扰动构造。在泥岩中见有一些陆源沉积物如碳屑，植物根茎等。在垂向上由下向上岩相组合特征为暗色泥岩相砂纹层理砂岩相波状交错层理砂岩相凸镜状层理泥岩相，反映了水动力整体较弱的特点。测井曲线以低幅微齿为主。齿中线为水平平行式，曲线变化幅度无明显异常。

3.1.3 河口沙坝微相

河口沙坝位于水下分流河道的前缘及侧缘。通过对取心段的岩心观察，岩性有向上变粗的反韵律特征。沉积物为分选好、质纯净的砂岩，下部为粉砂岩、泥质粉砂岩，向上变为细砂岩、中砂岩。下部为小型波状交错层理，向上层理规模变大，有中大型楔状交错层理，甚至出现大型槽状交错层理，反映了水动力由弱变强的特点。分析总结取心段的岩石相特点及组合规律，可识别出块状层理砂岩相波状层理泥质粉砂岩相楔状交错层理砂岩相槽状交错层理砂岩相，该岩石相组合反映了辫状河三角洲河口沙坝微相的沉积特征。测井曲线为中、高幅漏斗状箱形，齿化或微齿，底部为渐变式，顶部为突变式，齿中线向外收敛，包络线属前积式组合。

3.1.4 远沙坝微相

远沙坝位于河口沙坝前方较远处，横向延伸远，分布范围广，但纵向上较狭窄。通过对取心段的岩心观察，岩性上有略微变粗的反韵律特征，表明水动力在逐渐加强，呈现进积的特点。岩体下部为粉砂岩，向上粒度变粗为细中砂岩。发育的岩石相组合有小型楔状交错层理砂岩相海绿石粉砂岩相块状交错层理砂岩相。测井曲线为低中幅漏斗形，齿中线向外收敛，底部为渐变式，齿化较严重，包络线属前积式组合。

3.1.5 席状砂微相

通过对取心段的岩心观察，砂岩以中砂岩为主，底部略含砾石，岩体可见碎小的生物屑、海绿石，粒序不明显。岩石相组合从下向上为块状层理砂岩相海绿石砂岩相生物扰动砂岩相小型沙纹层理砂岩相。测井曲线为中幅指形或钝指形，顶底均为渐变式，反映席状砂厚度较薄，齿中线水平，包络线为前积式。

32 滨岸相

滨岸相在平面上的分布与三角洲一样存在着分区性，即不同亚相沉积特征有着明显的差异和特色。研究区珠江组时期主要发育无障壁型海岸，也可见有障壁型海岸沉积的产物。总体可划分出前滨和临滨亚相，前滨亚相包括滩砂、滩砂水道和沿岸坝3种沉积微相，临滨亚相包括上临滨和下临滨2种沉积微相。

3.2.1 滩砂微相

滩砂微相类型以中粗粒砂岩为主，底部可见细砾岩或含砾粗砂岩，结构成熟度与矿物成熟度均高。岩石相组合由下向上为含砾砂岩相粒序层理砂砾岩相块状层理砂岩相板状交错层理砂岩相冲洗交错层理砂岩相。冲洗交错层理反映水流具有双向性，水动力较强，是典型的指示滨岸相的沉积构造。测井曲线为中高幅规则的箱形。

3.2.2 滩砂水道微相

滩砂水道岩体类型与滩砂微相区别不大，其粒度范围相对较宽，可出现中细砂岩。通常与滩砂共生，系由波浪回流作用在沿岸坝之间形成的沉积产物。砂体具有良好的孔隙度和渗透性，对储层的发育非常有利。

3.2.3 沿岸坝微相

通过岩心观察，沿岸坝岩体以粉砂岩、细砂岩为主，常发育水平交错层理、凸镜状层理、以及小型楔状交错层理，具向上变粗的反韵律。测井曲线为低幅漏斗形。

3.2.4 上临滨微相

上临滨主要由细中砂岩组成，粒度较前滨相对较细。发育楔状交错层理、平行层理、生物扰动构造等。岩石分选中等，含有孔虫、棘皮、苔藓等海相化石。砂岩的厚度远远大于泥岩，粒度变化范围较大，以中砂岩为主，结构成熟度中等偏好。测井曲线特征为似箱型或藤条状，以反韵律为主，次为正韵律。砂包泥为主要特征，齿化明显，无韵律，粉砂质泥岩沉积为主。

3.2.5 下临滨微相

下临滨岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，泥质含量高，发育波状交错层理、生物扰动构造和生物钻孔构造。向海方向平行层理逐渐减少，以透镜状层理为主。分选中等偏好，波浪能量较弱。测井曲线为低幅齿形，齿化明显，无韵律。

33 碳酸盐岩台地相

珠江组下段沉积晚期，研究区南部东沙隆起附近广泛发育碳酸盐岩台地，整体厚度约30m，厚度由北向南逐渐增厚。沉积物以灰岩沉积为主，可见有大量的生物碎屑和造礁生物，偶尔掺杂少量的碎屑颗粒。根据岩心观察、测井特征、古气候等背景资料，沉积环境以开阔台地相发育最广，反映水体能量一般较低，测井曲线以箱型为主。

34 浅海陆棚相

在珠江组上段时期，随着海平面的上升，陆丰凹陷主要发育较深水的暗灰色泥岩、粉砂质泥岩，砂质含量低。生物扰动比较强烈，常见贝壳碎片。碎屑矿物成分成熟度和结构成熟度高，不稳定成分少，圆度及分选较好，填隙物多为化学胶结物。海绿石和鲕绿泥石是该带中常见的自生矿物。

35 沉积相平面展布

通过陆丰凹陷珠江组平面图（图5）可知，陆丰凹陷在珠江组下段时期主要发育河控三角洲滨岸沉积环境。三角洲沉积分为两大部分：第一部分位于研究区的北部，三角洲平原和三角洲前缘亚相发育，由于水体较浅，三角洲前缘亚相发育面积相对较小；另一部分位于陆丰凹陷的东南缘，物源可能来自东沙隆起，在惠陆低凸起和陆丰凹陷西南缘由于水体较深，依次发育前滨临滨亚相，粒度较三角洲砂体细。在珠江组下段晚期，随着海平面快速上升，导致陆源碎屑物质供应不足，使得研究区发育以灰岩、生屑灰岩为主的碳酸盐岩台地，在研究区南部的东沙隆起附近广泛发育，仅在靠近北部断阶带附近发育三角洲。珠江组上段早期，研究区整体处于一个海进过程。随着海平面上升，三角洲向岸推移，面积缩小，陆丰凹陷由三角洲滨岸沉积逐渐向浅海陆棚相过渡。北部的三角洲沉积中的三角洲平原沉积范围减小，三角洲前缘范围稍微增大；在珠江组上段晚期，陆丰凹陷不再发育三角洲，沉积环境普遍为岩性变化很小的浅海陆棚相，主要为大段泥岩夹粉砂岩，可作为一套良好的盖层［13］。

图5 陆丰凹陷珠江组沉积相平面图a.珠江组下段；b.珠江组上段Fig.5 Planar distribution of sedimentary facies in the Zhujiang Formation，Lufeng depression

4 沉积微相与储层关系

陆丰凹陷碎屑岩中主要杂基成分为陆源粘土矿物，包括伊利石、高岭土、绿泥石等。泥质含量一般较低，约占1%～10%左右。胶结物主要成分为石英次生加大、方解石、黄铁矿等。胶结类型以点线接触为主，少见杂基支撑或镶嵌式接触。砂岩储层孔隙类型以原生孔隙和次生溶孔为主，另有少量的晶间孔、印模孔等。不同沉积微相对应的储集物性具有比较明显的差异，应对各个沉积微相做详细分析［14－15］。

分流河道微相和河口沙坝微相以中粗砂岩为主，其孔隙度均值为221%（表1），渗透率均值在500～2000mD之间，属中高孔、高渗储层。但河口坝微相由于部分地区因钙质胶结较强，岩层的渗透率受到一定的影响，比分流河道微相较差。滨岸沉积体系的滩砂微相、滩砂水道微相、沿岸坝微相粒度为细粗砂岩，孔隙度均值在186%～214%之间，渗透率均值大于2000mD。属中高孔、特高渗储层。由于上临滨较前滨搬运碎屑物质的距离较远、沉积分异作用稍强，粒度比前滨稍细，孔隙度和渗透率与河口砂坝接近，属中高孔、高渗储层。下临滨为粉砂岩、细砂岩，孔隙度均值为155%，渗透率均值为87mD，属中高孔、低渗储层，反映其储层物性相对较差。通过岩性孔隙度渗透率相关性对比图（图6）可以看出［16－17］，碎屑岩随着孔隙度增大，渗透率也逐渐变大，呈现良好的正相关关系。局部渗透率高于正常值，可能受到裂缝的影响。

表1 陆丰凹陷珠江组沉积微相与储集物性关系Table 1 Sedimentary m icrofacies and physical properties of sandstone reservoirs in the Zhujiang Formation，Lufeng depression

图6 陆丰凹陷珠江组储层物性关系Fig.6 Permeability vs.porosity of the sandstone reservoirs in the Zhujiang Formation，Lufeng depression

层内渗透率非均质程度通常可用渗透率变异系数评价砂岩储层内均质程度［18］。渗透率变异系数＜05%，砂体为均质储层；变异系数05%～11%，砂体为相对均质储层；变异系数11%～18%，砂体为相对非均质储层，变异系数＞18%，砂体为严重非均质储层。研究表明，滩砂为均质的砂岩储层；滩砂水道、沿岸坝、河口沙坝为相对均质的砂岩储层；上临滨、分流河道为相对非均质的砂岩储层；下临滨为严重非均质储层。

综合碎屑岩储层岩性、物性、层内非均质性等因素，将陆丰凹陷碎屑岩储层分为三类：

（1）Ⅰ类储层：渗透性大于2000mD，以中砂岩、细砂岩为主，泥质含量低，为均质相对均质的砂岩储层。滩砂、滩砂水道、沿岸坝属于Ⅰ类砂岩储层，储集物性最好。

（2）Ⅱ类储层：渗透率介于500～2000mD，层内非均质程度为相对均质相对非均质，为储集性中等的砂岩储层，包括上临滨、河口沙坝、分流河道。

（3）Ⅲ类储层：渗透率小于500mD，岩性以细砂岩为主，严重非均质，为储集性较差的砂岩储层，包括下临滨。研究区已经发现的LF13油田和LF22油田表明该区具有很好的勘探前景。综合上述研究，陆丰凹陷下一步油气勘探重点应集中在最有利于形成优质储层的沉积相带。

5 结论

（1）陆丰凹陷珠江组岩性主要为长石质石英砂岩和长石岩屑质石英砂岩，成分成熟度较低，离物源较近。

（2）珠江组时期主要发育辫状河三角洲和滨岸两大沉积体系。辫状河三角洲沉积体系可识别出5种微相：分流河道、支流间湾、河口沙坝、远沙坝和席状砂微相，辫状河前三角洲亚相发育不明显。滨岸沉积体系也可识别出5种微相：滩砂、滩砂水道、沿岸坝、上临滨和下临滨微相。

（3）珠江组砂体储集物性明显受沉积微相控制，滩砂、滩砂水道、沿岸坝微相砂体储集物性最好，分流河道、河口沙坝、上临滨微相等砂体次之，下临滨砂体储集物性最差。寻找优质油气储层，应优先考虑最有利的形成优质储层的沉积相带。

［1］ 何家雄，陈胜红，马文宏，等.南海东北部珠江口盆地成生演化与油气运聚成藏规律［J］.中国地质，2012，39（1）：106－116.

［2］ 罗东红，梁卫，李熙盛，等.珠江口盆地陆丰131油田古近系恩平组突破及其重要意义［J］.中国海上油气，2011，23（2）：71－75.123

［3］ 于开平，丁放.珠江口盆地陆丰凹陷中生界的发现及石油地质意义［J］.天然气地球科学，2012，23（3）：489－492.

［4］ 施和生，李文湘，邹晓萍，等.珠江口盆地（东部）砂岩油田沉积相研究及其应用［J］.中国海上油气（地质），1999，13（5）：181－188.

［5］ 朱伟林，张功成，高乐.南海北部大陆边缘盆地油气地质特征与勘探方向［J］.石油学报，2008，29（1）：1－9.

［6］ 魏喜，邓晋福，陈亦寒.南海盆地中生代海相沉积地层分布特征及勘探潜力分析［J］.吉林大学学报：地球科学版，2005，35（4）：456－461.

［7］ 施和生，何敏，张丽丽，等.珠江口盆地（东部）油气地质特征、成藏规律及下一步勘探策略［J］.中国海上油气，2014，26（3）：11－22.

［8］ 郭建华，刘辰生，于汪，等.陆丰凹陷古近系沉积体系及储层评价［R］.长沙：中南大学，2014.

［9］ 李潇雨，郑荣才，魏钦廉，等.珠江口盆地惠州凹陷HZ2532井珠江组沉积相特征［J］.成都理工大学学报：自然科学版，2007，34（3）：251－258.

［10］ 李洁，陈洪德，候中健，等.鄂尔多斯盆地东北部下石盒子组盒8段辫状河三角洲沉积特征［J］.沉积与特提斯地质，2008，28（1）：27－32.

［11］ 付玲，张子亚，付锁堂，等.柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征［J］.成都理工大学学报：自然科学版，2010，37（5）：494－500.

［12］ 陈骥，傅恒，刘雁婷，等.珠江口盆地东沙隆起珠江组沉积环境及演化［J］.石油天然气学报，2011，33（2）：21－25.

［13］ 李珊珊，彭松，邓勇，等.珠江口盆地西部文昌H区晚渐新世早中新世早期沉积相及储层展布规律［J］.海洋地质与第四纪地质，2015，35（5）：103－110.

［14］ 潘荣，朱晓敏，王星星，等.深层有效碎屑岩储层形成机理研究进展［J］.岩性油气藏，2014，26（4）：73－80.

［15］ 郭艳琴，余芳，李洋，等.鄂尔多斯盆地东部盒8致密砂岩沉积特征及沉积模式［J］.地质通报，2015，34（10）：1971－1980.

［16］ 王正和，郭彤楼，谭钦银，等.四川盆地东北部长兴组飞仙关组各沉积相带储层特征［J］.石油与天然气地质，2011，32（1）：56－63.

［17］ 王剑锋.呼和诺仁油田A区块南二段砂砾层储层孔隙结构特征［J］.岩性油气藏，2013，25（4）：50－53.

［18］ 肖玲，田景村，魏钦廉，等.鄂尔多斯盆地油坊庄油田长2油层组储层宏观非均质性研究［J］.沉积与特提斯地质，2006，26（6）：59－62.

Sedimentary facies and reservoir quality of the Zhujiang Formation in the Lufeng depression，Zhujiangkou Basin

WANG Zhanghu1，2，GUO Jianhua1，2，LIU Chensheng1，2，JIAO Peng1，2，YUWang1，2
（1.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of NonferrousMetals under the Ministry of Education，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China；2.School of Geosciences and InfoPhysics，Changsha 410083，Hunan，China）

Several successions of sandstone reservoirs in the Zhujiang Formation，Lufeng depression occur as key pay horizons in the eastern part of the Zhujiangkou Basin.The present paper deals with sedimentary facies types and reservoir quality of the sandstone reservoirs in the Zhujiang Formation on the basis of well logs，mineral compositions，sedimentary structures and physical properties of the sandstone reservoirs.Four sedimentary facies types are discriminated，including the braided delta facies，littoral facies，carbonate platform facies and shallow sea shelf facies.The braided delta facies may be subdivided into the distributary channel，interdistributary bay，channelmouth bar，distal bar and sheet sand microfacies，whereas the littoral facies ismade up of the beach sand，beach channel，coastal bar，upper shoreface and lower shorefacemicrofacies.The sandstone reservoirs in the beach sand，beach channel and coastal bar micrafacies have the best reservoir quality，followed by those in the upper shoreface，distributary channel and channelmouth barmicrofacies.The reservoir quality is too worst for the lower shoreface sandstones.

Zhujiangkou Basin；Lufeng depression；Zhujiang Formation；sedimentary facies；reservoir quality