珠江口盆地WCA油田珠江组一段无障壁海岸相沉积特征研究

邓 玄，薛国庆，王继成,赵澄圣，王 静

(1.中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057;2.武汉时代地智科技股份有限公司，湖北 武汉 430040)

珠江口盆地位于中国南海北部。古近系中新统珠江期随着海侵加剧，珠江口盆地隆起带开始发育碳酸盐台地，其后转变为广海陆棚沉积环境[1]，珠江组纵向上为一个持续海进的沉积层序，由二段潮汐滨海相向一段滨海相、浅海相逐渐过渡。前人对于珠江组海相沉积研究较少，对砂体展布规律缺乏系统研究，且浅海相沉积储层非均质性强，生产井开采效果差异大，制约了下步精细调整挖潜。为此，本次研究以沉积学为指导[2-4]，从岩心观察入手，结合测井、录井、 地震等资料，系统研究了WCA油田珠江组一段4油组海相储层沉积特征及相控砂体展布，为后续的开发调整提供基础依据和指导。

1 地质概况

WCA油田位于QH凸起上的中东部，是在基底隆起的基础上发育的低幅披覆背斜构造，构造完整平缓；两翼的倾角下陡上缓，2个高点，1井区轴向为北东向，2井区轴向为北北东向；断层不发育，主要集中在构造北部。珠江组纵向上为一个持续海进的沉积层序，水体逐渐向盆地边缘迁移，沉积体系不断后退。珠一段晚期海水加深，同时神狐隆起继续下沉，基本没于水下，障壁作用减小，波浪作用进一步加强，此时整个珠三坳陷由潮汐滨海向开阔的波浪滨海转换，形成区域性波浪为主的滨岸沉积[5]。重矿物类型及ZTR指数表明WCA油田沉积物源主要来自于西北部。

目前已动用珠江组一段4油组、珠江组二段1，2油组。珠江组一段4油组分为4U、4M和4L砂组，4U和4M砂组为含油层，细分为4U-1、4U-2、4M-1、4M-2和4M-3共5个小层。4U砂组储层净厚4.3 m，孔隙度22.5%，渗透率95.2×10-3μm2；4M砂组储层净厚15.0 m，孔隙度24.7%，渗透率726.1×10-3μm2，砂组间物性差异大。4U-1小层为低阻低渗层，4U-2小层以中高渗为主，层间差异大，储层非均质性强。

2 沉积相类型

2.1 沉积相标志

(1)岩性特征：目的层位泥岩颜色以浅灰色、灰色、灰绿色为主，反映浅水的弱还原沉积环境。砂层组砂岩中石英含量较高，为中等—高成熟度，符合滨海相沉积特征。在本地区4M砂层组地层中广泛发育海绿石胶结物，表现为衬边胶结于颗粒之间和充填于有孔虫体腔内，可以作为滨浅海环境的指相矿物，地层中局部可见黄铁矿。

(2)结构特征：4M砂层组储层岩性主要为细砂岩和粉砂岩，细砂常为含粉细砂岩或粉砂质细砂岩；4U砂层组储层岩性主要为泥质粉砂岩和粉砂岩，自下而上储层粒度逐渐变细，表明沉积环境水体逐渐加深，水动力条件逐渐减弱。粒度概率曲线以两段式为主，由高斜率的跳跃和悬浮次总体组成，由于受波浪流与潮汐流双重作用，可见双跳跃组分，反映一种牵引流沉积环境。

(3)构造特征：构造特征是岩心观察的重要内容，其中层理构造、层面构造、同生变形构造、生物成因构造能很好反映沉积环境，具有很好的指相作用。研究区主要沉积构造有：水平层理、波状层理、透镜状层理和块状层理，并且较多生物碎屑，少量生物扰动，少量生物钻孔。

综合岩石学特征、粒度结构特征、沉积构造分析岩心沉积相标志，并结合地震反射特征、测井曲线特征、砂体平面和剖面特征，对研究区进行沉积特征分析。ZJ1-4油组为无障壁浪控型滨岸沉积环境，主要发育临滨亚相，包括临滨砂坝主体、砂坝侧缘、裂流沟槽、凹槽、临滨浅滩和临滨泥微相。

图1 珠江口盆地WCA油田ZJ1-4油组岩心沉积特征

2.2 沉积相特征

(1)临滨砂坝：粒度较粗，见含砾石粗砂岩，可见波状层理、贝壳印模等，反映水动力较强，水体较浅(见图1a、b、c)。粒度概率曲线显示为高、低截点两段式，由高斜率的跳跃和悬浮次总体组成，高截点两段式所占比例较高。砂坝主体自然伽马为高幅箱形或漏斗形，平滑或微齿，顶突变底渐变。砂坝侧缘、裂流沟槽、凹陷自然伽马为指形，幅度较高，整体呈中低幅漏斗形，弱齿化。

(2)临滨浅滩：粒度较细，多为粉砂岩，可见生物介壳(见图1d、e)。粒度概率曲线为双跳跃两段式，由具有两个跳跃组分次总体和悬浮次总体组成，见冲刷的间断点；跳跃次总体含量占优势。临滨浅滩自然伽马为中低幅指形，微齿化，顶底渐变，整体表现为箱形。

(3)临滨泥：该微相多表现为灰色或灰绿色粉砂质泥岩，可见水平层理和波状层理(图1f)。临滨泥自然伽马为中高幅指形，微齿化，顶底渐变或突变。

3 沉积相分布特征

3.1 纵向沉积特征

(1)单井相分析：对取心井A7井ZJ1-4油组进行岩心描述(见图2)。

4M-1层：上部以灰绿色粉砂岩为主，较为疏松，局部钙质胶结致密，见生物遗迹和方解石结晶充填的生物骨架，可见黄铁矿充填古生物介壳。自然伽马曲线为低幅箱形，电阻率曲线呈低幅平直状，粒度概率曲线表现为双跳跃两段式，见冲刷间断点，为临滨浅滩微相。

4M-2层：上部为灰色油浸含泥粉砂岩，自然伽马为低幅漏斗形，电阻率为低幅度差，为临滨砂坝侧缘微相。下部为钙质胶结含细砾粗砂岩，细砾主要成分为石英，分选、磨圆较好，细砾呈条带状分布，夹薄泥质条带和钙质夹层，见双壳类化石印模。自然伽马曲线为中幅漏斗形，电阻率曲线呈中幅度差，垂向上为上细下粗的正旋回，为临滨砂坝主体微相。底部岩性为灰绿色粉砂质泥岩，见水平层理，自然伽马低值，为临滨泥微相。

(2)纵向分布特征：垂向上，研究区主要发育临滨亚相，表现为“砂包泥”的宏观特征。在4M砂组与4U砂组之间形成大范围海泛泥，之后快速水退，整体表现为海侵。

同时，砂体沉积受构造控制，构造高部位离海泛面相对较近，水动力较强，砂体堆积厚度较大；构造低部位水动力相对较弱，砂体粒度较细，厚度较薄，体现“构造控砂”的特征。从剖面上看，顺物源方向储层分布较稳定，井间连续性较好；垂直物源方向井间连续性较差，变化较大(见图3)。

图2 珠江口盆地WCA油田A7井单井相图

3.2 平面沉积特征

(1)地震相分析:地震相反映了该地震单元所对应沉积物在平面上的分布特征，并间接反映该地震层序所对应沉积时期内沉积环境的变化。地震相分析是进行沉积相研究的一种强有力方法，为沉积相研究提供丰富的地质信息，通过“井震结合”能合理预测砂体空间展布。

总体上，沿构造轴线方向，地层反射特征明显，横向连续性好，纵向上稳定，有较好的对比性，沉积砂体分布广泛，地震反射强度由下向上呈现出减弱趋势。

珠江组识别的沉积相地震反射特征清晰：临滨砂坝沉积粒度较粗,连续性好,呈披覆状分布，纵向上较稳定，其地震反射特征表现为一套加积的中强振幅、中-强连续性、平行或亚平行反射，双向下伏。同相轴较连续，反映砂坝横向连续性较好，此外，可见单期砂坝及多期叠加砂坝沉积。临滨浅滩沉积粒度较细，连续性中等，其地震反射特征表现为一套加积的中弱振幅、中—弱连续性、平行或亚平行反射、纵向上不稳定(见图4)。

图3 珠江口盆地WCA油田南北向(垂直物源方向)连井剖面

图4 文昌A油田ZJ1-4油组地震相特征

通过提取各小层地震属性，用于属性和平面相优选，根据属性相关性分析，优选与砂岩厚度相关性较好的均方根振幅、最小振幅、弧长特征属性，并进行三属性融合,用于微相划分见(图5(a)、图5(b))。以4U-2小层为例，建立过井地震剖面，在地震剖面图上圈定砂体边界，对应于平面图上微相边界，进一步得到平面微相展布(见图6)。

图5(a) ZJ1-4U-2小层优选地震属性

图5(b) ZJ1-4U-2小层地震相平面图

(2)平面相展布:在单井相和连井相分析的基础上，结合砂体厚度、地震属性及地震反射特征，开展小层沉积微相平面展布研究。随着盆地进一步沉降，海平面继续上升，研究区位于平均高潮线至浪基面之间，波浪起控制作用，沉积物始终遭受着波浪的冲洗、扰动，该沉积时期广泛发育波浪滨岸环境的临滨沉积。砂体受构造控制，构造高部位离海泛面相对较近，水动力较强，砂体堆积厚度较大；构造低部位，水动力相对较弱，砂体粒度较细，厚度较薄，表现为“构造控砂”的特征。

4M-1沉积时期：发生短暂海侵，水体进一步变深，沉积基准面处于频繁升降变化中，全区大面积发育临滨浅滩(图7(a))。

4U-2沉积时期：发生海退，基准面下降，水体变浅，临滨砂坝主体个数增多，裂流沟槽和凹槽较为发育，平面相变快(图7(b))。该层主要发育滩相，局部发育坝相，砂体整体从西南-北东方向推进。3个砂坝集中发育在构造高部位，呈现北西-南东方向条带状分布，砂坝间的凹槽，将砂坝分隔开，相控砂体展布是影响储层物性和开采特征差异的主要原因[6]。

图6 ZJ1-4U-2小层“井震结合”指导沉积相研究

图7(a) ZJ1-4M-1小层沉积微相平面图

图7(b) ZJ1-4U-2小层沉积微相平面图

3.3 沉积演化模式

QH凸起海侵前为一个环水古岛环境，恩平组沉积末期发生海侵，水体向上依次变深，为一个持续的海进过程，局部层段发生海退，研究区在“构造控砂”的背景下，受多方向海洋潮汐和波浪流影响。

ZJ1-4油组自下而上水体变深，由4L的前滨相过渡为4M和4U的临滨相。4M砂组内4M-3小层发育上临滨亚相，以砂坝为主，砂坝厚度大，受沿岸流和波浪的影响，离岸搬运，在构造高点处平行岸线沉积，以中砂岩为主，储层物性好。之后水体加深，4M-2小层发育中临滨亚相，砂坝规模减小，局部可见裂流沟槽，颗粒变细，以中细砂岩为主。4M-1小层水体进一步加深，发育下临滨亚相，局部构造高部位聚砂能力减弱，以滩砂为主，砂岩粒度细，储层非均质性较强(见图8)。之后海泛面急剧变浅，砂组间广泛沉积海泛泥，4U砂组由底部的上临滨相向上过渡为下临滨亚相，水体总体向上变深。

图8 珠江口盆地WCA油田ZJ1-4油组沉积演化模式

4 结论

通过“井震结合”对研究区进行沉积相和砂体展布研究，得到了砂体展布新认识：

ZJ1-4油组沉积体系为无障壁浪控型滨岸沉积环境，主要发育临滨亚相，包括临滨砂坝主体、砂坝侧缘、裂流沟槽、凹槽、临滨浅滩和临滨泥微相。自下而上水体变深，为一个持续的海进过程，局部层段发生海退，砂体在“构造控砂”的背景下，受沿岸流和波浪的影响，在构造高点处平行岸线沉积，相控砂体展布影响了储层非均质性和油田的开采效果。