文昌15-1油田ZJ1-4油组沉积微相研究

2014-03-26王文升

石油地质与工程 2014年4期

王文升

(中海石油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津塘沽 300452)

文昌15-1构造位于珠江口盆地神狐隆起北部，是一个发育在基底隆起上的披覆背斜构造(图1)，该构造有南北两个高点，两高点轴向为北东东方向[1]。2001年7月在北高点首钻WC15-1-1井，在新近系ZJ1Ⅳ油组获高产工业油流，以后陆续钻探WC15-1-2、WC15-1-3井，除3井在ZJ1Ⅳ油组钻遇薄油层外，其他井在珠江组均未有油气显示。2007年6月，文昌15-1油田投入开发，其中，ZJ1-4油组为油田的主力油层，属边水油藏，其储量占全部石油储量的88.6%，储层物性较好，属高孔中高渗储层。该油田开发一段时间后，开展沉积微相精细研究，对油藏砂体的展布及储层非均质性特征认识意义重大。

图1 文昌15-1油田ZJ1-4油组构造平面图

1 沉积相标志

1.1 沉积构造

根据文昌15-1油田珠江一段岩心观察，沉积构造类型主要有以下几种。

1.1.1 块状层理

文昌15-1油田取心段块状层理很常见，从宏观来看，块状层理岩心段沉积物中无明显的构造，层内物质比较均匀，组分和结构上无显著差异，不显细层构造。

1.1.2 透镜状层理和波状层理

(1)透镜状层理：灰白色或浅灰色砂岩分布于灰色泥岩或粉砂质泥岩中，砂质沉积物呈透镜状包裹在泥质沉积物之中，形成“泥包砂”的特征，砂质透镜体在空间上呈断续分布，透镜体大小不一，形态各异，剖面有的扁平状细长，有的粗短。

(2)微波状层理：砂层和泥岩层均呈波状，起伏小，剖面上比较连续。波状层理是在泥、砂都有供应，而且砂、泥的沉积和保存都较为有利，强、弱水动力条件交替的情况下形成的。

1.1.3 交错层理

交错层单层的界面呈波状或不规则状，界面或是连续的，或是断续的，各单层内的纹层可与界面相交，也可与底面大致平行[2-3]。文昌15-1油田发育两种交错层理，一种是低角度交错层理，另一种是双向交错层理。

(1)低角度交错层理：倾角很小，层理近似水平，粒度细，水动力条件较弱。在岩心尺度下易误认为是平行层理。

(2)双向交错层理：双向交错层理是由双向水流作用形成的，一般出现在滨岸环境和潮汐作用较强的环境。滨岸环境由于波浪进退形成双向水流，高潮能环境由于潮汐作用形成双向水流。对文昌15-1-1井ZJ1-4油组油砂体做地层倾角测井分析，结果见双向交错层理，表明有潮汐流作用。

1.1.4 虫孔构造

文昌15-1-1井取心段发现有虫孔构造，虫孔系统简单，没有分枝，为近似垂直层面的单管潜穴。

1.1.5 生物扰动构造

文昌15-1油田发现的生物扰动构造主要在层内，呈斑块状，浅色砂质层中暗色泥岩不规则分布。生物扰动构造一般发育在沉积缓慢、水体比较平静的氧化或弱氧化环境中，而在沉积物快速堆积的环境(如三角洲前缘和浊流环境)生物扰动构造不发育或很少[5]。

1.2 岩石结构及粒度分布

1.2.1 岩石结构特征

根据岩石薄片资料统计，文昌15-1油田珠江一段岩性主要以细砂岩-粉砂岩为主，占到统计资料的65%以上，缺乏粗粒碎屑成分，表明该油田珠江一段沉积时水动力偏弱。

根据岩石薄片鉴定资料统计，该油田岩石碎屑颗粒磨圆度中等，以次棱角状-次圆状和次圆-次棱角状为主，二者占95%以上。

1.2.2 矿物成分和孔隙类型

根据岩石薄片矿物鉴定资料统计，岩石矿物特征如下。

珠江一段下部：岩性以长石石英砂岩为主，少量石英砂岩，主力油层ZJ1-4油组基本为长石石英砂岩。石英占71.1%～100.0%，长石占0%～20.2%。颗粒以点接触为主，大小比较均匀，黏土杂基含量0%～75%。胶结物以方解石胶结为主，胶结物含量1%～32%,孔隙类型主要以原生粒间孔为主，另有少量粒内溶孔和杂基微孔。

珠江组一段上部：岩性以石英砂岩为主，部分长石石英砂岩，石英占75.9%～100%，长石占0%～16.7%。颗粒大小比较均匀，分选中～好，多呈次棱和次圆状。颗粒以点接触为主，黏土杂基含量5%～76%。胶结物以菱铁矿胶结为主，胶结物含量0%～34.0%,孔隙类型主要以原生粒间孔为主，杂基微孔占有一定比例。

1.2.3 粒度分布特征

(1)粒度概率曲线。根据文昌15-1-A6hp井粒度分析，取心段(ZJ1-4)φ值大于5.0，对应粒级为细粉砂。结合前述岩石薄片鉴定资料，文昌15-1油田珠江一段主要为细粒级沉积为主。

从文昌15-1油田粒度概率曲线类型有两段式、三段式、不规则型等。根据曲线特征，该油田珠江一段组份以跳跃和悬浮为主，缺乏滚动组份。三段式在是在跳跃组份中出现两段斜率不同的组份。两段式细截点一般在3φ左右，对应累计频率在20%～30%，细尾成分比重较大，表明悬浮成分含量高，代表较低的水动力环境。

(2)C-M图。文昌15-1油田珠江组一段C-M图数据比较分散(图2)，C值介于100～600 μm之间，M值介于15～40 μm之间，表明粒径和密度随深度有一定变化，但变化不大，接近均匀悬浮。均匀悬浮的物质主要为粉砂和泥质的混合物，最粗粒度为细砂，碎屑搬运基本不受底流分选。

图2 文昌15-1油田珠江一段C-M图

1.2.4 粒度结构参数特征

综合文昌15-1油田粒度分析资料，该油田碎屑物粒度较细，分选程度中等-差，属于较低能量环境，对应于潮坪或陆棚环境。

1.3 矿物标志

海绿石形成于远离大河口的陆棚区，介质条件为弱咸性(pH值7～8)和弱氧化-弱还原的正常海水，水温10～15℃，深度大于125 m，在寒冷地区，水深30 m就可形成。

黄铁矿代表强还原环境[4]。文昌15-1油田珠江组一段普遍存在海绿石和黄铁矿，表明珠江组一段沉积时处于弱还原-还原环境。

1.4 沉积相识别

根据沉积构造、粒度、地层倾角测井、特征矿物等综合分析，文昌15-1油田珠江组一段沉积具有以下特点：①反映双向水流作用的双向交错层理发育；②波状层理、透镜状层理发育；③见生物扰动构造、虫孔构造；④常见自生矿物海绿石、黄铁矿，说明沉积环境相对稳定，不是相对开阔动荡的浅海环境，是受到潮汐流作用影响的滨海环境；⑤粒度分布比较均一，概率图跳跃总体发育，斜率大、分选较好，有两个次总体(波浪的冲刷与回流造成)，粒度分布呈尖峰度、正偏态；判别函数偏海相沉积，粒度分析显示文昌15-1油田珠江组一段属于相对低能的海洋环境；⑥砂质较纯，砂/泥比高，稳定组分含量高，石英含量超过60%，碎屑含量低，圆度、分选较好，成分和结构成熟度较高。

综合以上分析，认为文昌15-1油田珠江组一段沉积环境为受波浪和潮汐共同作用、以潮汐作用为主的潮坪沉积环境。

2 沉积微相划分

按照水动力状况、沉积物特征，在文昌15-1油田珠江组一段识别出潮上带、潮间带、潮下带三个亚相。潮下带主要由潮道(或潮沟)、潮汐砂坝砂岩和潮道间泥岩所组成；潮间带主要由砂坪、泥坪和混合坪组成。

2.1 潮汐水道

潮坪上的潮道水动力变化的幅度较小，故总体粒度偏细，一般从中砂渐变为粉砂或泥质，且多向上变细呈正粒序。潮道砂可发育于潮下坪与潮间坪。文昌15-1油田潮道以细砂岩为主，发育块状、波状、脉状交错层理，特征的羽状交错层理相对少见，普遍见海绿石和较多生物碎屑。自然伽马曲线为低幅箱状、漏斗状，以正韵律为主，或为复合正韵律，属多期水道的叠加。