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南海北部琼东南盆地陵水段峡谷沉积建造及勘探意义

2015-10-22张道军王亚辉赵鹏肖苏榆丰左倩媚

海洋学报 2015年2期
关键词:陵水层序水道

张道军,王亚辉,赵鹏肖,苏榆丰,左倩媚

(1.中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;2.中海油能源发展股份有限公司钻采工程研究院湛江实验中心,广东湛江524057)

南海北部琼东南盆地陵水段峡谷沉积建造及勘探意义

张道军1,王亚辉1,赵鹏肖2,苏榆丰1,左倩媚1

(1.中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;2.中海油能源发展股份有限公司钻采工程研究院湛江实验中心,广东湛江524057)

琼东南盆地中央峡谷为一大型轴向峡谷体系,具有明显的“分段性”特征,不同区段沉积充填和内部结构均存在明显的差异,其中陵水段位于峡谷西段,具有非常好的储层物性特征,是深水区峡谷勘探的重点区域。为了进一步精细刻画陵水段峡谷内部水道复合体的沉积充填及沉积微相展布特征,本文借助新增加的三维地震资料和新钻井资料,通过峡谷三级层序界面的识别,将峡谷充填划分为3个三级层序SQ1、SQ2和SQ3,并通过古生物有孔虫化石带、钙质超微化石带及井-震结合确定了峡谷底界为中中新世晚期S40界面,陵水段峡谷自西向东依次识别出6种主要的内部充填结构,且将SQ3层序细分为5个次级层序(SSQ1~SSQ5);结合属性特征,精细刻画了陵水段峡谷内沉积微相平面展布及空间演化特征,并指出点砂坝在SSQ1层序最发育,且规模较大,横向上连片分布,将是下步勘探的有利储集体。

南海;琼东南盆地;陵水峡谷体系;沉积建造;勘探意义

张道军,王亚辉,赵鹏肖,等.南海北部琼东南盆地陵水段峡谷沉积建造及勘探意义[J].海洋学报,2015,37(2):25—35,doi.10.3969/j.issn.0253-4193.2015.02.003

Zhang Daojun,Wang Yahui,Zhao Pengxiao,et al.Sedimentary formation and exploration significance of the Lingshui Canyon system in the Qiongdongnan Basin,northern South China Sea[J].Haiyang Xuebao,2015,37(2):25—35,doi.10.3969/j.issn.0235-4193.2015.02.003

1 引言

随着全球能源需求的急剧增长以及海上钻探技术的不断进步,以往勘探程度较低的深海区逐渐成为油气勘探新的热点,在西非、巴西、墨西哥湾等成功勘探实例之后[1-2],各国对深水油气勘探逐步加大了人力、物力的投入。我国经过近些年的研究发现,琼东南盆地中中新世末发育东西向展布的中央海底峡谷,总长425 k m,一般宽度为9~26 k m,最宽达48.5 k m,整体呈现从西向东变深的特征,该峡谷向东与现今西沙海槽相连[3]。

目前对深海峡谷的研究表现为两个方面:一方面,深海峡谷可以作为主要的运移通道,将滑塌、碎屑流和浊流等沉积物从浅海搬运至深海环境中[4],峡谷充填物和天然堤系统的沉积物可以作为良好的储层,因此研究峡谷和天然堤系统的建造和演化对油气勘探具有重要意义。Jeff等[5]曾这样形象的表述:“对于深水水道形态演化和相关沉积历史的研究,最重要的是预测和解释水道内部的沉积建造”;另一方面,峡谷沉积物可以保留研究区的气候变化、海平面升降和控制物源的构造活动等信息,从而为这些领域的研究提供科学依据。

琼东南盆地中央峡谷随着勘探的需要,对其研究及认识亦逐渐深入。其研究内容亦反映在两个方面,一方面对储层单元的研究,即峡谷的内部充填结构及沉积体系的解析;王振峰[3]通过追踪对比大量地震反射资料,确定了峡谷的剖面和平面总体形态,纵向上划分为4个大的沉积旋回,4个沉积旋回分别对应于三级地震反射界面特征;苏明等[6]在地震剖面上对峡谷的不同区段的形态和沉积单元进行了更详细地对比分析,认为峡谷充填由水道复合体和地层旋回从小到大的尺度刻画出峡谷的纵向结构,其地层旋回界面亦对应了三级地震层序界面,水道复合体对应于四级层序,但未对各四级层序进行详细研究。在沉积单元的研究方面,李冬等[7]利用三维地震资料以及剖面形态、均方根振幅属性等分析,认为峡谷内部主要储集体单元为天然堤-溢岸沉积体。张道军等[8]重点对钻井资料进行了分析,结合地震相特征对峡谷内部沉积微相进行了识别,并指出峡谷内主要微相单元为点砂坝,具有一定规模,为勘探的主要目标。He等[9]对峡谷内部地震相单元进行了划分,划分为侵蚀面、滞留沉积、块体流沉积以及侧向加积体,并归纳出单个峡谷可以分为3个演化阶段:侵蚀为主的阶段、侵蚀-充填阶段及沉积为主的阶段。另一方面研究主要反映在峡谷的成因机制及演化方面:张炳[10]最早对峡谷砂体特征及其形成机理方面进行了研究,中中新世末期进人晚中新世即黄流组沉积时期,盆地海平面大幅度下降及区域构造沉降与抬升的差异形成了峡谷。苏明等[6]更为系统总结了峡谷沉积演化的各个阶段,并指出上新世早期西部峡谷陵水段发育浊流能力较强,内部充填中可见高含砂率垂向叠置的浊积水道。

本文在前人的研究基础之上,重点放在对峡谷内部沉积建造的研究,尤其是西段即陵水段峡谷黄流组时期以浊流沉积为主的区段,重点从钻井资料出发,对沉积旋回的划分更精细,在前人三级地震层序格架内对黄流组时期充填进行了五级层序划分。同时,将各等时单元的微相展布特征及纵向演化进行了研究,从而明确陵水段峡谷内各有利相带的时空展布特征,为有针对性的局部勘探提供可靠的依据。

2 区域地质背景

中央峡谷是发育于琼东南盆地晚中新世深海平原内的一大型轴向峡谷,平行于陆坡整体呈“S”型。峡谷体系在平面上自西向东依次贯穿乐东凹陷、陵水凹陷、松南低凸起、松南-宝岛凹陷和长昌凹陷,向东与现今西沙海槽相连(图1)。琼东南盆地沉积充填经历了两大发展阶段,即古近纪断陷充填阶段和新近纪-第四纪裂后坳陷充填阶段。中央峡谷发育于新近系坳陷充填阶段,沉积作用主要受区域热沉降作用控制,沉积范围逐渐扩大,盆地逐渐统一形成陆表海(边缘海)环境,甚至深海环境。由于构造作用和中中新世末全球性海平面下降的影响,造成梅山组和黄流组时期盆地物源丰富,发育大量海底扇及浊积水道。莺歌海组-第四系沉积时期,沉降速率加剧,水体进一步加深,盆地东部由于陆源物质供给不足和沉降加大导致陆坡急剧变陡,形成大量滑塌等重力流沉积,沉积厚度向深海平原方向明显减薄。盆地东部为西沙海槽的西端,现今水深最大,向西水深逐渐变浅,总体呈东深西浅变化趋势,琼东南盆地深水区覆盖了琼东南盆地中央坳陷带和南部隆起带。

图1 研究区位置图Eig.1 The position of the studied area

3 等时地层单元划分

3.1旋回划分

为了能对深水峡谷/水道体系内部沉积建造进行研究,建立不同级别的等时地层单元是非常必要。“最小等时单元”的确定不仅取决于研究的需要,还取决于研究区资料情况(包括地震、钻井、岩心、露头)。琼东南盆地陵水段深水峡谷体系目前均全覆盖3D地震资料,且已经有多口井不同程度地揭示了峡谷内地层,为本次研究奠定了基础。峡谷纵向上多期次充填、横向上充填的差异性较大,因此本次研究以三级旋回为基础,在三级层序地层格架之下,进一步细分为一个“相对等时”的框架下进行内部沉积单元的识别、地震属性特征的刻画和纵向上演化的研究。

本次三级层序界面主要根据已钻井电测、岩性以及古生物化石年代的鉴定成果,结合地震层序界面特征进行划分。关于峡谷的形成时期及峡谷充填物的时期,已有相关文献讨论[3,6]。早期观点认为中央峡谷底界为上新世底界,即相当于S30界面[3,6]。随着钻井获得了大量的井壁心和岩心资料,通过分析化验数据认为中央峡谷底界为中中新世晚期S40界面。

峡谷内部充填地层年代的确定主要据LS2井、Y L2井有孔虫、钙质超微等微体古生物进行了定量分析鉴定。LS2井古生物资料分析,该井3 336~3 527.5 m钻遇中央峡谷地层,3 360 m处见有孔虫Globorotalia merotumida、Globorotalia plesiotumida及Globorotalia margaritae primitiva末现面,3 417 m处见Globoquadrina dehiscens末现面,标志着存在有孔虫N18、N17带,在3 411 m处见钙质超微Ciscoaster quinqueramus(极少量)末现面,为钙质超微N N11带顶界标志,以此为依据认为该段地层跨越有孔虫N17 -N18带中部,超微化石N N11、N N12带底部,推断为晚中新世沉积[11]。该段地层为晚中新统黄流组地层(S40-S30时期沉积)(见图2)。中央峡谷浊积水道砂岩中有孔虫丰度、分异度极低,如3 465~3 495 m井段50 g干样中仅发现大于0.25 m m粒级的有孔虫6~7枚,浮游类0~5枚,分异度1~4,具浅水沉积特征。而中央峡谷上下均发育了厚层泥岩沉积,且化石含量丰富,反映为深水沉积。在3 360 m样品中发现再沉积有孔虫化石Globorotalia mayeri,该化石末现为N14带顶界面,因此推测中央峡谷水道砂为浅水沉积物经二次搬运的深水重力流沉积。

琼东南盆地中央峡谷“分段性”及“差异性”充填非常明显[6],本文陵水段峡谷下切较深,峡谷内为多期充填,10.5 M a(S40)开始下切,黄流组一段开始充填,即S40界面为峡谷底界;S40界面为盆地裂后热沉降阶段和加速沉降阶段的分界,S40对应于区域性构造变革事件,受差异沉降作用的影响,盆地逐渐形成“西高东低”、“北高南低”的古地貌特征,在盆地东部神狐隆起、南部永乐隆起的影响下,在盆地中部形成了“三隆夹一凹”的古地貌格局,盆地整体为一个带状狭窄的小型盆地,自西向东逐渐加深。这种地貌特征为峡谷的形成及演化提供了有利空间。随着晚中新世全球海平面大幅下降,琼东南盆地亦表现为大规模的区域性不整合界面,海南岛、红河及越南西南部多物源的影响,在晚中新世(梅山组和黄流组)时期表现为充足的物源,大量沉积物向盆地中部低洼地带搬运过程中,易侵蚀下伏地层,形成浊积水道。因此,中央峡谷的形成应为中中新世晚期,受构造沉降、海平面变化、古地貌特征以及物源水系等[12—14]多因素控制,而其充填发生在晚中新世—上新世时期。而峡谷头部下切较浅,而且峡谷宽度增大,根据地震剖面追踪和闭合,这些峡谷下切时间明显为5.7 M a(S30)或者更晚一些(见图3a)。

从层序地层学角度出发,峡谷充填S40(11.6 M a)至S28(3.8 M a)可分为3个三级层序,分别对应SQ1层序(S40-S30)、SQ2层序(S30-S29)、SQ3层序(S29-S28)。

S40层序界面为SQ1层序底界面,通过古生物有孔虫化石N14、超微化石N N8确定。S40为峡谷底界面,界面之上为峡谷内部充填,中-强振幅,界面之下地层呈弱振幅、连续性差的反射特征。岩性据LS2井揭示界面之上为砂岩,界面之下为大套的泥岩沉积(见图2)。

S30层序界面为SQ2底界面,界面上下在测井、岩性方面均表现为突变接触。界面之下LSX井为大套的深灰色泥岩,界面之上为泥质粉砂岩、细砂岩与粉砂质泥岩互层;电阻率曲线异常幅度明显变化,G R曲线由界面之上中幅、中低幅齿型转变为界面之下的低幅、微齿型(见图4)。

S29层序界面为SQ3层序底界面,地震剖面上特征非常明显,在界面之下为弱振幅、杂乱反射的块体流沉积,岩性以大套泥岩为主,测井曲线为低幅、微齿型;界面之上为强振幅、连续性好的地震反射特征,区域上面积分布局限,LS2井仅揭示了薄层砂岩,而LSX井区在S29面上解释了厚层砂岩,岩性为薄层细砂岩与泥岩互层沉积,测井曲线G R呈明显中-低幅指型或钟型。

图2 琼东南盆地LS2井生物地层划分Eig.2 Biostratigraphic division of well LS2 in the Qiongdongnan Basin

中央峡谷不同段充填的早晚及充填结构不同,陵水段主要充填期在SQ1、SQ2层序,峡谷底界为S40界面,SQ1时期充填特征为具有反射能量强、连续性较好的浊流沉积体,如浊积水道、席状砂等(见图4)。SQ2时期以中等反射强度、连续性较差-杂乱的块体流和正常深海细粒沉积为主,在底部发育中强反射、连续性好的海底扇沉积体,局部可见小型的浊积水道特征。

在三级层序划分的基础之上,对SQ1时期的浊积水道充填进行了短期旋回划分,划分依据主要根据钻井岩性、测井曲线、以及2014年新钻井岩心段沉积旋回特征的分析。将SQ1时期充填划分为5个短期旋回(见图5)。每个沉积旋回均为一个或多个浊流事件组成的水道复合体。测井上表现为一个或多个钟型或箱型的叠加组合而成;岩性上表现为一套由粗-细的正旋回即一套粗砂岩和泥岩组成;通过短期旋回的划分,可以在峡谷内部横向上追踪对比。

3.2峡谷内部结构

针对峡谷剖面形态及内部充填的地震特征,不少作者已对其进行了研究[3-10]。本文借助陵水段峡谷西侧增加的新三维地震资料,通过已有钻井资料采用井-震标定方法确定各旋回界面,就是利用地震资料识别岩性界面或沉积期次界面,进行追踪闭合,沉积期次界面的确定主要是依据地震反射特征,即振幅、频率、反射结构及接触关系的差异。

图3 陵水段峡谷地震剖面充填特征(剖面位置见图1)Eig.3 The profi le characteristics of the Lingshui Canyon system

本次研究专门针对陵水段峡谷充填的多个剖面位置进行内部结构及沉积旋回的分析,试图对该段充填作更完整、更精细的展现。

陵水段峡谷自西向东依次识别出6种主要的内部充填结构(图3)。结合钻井资料,对地震相反映的岩性特征及沉积相进行了解释,图3a为峡谷头部,发育SQ2层序,水道由底部弱-中等强度的杂乱反射,连续性差,位于峡谷底界之上,钻井揭示该套岩性以深灰色泥岩为主,夹厚度不等的粉砂质泥岩和中砂岩,推测为浊积水道底部碎屑流沉积体;上部层状、强振幅、连续性好的地震反射同相轴为高含砂率垂向叠置的浊积水道砂组成,钻井揭示该套砂岩以细砂岩为主,砂质较纯,发育块状砂岩,孔隙度和渗透率均较好;图3b发育两期底部碎屑流、上部高含砂率组成的沉积旋回,SQ2时期发育溢岸沉积体,内部可见明显的侵蚀界面特征;图3c和图3d与图3a类似,充填规模较大,中部不同程度地含有深海泥岩,也可见小型内部侵蚀面。图3e具有明显的多个沉积旋回,SQ1底部具有短轴、强振幅反射特征,位于峡谷底界之上,推测为滞留沉积体;中部可见中强振幅,下切侵蚀明显的小型浊积水道和侵蚀面,上部为高含砂率的水道砂,部分学者认为该套水道砂属于残余水道砂,被上覆块体搬运复合体(M T Ds)下切侵蚀留下[6],也有部分学者认为属于天然堤-溢岸沉积物[7]。本文作者结合属性特征,更偏向于上覆地层即SQ2底部为深海细粒沉积,深海细粒沉积呈现出平行、中等强度、连续性好的反射特征。SQ2下部深海沉积内部可见规模较小的V型、强振幅、连续性好,推测为浊积水道。在其上为大规模M T Ds沉积,呈弱-空白反射强度,连续性差-杂乱的反射特征,在区域上具有明显的侵蚀和冲刷能力,局部地区可见逆冲断层,因此解释为M T Ds[15],在SQ2顶部为强振幅、连续性好,覆盖范围较广,根据已钻井和地球物理方法手段揭示该套属于峡谷顶部一套海底扇沉积,在不同部位沉积的厚度变化较大,在陵水段东侧,靠近陵南低凸起部位,峡谷充填开始出现SQ3层序,主要为M T Ds沉积,内部夹有连续性好,中等振幅的浊积砂沉积体。图3f与图3e类似,区别在于SQ1顶部浊积水道砂侧向迁移更明显,小型浊积水道更多。SQ2顶部海底扇体沉积厚度较大。SQ3层序可见明显的M T Ds及其内部杂乱反射。

图4 琼东南盆地LSX井黄流组时期(S40-S30)短期层序划分Eig.4 Classification and basic characteristics of short-cycles in the H uangl iu Eormation(S40-S30),in the well LSX of the Qiongdongnan Basin

4 沉积单元特征

4.1属性特征

根据钻井岩性特征及井-震标定(图4),以SSQ1顶界向下开120 ms,向上开5 ms时窗提取SSQ1层序均方根振幅属性(见图5)。

振幅属性显示振幅异常体平面上呈透镜状或长条状分布于中间弯曲水道侧缘,根据LSX、LS2等钻井揭示,振幅异常体含砂率较高,主要以细砂岩为主,可见块状层理、正粒序层理、少量交错层理和泥质条带。岩心组合上可见多个以底部为块状层理,向上逐渐过渡为平行层理,即发育鲍马序列A和B段的沉积旋回;局部可见冲刷面、变形层理及交错层理;少量井岩心中含有较高角度的交错层理,由此可推测峡谷内砂岩的沉积亦具有一定牵引流性质。张道军等[8]认为位于弯曲水道两侧的这种高含砂率的强振幅异常体为弯曲水道同期沉积的点砂坝,水道不断侧向加积以及水道的迁移摆动而形成,类似于陆上曲流河沉积[3]。关于峡谷内这种高含砂率的强振幅异常体还有学者定名为浊积水道[3,6]、天然堤-溢岸沉积[7]等;在松南-宝岛段峡谷SSQ1顶部亦可见一些高含砂率的强振幅异常体被侵蚀、切割现象,苏明等[6]学者将其定义为浊积水道残留砂体,其形成分两个阶段,首先是峡谷内多期浊积水道砂充填于峡谷内,形成纵向叠置或侧向加积的多期浊积水道砂,然后受后期块体流或浊积水道将先前形成的水道砂侵蚀、切割。图3e(S30界面处即SSQ1的顶界面)地震剖面可见水道残留砂体,见明显的上覆地层对下部地层的侵蚀、切割。而陵水段剖面图3e剖面位置的西侧在S30界面处切割特征不明显,地震剖面上明显可见SSQ1为连续沉积界面。过SSQ1层序界面开时窗的属性图(图5)显示水道及侧缘砂体的沉积,本文将水道侧缘的振幅异常体解释为点砂坝。

图5 SSQ1层序均方根振幅属性图Eig.5 R M S attribute map of the SSQ1 in the Lingshui Canyon system

4.2沉积微相展布

根据钻井沉积微相的分析(见图4),峡谷内部钻井揭示的主要为块状细砂岩、泥质细砂岩与泥岩互层,纵向上多套砂岩叠合,地震剖面上可见中-强振幅、低频、连续的反射特征,具有明显的侧向加积和垂向加积特征,因此在单井沉积相综合分析中将块状细砂岩划分为点砂坝;块状细砂岩之间深灰色泥岩为主划分深海泥,地震相上难以识别;灰色-深灰色泥质粉砂岩划分为天然堤沉积,可见沙纹层理、小型交错层理,平面均方根振幅属性图上位于水道侧缘。图6a~c分别对应了峡谷充填的不同时期,图6aSSQ5层序时期属性图上表现为东部强振幅,西部弱振幅的特点,这种反射特征的差异指示了沉积作用的差异,即左侧以侵蚀作用为主,右侧以沉积作用为主。究其原因,很有可能是浊积水道的流态受到影响,进而导致浊积水道的侵蚀和沉积作用受到影响。通过结合当时沉积古地貌特征[7]综合考虑发现,LS2井大致对应于峡谷底的地势隆起,隆起左侧,地势较高,坡降较大,因此浊积水道侵蚀作用强;而越过隆起以后,浊积水道能量大幅衰减,再加上坡降变小,因此浊积水道更倾向于沉积作用。这样就从底界微地貌的角度较好解释了该期次中浊积水道的东西差异性。该沉积期研究范围内浊积水道规模较小,天然堤漫溢较发育,发育单一水道,点砂坝仅部分地区较发育如LS X井,在陵水段的西南部发育的砂岩较少,地震剖面具有弱振幅、连续性较差的反射特征,如图4c剖面所示。

图6b SSQ3层序时期峡谷变宽,峡谷西部反射较弱,中东部反射最强且连片分布,向东强振幅仅分布于峡谷边部,还可见清晰的弯曲水道。水道在峡谷内不断侧向迁移和加积作用形成点砂坝、天然堤等沉积单元。沉积的点砂坝规模较大,主要分布在陵水段的东北侧。

图6c SS Q1层序时期属于峡谷黄流组时期充填的晚期,除了峡谷西部的一小块区域表现为弱振幅以外,其余部分都表现为中-强振幅,还可见清晰的弯曲水道。亦为峡谷内砂泥比含量最高的时期,点砂坝非常发育,规模亦较大,横向上连片。目前已有多口钻井揭示了该时期的点砂坝沉积体,储层物性较好。

图6 陵水段峡谷黄流组时期(S40-S30)不同层序属性及沉积微相平面展布图Eig.6 Attribute and sedimentary facies map ofin the H uangl iu Eormation(S40-S30),the Lingshui Canyon of the Qiongdongnan Basin

4.3陵水段峡谷沉积微相的演化

从深水勘探实例和国内外对深水水道研究发表的科研成果来看[16-21],深水峡谷和水道的演化实际上是侵蚀-充填的重复循环过程,但受水动力条件的变化和沉积背景的限制,这种重复并不是单一冲刷-充填的简单叠加。总体来讲其演化可以从不同时间和尺度进行研究,如对单一水道或三级层序格架内的峡谷和水道进行充填期次划分[21-23];或结合海平面升降、沉积物供给、构造活动和深海洋流等因素对大型复杂峡谷体系和水道系统演化阶段进行划分。

本文在三级层序格架之下对峡谷充填期次进行了划分,沉积演化受物源和重力流流体机制等影响,整体来看,从图6a~c,强振幅区域范围越来越大,且强度也越来越大,这说明随着峡谷的演化,浊积水道的规模越来越大,其沉积作用也越来越明显。SSQ5时期,峡谷范围较窄,切割较深,地震剖面以“V”、“U”型为主(见图3b~f),且靠近物源,说明该时期重力流流体能量较强,加上西高东低的地势特征,该期以侵蚀作用为主,在峡谷底部沉积以弱振幅、杂乱反射为主(见图3b、3c),根据Mayall等[21]归纳总结的深水水道体系沉积演化模式,推测该段可能为为重力流初期的沉积物,以滞留沉积和碎屑流沉积为主,然而目前仍未有钻井揭示该套沉积体;东侧开始发育较弱的低弯曲水道(见图6a),平面沉积微相上以天然堤和水道较发育,点砂坝仅部分地区较发育。SSQ3、SSQ1时期峡谷开始逐渐过渡为以弯曲水道沉积为主,平面上弯曲水道形成的点砂坝为主要沉积体(见图6b~c);地震剖面上以强振幅、连续性好,部分剖面还可见明显的加积和侧积反射特征。SSQ3~SSQ1层序时期平面沉积微相反映出峡谷变宽,沉积的点砂坝规模较大,在SSQ1层序时期点砂坝非常发育,规模达到较大,横向上连片分布,反映了该时期属于峡谷内物源充足、浊积水道非常发育的时期。

5 勘探意义

中央峡谷位于琼东南盆地深水区,是深水区油气勘探的重要领域;经研究表明陵水段峡谷黄流组SSQ1~SSQ5层序浊积水道形成的点砂坝均较发育,钻井亦揭示点砂坝主要为大套浅灰色-灰白色细砂岩,测井G R曲线总体上呈箱型、钟型;幅度向上逐渐减小,表现出多个正韵律特征,高电阻率;孔隙度、渗透率均较高,与深海泥岩可形成良好的储盖组合;同时,琼东南盆地发育的大量泥底辟、断层和气烟囱等油气运移通道搭建了峡谷储层与陵水凹陷烃源岩的桥梁,有利于形成大型岩性油气藏。通过对SSQ1~SSQ5各层序沉积微相纵向和横向的展布及演化分析,寻找上下多套叠置,平面上分布面积较大的点砂坝将是下步油气勘探的重点。

6 结论

(1)本文借助陵水段峡谷西侧增加的新三维地震资料,陵水段峡谷自西向东依次识别出6种典型的内部充填结构。

(2)陵水段峡谷充填三级层序界面的识别主要通过地震反射特征、岩电特征以及古生物化石确定的年代地层可划分为S40-S30、S30-S29和S29-S28充填期,分别对应3个三级层序SQ1、SQ2及SQ3。根据钻井岩性、电性等特征对S40-S30时期充填可进一步细分为5个次级旋回(SSQ1~SSQ5)。

(3)陵水段峡谷SSQ1层序振幅属性显示振幅异常体平面上呈透镜状或长条状分布于中间弯曲水道侧缘,根据LSX、LS2等钻井揭示,振幅异常体含砂率较高,主要以细砂岩为主,可见块状层理、正粒序层理、少量交错层理和泥质条带,并将其该振幅异常体定名为点砂坝。

(4)在三级层序格架下对陵水段峡谷充填期次进行了划分,沉积演化受物源和重力流流体机制等影响,整体来看,从SSQ5~SSQ1层序,属性上强振幅区域范围越来越大,且强度也越来越大,平面沉积微相反映了浊积水道越来越发育、点砂坝规模越来越大,SSQ1层序时期点砂坝非常发育,规模达到较大,横向上连片分布,钻井亦证实点砂坝储层厚度大,孔隙度、渗透率均较高;与深海泥有盖层及峡谷底部断层-底辟等运移通道配置有利于形成大型岩性油气藏。

[1]Khain V E,Polakova I D.Oi l and gas potential of deep and ultra-deep water zones of Continental M argins[J].Lithology and Mineral Resources,2004,39:610-621.

[2]Petti imer P.W orld wide deep water exploration and production:Past,present,and future[J].The Leading Edge,2002,21:371-376.

[3]王振峰.深水重要油气储层——琼东南盆地中央峡谷体系[J].沉积学报,2012,30(4):646-652.

Wang Zhenfeng.Important deepwater hydrocarbon reservoirs:the central canyon system in the Qiongdongnan Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2012,30(4):646-652.

[4]Laursen J,Normark W R.Late Quaternary evolution of the San Antonio submarine canyon in the central Chi le forearc(330 s)[J].M ar Geol,2002,188:365-390.

[5]Jeff P,Bi l l M,Ben K.A process modelfor the evolution,morphology,and architecture of sinuous submarine channels[J].Journal of Sedimentary Research,2000,70(3):434-448.

[6]苏明,解习农,王振峰,等.南海北部琼东南盆地中央峡谷体系沉积演化[J].石油学报,2013,5(3):467-478.

Su Ming,Xie Xinong,Wang Zhenfeng,et al.Sedimentary evolution ofthe central canyon system in Qiongdongnan Basin,northern South China Sea[J].Acta Petrolei Sinica,2013,5(3):467-478.

[7]李冬,王英明,王永凤,等.琼东南盆地中央峡谷深水天然堤-溢岸沉积[J].沉积学报,2011,8(4):689-694.

Li Dong,Wang Yingmin,Wang Yongfeng,et al.The sedimentary and foreground of prospect for Levee-Overbank in Central Canyon,Qiongdongnan Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2011,8(4):689-694.

[8]张道军,王亚辉,王振峰,等.琼东南盆地深水区中央峡谷沉积微相特征[J].沉积学报,2013,12(6):1114-1121.

Zhang Daojun,Wang Yahui,Wang Zhenfeng,et al.Characteristics of sedimentary microfaciesin the centralcanyon within the deep water area Qiongdongnan Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2013,12(6):1114-1121.

[9]He Yunlong,Xie Xinong,Knel ler B C,et al.Architecture and controll ing factors of canyon fi l ls on the shelf margin in the Qiongdongnan Basin,northern South China Sea[J].M arine and Petroleu m Geology,2013(41):264-276.

[10]张炳.琼东南盆地L27-1砂体特征及其形成机理的地质分析[J].海上油气,1997,11(4):281-288.

Zhang Bing.The characteristics and geological Analysis of L27-1 sand bodyitsformative mechanism in Qiongdongnan Basin[J].China Offshore Oi l and Gas(Geology),1997,11(4):281-288.

[11]何卫军,张建新,左倩媚,等.微体古生物在高精度层序地层及古环境研究中的应用[J].地层学杂志,2013(10):410-416.

He W ei jun,Zhang Jianxin,Zuo Qian mei,et al.The appl ication of micropaleontologyin high-resolution sequence stratigraphy and paleoenviron mental reconstruction[J].Journal of Stratigraphy,2013(10):410-416.

[12]龚再升,李思田.南海北部大陆边缘盆地分析与油气聚集[M].北京:科学出版社,1997.

Gong Zaishen,Li Sitian.Basin analyse and petro-congregate in the continental margin of Northern South China Sea[M].Bei j ing:Science Press,1997.

[13]林畅松,刘景彦,蔡世祥,等.莺-琼盆地大型下切谷和海底重力流体系的沉积构成和发育背景[J].科学通报,2001,46(1):69-72.

Lin Changsong,Liu Jingyan,Cai Shixiang,et al.Sedimentation and evolution background old large incised channel and submarine gravity flow system in Ying-Qiong basin[J].Chinese Science Bulletin,2001,46(1):69-72.

[14]苏明,李俊良,姜涛,等.琼东南盆地中央峡谷的形态及成因[J].海洋地质与第四纪地质,2009,29(4):85-93.

Su Ming,Li Junl iang,Jiang Tao,et al.M orphological features and formation mechanism of central canyon in the Qiongdongnan Basin,northern southChina Sea[J].M arine Geology&Quaternary Geology,2009,29(4):85-93.

[15]李冬,王英民,王永凤,等.块状搬运复合体的识别及其油气勘探意义[J].沉积与特提斯地质,2011,31(3):58-63.

Li Dong,Wang Yingmin,Wang Yongfeng,et al.Identification of mass transport complexes and theirimpl icationsfor hydrocarbon exploration:An example from the Central Canyon area in southeastern Hainan Basin[J].Sedimentary Geology and Tethyan Geology,2011,31(3):58-63.

[16]Popescu,lericolais G,Paninc N,et al.The Danube sub marine canyon(Black Sea):morphology and sedimentary processes[J].Marine Geology,2004,206:249-265.

[17]Ridente D,Eogl ini E,Minisini D,et al.Shelf-edge erosion,sediment fai lure and inception of Bari Canyon on the Southwestern Adriatic M argin(Centaral Mediterranean)[J].M arine Geology,2007,246:193-207.

[18]Tibor G,Niemi T M,Ben-Avraham Z,et al.Active tectonic morphology and sub marine deformation of the northern Gulf of Ei lat/Aqaba from Analyses of multibeam data[J].Geo-marine Letter,2010,30(6):561-573.

[19]Chiang C S,Yu H S.Sedimentary erosive processes and sediment dispersalin Kaoping submarine canyon[J].Science China:Earth Sciences,2011,54(2):259-271.

[20]Peakal l J,McCaffrey W D,Kneller B C,et al.A process modelfor the evolution of submarine fan channels:impl icationsfor sedimentary architecture[C]//Eine-grained turbidite systems.A A P G M emoir 72/SEP M Special Publ ication 68.U.K.:Geological Society Publ ishing House,2000:73-88.

[21]M ayal l M,Jones E,Casey M.Turbidite channel reservoirs-key elementsin facies prediction and effective development[J].Marine and Petroleu m Geology,2006,23(8):821-841.

[22]Cronin B T,Akhmetzhanov A M,Mazzini A,et al.M orphology,evolution and fi l l:Impl icationsfor sand and mud distributionin fi ll ing deep-water canyons and slope channel complexes[J].Sedimentary Geology,2005,179:71-97.

[23]Pratson L E,Imran J,Parker G,et al.Debris flows versus turbidity currents:a model ing comparison of their dynamics and deposits[C]//Einegrained turbidite systems.A A P G M emoir 72/SEP M Special Publ ication,2000,68:57-72.

Sedimentary formation and exploration significance of the Lingshui Canyon system in the Qiongdongnan Basin,northern South China Sea

Zhang Daojun1,Wang Yahui1,Zhao Pengxiao2,Su Yufeng1,Zuo Qian mei1
(1.Zhanjiang Eranch of C N O O C Ltd.,Zhanjiang524057,China;2.C N O O C Energy Technology&Services-oil field Engineering Research Institute Zhanjiang Central Laboratory,Zhanjiang524057,China)

The central canyon system(CCS)in Qiongdongnan Basin(Q D N B),a large axial sub marine canyon,canbe characteriszed by“segmentation”.Its different segmentation has different changes of sedimentary evolution and internal architectures of the CCS.The Lingshuisegmentation ofthe CCS,located in the western ofthe canyon,is the key ofthe exploration of deep canyon area,with very good reservoir physical property.In order to further understand the sedimentary evolution and internal architectures of the channel-levee complexes of the Lingshui CCS(LSCCS)based on new 3D seismic data and dri ll ing-hole,the present study described and discussed internal architectures,paleontology chronostratigraphy and sequence stratigraphy of the drill ing hole.W e could divide five subsequence cycle for the H uangl iu formation of the LSCCS,analyze the shaped and attributed characteristics in the seismic profi le,and study the microfacies and their plane distribution in each sub-sequence cycle.By the study of sedimentary microfacies spatial evolution characteristics,it will be helpfulfor guiding the further oi l and gas exploration.

northern South China Sea;Qiongdongnan Basin;Lingshui canyon system;sedimentary formation;exploration significance

P736.1

A

0253-4193(2015)02-0025-11

2014-07-15;

2014-10-20。

国家科技重大专项(2011ZX05025)。

张道军(1973—),男,江苏省徐州市人,首席工程师,主要研究方向为储层沉积学。E-mail:zhangdaojun@cnooc.com.cn

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