珠江口盆地珠三坳陷文昌8-3油田珠海组一段潮坪沉积特征

邓玄，汪帆，郑永建，许月明，刘建宁，李亚茹

珠江口盆地珠三坳陷文昌8-3油田珠海组一段潮坪沉积特征

邓玄1，汪帆2，郑永建1，许月明1，刘建宁2，李亚茹2

（1.中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057；2. 长江大学地球科学学院，武汉 430100）

文昌8-3油田珠海组一段岩性以砂泥岩薄互层为主，沉积相和储层展布横向特征变化较快，由于对其沉积相类型、展布和演化认识不清，因而严重制约了油气勘探开发进展。为弄清其沉积展布与演化，通过岩心观察和测井相分析，结合地震反射剖面分析，对珠一段沉积层序、沉积相类型及其垂向上变化特征进行了深入探讨。研究认为，研究区珠一段主要为潮坪相，可分为潮下带和潮间带两个亚相，以潮间带沉积为主，并主要发育潮道、沙坪、混合坪、泥坪等沉积微相；珠海组沉积时期海水从北东向侵入，因此平面上潮道大致由东向西延伸，沿潮道周围发育沙坪微相，可作为油气重点勘探区域；垂向上受海平面升降作用影响珠海组一段下部发育潮道沉积向中部过渡为沙、泥坪微相，而顶部以沙坪、潮道沉积为主。这一研究成果可为文昌8-3油田储层精细预测及油气田开发方案设计提供地质依据。

珠三坳陷；文昌8-3油田；珠海组一段；潮坪沉积

文昌8-3油田位于珠江口盆地西部，珠三坳陷内琼海低凸的北倾末端（周野，2011）。珠三坳陷是以新生代沉积为主的裂谷盆地，具有丰富的油气资源储量（张迎朝等，2011a；张迎朝等，2011b）。珠海组是研究区内主要含油层系之一，一直以来均是勘探重点。因而前人对于文昌8-3油田的构造演化特征，及古地貌特征有较为详细的研究（邓孝亮等，2020；陈梅等，2019；施小斌等，2017；雷宝华等；2012；姜华等；2008a；张志杰等；2004），但是由于对珠海组储层沉积微相刻画不清，其油气勘探一直未有重大突破（姜华等，2008b；朱明等，2019）。

针对以上问题，在前人对研究区内油气分布相控特征研究的基础上（杨计海等，2019；姜华等，2009；张迎朝等，2009；张迎朝和袁冰，2014；李辉等，2015），对文昌8-3油田珠海组一段沉积展布和演化特征展开研究。本次研究以岩心资料为主，辅以测井、地震等资料，确定研究区内珠一段沉积时期发育的沉积相类型、沉积特征与沉积模式，精细刻画沉积体系垂向及平面展布特征，以期为油田后续勘探开发提供砂体预测的基础地质依据。

图1 文昌8-3油田构造位置示意图

图2 文昌8-3油田地层综合柱状图（据朱明等，2019修改）

1 区域地质概况

珠三坳陷位于珠江口盆地西部，总体为南断北超的箕状断陷盆地,共可划分为七个二级构造单元，而文昌8-3油田位于珠三坳陷内琼海低凸的北倾末端（图1）。珠三坳陷构造演化分为3个阶段，纵向上盆地充填具有明显的“三分结构”，形成三个构造层序，分别为坳陷阶段（珠江组至今）、断坳转换阶段（珠海组）、断陷阶段（神狐-文昌组）（陈梅等，2019；权永彬，2018）。研究区古近系珠海组一段下伏地层为古近系恩平组，上覆为新近系珠江组。珠海组可分为三段，从下到上依次为珠三段、珠二段和珠一段。珠三段为半封闭滨海沉积，沉积时海水较浅，物源丰富；珠二段岩性为浅灰色细、粉砂岩与灰-深灰色泥、页岩不等厚互层段，总体岩性以泥岩为主，岩性相对较细，具有一定的生油能力；珠一段为半封闭滨海沉积，砂岩百分含量虽然较珠海组下段低，但高水位期的进积砂层，是良好的储层（图2）。文昌8-3油田珠海组一段为一个中期旋回，可划分为4个短期基准面旋回，自下而上分别为SSC1～SSC4，分别代表4次海进-海退过程。

2 沉积特征

珠海组沉积期，珠三坳陷整体为断坳演化阶段的海陆过渡相沉积，经历了强烈的海侵与海退事件。文昌8-3油田珠一段砂岩多以灰色、灰绿色、褐色为主，泥岩的颜色多为黄褐色，反映了当时沉积环境以水上的氧化环境为主。岩石类型以细砂岩和粉砂岩为主，其次为泥岩、粉砂质泥岩，粒度总体较细。沉积构造可见牵引流成因的平行层理、波状层理，并常见有双向交错层理、波状、脉状、透镜状层理等沉积构造。

2.1 沉积构造特征

文昌8-3油田岩心观察表明，珠海组一段发育丰富的层理构造，如双向交错层理、潮汐复合层理、双粘土层等。另外还可观察到丰富的虫孔与生物扰动构造，以及植物碎屑等（图3j），这些构造特征和化石组合反映研究区珠海组为近海潮坪沉积。

图3 文昌8-3油田WC8-3-1井潮坪相标志

a.波状层理，2631m；b. 波状层理+泥质团块，2625m；c. 交错层理，2632.29m；d.块状层理，2700m，；e.透镜状层理，2721m；f.双向交错层理，2627m；g. 波状层理+砂泥岩薄互层，2632.49m，；h. 斜层理+钙质团块，2635m；i. 砂泥岩薄互层，2642m；j. 小型冲刷构造、植物碎屑，2637m

潮坪沉积中的层理构造多形成于周期性低能量的潮汐作用中（赵澄林，2001；何幼斌和王文广，2017），研究区内的层理构造主要有透镜状层理、波状层理、压扁层理等（图3a、e）。潮坪沉积中的潮汐层理构造是由于周期性涨退潮作用形成的，涨潮及退潮水动力较强，以砂质沉积为主，高潮与低潮水流活动停止以泥质沉积为主（邓宏文和郑文波，2009）。研究区珠海组一段沉积时期物源供给充足，在周期性潮汐作用下，发育大量砂泥岩薄互层。

双向交错层理构造是识别潮坪相的重要标志之一，特征是倾向相反的斜层理相交，是双向水流影响的重要标志。潮坪相中交错层理一般形成于涨落潮活动水流方向变化中。文昌8-3油田珠海组一段岩心观察中发现交错层理发育明显（图3c、f），指示该沉积时期为水流方向变化频繁的潮坪沉积环境。另外，研究区内交角稍大的交错层理可能为水流方向发生改变形成的，例如潮道的变迁，潮流方向的变化等。

另外，砂泥岩韵律性薄互层，也是研究区内指示潮坪环境的典型沉积构造（图3g、i）。该类构造主要发育在潮间带，水动力相对较弱的环境中。砂岩形成于水动力较强的涨退潮期，而泥岩主要是高潮或低潮的静止期（平潮期）沉积的。综上所述，文昌8-3油田珠海组一段沉积时期，琼海低凸沉积受海平面升降作用影响明显，研究区主要发育潮坪相沉积。

表1 文昌8-3珠海组一段潮坪沉积亚相带划分与沉积特征

2.2 沉积相类型及特征

研究区珠海组一段沉积期地形相对平缓，沉积以潮汐控制为主，根据前人研究及前文岩心沉积相标志分析，可以推断出研究区珠海组一段为潮坪相沉积。其由海洋向陆方向可以划分出三种亚相，分别是潮下带、潮间带和潮上带，沉积详细划分及沉积特征见表1。

2.2.1 潮下带

潮下带是始终位于低潮线以下的沉积区域，因其始终在潮水的作用下，所以水动力较其它微相强。文昌8-3油田的潮下带主要发育潮道和潮沙坝，以厚层的粗-中砂岩沉积为主，由于涨退潮水流方向变化的影响，交错层理发育。局部发育韵律层理，薄层粗-细砂岩交互沉积，可能是风暴作用等高水动力作用与正常潮汐沉积交互变化形成的（图4）。

2.2.2 潮间带

潮间带是文昌8-3油田的主要沉积相，是低潮线和高潮线之间的区域，大约一半时间内没有潮汐作用影响。潮间带整体是平坦宽阔的向海方向的微斜坡，潮间坪中分布着规模不等的潮道，潮道把潮间坪分割成不同区域。潮间带由陆地向海洋方向可以分为泥坪、混合坪和砂坪三个沉积微相。潮道主要发育在混合坪和砂坪中，以厚层中细砂岩沉积为主，分选好磨圆度高，由于间歇性的水流方面突变，常发育交错层理（图5）。值得指出的是，文昌8-3油田内混合坪发育对储层的影响较大，混合坪沉积以泥岩和粉砂岩薄互层为主，发育韵律层理、波状层理和透镜层理等，对于识别潮坪沉积具有很好的作用，同时又对储层连通性起到了不好的影响。

图4 文昌8-3油田潮下带测井曲线及岩心特征

2.2.3 潮上带

高潮线以上的沉积区域为潮上带，该沉积区域大部时间内没有水体的作用，主要是受气候和陆地环境的影响。以泥岩沉积为主，发育碳质泥岩或薄煤层的薄夹层，文昌8-3油田珠海组一段沉积时期该亚相发育不明显。

2.3 垂向沉积特征

根据潮坪沉积模式，当海平面上升时，潮流水动力增强，搬运的砂质沉积物增多，此时基准面上升，可容纳空间增大，有利于潮下带及潮间带潮汐水道、潮沙坝等沉积物堆积，形成海进型退积层序；当海平面下降时，潮流水动力减弱，搬运的砂质沉积物减少、泥质增多，此时基准面下降，可容纳空间减小，发育砂泥岩薄互层或泥质沉积，形成以潮间带及潮上带为主的混合坪或泥坪，形成海退型进积层序。

珠一段SSC1时期具有快速海进、快速海退特征，早期可容纳空间增大，形成厚层多期潮汐水道及潮沙坪沉积，而后海退形成潮间带混合坪沉积；SSC2时期缓慢海进、缓慢海退，海进期由潮间带逐渐过渡到潮下带，并在区域上达到最大海泛面位置，随后缓慢海退发育，发育混合坪沉积。SSC3和SSC4整体水体较下部的SSC1和SSC2浅，仅发育上升半旋回，下降半旋回不发育，主要为混合坪沉积，发育小型潮汐水道及薄层潮沙坪沉积。研究区内的潮坪沉积发育两种层序类型，即海退型进积层序和海进型退积层序，以进积序列为主。从垂向剖面上，珠海组一段退积作用多形成浅潮道，有利于潮道砂体填充；而进积作用常形成正粒序沉积，主要是由低潮线附近的砂坪向岸过渡成发展成高低潮线之间的沙、泥坪，最终慢慢演化成泥坪以至潮上坪的过程。潮道在垂向层序上，可以任意穿插其中（图6）。

图6 文昌8-1油田珠海组一段沉积剖面图

3 平面沉积展布特征

珠三坳陷珠海组沉积时期，湖泊范围大幅减少，海水从南部侵入，在长期的剥蚀作用下及周缘碎屑物质填充作用下，地貌高差逐渐减弱（张志杰等，2004）。在这种地质背景下，随着海侵作用加强，琼海低凸陆上范围逐渐减小，物源属性减弱，此时神狐隆起阻断整个珠三坳陷与广海的连通，从而为研究区造就了以潮汐作用为主的半封闭浅海沉积环境。文昌8-3油田位于琼海低凸的北部起倾末端，据前人研究海流主要从东北方向侵入研究区（周野等，2011；朱明等，2019），以此为据可以确定文昌8-3油田潮道的基本走向。

通过层序地层格架约束下，选取振幅类属性对砂体进行预测（图7a）。从预测平面图整体结果来看，研究区内断层上、下两盘砂体均较为发育，横向展布范围较大，在F1断层下降盘砂体较为发育，横向展布面积较大。砂体发育集中在WC8-3-1井区附近，从砂体展布特征来看，A4H井区砂体连续分布，且与北部砂体不连通，与A4H井表现出封闭油藏特征认识相符。

图7 文昌8-1油田珠一段地震属性叠后砂体预测及沉积相平面图

由于研究区钻井稀少，在少量井的岩心观察、测井相分析基础上，辅以地震资料，并结合区域古构造、古地貌背景来进行珠海组一段沉积相平面展布研究。研究区处于自西北向东南方向缓倾斜坡向凹陷的过渡部位，在缓倾斜坡区珠海组地层厚度有自西北向东南方向增大的趋势，但在珠三坳陷主体部位直至向南缘东沙隆起超覆之前地层厚度变化不大。文昌8-3油田海水从东北向入侵，因此研究区北东向逐渐由潮下带—潮上/潮间带—组成，向西南方向又逐渐变为以潮上/潮间带为主，研究区沉积相带大致呈北东−南西向展布（图7b）。

基于以上分析，结合研究区实际古地貌特征及潮坪环境沉积演化特征，建立了研究区潮坪沉积模式（图8）。文昌8-3油田以潮间带沉积为主，向琼海凸起方向逐渐过渡为潮上带。由于油田为琼海凸起的末端，未达到潮上带区域，以潮下带和潮间带沉积为主，其东北方为文昌A凹陷，其朱一段沉积时期为半封闭的浅海相，是研究区海侵源头，潮道沉积也是从文昌A凹陷相琼海凸起方向延伸到研究区内。跨过文昌A凹陷和文昌C凹陷为神狐隆起，其发育规模较大，对于整个珠三凹陷内水体有重要的障壁作用，可使海水沿着潮道向琼海低凸方向侵入。

图8 文昌8-1油田珠一段潮坪沉积模式图

4 结论

文昌8-3油田岩性观察表明，珠海组一段发育双向交错层理、潮汐复合层理、透镜状层理及砂泥薄互层等层理构造，并可见虫孔与生物扰动以及植物碎屑等动植物化石，通过这些层理构造及化石组合特征，可推断出研究区珠一段沉积主要受潮汐作用影响，为潮坪相沉积。

文昌8-3油田珠一段地层垂向演化特征，受海平升降变化影响，海进过程中沙坪和潮道发育范围及沉积厚度增加，而海退过程中混合坪、泥坪沉积范围及沉积厚度增加。

依据连井相和平面相分析结果表明，研究区内砂坪和混合坪呈类条带状分布潮道沉积穿插其中，海水由东北向侵入，沉积微相由东北向西南展布，逐渐由潮下带向潮间/潮上带过渡。根据潮坪沉积特征，优质砂体发育在潮道及沙坪微相内，可作为下一步油气勘探的重点区域。

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Tidal Flat Facies Characteristics of the 1st Member of the Zhuhai Formation in the Wenchang 8-3 Oilfield, Zhusan Depression, Pearl River Delta Basin

DENG Xuan1WANG Fan2ZHENG Yong-jian1XU Yue-ming1LIU Jian-ning2LI Ya-ru2

(1-Research Institute of Zhanjiang Branch, CNOOC (China) Co., Ltd. Zhanjiang, Guangdong 524057；2-School of Earth Sciences, Yangtze University, Wuhan 430100)

The deposition of the First Member of the Zhuhai Formation in the Wenchang 8-3 Oilfield is mainly tidal flat one. It is mainly composed of thin interbedded sand and mudstone. The sedimentary facies and reservoir distribution change rapidly laterally, and the unclear sedimentary evolution seriously restricts the progress of exploration and development. In order to clarify its sedimentary distribution and evolution, this paper has a discussion on sedimentary sequence and sedimentary facies and their vertical change of the First Member of Zhuhai Formation based on core and logging data combined with seismic data. The study indicates that the First Member of the Zhuhai Formation may be divided into two sub-facies: subtidal zone and intertidal zone. The intertidal zone is dominant and characterized by development of tidal channel, sand flat, mixed flat, mud flat sedimentary microfacies. During the deposition of the Zhuhai Formation, seawater invaded from northeast to west, so the tidal channel on the plane generally extended from east to west, and sand flat microfacies developed along the tidal channel may be a key oil and gas exploration area.

Zhusan depression; Wenchang 8-3 oilfield; First Member of the Zhuhai Formation; tidal flat deposit

P622

A

1006-0995（2021）03-0425-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.014

2020-09-30

珠江口盆地渐新世-中新世潮汐沉积与潮汐周期研究（41302096）

邓玄（1984—），男，硕士，高级工程师，从事油气田开发地质和油藏描述研究工作

刘建宁（1987—），男，长江大学在读博士研究生，研究方向为沉积地质与沉积矿产