海洋石油  2013, Vol. 33 Issue (1): 13-17
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东海某气田FHT构造PH下层系沉积相研究[PDF全文]
张存才     
中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院, 上海 200120
摘 要: 在对西湖凹陷FHT构造岩心、钻井及分析化验资料综合研究的基础上, 运用层序地层学、沉积学和测井地质学原理, 通过大量的基础研究, 克服了海上井少、资料不全的困难, 识别了西湖凹陷PH组下层系沉积环境、沉积特征。经过分析研究, 认为PH组下层系P8、P9、P10、P11沉积环境为半封闭海湾中的泻湖潮坪沉积。在平面上, 预测了砂体的平面展布特征, 分析了其在平面上的演化规律。纵向上, 从P11到P8层, 砂体逐渐向凹陷的西南扩展, 规模也有所扩大, 总体上反映为海进的沉积特征。
关键词: 砂质海岸     泻湖-潮坪     潮道     海进    
Study on Sedimentary Facies of Lower Member of PH Formation of FHT Structure in One Gas Field of the East China Sea
ZHANG Cuncai     
Institute of SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China
Abstract: Based on the integrated study results on cores, drilling and geochemical data from FHT structure in Xihu depression, the sedimentary environments of the Lower Member of PH Formation have been identified through large amount of basic researches on sequence stratigraphic, sedimentology and logging geology, although lacking of borehole and other data. It is believed through study that the sand bodies in P8, P9, P10 and P11 layers in the Lower Member of PH Formation are lagoon tidal flat deposits deposited under semi-enclosed embayment environment. In addition, the planar distribution characteristic of sand bodies has been forecasted, and the evolution of sand bodies has been analyzed. In vertical view, from P11 to P8 layers, the sand bodies expanded southeastward, increasing in scale, showing the transgressive sedimentary features in general.
Keywords: Sandy coastal     lagoon-tidal flat     tide channel     transgressive    

PH构造带位于东海陆架盆地西湖凹陷的保俶斜坡之上,其东邻三潭深凹,西接海礁凸起,北靠木香榭和广意亭构造带,南为初阳构造带。该构造带自北往南由北、中及南三个区带组成,主体呈NNE向展布。构造带内的油气勘探程度不一,在东海某气田,共14口探井中有12口获工业性油气流,显示了其具有的油气勘探巨大潜力。近年来随着油气勘探开发程度的深入,在PH构造带沉积相及沉积演化方面,前人虽然提出了一些有益的认识,但在研究的系统性、全面性尚不足,这些现状制约了PH构造带的油气勘探与开发进程。为此,本次研究立足岩心资料,在综合了地震、测井、反演和分析化验资料基础上,对FHT构造PH组下层系的沉积相、亚相、微相及其沉积环境的演化做了深人的研究。这对认识油气的聚集规律、优化研究区勘探目标的选择、扩大油气储量及油气田的开发决策提供了重要的科学依据。

1 沉积环境的类型及特征

在PH地区前期研究认识的基础上,通过对PH1、PH2、PH3、PH4、PH5井垂向沉积相的进一步分析,结合岩心资料、录井剖面、测井曲线等特征,确定研究区PH组下层系储层沉积环境为陆源碎屑海岸沉积环境中的潮汐一泻湖沉积环境(表 1)。沉积相组合为向陆一侧的潮坪沉积组合[1], 依据如下:

表 1 PH组下层系沉积组合及成因相

1.1 古生物方面

在PH组不同层段发现了较多的生物化石,包括广盐性的底栖有孔虫化石(如面包虫、希望虫、拟单拦虫、小九字虫等)、钙质超微化石、沟鞭藻化石、咸水一半咸水介形虫化石。尽管这些化石数量多寡有异,分布不均勻,但却都一致地表明为非正常盐度的淡水一咸水的过渡环境。

1.2 地球化学方面

在对PH组所采泥岩样品硼元素分析中,样品中绝大多数硼的质量分数介于58.8× 10-6~84.2× 10-6之间[2]。这一数值高于现代、古代陆相沉积物中的硼含量,而低于正常海相沉积中的硼含量。此外,PH组中Fe2+与Fe3+含量之比的平均值为15.55, 属于还原一强还原环境。从煤质参数看,PH组煤全硫质量分数为0.61% ~ 2.97%, 平均1.72%。一般认为,全硫质量分数大于1%即为咸水或半咸水泥炭沼泽环境。

1.3 岩性特征

通过对PH3、PH4和PH5井薄片粒度数据以及岩心数据分析,砂岩以中细砂岩为主,分选较好,主要含有石英,其含量普遍较高,长石和岩屑含量不高。石英一般在60%~90%之间,长石10% ~ 30%左右,岩屑 < 10%,砂体成份成熟度较高。

1.4 沉积构造

通过逐井的岩心描述,在PH油气田FHT构造PH组下层系的岩心上可看到,反映双向水流作用的浪成沙纹交错层理(图 1b), 板状交错层理也发育(图 1d)。大量发育波痕,发育锰铁矿和菱铁矿以及薄层砂(图 1e)。受潮汐作用影响的潮汐层在PH4井中的岩心中看到反“s”型交错层理(图 1f), 这种层理说明有可能是受潮汐作用影响的结果。泥砾在所有取心井中从P8到P11也有所发育(图 1c)。以上这些沉积构造均在海岸沉积中有所揭示[3]

图 1 PH地区FHT构造下层系沉积构造及岩石相

1.5 粒度特征

所得到的工区PH组下层系粒度概率曲线上看有以下特点,其搬运方式表现为两段式,即悬浮式和跳跃式,缺少滚动式,其中滚动搬运方式占优势,说明粒度较纯,粒度中值分布在0~ 2之间,说明粒度比较细,属远源型,各井地层粒度随其深度越来越细,越来越纯(图 2a2b)。

图 2 FHT构造PH组下层系粒度曲线图

1.6 砂体形态

海岸砂体常平行海岸线走,呈线状分布,往往成排出现,剖面为底平顶凸的透镜体或席状。这在FHT尤其是F1断层的东侧,砂体也有成条成带分布的特点。由于断层是同沉积的,对本区的沉积有影响,工区的古海岸线就发育在断层附近。这在FHT所钻的井上得到了很好的证实,沿F1断层东侧的各个井,下层系各层砂体都较其它井发育,而且砂体顺断层可对比性强,发育也比较稳定。对所提取的FHT构造振幅和均方根属性分析看, 其属性强弱也有呈条带分布的特点(图 3)。

图 3 FHT构造P11地震属性图

1.7 测井曲线

从分布工区的各井下层系曲线形态上看(图 4),砂体曲线形态主要为钟形和小幅箱形,如PH5井的P8、P10和P11层,B6和B8井的P8、P10层其测井曲线形态为低幅箱型。B1井的P9层和PH1井P8层曲线形态表现为钟形。而在PH3和PH7井砂体形态则为尚幅指状和低幅舌状。从曲线形态反映的情况看,与砂质海岸的有障壁海岸沉积环境的曲线形态相匹配。一般无障壁海岸,以高幅平滑,渐变正韵律箱形为主(也见钟形、漏斗形),通常厚度大,大套砂岩夹泥的特征,“砂包泥”,分选好,锯齿不明显,泥质含量较小;有障壁海岸,测井曲线以钟形为主,也可发育小型箱形和漏斗形,幅度小,靠近基准线,砂岩中泥岩含量变化大,可见明显的锯齿,发育锰铁矿和菱铁矿以及薄层砂,曲线形态上有舌状和指状。

图 4 FHT构造P11层测井曲线剖面图

1.8 煤层特点

一般近海型含煤岩系,形成于海岸带附近, 煤系中可以有海陆过渡相地层,也可以有陆相及浅海相地层。特点为煤层层数多,厚度常较小,岩性岩相侧向上较稳定,容易生成沥青[4]。煤层在本区PH组下层系尤为发育,主要特点如上所反映的近海型含煤岩系特点一样,煤层发育的层位多,在砂岩层顶底都有所发育,如在PH4和PH5井的P11层砂体的顶底相差不到100 m就有四套煤层分布,且每段煤层的厚度不是很厚,普遍在lm左右(图 5图 6)。

图 5 PH4井P11测井曲线柱状图

图 6 PH5井P11测井曲线柱状图

2 沉积相模式

在以往地层对比的基础上,将PH组下层系主要储层确定为4个层,在确定沉积相模式过程中,首先得到全区砂体厚度,在此基础上得到工区的含砂率,编制相应的含砂率等值线图,再通过单井的测井相与岩心相进行相应的约束与校正得到工区下层系沉积相模式图。

2.1 P11层沉积环境演化及相模式 2.1.1 含砂率等值线特征

从P11层含砂率等值线图可以看出,含砂率有三个高值区,高值沿F1断层靠东一侧分布,分别位于PH4、PH5以及B1-PH3井区,而且相互之间不连片。含砂率低值区分别分布于工区的西北向和东南向,即在放三和放二区块各分布一个低值(图 7d)。

图 7 FHT构造下层系各时期含砂率平面分布图

2.1.2 沉积环境特征及相模式

在P11层沉积时期,水体来源于工区的东南方向,在这一时期F1断块潮道不是很发育,主要在PH4、PH5和B1-PH3井区周围有所发育,分布面不是很广,说明当时沉积的水体并不广,水体能量较弱,沉积规模有限(图 8d)。

图 8 FHT构造下层系各时期沉积相模式图

2.2 P10层沉积环境演化及相模式 2.2.1 含砂率等值线特征

从P10含砂率等值线图明显看出,含砂率值在PH5-Ba6-B8-PH5所围区域为高值区,含砂率普遍大于30%,相比P11层含砂率明显变高,砂体连片分布,但在B1-PH3井区含砂率相比P11有所降低,说明砂体沉降的中心在工区的东北方向的F1断块,水体规模扩大,水体能量变化不大,砂体主要还是在F1断块发育(图 7c)。

2.2.2 沉积环境特征及相模式

此时的PH沉积体系与前期差别不大,只是沉积的规模扩大,潮道主要在工区的东北方向发育,水体规模在东北区相比前期扩大不少,沉积中心位于PH5-PH1井区,相比P11在B1-PH3井区水体规模缩小,沉积范围萎缩,同样在PH4井区含砂率明显减小,潮道不发育(图 8c)。

2.3 P9层沉积环境演化及相模式 2.3.1 含砂率等值线特征

从图上可以清晰的看到,此时的等值线明显的有两个高值区,受东南来水方向影响明显,在PH4-B3井区含砂率值较低,与P10层相比砂体在B1-B7井区较发育(图 7b)。

2.3.2 沉积环境特征及相模式

这个时期海平面开始逐渐上升,水体规模逐渐加强,并形成了两个主要沉积中心,分别位于工区的B1和Ba6井区,潮道较发育,而且有个明显的特点就是砂体在F2断层附近较发育,砂体沿断层向两边延伸。在PH7井附近潮道也有所发育, 但能量不是很强(图 8b)。

2.4 P8层沉积环境演化及相模式 2.4.1 含砂率等值线特征

这时期的含砂率等值线图大体形态与P9差不多,海平面继续扩大,水体能量也随之加强,工区整体含砂率较高,砂体范围分布较广,在B8井区和B3井区砂体最为发育。在工区的西边砂体不是很发育,含砂率值较低(图 7a)。

2.4.2 沉积环境特征及相模式

潮道在F1断块非常发育,近F1断层东侧最为发育,在放三PH3井区以及PH7井区也有所发育,与早期几层相比,P8层潮道最为发育,规模也最大,分布范围也最广(图 8a)。

3 结论

(1) 研究区PH组深层储层的沉积背景为陆源碎屑海岸的潮坪——泻湖沉积环境,发育亚相有潮上带、潮间带和潮下带,研究区发育微相主要有潮道、砂坪、混合坪和泥坪。含砂率值大于20%以上为本区最有利的储层

(2) 从工区四个层来看,水体是逐渐加深的,能量也是越来越强,P8层潮道最为发育,油气也是最为富集的。

(3) 在FHT构造中,断层对沉积影响明显,主要沉积中心位于F1断层东侧,沿断层分布,为主要的储层分布区,水体较强时,在放三区块也有所沉积。有利储层主要位于F1断层东侧的F1区块。

(4) 潮道砂体的分布主要受古地形、海水动力条件等因素的影响。在平面上各沉积体系表现宽缓。在垂直岸线方向潮道砂体以退覆加积为主。平行岸线方向潮道砂体则以侧向加积分布。

参考文献
[1]
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(3): 181-188.
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武法东, 周平, 等. 东海陆架盆地西湖凹陷第三系层序地层与沉积体系分析[M]. 北京: 地质出版社, 2000: 67-72.
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于兴河. 碎屑岩系油气储层沉积学[M]. 北京: 石油工业出版社, 2002: 308-309.
[4]
冯增昭. 沉积岩石学[M]. 北京: 石油工业出版社, 1997: 66-73.