深水水道内部岩相类型复杂多样, 不同学者提出了不同的划分方案(赵晓明等, 2010; 黄文奥等, 2020)。Shanmugam和Moiola于1988年提出了5种水道内部主要沉积物, 分别为浊积岩、滑塌岩、泥质碎屑流沉积、半深海沉积以及前述4类混合的组合充填物(Shanmugam and Moiola, 1988); Lowe(1982)将深水重力流划分为低密度浊流、高密度浊流和碎屑流。本研究在上述重力流分类的基础上, 结合全球样本露头岩相的分布特征及西非尼日尔三角洲深水盆地Akpo油田X油藏X2井深水沉积取心资料, 将深水重力流相类型简化为低密度浊流相(low density turbidite lithofacies, 简称LTL)、高密度浊流相(high density turbidite lithofacies, 简称HTL)、碎屑流相(clastic flow lithofacies, 简称CL)等3大类。

1)低密度浊流相。低密度浊流相常发育交错层理、波状层理及透镜状层理, 岩性包括层状细砂岩、层状泥质粉砂岩、砂泥混杂浊积岩以及灰黑色层状泥岩(表 1)。除交错层状砂岩外, 具有泥质含量较高、孔渗较差的特征。沉积时水动力条件较弱且稳定, 此时砾石、粗砂粒等密度较大的沉积物颗粒已沉积完成; 细砂颗粒与泥质开始缓慢沉积, 形成薄层的中细砂岩或薄层砂泥岩互层段。整体粒级向上递减, 表现出一定的正韵律特征。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏X2井低密度浊流相特征 Table 1 Characteristics of low-density turbidity current facies in Well X2 in X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

表1 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏X2井低密度浊流相特征 Table 1 Characteristics of low-density turbidity current facies in Well X2 in X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

2)高密度浊流相。高密度浊流相由密度很高、分选差—极差的砂岩沉积物组成。岩性包括块状中—细粒砂岩、块状砾质—粗粒砂岩、块状含泥屑砾质—粗粒砂岩(表 2), 属高密度浊流成因(鲜本忠等, 2013; Janocko and Basilici, 2021), 具有泥质含量低、孔隙度和渗透率高的特征; 沉积环境水动力条件相对强且稳定, 形成块状或厚层的中粗砂岩及少量砂砾(砾石), 整体粒级差异不大; 砂岩层底部偶尔可见具牵引构造或泄水构造的砾石层。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏X2井高密度浊流相特征 Table 2 Characteristics of high-density turbidity current facies in Well X2 in X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

表2 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏X2井高密度浊流相特征 Table 2 Characteristics of high-density turbidity current facies in Well X2 in X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

3)碎屑流相。碎屑流相主要由密度高、成分杂、分选差的碎屑流沉积物组成, 往往发育大量的泥屑或砾石, 砾石粒径从几毫米到几厘米不等。主要岩性包括泥质碎屑流成因层状细粒泥砂岩、底部滞留沉积成因块状砂质砾岩以及砂质碎屑流成因块状泥质细砂岩, 具有泥质含量高、孔渗条件差的特征(表 3)。沉积时大量的沉积物质沿陆坡向深海运移, 水动力条件较强且不稳定, 此时整体运动的碎屑流团块较其他分散的沉积物颗粒更容易遇阻向下沉积, 裹挟砂质或泥质颗粒形成块状砾岩。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏X2井碎屑流相特征 Table 3 Characteristics of debris flow facies in Well X2 in X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

表3 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏X2井碎屑流相特征 Table 3 Characteristics of debris flow facies in Well X2 in X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

基于上述3种重力流相, 结合前述全球的61条单一水道露头信息, 对水道中心主体部分进行岩相分析(表 4)。结合深水环境下不同重力流演化特征(Ragusa and Kindler, 2018; Yang et al., 2019), 利用其内部低密度浊流相、高密度浊流相和碎屑流相的占比, 将单一水道划分为9种成因类型。如图 2所示, 分别为低密度浊流充填水道、高密度浊流充填水道、碎屑流充填水道、块状砂质混合充填水道、含砾砂质混合充填水道、层状砂质混合充填水道、夹碎屑砂质混合充填水道、等相混合充填水道和含砂砾质混合充填水道, 不同水道类型的定义及沉积特征见表 5。

表 4

Table 4

表 4(Table 4)

表 4 全球61条单一水道重力流相分析和水道类型划分 Table 4 Gravity flow facies analysis and types of 61 single channels worldwide 露头(资源来源) 水道类型 高密度 浊流相 /% 低密度 浊流相 /% 碎屑流相 /% 位置 Hollywood Quarry(Goyeneche et al., 2006) 低密度浊流充填水道 20.0 80.0 0.0 美国阿肯色州 Taman Viewpoint(Jackson et al., 2009) 高密度浊流充填水道 70.5 29.5 0.0 印度尼西亚加里曼丹岛 低密度浊流充填水道 0.0 100.0 0.0 印度尼西亚加里曼丹岛 Casde Creek(Meyer, 2004) 高密度浊流充填水道 79.7 6.4 13.9 加拿大哥伦比亚省 层状砂质混合充填水道 48.0 52.0 0.0 加拿大哥伦比亚省 低密度浊流充填水道 0.0 100.0 0.0 加拿大哥伦比亚省 碎屑流充填水道 0.0 11.0 89.0 加拿大哥伦比亚省 低密度浊流充填水道 5.0 80.0 15.0 加拿大哥伦比亚省 夹碎屑砂质混合充填水道 0.0 73.0 27.0 加拿大哥伦比亚省 低密度浊流充填水道 0.0 94.0 6.0 加拿大哥伦比亚省 夹碎屑砂质混合充填水道 22.0 49.2 28.8 加拿大哥伦比亚省 高密度浊流充填水道 92.9 7.1 0.0 加拿大哥伦比亚省 层状砂质混合充填水道 44.5 55.5 0.0 加拿大哥伦比亚省 低密度浊流充填水道 0.0 100.0 0.0 加拿大哥伦比亚省 Cerro Divisadero(Hubbard et al., 2008) 高密度浊流充填水道 91.5 8.5 0.0 智利南部塞罗迪萨德罗 层状砂质混合充填水道 34.2 65.8 0.0 智利南部塞罗迪萨德罗 等相混合充填水道 37.0 34.8 28.2 智利南部塞罗迪萨德罗 Sierra Contreras(Shultz et al., 2005) 层状砂质混合充填水道 57.0 43.0 0.0 智利南部塞罗迪萨德罗 低密度浊流充填水道 19.0 81.0 0.0 智利南部塞罗迪萨德罗 Condor West Channel (Hubbard et al., 2008) 低密度浊流充填水道 0.0 100.0 0.0 智利南部塞罗迪萨德罗 高密度浊流充填水道 91.0 9.0 0.0 智利南部塞罗迪萨德罗 CimeDieu(Guillocheau et al., 2004) 块状砂质混合充填水道 68.0 32.0 0.0 法国阿尔卑斯山脉南部 低密度浊流充填水道 2.0 98.0 0.0 法国阿尔卑斯山脉南部 Grand Coyer North Face (Clark et al., 2004) 高密度浊流充填水道 90.4 9.6 0.0 法国阿尔卑斯山脉南部 低密度浊流充填水道 0.0 100.0 0.0 法国阿尔卑斯山脉南部 Gres du Champsaur (Mccaffrey et al., 2002) 低密度浊流充填水道 19.5 80.5 0.0 法国阿尔卑斯山脉西部 高密度浊流充填水道 73.4 26.6 0.0 法国阿尔卑斯山脉西部 West Kilcloher Cliffv(Lien et al., 2010) 高密度浊流充填水道 89.6 10.4 0.0 爱尔兰西南部 块状砂质混合充填水道 65.2 34.8 0.0 爱尔兰西南部 Kilbaha Bay(Lien et al., 2010) 层状砂质混合充填水道 53.1 46.9 0.0 爱尔兰西南部 碎屑流充填水道 0.0 0.0 100.0 爱尔兰西南部 TempaRossa(Cavuoto et al., 2007) 低密度浊流充填水道 16.3 83.7 0.0 意大利南部西西里岛 层状砂质混合充填水道 30.3 69.7 0.0 意大利南部西西里岛 高密度浊流充填水道 79.9 20.1 0.0 意大利南部西西里岛 Canyon San Fernando(Dykstra, 2007) 高密度浊流充填水道 73.3 26.7 0.0 墨西哥下加利福尼亚 Playa Las Tablas(Walker, 1985) 低密度浊流充填水道 11.2 88.8 0.0 尼加拉瓜西南部太平洋沿岸 Punta Naranjo(Struss et al., 2007) 低密度浊流充填水道 7.3 92.7 0.0 尼加拉瓜西南部太平洋沿岸 高密度浊流充填水道 74.6 17.0 9.4 尼加拉瓜西南部太平洋沿岸 Punta Farallones La Flor (Struss et al., 2007) 块状砂质混合充填水道 62.3 37.7 0.0 尼加拉瓜西南海岸 高密度浊流充填水道 71.4 28.6 0.0 尼加拉瓜西南海岸 Lobitos Village(Duerichen, 2005) 低密度浊流充填水道 0.0 100.0 0.0 秘鲁西北部 含砾砂质混合充填水道 67.6 0.0 32.4 秘鲁西北部 Ongeluks River Farm (Stephen et al., 2001) 高密度浊流充填水道 80.0 20.0 0.0 南非刚果 块状砂质混合充填水道 62.5 37.5 0.0 南非刚果 Bloukop Farm(Bouma et al., 2010) 高密度浊流充填水道 82.0 18.0 0.0 南非刚果 Kleine Gemsbok Fontei (Bouma et al., 2010) 高密度浊流充填水道 100.0 0.0 0.0 南非刚果 低密度浊流充填水道 23.3 76.7 0.0 南非刚果 Ainsa Quarry(Arbues et al., 2007) 块状砂质混合充填水道 64.8 35.2 0.0 西班牙西北部 Cigar and Dog(Cossey and Klever, 1995) 含砾砂质混合充填水道 13.3 56.2 30.5 西班牙东南部 Tinker Channel(Cronin et al., 2005) 低密度浊流充填水道 11.5 88.5 0.0 土耳其东部 低密度浊流充填水道 18.7 81.3 0.0 土耳其东部 San Clemente State Beach (Roger and Walker, 1975) 高密度浊流充填水道 100.0 0.0 0.0 美国加利福尼亚州圣克莱门特 高密度浊流充填水道 97.8 2.2 0.0 美国加利福尼亚州圣克莱门特 高密度浊流充填水道 76.8 23.2 0.0 美国加利福尼亚州圣克莱门特 低密度浊流充填水道 22.0 78.0 0.0 美国加利福尼亚州圣克莱门特 含砂砾质混合充填水道 16.4 24.2 59.4 美国加利福尼亚州圣克莱门特 Popo Channel(Pyles et al., 2010) 高密度浊流充填水道 70.0 30.0 0.0 美国得克萨斯州西部特拉华山脉 层状砂质混合充填水道 55.5 44.5 0.0 美国得克萨斯州西部特拉华山脉 甘南露头(黄文奥等, 2020) 高密度浊流充填水道 96.2 3.8 0.0 中国甘肃 高密度浊流充填水道 77.5 16.1 6.4 中国甘肃 高密度浊流充填水道 71.9 24.5 3.6 中国甘肃

表 4 全球61条单一水道重力流相分析和水道类型划分 Table 4 Gravity flow facies analysis and types of 61 single channels worldwide

图 2

Fig.2

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	图 2 基于重力流相类型的单一水道划分及实例(水道数据见表 4)Fig.2 Single channel division based on gravity flow facies type and cases(channel data in Table 4)

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 不同类型单一水道重力流相特征 Table 5 Gravity flow facies characteristics of different types of single channel

表5 不同类型单一水道重力流相特征 Table 5 Gravity flow facies characteristics of different types of single channel

按照新分类方案, 不同水道类型各重力流相占比不同, 这意味着在不考虑成岩和构造作用前提下, 各类水道储集性能会存在明显差异。统计研究表明, 高密度浊流相的孔渗性最优, 低密度浊流相中等, 碎屑流相最差。故当碎屑流相占比较高时, 水道储集性能会较差, 高密度浊流与之相反。

单一水道投点分析表明, 多数水道中碎屑流含量较少或不含碎屑流相(图2), 其一方面可能与当前研究人员的关注点有关, 碎屑流相储集层物性较差, 多数人会更注重具有良好油气储集性能的水道类型研究; 另一方面也可能与碎屑流特性有关, 其成因的水道本身相对少。

实例区油藏位于西非尼日尔三角洲某深水盆地南缘Akpo油田X油藏(图 3-A), 水深1300~1700 m, 油藏面积285 km²。构造上处于拉张构造带与挤压构造带中间的过渡段, 为逆冲推覆构造带, 同时下部泥岩发育底劈拱升作用。目的层位于阿格巴达组(图 3-B)。油藏内部自上而下被分为A1-A7小层(赵晓明等, 2012)。区内整体沉积相类型为海退环境下的深水浊积水道相, 沉积物补给来源主要为北部的尼日尔水系。尼日尔三角洲盆地在地质与工程意义上均处于深水区, 发育大量深水油藏, 近年来一直是深水勘探的热点区域。实例区发育的深水水道, 与前述分析露头均为深海沉积环境产物, 可将新方案在实例区进行实施。

图 3

Fig.3

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	图 3 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏地质概况(据冯潇飞等, 2020)Fig.3 Geological survey of X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa(after Feng et al., 2020)

实例区X油藏X2井、X5G井以及X5ST井拥有较好的取心资料, 且井位都分布于水道沉积范围(图 3-C, 3-D), 一定程度上能较好反映水道内部沉积物特征。通过对X2、X5G、X5ST等3口钻井资料的岩心分析, 发现实例区发育的岩石类型多样, 页岩、泥岩、粉砂岩、砂岩及砾岩等均有不同程度的发育, 主要发育的岩石类型有交错层状砂岩、层状粉砂岩、层状砂泥混杂质浊积岩、块状粗砂岩、块状砂质砾岩和块状泥质细砂岩等。通过冲刷面、岩性突变界面等单一水道边界标志, 结合井震平面—剖面联合分析结果, 将实例区的单一水道进行划分, 并统计了不同水道内部各类岩石相的充填占比, 确定其所属的水道类型, 结果在实例区共识别出6种类型单一水道(图 4)。

图 4

Fig.4

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	图 4 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏单一水道类型Fig.4 Single channel types of X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

1)低密度浊流充填水道。该类型水道主要发育在A5层中(图 5-A), 深度3245~3257 m, 厚度12 m。高密度浊流相占比6.4%, 低密度浊流相占比83%, 碎屑流相占比10.6%, 根据提出的深水水道划分方案, 属于低密度浊流单一充填水道。自然伽马曲线呈明显的钟形, 表明沉积水动力较弱, 流体能量向上减弱。低密度砂质浊流相主要为互层的细砂岩和泥岩, 以泥岩居多, 形成3~10 cm厚的韵律层序, 发育粗的水平层理、砂纹层理和透镜状层理, 底部发育卷曲层理。水道含少量砂岩、黑色薄层页岩和厚层泥岩, 厚层泥岩段存在强烈的黄铁矿化生物扰动, 页岩层发育明显的低角度交错层理。砂岩层包括中砂岩层和极少的粗砂岩层, 两者的过渡段发育有水平层理和波纹层理, 顶部被有机质所覆盖。

图 5

Fig.5

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	图 5 西非尼日尔三角洲Akpo油田X油藏水道类型 A—低密度浊流充填水道(X2井); B—高密度浊流充填水道(X5G井); C—碎屑流充填水道(X5ST井); D—含砾砂质混合充填水道(X2井); E—含砂砾质混合充填水道(X2井); F—块状砂质混合充填水道(X5G井)Fig.5 Channel type of X reservoir of Akpo oil field in the Niger Delta, West Africa

2)高密度浊流充填水道。发育于A3小层上部(图 5-B), 深度3318~3330 m, 厚12 m。高密度浊流相占比87.9%, 低密度浊流相占比12.1%, 无碎屑流相, 根据提出的深水水道划分方案, 属于高密度浊流单一充填水道。自然伽马曲线呈箱型, 表明沉积水体能量中等, 沉积颗粒整体较粗。水道内部具有较为明显的粗砂—中细砂的韵律层, 整体岩性以粗砂岩和中细砂岩为主, 水道底部发育块状砾质粗砂岩, 夹少量层状砾岩, 主体向上发育块状中粗砂岩、中细砂岩, 含有少量粒径大于1 cm的泥岩碎屑, 顶部发育水平薄层的细粒泥质砂岩, 垂向上整体表现为正韵律特征。

3)碎屑流充填水道。发育在A5小层中(图 5-C), 深度3265~3272 m, 厚度7 m。高密度浊流相占比19.2%, 低密度浊流相占比19.1%, 碎屑流相占比61.7%, 根据提出的深水水道划分方案, 属于碎屑流充填水道。自然伽马曲线为2个钟形叠加, 具较为明显的旋回性。水道内充填块状砂岩、层状粗砂岩、中细砂岩、泥岩以及少量砾岩, 顶底部发育冲刷面。块状砂岩属砂质碎屑流成因, 构成水道主体, 砂体中发育大量泥屑和少量砾石, 部分层段底部发生强烈的胶结作用。砾岩位于水道底部, 与下伏泥岩层之间呈侵入关系, 上部为粗砂岩层, 粗砂岩层中含有少量分选磨圆较差的砾石, 砂体向上粒度进一步减小, 过渡到中细砂岩层段。泥岩段则主要为层状的粉砂质泥岩, 含铁质, 底部发育卷曲层理和黄铁矿化生物扰动构造。

4)含砾砂质混合充填水道。发育在A6层中(图 5-D), 深度3318~3326 m, 厚度8 m。高密度浊流相占比45.6%, 低密度浊流相占比12.4%, 碎屑流相占比42%, 根据提出的深水水道划分方案, 属于含砾砂质混合充填水道。自然伽马曲线呈箱型, 表明沉积速率大。水道内部充填砂质碎屑流、高密度浊流和泥质浊流成因岩相。底部为块状砂岩, 含有磨圆较差的泥质碎屑和菱铁矿碎屑, 上覆层状砂岩, 砂体中发育透镜状层理和黄铁矿化生物扰动构造; 水道主体为砾岩—粗砂岩—中细砂岩的沉积韵律体系, 部分细砂岩层中发育低角度交错层理, 夹有少量砂泥岩互层段和泥岩层, 泥岩层中有菱铁矿碎屑发育; 水道顶部由泥质浊流沉积的泥岩和页岩组成, 泥岩中发育透镜状层理且存在薄层的贯入砂岩, 页岩中有菱铁矿层发育。

5)含砂砾质混合水道。发育于A2小层中(图 5-E), 深度3191~3199 m, 厚度8 m。无高密度浊流相, 低密度浊流相占比46.7%, 碎屑流相占比53.3%, 根据提出的深水水道划分方案, 属于含砂砾质混合水道。水道由泥质碎屑流、砂质碎屑流和泥质浊流沉积物充填。水道底部为层状的粉砂质泥岩夹薄层黑色页岩, 主体由块状砂岩和层状中细砂岩组成, 较多泥屑发育且夹有薄层的页岩, 主体中间和上部发育层状的泥页岩, 其间存在少量砾石和泥屑, 水道主体还夹有泥岩砂岩互层段, 互层段中存在粉砂质透镜体, 发育平行层理, 顶部为滑塌层段、块状粗砂岩、层状中细砂岩、粉砂质泥岩相间, 发育泥质碎屑、砂质碎屑以及菱铁矿碎屑。

6)块状砂质混合充填水道。发育于A3小层中(图 5-F), 水道深度3330~3337 m, 厚度7 m。高密度浊流相占比65.8%, 低密度浊流相占比34.2%, 无碎屑流相, 根据提出的深水水道划分方案, 属于块状砂质混合充填水道。自然伽马曲线呈明显的箱型, 表明沉积水动力相对较强。水道底部由砾质粗砂岩和薄层页岩组成, 主体为粗—中粒砂岩, 发育少量泥屑, 顶部则为黑色页岩层, 夹有少量薄层的中细砂岩。水道整体上表现出一定程度的正韵律。

通过对X油藏目的层的单一水道划分, 可以看出实例区发育多种水道类型。实例区底部A6、A5、A4小层分别发育含砾砂质混合充填水道、含砂砾质混合充填水道以及碎屑流充填水道, 这些水道碎屑流相占比均大于40%, 且多为砂质碎屑流和底部滞留沉积, 砾石、岩屑及泥质含量较高; 中部A3层主要发育高密度浊流充填水道和块状砂质混合充填水道, 水道内部高密度浊流相占比较高, 发育少量低密度浊流相; 顶部A2层发育含砂砾质混合充填水道, 碎屑流相和低密度浊流相占比较高, 且碎屑流主要为泥质碎屑流, 泥质含量较高。纵观实例区内水道发育的5个小层, 底部小层水道内部以碎屑流相为主, 中部小层水道类型以高密度浊流相为主, 顶部则以泥质沉积物为主, 各层水道内部的泥质含量纵向上自下向上呈递增的趋势。再结合对全球范围内的其他水道系统的统计分析, 发现不同类型水道在空间上具有一定的规律: (1)垂向上, 碎屑流相占比较多水道在水道体系中更加靠近底部, 低密度浊流相占比较多水道更靠近顶部, 高密度浊流相占比较多水道主要分布于中间部分; (2)沿物源方向, 在由单次浊流事件形成的水道体系中, 单一水道随内部流态变化而存在不同的成因类型: 碎屑流充填水道或碎屑流相占比较高的水道主要分布于靠近峡谷和大陆斜坡一侧, 高密度浊流充填水道或高密度浊流成因岩相占比较高的水道类型分布靠近物源一侧, 低密度浊流充填水道相对高密度浊流充填水道而言则更加远离大陆斜坡。

除了与重力流成因模式有关, 这些分布特征还受峡谷形态、斜坡坡度、海平面升降、物源供给等因素控制(Morris and Busby-Spera, 1990; 郭笑等, 2019)。无论是垂向自下向上还是沿物源由近至远, 单一水道的展布特征总表现出由碎屑流充填水道向高密度浊流充填水道再向低密度浊流充填水道演化的趋势。

现有划分方案与本研究提出的划分方案存在一定流态上的联系, 传统的划分方案主要将水道划分为侵蚀、加积和混合型(图 6): 侵蚀型水道在剖面上主要呈阶梯状深V形或深U形, 切割侵蚀下伏地层, 呈侵入接触且发育明显侵蚀面。水道内部沉积物的颗粒粗、成分杂、分选磨圆差, 与碎屑流成因岩相较为相像。加积型水道在剖面上主要呈宽U形, 与下伏地层之间的侵蚀作用较弱, 侧向的侵蚀面较为发育; 水道内部沉积物多为层状中细砂、粉砂与泥, 分选和磨圆较好, 多为高密度浊流相和低密度浊流相。混合型水道在剖面上呈宽U型, 水道底部岩相特征与侵蚀型水道相像, 岩相以碎屑流相和高密度浊流相为主; 中上部特征与加积型水道相像, 以中细砂为主, 多为高密度浊流相和低密度浊流相。

图 6

Fig.6

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	图 6 现有深水水道分类方案(据Mutti, 1987) a—侵蚀型水道; b1, b2—加积型水道; c—混合型水道Fig.6 Current classification scheme of deep-water channels (after Mutti, 1987)

已有的分类方案经常受水道露头的出露不完整性和岩心资料代表性不足制约, 这类方案趋于理想化, 只定性描述了3类水道的地质剖面形态特征, 缺乏明确的定义。部分处于不同类型过渡区域的水道, 无法对其进行类型划分; 受地震勘探分辨率限制, 深水环境下的单一水道难以精细刻画, 同时考虑到构造作用对水道形态的改造, 难以反映原始水道剖面形态, 导致已有的分类方案适用性较差。

相对于传统划分方案, 新的方案进行了更为精细和深入的研究, 具有较好的适用性: (1)基于水道内部填充的重力流相类型, 研究尺度小, 分辨率较高。(2)方案划分主要依据野外露头和钻井取心等岩相资料, 具有较好的便捷性和准确性, 且不受地貌尺度和勘探尺度的限制; 方案实施主要通过岩相分析和数理统计, 有极强的可操作性与实践性。(3)具体定义了水道内不同成因岩相占比范围, 避免了不同水道类型之间过渡部分难以划分的问题; 提出不同成因岩相在水道内部演化规律, 对水道的成因演化有一定指导意义。(4)由于不同成因岩相的物性存在较大差异, 不同类型水道的储集性存在一定差异, 使得新划分方案具有更为重要的储集层评价意义。

目前已知的深海油气储集层大多为孔渗条件较好的砂岩, 储集性较好, 但在部分泥岩以及砂砾岩中, 也可能存在油气。不同重力流成因的沉积物孔渗条件不同, 以及水道中不同重力流沉积物的占比不同, 对水道的储集性都会有所影响(李建平等, 2020)。根据不同的单一水道综合孔渗条件以及重力流类型, 可将9类单一水道的成因和储集性建立相关性评价。

结合不同重力流相的孔渗条件, 可以根据水道类型储集层性质的差异将其划分为4类, 即较好储集层类型水道、一般储集层类型水道、较差储集层类型水道和差储集层类型水道。较好储集层类型主要为高密度浊流充填水道、层状砂质混合充填水道、块状砂质混合充填水道和含砾砂质混合充填水道。此类水道高密度浊流相充填较多, 水道主体岩相为中粗砂岩, 相对泥质含量较少, 对油气的储集性较强; 一般储集层类型水道包括部分低密度浊流充填水道、夹碎屑砂质混合充填水道。此类水道充填岩相多为低密度浊流相, 水道中存在部分泥岩隔层, 泥质含量相对较高, 对储集性有一定的影响。部分低密度浊流充填水道中, 当岩石类型主要为交错层状砂岩时, 可作为较好储集层类型; 较差储集层类型水道为等相混合充填水道、砂砾质混合充填水道, 此类水道中岩相类型多样, 砾石、泥质沉积物居多, 不利于油气运移聚集; 差储集层类型水道为部分碎屑流充填水道。此类水道内部主要为底部滞留沉积与泥质碎屑流沉积, 泥质含量较高, 泥岩夹层居多, 可作为渗流屏障, 对深水水道或(和)朵叶储集体起到分隔作用, 从而构成不同的开发单元。当碎屑流充填水道岩石类型主要为砂质碎屑流, 且泥质含量较低时, 其孔渗条件较好, 可作为较好的储集层。

同时由于目前对深水水道的研究多为测井以及地震研究, 单一水道由于尺度小、内部结构模糊等因素的影响一直不能进行精确的三维地震分析, 本研究提出的划分方案对不同类型水道进行了具体的岩相充填定义, 有助于构建精细单一水道地质模型, 进而提高地震正演模拟精度。

对于深水水道中储集层的判断往往需要结合野外露头、钻井取心、测井资料以及二维和三维地震资料进行联合分析, 该方案在未考虑成岩、构造作用前提下, 仅从岩石相沉积方面对单一水道中的储集层类型进行了初步预测判断, 对实际生产仅提供参考意见, 进一步确定单一水道的储集性则还需联合其他资料综合分析。