李亚茹, 李华, 杨朝强, 周伟, 王玉, 刘圣乾, 何幼斌. (2022). 南海莺歌海盆地黄流组海底扇储层构型特征* [J]. 古地理学报, 24(3): 556-567.
Li Ya-Ru, Li Hua, Yang Zhao-Qiang, Zhou Wei, Wang Yu, Liu Sheng-Qian, He You-Bin. (2022). Reservoir architecture of the Huangliu Formation submarine fan in Yinggehai Basin,South China Sea[J]. Journal Of Palaeogeography, 24(3): 556-567.   
Doi: 10.7605/gdlxb.2022.03.051
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南海莺歌海盆地黄流组海底扇储层构型特征*
李亚茹1, 李华1, 杨朝强2, 周伟2, 王玉2, 刘圣乾1, 何幼斌1
1 长江大学地球科学学院,湖北武汉 430100
2 中海石油(中国)有限公司海南分公司,海南海口 570312

通讯作者简介 何幼斌,男,1964年生,教授,博士生导师,主要从事沉积学方面的研究。E-mail: heyb122@163.com。

第一作者简介 李亚茹,女,1997年生,长江大学硕士研究生,主要从事沉积学方面的研究。E-mail: liyaru199710@126.com。

收稿日期:2021-12-11 修回日期:2022-04-03
基金资助:*湖北省自然科学基金(编号: 2020CFB745)及地质资源与地质工程一流学科开放基金项目(编号: 2019KFJJ0818010)联合资助
摘要

南海莺歌海盆地东方 X气田中新统黄流组一段发育浅海海底扇沉积,沉积类型特殊,砂体连通性复杂,对储层构型的研究较为薄弱,影响了该地区的油气勘探和开发。以层序地层学、沉积学、测井地质学、地震沉积学等理论为指导,结合岩心、钻井、测井、三维地震和地震波阻抗反演成果等资料,对东方 X气田中新统黄流组一段 Ⅱb气组海底扇构型单元及砂体分布规律进行研究。结果表明: 研究区海底扇主要发育中扇亚相的水道沉积、堤岸沉积、席状砂和扇缘砂; Ⅱb气组以水道沉积及席状砂为主, 2期水道沉积以充填沉积作用为主,整体呈 NW- SE向展布;储集层内部砂体有层状充填、垂向切叠及侧向切叠 3种叠置样式; 储层构型主控因素包括物源供给、地形坡度及重力流能量。

关键词: 莺歌海盆地; 黄流组; 海底扇; 水道; 储层构型
中图分类号:P512.31 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2022)03-0556-12
Reservoir architecture of the Huangliu Formation submarine fan in Yinggehai Basin,South China Sea
Li Ya-Ru1, Li Hua1, Yang Zhao-Qiang2, Zhou Wei2, Wang Yu2, Liu Sheng-Qian1, He You-Bin1
1 School of Geosciences,Yangtze University,Wuhan 430100,China
2 Hainan Branch,CNOOC China Limited,Haikou 570312,China

About the corresponding author He You-Bin,born in 1964,is a professor and Ph.D. supervisor in School of Geosciences,Yangtze University.He is currently engaged in the research on sedimentology.E-mail: heyb122@163.com.

About the first author Li Ya-Ru,born in 1997,is a master degree candidate in school of Geosciences,Yangtze University. She is currently engaged in the research on sedimentology.E-mail: liyaru199710@126.com.

Fund:Co-funded by the Natural Science Foundation of Hubei Province(No.2020CFB745)and Open Foundation of TOP Disciplines in Yangtze University(No.2019KFJJ0818010)
Abstract

Submarine fan on shallow shelf are developed in the Member 1 of the Miocene Huangliu Formation in the Dongfang X Gas Field of the Yinggehai Basin. The sedimentary type in this area is special,and the sand body connectivity is complicated. The research on reservoir architecture of submarine fan is relatively weak,which seriously affects the oil and gas exploration and development in the Dongfang X Gas Field. Under the guidance of sequence stratigraphy,sedimentology,logging geology,seismic sedimentology and other theories,and based on the data of core,drilling,logging,3D seismic and seismic wave impedance inversion,the architecture and sandbody distribution pattern within the submarine fan in this area are studied. The results show that: Submarine fan in the study area is mainly middle fan and characterized by the channel,levee,sheet sand and fan margin sand deposits;Channel and sheet sand are common in the IIb gas group of the first member of the Huangliu Formation. Channels are dominated by sedimentation process and can be divided into two stages of development,which are oriented in NW-SE direction;There are three stacking patterns sand body within the reservoir,layered filling,vertical cut-stacking and lateral cut-stacking;The controlling factors of reservoir architecture include the sediment supply,the slope gradient and the energy of the gravitational flow.

Key words: Yinggehai Basin; Huangliu Formation; submarine fan; channel; reservoir architecture

开放科学(资源服务)标志码(OSID)

近年来, 对海底扇储层构型研究时, 主要对深海海底扇构型要素水道和朵叶的类型及特征、构型级次划分方案、不同级次构型分布模式及成因机理和控制因素展开研究, 揭示了单砂体分布样式、定量规模及叠置关系等(Mutti and Normark, 1987; Lamb et al., 2003; Kolia, 2007; Clark and Cartwright, 2009; 赵晓明等, 2012, 2019; Celma et al., 2014; 林煜等, 2014; Kond et al., 2015; McArthur et al., 2016; 张文彪等, 2017; 蔺鹏, 2018; Zhang et al., 2018; 张佳佳和吴胜和, 2019; 张磊夫和李易隆, 2020), 而对于浅海海底扇构型要素类型及特征、构型模式研究较少(钟泽红等, 2015; 黄银涛, 2016)。

南海莺歌海盆地东方X气田黄流组高温高压气藏是中国海上开发的首个高温高压气藏, 具有良好的储集层物性, 中新统黄流组一段是东方X气田的主力储集层。该气田发育浅海海底扇沉积, 前人多是从层序地层学、沉积学、地震沉积学等角度出发, 对该气田内部地层分布特征、沉积特征、沉积演化及控制因素展开研究(李华等, 2011; 刘峰等, 2015; 黄银涛, 2016; 王玉等, 2019; 岳绍飞等, 2020), 其成果有效地促进了该区的油气勘探。然而随着气田的逐步开发, 大量动态资料表明研究区海底扇水道相互切割频繁, 砂体内部叠置连通性不易识别, 极大地阻碍了有利储集层的精细预测, 从而影响了该区气田勘探开发的进程。

为此, 作者综合利用岩心、钻井、测井、三维地震和地震波阻抗反演成果等资料, 通过对黄流组一段Ⅱ b气组浅海海底扇的微相组合、小层微相复合体、单一微相3个级次的储层构型研究, 构建储集层内部砂体叠置样式及储层构型模式, 探究影响浅海海底扇储层构型发育的控制因素, 为类似的储层构型研究提供参考。该工作的开展不仅可以加深对于海底扇储层构型单元特征、内部砂体叠置样式及主控因素的认识, 还可为油气勘探提供地质依据。

1 区域地质概况

莺歌海盆地位于海南岛与印支半岛之间, 总体呈NW-SE走向, 发育在南海北部大陆架, 是一个新生代转换— 伸展型含油气盆地(刘峰等, 2015)。盆地分为莺东斜坡带、中央坳陷、莺西斜坡带和河内坳陷带等4个一级构造单元, 东方X气田位于中央底辟带西北部(图 1)。自新生代以来, 盆地构造演化分为裂陷期和裂后期2个阶段, 裂后期进一步分为热沉降期(中新世)和加速沉降期(上新世), 热沉降期构造活动趋于平静, 沉降范围扩大, 主要发育滨浅海、三角洲及海底扇沉积(黄银涛, 2016; 许璐, 2018)。

图 1 南海莺歌海盆地构造位置及新近系综合柱状图(据黄银涛等, 2016; 修改)Fig.1 Structural location and comprehensive column of the Neogene in Yinggehai Basin, South China Sea (modified after Huang et al., 2016)

盆地从下至上发育中新统三亚组、梅山组和黄流组, 上新统莺歌海组及第四系乐东组(廖计华等, 2018)。黄流组分为2段, 王华等(2015)将黄流组一段整体划分为1个三级层序SQHL1, 黄流组一段的底界面为S31、顶界面为S30和初始海泛面为S301, 下部低位体系域(S301-S31)内部自下而上划分为4个准层序组PSS4、PSS3、PSS2和PSS1。目的层位为准层序组PSS3的Ⅱ b气组, 根据岩性变化及旋回特征等标志将Ⅱ b气组自下而上划分为3个小层: PS4、PS5和PS6(表 1)。

表 1 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段低位域层序划分 Table1 Sequence division of the lowerstand systems tract of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea
2 研究材料与方法

研究区钻井数量少, 仅8口井, 且井距大。因此, 仅利用钻井信息对井间储层构型单元进行精细预测存在较大的困难。所以, 通过地震波形指示反演技术, 能够识别出厚度10 m左右的砂体, 提高砂体识别精度和分析储集层内部砂体叠置连通关系的能力。通过对比反演井旁地震道与实际波阻抗曲线、盲井验证、反演数据连井剖面进行正演模拟等手段进行反演符合率验证, 反演结果具有较高的可靠性。

本次研究收集了南海莺歌海盆地东方X气田148.48 m岩心、8口测井、297 km2三维地震资料。通过井震标定, 用三维地震平面和剖面联合的方法求得各构型单元长度L、宽度W和厚度T参数及地形坡度θ 数据。依据三维地震数据体, 在平面上量出长度L, 即各构型单元边界之间的距离。在三维地震剖面上测量宽度W、厚度T及地形坡度θ , 宽度W为构型单元侧向边界之间的距离, 厚度T即构型单元顶底之间的垂直距离, 在顺物源方向优选更接近原始沉积状态的地震剖面, 利用反三角函数θ =arctan(H/L)计算S301和S31界面(受后期构造运动影响较小)之间的夹角。

3 储层构型特征
3.1 储层构型级次划分

储层构型级次的划分为构型研究的前提, 既可以系统性地对储集层进行表征, 又可以利用不同级次表征的结果相互约束和验证, 达到更好地表征储集层的目的(秦国省等, 2015)。研究区东方X气田黄流组一段的单一微相与张佳佳和吴胜和(2019)的7级构型单元水道/朵叶复合体类似, 且考虑储集层分布特征对油田开发生产的影响, 确定了气组微相组合为5级构型单元、小层微相复合体为6级构型单元、单一微相为7级构型单元的构型级次划分方案, 进而对研究区黄流组一段海底扇内部砂体叠置及连通规律进行研究, 以期提高气藏采收率(表 2)。

表 2 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段海底扇储层构型级次划分 Table2 Reservoir architecture classification of submarine fan in the Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea
3.2 构型单元类型及特征

构型单元精细研究是其砂体构型研究的基础(Xian et al., 2017; Liu et al., 2020), 因此在构型单元研究基础上讨论储层构型特征, 才能更准确地把握砂体构型的叠置连通规律。基于单井、测井和地震剖面对研究区构型单元特征研究, 发现该区黄流组一段发育海底扇沉积, 发育中扇亚相水道沉积、堤岸沉积、席状砂及扇缘砂构型单元, 各构型单元特征如下(表 3; 图 2)。

表 3 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段海底扇构型单元特征 Table3 Architecture unit characteristics of submarine fan in the Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea

图 2 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段海底扇构型单元类型及特征
Sm: 块状层理砂岩; Sp: 平行层理砂岩; Sg: 递变层理砂岩; SOD岩性突变面; Sd: 变形层理砂岩; Sr: 沙纹层理砂岩; Sy: 含泥砾砂岩; Sh: 均匀状构造砂岩; Sc: 含泥屑砂岩Fig.2 Architecture unit types and characteristics of submarine fan in the Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea

水道沉积是研究区内Ⅱ b气组常见构型单元类型, 岩性主要为浅灰色细砂岩和粉砂岩, 发育的沉积构造主要有块状层理、平行层理和递变层理, 岩心中可见有不完整的鲍马序列, 常见a、b段; 测井曲线多为箱形, 也可见齿化箱形; 地震反射剖面上显示U形、V形和W形, 中等连续, 强反射特征(图 2-a, 2-b, 2-c), 地震反演中波阻抗值7900~8100 g/cm3· m/s。

堤岸沉积常发育在水道沉积的两侧, 岩性主要为粉砂岩、粉— 细砂岩, 粒度比水道沉积细; 测井曲线呈现齿化箱形与钟形; 地震反射剖面上为楔形、中等— 好连续、中等— 强反射特征, 与水道沉积构成“ 海鸥翼状” (图 2-d, 2-e, 2-f), 规模较水道沉积大。

席状砂是发育于水道沉积和堤岸沉积出口处的席状砂体, 是由垂向加积和向洋盆进积双重作用形成的。在研究区广泛发育, 以细砂岩、粉砂岩为主, 平行层理发育, 偶见生物扰动; 测井曲线显示齿化箱形和指形; 地震剖面上显示出席状、平行— 亚平行、强反射特征(图 2-g, 2-h, 2-i), 地震反演中波阻抗值小于7900 g/cm3· m/s, 单一席状砂宽度374~3220 m, 厚度14~36 m, 宽厚比12.1~89.6。

扇缘砂发育于海底扇的边缘, 岩性主要为粉砂岩, 发育水平层理, 测井曲线显示箱形和齿化箱形; 地震剖面上显示出中等— 差连续、弱反射特征(图 2-j, 2-k, 2-l), 单一扇缘砂宽度513~1712 m, 厚度12~31 m, 宽厚比19.4~60.2。

3.3 构型单元平面展布特征

基于岩心、测井、三维地震等资料, 结合RMS地震属性图(图3-a)、地层厚度图(图3-b)、波阻抗分布图(图3-c)等对研究区构型单元平面展布特征开展研究。地震属性平面存在差异, 中部C-14井附近、B-11井、B-4井及A井区振幅较强, 面积较大, 边部振幅较弱, 水道沉积振幅为5(图 3-a)。从厚度图中可见北西、中部及东南厚度最大, 为2个沉积中心, 北西和中部沉积中心相连, 为1个大的沉积中心, 沉积物规模较大; 而东南的沉积中心相对较小, 沉积物规模较小, 水道沉积厚度大于33 m(图 3-b)。波阻抗分布图显示中部B-11井波阻抗值较低(7900~8100 g/cm3· m/s), 为水道沉积; 扇体边部波阻抗值较高(8400~8600 g/cm3· m/s), 为扇缘砂沉积; 席状砂波阻抗值为7900~8400 g/cm3· m/s(图 3-c)。

图 3 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组地震属性(RMS)(a)、厚度等值线(b)、波阻抗分布(c)与构型单元平面展布(d)Fig.3 Seismic attribute (RMS)(a), thickness contour(b), impedance distribution(c) and plane distribution of architecture unit(d) of the Ⅱ b gas group of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea

PSS3时期广泛发育NW-SE向水道和堤岸, 水道集中发育在北西和中部地区, 2个大的水道带, 分为2期发育(图 3-d)。第一期, 北西地区地层较厚, 蓝江物源细粒物质沉降下来, 发育水道沉积和堤岸沉积, 堤岸切叠水道; 水道沉积充填后顺物源向中心低洼处沉积, 在中部最厚区沉积大型水道带, 延伸至B-11井附近, 内部5个水道叠置关系复杂, 在西南、东北和东南也发育有3个水道和堤岸; 第一期的水道沉积充填后溢出, 顺物源向东南沉积, 形成第二期水道沉积和堤岸沉积。A2井发育堤岸沉积, B-4井附近发育W-E向的水道和堤岸, 规模较大, 东南的NW-SW向水道和堤岸是由第一期的东北方向的水道和堤岸顺物源方向沉积充填形成。外侧以发育席状砂为主, 常见细砂岩、粉砂岩, 海底扇边缘发育扇缘砂构型单元。

3.4 储集层内部砂体叠置样式

依据上述拟定的构型级次划分方案, 在井-震联合标定和构型单元解释的基础上, 利用井-震结合的方法, 开展了研究区黄流组一段海底扇储层构型表征。

由构型单元研究可知, C-14井黄流组一段发育水道沉积、A2井黄流组一段发育堤岸沉积, 以C-14井和A2井为例, 进行单井构型研究。结合构型单元平面展布和地震反演剖面综合分析, C-14井在Ⅱ b气组钻遇1厚层砂, 厚86.2 m, 测井曲线显示箱形, 地震反演剖面上水道沉积内砂体呈层状充填式, 顶部见少量垂向切叠式, 水道沉积与溢出的席状砂砂体波阻抗值明显不同, 表明为不同套砂体, 砂体断开不连通; 席状砂呈楔状, 多期垂向加积, 连续性好; 席状砂与边部扇缘砂弱连通(图 4-a, 4-b)。A2井在Ⅱ b气组钻遇1较厚层细砂岩, 厚15.7 m, 向上岩性变细、为泥质粉砂岩; 测井曲线显示箱形、钟形、漏斗形, 地震反演剖面上水道沉积内砂体呈层状充填式, 两侧的堤岸沉积侧向切叠, 堤岸沉积与席状砂弱联通(图 4-c, 4-d)。

图 4 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组单井构型解剖图(剖面位置见图 3-d)
a— 水道沉积地震反演结果; b— 水道沉积剖面构型; c— 水道和堤岸沉积组合地震反演结果; d— 水道和堤岸沉积组合剖面构型Fig.4 Single well architecture anatomy of the Ⅱ b gas group of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea(see Fig.3-d for profile location)

结合地震波阻抗反演、沉积特征、测井信息, 进行连井砂体构型分析。B-11井黄流组一段发育席状砂, 其东侧发育1个北西— 南东向水道, 规模较大; C-14井黄流组一段发育西南— 东北向水道, 规模较小(图 3)。连井地震反演剖面(图 5-a)显示B-11井波阻抗值低, 为7600 g/cm3· m/s, 东侧规模较大水道沉积的末端与边部席状砂断开不连续, 水道沉积内以垂向切叠为主; C-14井波阻抗值较高, 为8200 g/cm3· m/s, 发育的水道沉积内无明显切割, 以层状充填为主, 与席状砂也是断开不连通, 说明不是同一砂体, 据此作出连井剖面构型图(图 5-b), 席状砂与扇缘砂内部砂体也是呈层状充填。且两井测井相存在差异, B-11井GR曲线为齿化箱形和箱漏复合形, C-14井测井曲线为齿化箱形, 两井测井解释也不同, 证实不是同一砂体。

图 5 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组连井构型解剖图(剖面位置见图 3-d)
a— B-11井— C-14井地震反演结果; b— B-11井— C-14井剖面构型图Fig.5 Architecture anatomy of well connection configuration of the Ⅱ b gas group of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea(see Fig.3-d for profile location)

基于沉积微相的精细刻画, 综合考虑构型单元、砂体构型级次划分、测井和地震反演振幅反射特征对砂体储层构型叠置样式进行分类, 建立了东方X气田中新统黄流组一段Ⅱ b气组储集层内部砂体叠置样式。水道沉积内砂体发育层状充填和垂向切叠2种垂向叠置样式, 以层状充填为主; 堤岸沉积内部砂体为侧向切叠式; 席状砂和扇缘砂内部砂体也以层状充填式为主(图 6)。

图 6 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组储集层内部砂体叠置样式Fig.6 Aggradation of reservoir internal sand bodies in the Ⅱ b gas group of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea

作者主要考虑到以下因素: (1)沉积背景方面, 研究区莺歌海盆地东方X气田中新统黄流组一段Ⅱ b气组为海底扇的中扇远端— 下扇亚相, 重力流能量较弱, 沉积物较细, 以水道沉积和堤岸沉积为主, 水道侵蚀能力较弱, 以充填、沉积作用为主; (2)仅在PS6时期, 因水道充填将满、要消亡时, 出现了小水道垂向切叠; (3)野外露头中, 鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组垂向加积型水道沉积, 以层状充填为主(李华等, 2018; 李华和何幼斌, 2020)。因此, 尽管在理论上还存在水道内部的次级水道斜切及拼接情况, 但本次仍采用水道沉积内部层状充填样式进行储层构型特征研究。

4 储层构型的主要控制因素

储层构型控制因素多样(Clark and Cartwright, 2009; Gong et al., 2016a, 2016b; 陈宇航等, 2017; 梁晓伟等, 2021), 研究区储层构型主要受控于物源供给、地形坡度及重力流流体能量的强弱。

4.1 物源供给

物源可影响构型单元发育的规模及位置, 晚中新世黄流组一段沉积时期, 研究区整体处于相对稳定的浅海环境, 西北部的蓝江三角洲前缘滑塌供源, 沿坡折带由沟槽向陆架内的坳陷运移。中央坳陷的西北部靠近物源, 重力流能量相对较强, 此时以水道沉积发育为主, 水道沉积两侧的堤岸沉积较少发育, 且此时水道沉积规模较大; 远离物源区, 随着重力流能量的逐渐减弱, 此时以堤岸沉积、席状砂和扇缘砂发育为主, 水道沉积规模较小。水道沉积在近物源区与远物源区的宽度与深度之间均呈负相关幂函数关系, 但二者的变化规律不尽相同(公式(1), (2); 图 7)。近物源区水道沉积多为窄厚型, 远物源区水道沉积多为宽薄型, 且有利于堤岸沉积构型单元的发育。顺物源方向发育水道沉积— 堤岸沉积— 席状砂— 扇缘砂构型单元, 以层状充填和垂向切叠式— 层状充填、垂向切叠和侧向切叠式— 层状充填式— 层状充填式内部砂体叠置样式为主要特征。

y1=465.01x1-0.366, R2=0.7257(1)

y2=831.99x2-0.545, R2=0.6506(2)

式中: y1和y2分别为近物源区水道沉积的厚度和远物源区水道沉积的厚度, 单位为m; x1和x2分别为近物源区水道沉积的宽度和远物源区水道沉积的宽度, 单位为m; R2为复相关系数。

图 7 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组水道沉积宽度与厚度的关系Fig.7 Relationship between width and thickness of channel in the Ⅱ b gas group of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea

4.2 地形坡度

地形坡度与构型单元的演化密切相关。研究区地形坡度为0.1° ~2.9° , 0.1° ~1.8° 为缓坡区, 1.8° ~2.9° 为陡坡区。堤岸沉积、席状砂和扇缘砂在缓坡区较为发育, 堤岸沉积坡度与厚度呈正相关性、与宽度呈负相关性。席状砂和扇缘砂坡度极小, 小于0.3° , 堤岸沉积坡度0.3° ~1.8° 。水道沉积多发育在陡坡区, 沉积厚度较大但宽度较小, 厚度随坡度的增加而增加, 而宽度随坡度的增加而减小(图 8)。

图 8 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组水道沉积与堤岸沉积宽度、厚度与坡度的关系Fig.8 Relationship between width, thickness and slope gradients of channel and levee in the Ⅱ b gas group of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea

4.3 重力流能量

研究区中新统黄流组一段重力流能量较弱, 侵蚀过路极少。水道沉积由于重力流能量相对较强, 以充填、沉积作用为主, 迁移及相互侵蚀、切割特征较少见, 内部重力流流态较为稳定, 沉积物浓度较低, 通常内部砂体以层状充填式为主。而对于堤岸沉积来说, 由于重力流能量减弱, 以侧向切叠式为主。席状砂和扇缘砂也主要以层状充填式为主, 但单期砂体厚度较小, 表明重力流能量已经达到最弱。重力流能量较强时, 侵蚀能力强, 水道内部次级水道相互侵蚀、切割, 水道沉积内部砂体以下切式为主(赵晓明等, 2012; 李华和何幼斌, 2020), 该类型水道常见于鄂尔多斯盆地和琼东南盆地等深水环境中, 水道底部可见明显的侵蚀特征, 整体迁移不明显, 沉积物粒度较粗(Khan and Arnott, 2011)。

5 储层构型模式

莺歌海盆地东方X气田中新统黄流组一段Ⅱ b气组发育浅海陆架背景下的海底扇, 主要发育水道沉积、堤岸沉积、席状砂和扇缘砂构型单元。受物源供给、地形坡度及重力流流体能量强弱的影响, 其构型特征自西北向东南存在差异。

在西北近物源位置, 发育第一期水道沉积, 规模较大, 发育一大型水道带, 水道带内部砂体连续且呈层状充填式; 在远物源位置, 发育第二期水道沉积, 且规模减小, 堤岸沉积、席状砂、扇缘砂规模增大。堤岸沉积内部砂体为侧向切叠叠置样式, 水道沉积与堤岸沉积组合内部砂体为层状充填、垂向切叠和侧向切叠的叠置样式, 席状砂和扇缘砂微相内部砂体也呈层状充填。综合上述认识, 最终建立了东方X气田中新统黄流组一段Ⅱ b气组的储层构型模式(图 9)。

图 9 南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组储层构型模式Fig.9 Reservoir architecture model of the Ⅱ b gas group of Member 1 of Huangliu Formation of Dongfang X Gas Field in Yinggehai Basin, South China Sea

6 结论

1)南海莺歌海盆地东方X气田黄流组一段Ⅱ b气组海底扇储集层共发育4种构型单元, 分别是水道沉积、堤岸沉积、席状砂和扇缘砂。水道沉积地震反射剖面上显示U形、V形和W形, 中等连续, 强反射特征; 堤岸沉积测井曲线呈现齿化箱形与钟形, 地震反射剖面上为楔形、中等— 好连续、中等— 强反射特征; 席状砂测井曲线呈齿化箱形和指形, 地震剖面上为席状、平行— 亚平行、强反射特征; 扇缘砂以粉砂岩为主, 测井曲线显示箱形和齿化箱形, 地震剖面具中等— 差连续、弱反射特征。

2)Ⅱ b气组以水道沉积及席状砂发育为主, 分2期发育, 水道沉积整体呈NW-SE向展布。第一期以大型水道带发育为主, 第二期堤岸沉积较为发育, 外侧以发育席状砂为主, 扇缘砂发育在海底扇边缘。

3)储集层内部砂体有3种叠置模式。水道沉积内部砂体以层状充填式为主, 垂向切叠式少见; 堤岸沉积内部砂体为侧向切叠式, 席状砂和扇缘砂也为层状充填式。

4)储层构型受控于物源供给、地形坡度及重力流能量。研究区地形坡度为0.1° ~2.9° , 靠近物源时重力流能量相对较强, 坡度较大, 以水道沉积发育为主; 远离物源区重力流能量减弱, 坡度较小, 以堤岸沉积、席状砂和扇缘砂发育为主。

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(责任编辑 李新坡; 英文审校 徐 杰)

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