文昌15-1油田ZJ1-4油組沉積微相研究

王文升

(中海石油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津塘沽 300452)

文昌15-1構造位于珠江口盆地神狐隆起北部，是一個發育在基底隆起上的披覆背斜構造(圖1)，該構造有南北兩個高點，兩高點軸向為北東東方向[1]。2001年7月在北高點首鉆WC15-1-1井，在新近系ZJ1Ⅳ油組獲高產工業油流，以后陸續鉆探WC15-1-2、WC15-1-3井，除3井在ZJ1Ⅳ油組鉆遇薄油層外，其他井在珠江組均未有油氣顯示。2007年6月，文昌15-1油田投入開發，其中，ZJ1-4油組為油田的主力油層，屬邊水油藏，其儲量占全部石油儲量的88.6%，儲層物性較好，屬高孔中高滲儲層。該油田開發一段時間后，開展沉積微相精細研究，對油藏砂體的展布及儲層非均質性特征認識意義重大。

圖1 文昌15-1油田ZJ1-4油組構造平面圖

1 沉積相標志

1.1 沉積構造

根據文昌15-1油田珠江一段巖心觀察，沉積構造類型主要有以下幾種。

1.1.1 塊狀層理

文昌15-1油田取心段塊狀層理很常見，從宏觀來看，塊狀層理巖心段沉積物中無明顯的構造，層內物質比較均勻，組分和結構上無顯著差異，不顯細層構造。

1.1.2 透鏡狀層理和波狀層理

(1)透鏡狀層理：灰白色或淺灰色砂巖分布于灰色泥巖或粉砂質泥巖中，砂質沉積物呈透鏡狀包裹在泥質沉積物之中，形成“泥包砂”的特征，砂質透鏡體在空間上呈斷續分布，透鏡體大小不一，形態各異，剖面有的扁平狀細長，有的粗短。

(2)微波狀層理：砂層和泥巖層均呈波狀，起伏小，剖面上比較連續。波狀層理是在泥、砂都有供應，而且砂、泥的沉積和保存都較為有利，強、弱水動力條件交替的情況下形成的。

1.1.3 交錯層理

交錯層單層的界面呈波狀或不規則狀，界面或是連續的，或是斷續的，各單層內的紋層可與界面相交，也可與底面大致平行[2-3]。文昌15-1油田發育兩種交錯層理，一種是低角度交錯層理，另一種是雙向交錯層理。

(1)低角度交錯層理：傾角很小，層理近似水平，粒度細，水動力條件較弱。在巖心尺度下易誤認為是平行層理。

(2)雙向交錯層理：雙向交錯層理是由雙向水流作用形成的，一般出現在濱岸環境和潮汐作用較強的環境。濱岸環境由于波浪進退形成雙向水流，高潮能環境由于潮汐作用形成雙向水流。對文昌15-1-1井ZJ1-4油組油砂體做地層傾角測井分析，結果見雙向交錯層理，表明有潮汐流作用。

1.1.4 蟲孔構造

文昌15-1-1井取心段發現有蟲孔構造，蟲孔系統簡單，沒有分枝，為近似垂直層面的單管潛穴。

1.1.5 生物擾動構造

文昌15-1油田發現的生物擾動構造主要在層內，呈斑塊狀，淺色砂質層中暗色泥巖不規則分布。生物擾動構造一般發育在沉積緩慢、水體比較平靜的氧化或弱氧化環境中，而在沉積物快速堆積的環境(如三角洲前緣和濁流環境)生物擾動構造不發育或很少[5]。

1.2 巖石結構及粒度分布

1.2.1 巖石結構特征

根據巖石薄片資料統計，文昌15-1油田珠江一段巖性主要以細砂巖-粉砂巖為主，占到統計資料的65%以上，缺乏粗粒碎屑成分，表明該油田珠江一段沉積時水動力偏弱。

根據巖石薄片鑒定資料統計，該油田巖石碎屑顆粒磨圓度中等，以次棱角狀-次圓狀和次圓-次棱角狀為主，二者占95%以上。

1.2.2 礦物成分和孔隙類型

根據巖石薄片礦物鑒定資料統計，巖石礦物特征如下。

珠江一段下部：巖性以長石石英砂巖為主，少量石英砂巖，主力油層ZJ1-4油組基本為長石石英砂巖。石英占71.1%～100.0%，長石占0%～20.2%。顆粒以點接觸為主，大小比較均勻，黏土雜基含量0%～75%。膠結物以方解石膠結為主，膠結物含量1%～32%,孔隙類型主要以原生粒間孔為主，另有少量粒內溶孔和雜基微孔。

珠江組一段上部：巖性以石英砂巖為主，部分長石石英砂巖，石英占75.9%～100%，長石占0%～16.7%。顆粒大小比較均勻，分選中～好，多呈次棱和次圓狀。顆粒以點接觸為主，黏土雜基含量5%～76%。膠結物以菱鐵礦膠結為主，膠結物含量0%～34.0%,孔隙類型主要以原生粒間孔為主，雜基微孔占有一定比例。

1.2.3 粒度分布特征

(1)粒度概率曲線。根據文昌15-1-A6hp井粒度分析，取心段(ZJ1-4)φ值大于5.0，對應粒級為細粉砂。結合前述巖石薄片鑒定資料，文昌15-1油田珠江一段主要為細粒級沉積為主。

從文昌15-1油田粒度概率曲線類型有兩段式、三段式、不規則型等。根據曲線特征，該油田珠江一段組份以跳躍和懸浮為主，缺乏滾動組份。三段式在是在跳躍組份中出現兩段斜率不同的組份。兩段式細截點一般在3φ左右，對應累計頻率在20%～30%，細尾成分比重較大，表明懸浮成分含量高，代表較低的水動力環境。

(2)C-M圖。文昌15-1油田珠江組一段C-M圖數據比較分散(圖2)，C值介于100～600 μm之間，M值介于15～40 μm之間，表明粒徑和密度隨深度有一定變化，但變化不大，接近均勻懸浮。均勻懸浮的物質主要為粉砂和泥質的混合物，最粗粒度為細砂，碎屑搬運基本不受底流分選。

圖2 文昌15-1油田珠江一段C-M圖

1.2.4 粒度結構參數特征

綜合文昌15-1油田粒度分析資料，該油田碎屑物粒度較細，分選程度中等-差，屬于較低能量環境，對應于潮坪或陸棚環境。

1.3 礦物標志

海綠石形成于遠離大河口的陸棚區，介質條件為弱咸性(pH值7～8)和弱氧化-弱還原的正常海水，水溫10～15℃，深度大于125 m，在寒冷地區，水深30 m就可形成。

黃鐵礦代表強還原環境[4]。文昌15-1油田珠江組一段普遍存在海綠石和黃鐵礦，表明珠江組一段沉積時處于弱還原-還原環境。

1.4 沉積相識別

根據沉積構造、粒度、地層傾角測井、特征礦物等綜合分析，文昌15-1油田珠江組一段沉積具有以下特點：①反映雙向水流作用的雙向交錯層理發育；②波狀層理、透鏡狀層理發育；③見生物擾動構造、蟲孔構造；④常見自生礦物海綠石、黃鐵礦，說明沉積環境相對穩定，不是相對開闊動蕩的淺海環境，是受到潮汐流作用影響的濱海環境；⑤粒度分布比較均一，概率圖跳躍總體發育，斜率大、分選較好，有兩個次總體(波浪的沖刷與回流造成)，粒度分布呈尖峰度、正偏態；判別函數偏海相沉積，粒度分析顯示文昌15-1油田珠江組一段屬于相對低能的海洋環境；⑥砂質較純，砂/泥比高，穩定組分含量高，石英含量超過60%，碎屑含量低，圓度、分選較好，成分和結構成熟度較高。

綜合以上分析，認為文昌15-1油田珠江組一段沉積環境為受波浪和潮汐共同作用、以潮汐作用為主的潮坪沉積環境。

2 沉積微相劃分

按照水動力狀況、沉積物特征，在文昌15-1油田珠江組一段識別出潮上帶、潮間帶、潮下帶三個亞相。潮下帶主要由潮道(或潮溝)、潮汐砂壩砂巖和潮道間泥巖所組成；潮間帶主要由砂坪、泥坪和混合坪組成。

2.1 潮汐水道

潮坪上的潮道水動力變化的幅度較小，故總體粒度偏細，一般從中砂漸變為粉砂或泥質，且多向上變細呈正粒序。潮道砂可發育于潮下坪與潮間坪。文昌15-1油田潮道以細砂巖為主，發育塊狀、波狀、脈狀交錯層理，特征的羽狀交錯層理相對少見，普遍見海綠石和較多生物碎屑。自然伽馬曲線為低幅箱狀、漏斗狀，以正韻律為主，或為復合正韻律，屬多期水道的疊加。

2.2 砂坪

砂坪位于潮間帶的下部，巖性以細砂巖、粉砂巖為主，發育塊狀層理、雙向交錯層理、小型交錯層里、波狀層理、透鏡狀層理。自然伽馬曲線為低幅齒狀箱型或鐘型，伽馬值較潮汐水道高，巖性較潮汐水道細。

2.3 混合坪

混合坪位于潮間帶中部，水動力進一步減弱，巖性為粉砂巖、泥質粉砂巖，見小型交錯層里、波狀層理、透鏡狀層理、水平層理。

2.4 泥坪

泥坪位于潮間帶上部，巖性以粉砂質泥巖、泥巖為主，偶見泥質粉砂巖，見水平層理、塊狀層理。

3 沉積微相展布特征

根據各種沉積微相特征，對鉆遇井目的層段的微相進行劃分，結合地震相特征，確定微相在平面上的組合關系[5-6]。

ZJ1-4油組可進一步細分為上、中、下三段，分別對應于ZJ1-4(1)、ZJ1-4(2)、ZJ1-4(3)層。

ZJ1-4(3)層：鉆遇井揭示的地層主要為泥巖、泥質粉砂巖，自然伽馬呈中高幅度齒狀。工區范圍內主要為混合坪和泥坪，各微相呈近似帶狀分布，北西部為混合坪，南東部為泥坪(圖3)。

ZJ1-4(2)層：該層是文昌15-1油田物性最好的層段，鉆遇井揭示的地層主要為細砂巖、粉砂巖，自然伽馬呈低幅箱型、鐘型。工區范圍內發育潮汐水道、砂坪、混合坪和泥坪微相。潮汐水道自北西向南東延伸至油田1井區，其它微相呈北東-南西向近似帶狀分布，油區內以砂坪為主(圖4)。

ZJ1-4(1)層：鉆遇井揭示的地層主要為泥質粉砂巖、粉砂巖，個別井鉆遇細砂巖，自然伽馬呈中幅度齒狀鐘型。工區范圍內主要為砂坪和混合坪。各微相呈近似帶狀分布，北西部為混合坪，南東部為泥坪(圖5)。

圖3 ZJ1-4(3)層沉積微相 圖4 ZJ1-4(2)層沉積微相 圖5 ZJ1-4(1)層沉積微相

4 結論及認識

(1)文昌15-1油田ZJ1-4油組可以精細分為上、中、下三段，分別對應于ZJ1-4(1)、ZJ1-4(2)、ZJ1-4(3)層。

(2)文昌15-1油田ZJ1-4油組為潮坪相沉積，砂體呈帶狀分布。

在項目研究和文章撰寫過程中得到了中海油湛江分公司勘探開發部有關領導和專家的熱心指導和幫助，特此致謝。

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