坎波斯盆地X油田Marlim組深水扇彎曲水道形態(tài)表征及其時(shí)空演化

王允洪，黃建軍，劉婷婷，張 銘，孫 帥

(1.中國(guó)石化上海海洋油氣分公司，上海 200120；2.中國(guó)石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010)

0 引 言

在全球深水油氣勘探領(lǐng)域，深水彎曲水道是一種重要的油氣儲(chǔ)層類型，通常具備形態(tài)特征復(fù)雜、空間相互切割疊置等特點(diǎn)。對(duì)于該類儲(chǔ)層，目前的研究主要集中在對(duì)單條深水彎曲水道的靜態(tài)描述，較少針對(duì)深水彎曲水道從近物源區(qū)向遠(yuǎn)物源區(qū)的動(dòng)態(tài)發(fā)育過程和形態(tài)變化進(jìn)行分析，對(duì)不同部位、不同期次的深水彎曲水道的形態(tài)特征變化和疊加方式研究更少[1-8]。為此，以深水彎曲水道發(fā)育較為典型、油氣勘探發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的巴西坎波斯(Campos)盆地X深水油氣田為例，在深水彎曲水道精細(xì)形態(tài)表征的基礎(chǔ)上，深入分析不同部位、不同時(shí)期深水彎曲水道的發(fā)育特征和動(dòng)態(tài)演化過程，并對(duì)其空間疊加特征進(jìn)行分析總結(jié)，為該類型油氣儲(chǔ)層的精細(xì)描述提供了一套有效的研究技術(shù)手段和分析方法，以進(jìn)一步提高該類型油氣儲(chǔ)層描述的精度。

1 地質(zhì)背景

巴西東南海域的坎波斯盆地內(nèi)發(fā)育眾多深水油氣田[9-15]。其中，A深水油氣田以大型深水扇為沉積背景(圖1a)，其主力油氣層上中新統(tǒng)Albacora組及下中新統(tǒng)Marlim組均以深水彎曲水道為主要油氣儲(chǔ)層類型，尤其是下中新統(tǒng)Marlim組，地層厚度大，深水彎曲水道廣泛發(fā)育(圖1b)。

從X油田深水扇發(fā)育的區(qū)域地質(zhì)背景來看，其發(fā)育部位處于深水—超深水區(qū)的大陸架邊緣斜坡位置(圖1a)，X油田深水扇在縱向上主要發(fā)育3個(gè)期次：第1個(gè)期次發(fā)育于地震反射界面CRT與AB210之間，該期次深水扇對(duì)應(yīng)的地層厚度較大(圖1b)，平面上第1期次深水扇的展布范圍較大，自西向東發(fā)育的深水彎曲水道相對(duì)發(fā)育；第2期次發(fā)育于地震反射界面AB210與AB120之間，該期次深水扇對(duì)應(yīng)的地層厚度有所減薄(圖1b)，平面上第2期次深水扇的展布范圍相比第1期次深水扇有所增大,自西向東發(fā)育的深水彎曲水道相比于第1期次發(fā)育規(guī)模明顯增強(qiáng)，表現(xiàn)出多期次深水彎曲水道空間疊置特征；第3期次發(fā)育于地震反射界面AB120與AB110之間(圖1b)，平面上第3期次深水扇的展布范圍明顯縮小，深水彎曲水道的發(fā)育規(guī)模亦明顯減小。

圖1 X油田深水扇發(fā)育背景

2 深水彎曲水道形態(tài)表征及其時(shí)空展布特征

2.1 深水彎曲水道的縱向發(fā)育特征

漸新世至中新世早期Marlim組為深海碳酸鹽沉積，在該套地層中發(fā)育了早期的深水扇，利用相干水平切片技術(shù)可以表征Marlim組地層中深水扇內(nèi)部北西南東向發(fā)育的深水彎曲水道發(fā)育期次(圖2)。

圖2 不同發(fā)育時(shí)期深水彎曲水道形態(tài)特征

早期水道寬度較窄，反映了水道早期能量較弱，遇到的阻力也較大(圖2a、圖3)；隨著時(shí)間的推移，中期水道變得越來越寬(圖2b、圖3)，向兩側(cè)彎曲擺動(dòng)的幅度也越來越大，上游發(fā)育的一個(gè)典型的牛軛狀水道被后期的水道截?cái)?圖2b)，牛軛狀水道的發(fā)育，反映了深水沉積在這個(gè)階段發(fā)育的能量增強(qiáng)。中期水道橫向遷移明顯，在不同的部位部位表現(xiàn)的遷移方向不同，水道上游A處存在一個(gè)明顯的由東向西的遷移(圖2b)，水道中下游B處發(fā)育水道的橫向擺動(dòng)(圖2b)，并且其擺動(dòng)方向由高往低推進(jìn)(圖中紅色箭頭指示)，水道下游C處存在著明顯的由西向東遷移和疊加(圖2b)；水道發(fā)育晚期，水道的彎曲度和水道發(fā)育中期相比大大降低(圖2c、圖3)，主要表現(xiàn)為水道的回填，不發(fā)育左右的復(fù)雜擺動(dòng)。

2.2 深水彎曲水道的橫向發(fā)育特征

不同位置的深水彎曲水道地震反射特征存在差異(圖4a)。在靠近上游位置的1—1’剖面上(圖4b)，水道表現(xiàn)為4期水道的遷移疊加。第1、2、3期水道明顯地表現(xiàn)為從東向西的橫向加積遷移，第2期對(duì)第1期有明顯的切割，第4期表現(xiàn)為水道末期的回充，平面上水道由東北向西南逐級(jí)的遷移非常明顯，無論從剖面上還是平面上都可以看到水道的劇烈切割擺動(dòng);在中游位置的2—2′剖面，主要表現(xiàn)為水道的垂向加積，但晚期水道明顯變寬，從早期到晚期表現(xiàn)為逐步加寬的趨勢(shì)，水道以垂向切割疊加為主(圖4c)；在下游位置的3—3′剖面，比較明顯地展示了水道從西向東的遷移，多期水道向東橫向遷移明顯，平面上呈強(qiáng)烈的S狀彎曲，擺動(dòng)幅度大，垂向上呈向東切割疊置，底部呈U型切割。

圖3 不同發(fā)育時(shí)期水道形態(tài)及其垂向疊加關(guān)系

由圖4可知，1—1′剖面和3—3′剖面在不同位置水道的遷移方向截然相反，而在2—2′剖面上可以看出在水道收窄的部位水道主要表現(xiàn)為垂向加積特征，由于不同位置深水水道的水動(dòng)力性能不同，水道沉積疊加在不同的位置表現(xiàn)為不同的特征，在上游和下游部位側(cè)向遷移明顯，在中游表現(xiàn)為垂向加積。

2.3 深水彎曲水道的空間疊加特征

2.3.1 地震剖面展示的彎曲水道疊加特征

地質(zhì)解釋表明(圖5)，彎曲水道的發(fā)育伴生堤岸沉積和溢岸沉積，隨著時(shí)間和水道的流動(dòng)，水道發(fā)生側(cè)向遷移、切割或加積，早期水道遭后期水道的切割和充填。每一期水道都伴生相應(yīng)的堤岸和溢岸沉積，相伴生的堤岸和溢岸沉積也發(fā)生橫向遷移和切割侵蝕作用。

2.3.2 多期次彎曲水道空間疊加特征

綜合分析不同時(shí)期深水水道譜分解切片特征及剖面疊加特征，認(rèn)為Marlim組水道的發(fā)育分為多個(gè)期次，其空間疊加特征如圖3a所示。由圖3可知：紅色為早期弱能量水道發(fā)育的位置，水道寬度較窄，總體彎曲小(圖3b)；藍(lán)色為中期強(qiáng)能量水道發(fā)育的位置，水道變寬，水道彎曲度增大，水道左右擺動(dòng)幅度大，水道切割、遷移、疊加明顯，并發(fā)育牛軛狀水道和朵葉體，朵葉體為水道決口形成，說明中期水道的能量最強(qiáng)(圖3b)；綠色為晚期水道發(fā)育的位置，水道寬度大，彎曲度變小，擺動(dòng)的復(fù)雜度明顯減小，主要是水道的回充，也表明水動(dòng)力減弱。整個(gè)水道發(fā)育過程水體能量從弱到強(qiáng)，再由強(qiáng)變?nèi)?圖3b)。

圖4 深水彎曲水道不同部位的地震剖面反射特征

圖5 彎曲水道內(nèi)部疊加特征模式

3 結(jié) 論

(1) 研究區(qū)內(nèi)至少發(fā)育3期水道的遷移變化，不同部位表現(xiàn)出不同的沉積特征，有的部位主要表現(xiàn)為側(cè)向遷移，有的部位主要表現(xiàn)為垂向加積，不同部位的水道遷移方向會(huì)發(fā)生截然相反的變化。

(2) 晚期水道對(duì)早期水道具有強(qiáng)烈切割充填作用。早期水道比較窄，中期水道變寬且側(cè)向遷移強(qiáng)烈，晚期水道有后期充填作用，多期水道的切割和充填特征在研究區(qū)表現(xiàn)明顯。

(3) 通過地震特征分析、譜分解技術(shù)、相干切片分析技術(shù)可以有效地表征深水彎曲水道的形態(tài)特征，在精細(xì)刻畫其形態(tài)特征和空間演化分析基礎(chǔ)上，可以提高該類型儲(chǔ)層油藏描述的精度。