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珠一坳陷文昌组锆石定年物源示踪及其对储层的影响_周凤娟.pdf
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1、第 卷第期 年月非常规油气 引用:周凤娟,丁琳,李晓艳,等珠一坳陷文昌组锆石定年物源示踪及其对储层的影响非常规油气,():,():珠一坳陷文昌组锆石定年物源示踪及其对储层的影响周凤娟,丁琳,李晓艳,张月霞,马永坤,刘冬青,王菲(中海石油(中国)有限公司深圳分公司,深圳 )摘要:为示踪珠一坳陷文昌组砂岩物源,对研究区 口井 个砂岩岩屑样品进行了碎屑锆石 定年分析。结果表明:陆丰凹陷中部及其东部,年龄复杂,年龄谱呈现多峰特征;陆丰凹陷西部及惠州凹陷东部,年龄相对集中,年龄谱主峰值为中生代,另出现了少量古生代、元古代和太古代年龄;惠州凹陷中部及以西所有凹陷,年龄集中,呈现出中生代单峰的特征。对比沉积
2、区与潜在物源区的锆石年龄谱系,推测珠一坳陷文昌组物源东西有差异,东部以中生代沉积岩为主,西部以中生代花岗岩为主,种母岩混合区在陆丰凹陷西部和惠州凹陷东部。不同母岩类型成岩演化路径的差异,形成物性迥异的储层,中生代沉积岩提供物源,较易形成原生孔发育的低孔中渗或中孔中高渗优质储层;中生代花岗岩提供物源,较易形成混合孔隙发育的低孔特低渗、中孔低渗特低渗储层;种母岩混合区形成的储层介于上述两者之间。这些认识揭示了珠一坳陷文昌组储层差异的根本原因,同时也为珠一坳陷文昌组优质储层预测提供新的指导方向。关键词:锆石定年;物源示踪;储层;珠一坳陷;文昌组中图分类号:文献标识码:,(,):,;,收稿日期:基金项
3、目:中海石油(中国)有限公司科技联合攻关项目“珠一坳陷不同构造带古近系有效储层发育机理及分布预测”()第一作者简介:周凤娟(),女,硕士研究生,研究方向为沉积储层。:年月周凤娟等:珠一坳陷文昌组锆石定年物源示踪及其对储层的影响 ,;,:;引言随着新近系勘探程度的提高,古近系文昌组逐渐成为珠江口盆地珠一坳陷的重点勘探领域。研究表明,储层物性是决定文昌组勘探能否取得商业成功的重要原因,由于文昌组储层埋深普遍超过 ,陆相沉积环境复杂多样,且在漫长的埋藏过程中经历了复杂的成岩作用,导致储层物性非均质性强。前人对珠一坳陷陆丰南地区和惠州西南地区文昌组储层主控因素方面开展过一些研究,认为优质储层具有高成分
4、成熟度、高结构成熟度、低杂基含量以及大孔喉等特点,大物源、远搬运及优相带是优质储层形成的基础,低地温、烃类充注及有机酸溶蚀等因素导致弱中压实作用、弱胶结作用以及强溶蚀作用,最终形成优质储层。但不同次洼或相似沉积条件下,存在储层特征及物性差异明显的问题,比如同是辫状河三角洲前缘水下分流河道储层,东部陆丰凹陷文昌组优质储层较发育,具有石英含量高、粒间孔发育、物性好及测试产能高的特点;而中部惠州凹陷优质储层欠发育,具有长石含量较高、溶蚀孔隙发育、物性较差及测试没有商业产能的特点。前人对珠一坳陷文昌组物源方面的研究甚少,该研究以锆石 定年为主要技术手段,首次对珠一坳陷不同次洼文昌组母岩类型进行定性半定
5、量示踪分析,探究不同母岩类型对储层特征及物性的影响,揭示陆丰凹陷和惠州凹陷文昌组储层差异的根本原因,以期对珠一坳陷不同地区文昌组甜点储层的预测提供新的指导方向。区域地质背景珠一坳陷位于珠江口盆地北部浅水区,水深小于 ,面积约 ,呈北东东走向,自东向西分布陆丰凹陷、惠州凹陷、西江凹陷(西江主洼、番禺洼)和恩平 洼等,如图所示。珠一坳陷具有下断上坳、下陆上海的双层结构,古近系文昌组对应裂陷幕。文昌组沉积时期边界断裂活动强烈,物源区与沉积区古地貌高差大,珠一坳陷各次洼分割性强,物源主要来自于近源的盆内低隆起或低凸起,发育辫状河三角洲、扇三角洲、近岸水下扇以及湖底扇等沉积砂体。潜在源区地层岩性及年龄特
6、征 潜在源区残留地层岩性特征前人区域研究成果表明,目前珠一坳陷残留的前古近系地层为中生代,说明古近系文昌组潜在物源最老为前古近系中生代地层。从目前钻遇前古近系的井来看,岩性主要为花岗岩,其次为沉积岩,局部发育火山岩、火山碎屑岩和变质岩。前人综合前古近系已钻井的岩性特征、地震相特征和重磁特征等,对珠一坳陷前古近系残留岩性平面分布特征进行研究,结果表明花岗岩分布范围最广,恩平 洼、西江凹陷、惠州凹陷以及陆丰凹陷北部均以花岗岩为主;在陆丰凹陷东南部发育较大面积中生代沉积岩基底;火山岩在各个凹陷均有零星分布,面积较小;而变质岩基底仅非常规油气油气勘探 图珠一坳陷构造区划、取样位置及地层柱状图 ,在陆丰
7、某井处出现,其原岩为花岗岩。潜在源区残留地层年龄特征通过对“十二五”国家重大专项中 口井 个前古近系样品的锆石 定年数据收集并分析,发现样品主要分布在盆地周边凸起隆起上,下面对不同岩性年龄特征进行统计。图井花岗岩锆石 定年谐和图 花岗岩花岗岩在珠一坳陷前古近系广泛发育,花岗岩样品的锆石无色透明或略带褐色,震荡环带较为明显,边缘平直,部分边缘不规则。每个样品锆石分析点数据均落在谐和线上或附近形成了一组年龄,如图所示。其 加权平均年龄为()(),该年龄代表花岗岩侵入体的形成时 代。统计所有前古近系花岗岩的锆石 年龄,以 和 两期为主,如图所示。表明珠一坳陷前古近系主要受到晚侏罗世和早白垩世两期岩浆
8、侵入的影响。图珠一坳陷前古近系花岗岩锆石 定年统计图 沉积岩结合地震资料及已钻井钻探结果,珠一坳陷的沉积岩基底主要分布在东南部,对东部陆丰凹陷 井沉积岩基底进行碎屑锆石 定年分析,如图所示。结果显示最年轻的碎屑锆石年龄为 ,进一步证明了为中生代沉积岩基底。锆石年龄复杂,从新生代到太古代均有分布,年龄谱具有多峰特征,主峰值为 和 ;说明沉积岩基底的物源主要来自古生代地层,同时受到中生代岩浆活动的影响。年月周凤娟等:珠一坳陷文昌组锆石定年物源示踪及其对储层的影响图 井中生代沉积岩锆石 定年统计图 火山岩火山岩在各个凹陷均有零星分布,面积较小。统计表明珠一坳陷火山岩形成时间有期,如图所示。通过图可以
9、看出,始新世约为 、始新世约为 、早白垩世约为 ,其中以始新世(约为 )为主,表明珠一坳陷新生代一期重要的火山活动。图珠一坳陷火山岩锆石 定年统计图 变质岩珠一坳陷钻遇基底变质岩的仅有陆丰某井,岩性为云母斜长片麻岩,锆石 年龄为(),推测为中生代侏罗世花岗岩变质形成。珠一坳陷沉积区文昌组碎屑锆石 年龄特征该研究进行碎屑锆石 定年分析的砂岩岩屑样品分布在珠一坳陷个沉积区(如图所示),砂岩相带为辫状河三角洲前缘、扇三角洲前缘,层位为古近系文昌组。其中陆丰凹陷共口井 个样品,西部、中部和东部各口井;惠州凹陷共口井个样品,分布在西北部、中部和东部;西江主洼共口井个样品;番禺洼口井个样品;恩平 洼口井个
10、样品。锆石 定年分析在同济大学海洋地质国家重点实验室完成。分析原始数据经过预处理并计算谐和度,选取谐和度误差在 的锆石 年 龄,并 根 据 ()方法绘制锆石年龄谱图 。经过处理共计获得 个谐和年龄,如图所示。其中 的锆石 值大于,且显微镜下锆石 图显示岩浆生长振荡环带明显,说明样品锆石以岩浆成因 为 主,其 年 龄 结 果 可 以 指 示 锆 石 的 结 晶年龄。图珠一坳陷文昌组砂岩碎屑锆石 定年谐和图 陆丰凹陷文昌组碎屑锆石 年龄特征陆丰凹陷文昌组取样点处于辫状河三角洲和扇三角洲前缘相带,主要物源方向为周边陆丰中低凸起、陆丰东低凸起、惠陆低凸起以及东沙隆起。图所 示 为 陆 丰 凹 陷 文
11、昌 组 砂 岩 碎 屑 锆 石 年龄谱图,图中为年龄点个数。陆丰凹陷中部(如图 图 所示)及东部(如图 图 所示)锆石年龄复杂,不同时代的年龄均有分布,锆石年龄谱图具有多峰特征,其中较年轻的锆石和较老年代的锆石峰值较低,主峰值为 ,次峰值为 。这个地区锆石年龄谱特征相似,说明物源具有相似性。非常规油气油气勘探 陆丰凹陷西部锆石年龄相对简单(如图 图 所示),年龄谱主峰为中生代 ,和 ,次峰较低为 ,更老的年龄很少,说明陆丰凹陷西部物源成分较单一。图陆丰凹陷文昌组砂岩碎屑锆石 年龄谱图 惠州凹陷文昌组碎屑锆石 年龄特征惠州凹陷文昌组取样点处于辫状河三角洲和扇三角洲前缘,主要物源来自惠西低凸起和东
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