珠江口盆地陸豐13-1油田古近系恩平組突破及其重要意義＊

羅東紅 梁 衛 李熙盛 鄒信波 李 彬 侯月明 劉偉新 張 偉

(中海石油(中國)有限公司深圳分公司)

陸豐13-1油田位于中國南海珠江口盆地陸豐凹陷南部惠陸低凸起,其新近系油藏于1993年10月投入開發,截至2008年7月底,已經歷了15年共8批次的地質油藏綜合研究及開發方案調整,累計產油達1098.6萬m3,采出程度48.25%,取得了很好的開發效果。目前該油田新近系油藏開發已進入特高含水期,油田綜合含水超過96%,受液處理能力限制,油田產量呈自然遞減趨勢。陸豐13-1油田在珠江口盆地東部具有一定的代表性。為了解決珠江口盆地東部新近系油藏目前產量低、產量遞減快、剩余潛力小、措施調整難度大等問題,探索老油田增儲挖潛的思路與方向,提出向周邊構造、向深層油藏“滾動勘探開發、三維擴儲、立體挖潛”的策略,充分利用油田現有生產設施,一方面在平面上最大可能動用新近系主力油藏,繼續挖掘剩余油富集區和周邊構造潛力,另一方面在縱向上尋找新的開發層系,從而達到高效開發油田和提高油田采收率的目的。

為了推動立體開發策略的實施,提出以陸豐13-1構造帶為重點,對陸豐凹陷構造演化、沉積演化、油氣運移及成藏規律進行深入研究,并通過地震地層學研究、構造演化史分析、成烴特征分析、油氣運移及成藏規律研究,揭示凹陷從古近系到新近系構造高點的“漂移”規律和成藏組合規律,從而指導立體開發,達到增儲挖潛的目的。

1 構造高點“漂移”規律研究

惠陸低凸起位于珠江口盆地珠一坳陷,沿NW—SE向呈條帶狀展布,其東北側和西南側分別為陸豐凹陷及惠州凹陷(圖1)。惠陸低凸起東段已發現陸豐13-1和陸豐13-2油田以及陸豐14-2、陸豐14-3、惠州18-1含油構造。

陸豐13構造帶為一披覆式沉積構造帶,軸向呈NWW向展布。該構造帶上的構造多為繼承性構造,從基底到珠江組都有表現,構造形成時間較早,在文昌組沉積后期受珠瓊運動二幕的影響褶皺隆升形成,恩平組下部地層超覆沉積在文昌組之上。

圖1 惠陸低凸起區域位置圖

圖2 陸豐地區某地震測線構造發育史剖面

陸豐地區古近系的發育大致經歷了2個時期,即文昌組與恩平組沉積時期的快速沉降期和珠海組沉積時期的整體緩慢沉降期(圖2)。陸豐13-1構造發育可進一步劃分為4個時期:①繼承性發育期(18 M a以前)。珠江組沉積晚期以前,地層在早期斷陷盆地隆凹背景上填平補齊,具有披覆背斜特征。②快速發育期(18～16 Ma)。珠江組沉積晚期,在右行離散走滑應力下,基底斷裂再次活動,向上斷開珠江組地層,陸豐13-1構造快速發育。③穩定埋藏定型期(16～10 M a)。韓江組沉積晚期(或粵海組沉積早期),在相同應力環境下,部分基底斷裂第二次活動,向上斷開韓江組地層,珠江組頂部層間斷層發育,陸豐13-1構造得以強化并定型。④調整改造期(10 Ma～現今)。萬山組沉積晚期,陸豐13-1構造區表現為弱張性應力特征,東強西弱;同時在差異壓實(或局部壓扭應力)作用下,陸豐13-1構造整體向南掀斜,從古近系深層到新近系淺層構造高點由東南向西北方向“漂移”(圖3),淺層卷入褶皺變形,整體構造幅度有所加強,從而形成現今的構造面貌并呈現出構造高點有規律“漂移”的特點。

圖3 陸豐13-1油田構造剖面圖(示構造高點“漂移”)

陸豐13-1油田由淺至深各層均有自圈構造,已有LF13-1-1、LF13-1-2井鉆遇恩平組油層,其中LF13-1-1井鉆遇4.2 m油層,中間存在2.8 m鈣質夾層。根據構造高點“漂移”規律研究結果認為,作為主探新近系構造高點的直井LF13-1-1井雖然鉆遇古近系恩平組油層,但該井沒有鉆遇古近系構造高點(圖4)。分析認為,古近系構造高點應該位于LF13-1-1井的東南方向(圖5)。

圖4 陸豐13-1構造連井剖面

圖5 陸豐13-1油田構造疊合圖

2 成藏模式分析

2.1 儲蓋組合條件

依據沉積學理論,儲、蓋層的分布與沉積環境有關,物源方向和水動力條件是砂、泥巖分布的主要控制因素,因此恢復古地理環境和分析物源方向及水動力條件是研究儲蓋組合條件的基礎。

文昌組沉積早期,陸豐13構造帶位于遠岸的開闊水域,以遠源沉積為主,泥巖沉積較為發育;文昌組沉積末期,陸豐13構造帶仍遠離湖岸,水域開闊,泥巖沉積也較為發育。因此,文昌組以泥巖沉積為主。

恩平組沉積中期,陸豐13構造帶位于湖心島部位,大部分區域沒有接受沉積,少量沉積以粗碎屑為主,儲層物性較好;恩平組沉積末期,陸豐13構造帶遠離海岸,以泥巖沉積為主。

惠陸低凸起已有3口井鉆至古近系恩平組,較為全面地揭示了恩平組及其以上地層的砂、泥巖分布情況。

HZ18-1-1井:珠海組砂巖發育,其間夾有2套薄層泥巖,泥巖最大單層厚度約8 m;恩平組上段泥巖發育,下段砂巖發育。

LF13-2-1井:珠海組為砂、泥巖互層,上段以砂巖為主,夾有2套泥巖層,下段以泥巖為主,夾多套砂巖層;恩平組砂、泥巖基本兩分,上部以泥巖為主夾薄層砂巖,下部以砂巖為主夾薄層泥巖。

LF13-1-1井:珠海組上段基本為砂巖層段,下段砂巖層中夾有2套泥巖層,泥巖最大單層厚度約20m;恩平組頂部泥巖發育,下段以砂巖為主(圖6)。

圖6 惠陸低凸起區古近系連井地層對比剖面

分析認為,惠陸低凸起古近系存在3套儲蓋組合,自上而下分別為恩平組內部儲蓋組合、文昌組內部儲蓋組合及前第三系潛山儲蓋組合,其中恩平組內部儲蓋組合以本組砂、礫巖為儲層,以本組泥巖為蓋層,尤其是SQ6、SQ5層序泥巖較發育,儲蓋匹配條件較好。L F13-1油田所在地區恩平組儲蓋層發育區預測結果如圖7所示。

圖7 陸西/惠東/惠北半地塹區恩平組儲蓋層發育區預測圖

通過對陸豐13-1油田恩平組油層進行相對波阻抗分析和地震波形分類屬性研究,發現該層砂體具有呈北東向和北西向2個方向展布的特征(圖8、9),儲蓋組合與構造條件匹配良好,滿足成藏條件。

圖8 陸豐13-1油田恩平組2900層相對波阻抗切片圖(紅色區代表儲層發育區)

圖9 陸豐13-1油田恩平組2900層波形分類屬性圖(綠色區代表儲層發育區)

2.2 油氣運移與成藏

惠陸低凸起東段北側為陸豐13洼,南側為陸豐21洼,具有北斷南超的殘留半地塹結構特征,邊界斷層活動屬于早強晚弱型,地球化學分析表明其油源均為文昌組中深湖相烴源巖。陸豐13洼主要烴源巖為文昌組中深湖相泥巖,沉積厚度2200 m,面積549 km2,生烴量達52.9×108t,屬于“厚文昌、薄恩平”型[1],已被證實是珠江口盆地最富生烴洼陷之一;陸豐21洼也屬于“厚文昌、薄恩平”型,但文昌組主要為濱淺湖相泥巖沉積,雖具備一定生烴潛力,但生烴強度有待證實。油氣運聚模擬分析認為,陸豐13洼在10 M a以后生成了大量的油氣,惠陸低凸起上聚集的油氣主要來自陸豐13洼。

油氣運移受水動力條件和地層壓力條件制約,其中首次運移是烴源巖生成的油氣隨地層水的排替并由地層內部的高壓區向低壓區運移,而二次運移是油氣沿輸導層向凹陷周緣的隆起帶運移,或沿開啟性斷層向上覆地層運移。分析認為,陸豐地區各生烴凹陷油氣首次運移為珠海組沉積末期至韓江組沉積早期,二次運移為韓江組沉積末期至粵海組沉積時期。由于烴源巖首次排烴時期南海拉張斷陷活動基本結束,惠陸低凸起上斷層活動基本處于停滯期,大多數斷層不具有運移通道的作用;也就是說,惠陸低凸起區油氣首次運移只能是向生烴凹陷內部的洼中隆或生烴凹陷周緣的隆起帶運移,此時期處于陸豐13生烴凹陷周緣的惠陸低凸起上的儲層發育帶是最有利的古近系油氣聚集區。而在東沙運動期間,惠陸低凸起區晚期斷層發育,部分早期斷層也重新活動,這給油氣二次運移提供了條件,大量油氣沿斷層向上覆地層運移,此時期斷層兩盤儲、蓋條件具備的新近系局部圈閉才成為有利的油氣聚集區。

由此可見,深層構造活動與陸豐13-1油田區油氣運聚具有良好的時空配置關系,陸豐13-1構造在韓江組沉積晚期就已穩定定型,早期油氣可通過對接砂體直接由北向南充注,或者在晚期構造活動中沿斷層向上調整充注,成藏的關鍵時刻主要是在韓江組沉積晚期,此時期構造已定型,油氣開始大量充注(圖 10)。

圖10 陸豐13-1構造油氣運移模式示意圖

在惠陸低凸起東段的勘探過程中,惠州18-1、陸豐14-2、陸豐14-3構造古近系珠海組及恩平組油氣顯示活躍。分析認為,陸豐13-1深層構造處于油氣運移的有利方向,其圈閉形成和油氣運移聚集時期匹配良好,完全可以捕獲油氣形成油氣藏。

油源對比及油氣運聚模擬結果表明,惠陸低凸起古近系油氣聚集具有“單源供烴、緩坡短軸運移、近洼成藏”的特征。

3 古近系恩平組突破的重要意義

基于陸豐13-1油田深淺層構造高點“漂移”認識的突破和成藏模式的深入分析,LF13-1-9PH井在深層古近系恩平組取得了重大突破。LF13-1-9PH井在深層鉆遇多個油藏,從地質和油藏角度出發,考慮鉆遇儲層物性、油層厚度和規模,對油層厚度較大的恩平組油藏進行射孔以獲取油藏產能,對油層厚度較小的其他油藏則將采取自下而上補孔上返的開發策略。

LF13-1-9PH井于2010年3月11日采用深穿透方式射孔投產(射孔密度40孔/m),射開恩平組砂層厚度25.5 m,共3層,成功率均為100%。投產初期油嘴28/64 in,井口壓力180 psi,日產液1379 bbl,日產油1378 bbl,不含水。

截至2010年4月7日,LF13-1-9PH井試生產27天,累積產油 2.8×104bbl,平均日產油 1089 bbl,不含水,且電泵傳感器監測數據表明地層供液穩定,這不僅表明陸豐13-1油田古近系恩平組油藏具有重大商業價值,而且也證實古近系油藏同樣可以取得良好的開發效果,這對于推動珠江口盆地其它古近系油田的開采具有非常重要的意義。

良好的儲蓋組合及其與構造的有效配置是陸豐13-1古近系成藏的關鍵,陸豐13-1油田古近系成藏模式值得重視。首先,惠陸低凸起的油源主要來自于陸豐13洼文昌組中深湖相泥巖,油氣運移距離有限,因此,要想在深層獲得發現,構造距離洼陷不能太遠;其次,儲蓋組合及其與構造的配置要好,陸豐13-1地區恩平組主要發育 SQ 5、SQ6兩個層序,且分布穩定,具有較好的儲蓋條件。

陸豐13-1油田古近系恩平組的突破,不僅為老油田持續開發提供了保障,同時也可為其它老油田的增儲挖潛提供借鑒。陸豐13-1油田古近系恩平組突破實踐中所總結出來的向深層油藏“滾動勘探開發、三維擴儲、立體挖潛”的策略,可以充分利用本油田現有的生產設施,較好地達到高效開發油田和提高油田采收率的目的,也必將推動南海東部地區新一輪的勘探高潮。

[1] 陳長民.珠江口盆地東部石油地質及油氣藏形成條件初探[J].中國海上油氣(地質),2000,14(2):73-83.