古珠江三角洲巖性油藏主控因素分析
——以惠西南地區為例*

丁　琳， 杜家元， 張昌民， 羅　明， 牛勝利， 陳玲玲

(1.中海石油(中國)有限公司 深圳分公司，廣東 廣州 510240； 2.長江大學“油氣資源與勘探技術”教育部重點實驗室,湖北 武漢 430100)

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古珠江三角洲巖性油藏主控因素分析
——以惠西南地區為例*

丁琳1,2， 杜家元1,2， 張昌民2， 羅明1， 牛勝利1， 陳玲玲1

(1.中海石油(中國)有限公司 深圳分公司，廣東 廣州 510240； 2.長江大學“油氣資源與勘探技術”教育部重點實驗室,湖北 武漢 430100)

摘要：在總結珠江口盆地巖性油氣藏勘探歷程的基礎上，指出巖性油藏勘探所面臨的問題主要為有效儲層、有效圈閉及有效充注的識別。針對以上問題，通過古珠江三角洲陸架區域巖性油氣藏勘探實踐，以勘探程度較高的惠西南地區為例，提出了古珠江三角洲巖性油藏的主控因素：“富洼優相控帶”、“兩面分級控砂”、“兩線耦合控圈”、“斷砂順脊控藏”，并指出以成藏為驅動的巖性油藏的連片性勘探是獲得巖性油藏大儲量的關鍵。

關鍵詞：古珠江三角洲； 惠西南地區； 巖性油藏； 主控因素

引用格式：丁琳， 杜家元， 張昌民，等：古珠江三角洲巖性油藏主控因素分析——以惠西南地區為例[J]. 中國海洋大學(自然科學版)， 2016, 46(4)： 96-102.

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進入21世紀,全球盆地勘探目標發生了戰略性轉型, 從以尋找構造型油氣藏為主轉變為以尋找隱蔽的地層巖性型油氣藏為主。地層巖性油氣藏勘探屬于用常規勘探手段難以發現的油氣圈閉類型，以非構造圈閉為主，與地層不整合、巖性巖相變化、儲層物性差異等因素有關。對于構造勘探相對成熟區、勘探領域面臨轉型階段，地層巖性油氣藏勘探是探區勘探發展的重要領域。巖性地層油氣藏比構造油氣藏更具隱蔽性，成藏規律更復雜，在1960—1970 年代有學者認為油氣受烴源巖分布的控制，進而提出了“源控論”[1]，其理論主要運用于大慶及渤海灣盆地，適用于資源評價和區域勘探階段，主要以環洼勘探為原則。后來在研究渤海灣斷陷盆地油氣藏聚集規律時，發現油氣總是分布在二級構造帶中,縱向疊置，成群成帶展布,于是提出 “帶控論”[2],即優選有利的二級構造帶的勘探思路，其理論主要運用于渤海灣盆地的坳陷以及斷陷湖盆，適用于勘探中期，兼顧多層系、多種類油氣藏。21世紀初，隨著地層巖性油氣藏勘探領域的逐漸深入，“相控論”[3]占據主導地位，指出油氣的成藏和分布受有利相帶控制。

珠江口盆地是南中國海的重要含油氣盆地，自投產以來累計生產原油2億余噸，其中80%以上的產量來自古珠江三角洲沉積體系。經過30多年的勘探，珠江口盆地內富烴凹陷中具有一定規模的構造圈閉均已鉆探，新發現油氣藏的儲量也越來越小，為了解決嚴峻的后續儲量接替問題，珠江口盆地勘探思路必須向新領域拓展。勘探實踐表明與巖性圈閉相關的油氣藏占總儲量的50%以上，因此巖性油氣藏是盆地轉型階段最現實、最有潛力的勘探領域之一[4]。到目前為止，珠江口盆地巖性油藏的勘探主要集中在新近系陸架區域，尤以勘探比較成熟的惠西南地區為最[5-7]。

惠西南地區包括珠江口盆地惠州凹陷西南部及東沙隆起(見圖1)。發生在距今10～5Ma的東沙運動引起盆地沉降，同時使東沙隆起持續上隆，造成了新近系古珠江三角洲地層后期抬升，沉積方向由下傾變為上傾，為形成上傾尖滅巖性圈閉提供了有利的構造背景條件。目前，絕大部分的鉆井和在生產的油田都集中在這兩個區域，主要勘探目的層為珠江組的L系列、K系列砂體以及韓江組的H系列砂體，累計生產原油超過1.5×104萬m3，是珠江口盆地油氣富集帶之一。

1古珠江三角洲巖性油藏勘探歷程

珠江口盆地古珠江三角洲巖性油氣藏的勘探從主觀上分為被動和主動進行巖性油氣藏勘探2個階段*施和生，王英民，劉豪，等．珠江口盆地惠州地區中新統地層巖性圈閉形成條件分析及勘探方向預測，內部資料，2005*施和生，杜家元，張昌民，等. 古珠江三角洲體系及地層巖性圈閉勘探潛力研究，內部資料，2010，被動巖性油氣藏的發現主要發生在珠江口盆地構造油氣藏勘探過程中，在開發階段通過鉆井證實的，如位于東沙隆起的HZ32-3油田K22油藏以及HZ26-1油田K08、K30油藏，由此認識到古珠江三角洲體系具備發育巖性油氣藏的地質條件。從2003年開始，隨著周邊富烴凹陷中具有一定規模的構造圈閉鉆探完畢，珠江口盆地開始主動進行巖性油氣藏的勘探，在此時期，主要分為以下3個階段：①2003—2005年為臨摹式巖性油氣藏勘探階段，參照已經發現的巖性油氣藏的構造和沉積特征，通過經驗類比，針對單個圈閉開展相似的巖性油氣藏目標評價，這一時期根據在地震反射剖面上特征與HZ32-3構造K22砂體反射特征相似的特點，鉆探了HZ27-3構造K22層，鉆探結果證實K22層為巖性氣藏，探明儲量23.9×108m3[4]；②2006—2010年為圈閉驅動油氣藏勘探階段，以沉積層序為控制，在區域三級層序格架內搜索地質體，以單個圈閉為核心進行目標評價，隨著老油田滾動勘探工作的深入，在東沙隆起上相繼發現并探明了一批巖性油藏，其中HZ25-8構造的L30up層，獲得日產174m3的工業油流，再次證實了巖性油氣藏是珠江口盆地增儲上產的新領域；③2011年以來為成藏驅動油氣藏勘探階段，在優勢油氣匯聚帶，以區域的砂體上傾尖滅線為控制，針對連片巖性油氣藏分帶成片開展復式目標評價。現今在惠州西南部地區初步形成了HZ26-8—HZ33-1巖性油氣藏連片區、HZ21-1W—HZ21-1巖性油氣藏連片區以及HZ25-8—HZ25-3巖性油氣藏連片區，這3個巖性油藏連片區新增儲量合計6534.51萬m3(見圖1)。

圖1　惠西南地區構造綱要簡圖及地層柱狀圖

根據陸上巖性油藏成功的勘探經驗，巖性油藏一般都成群連片發育[8-13]。古珠江三角洲陸架區域的巖性油藏勘探最終階段也是定位到以連片思維來尋找巖性油氣藏。在本地區，巖性油藏勘探過程中面臨的問題主要有以下幾個方面：①有效儲層的識別。巖性圈閉是由巖性變化形成的圈閉，巖性變化多數表現為漸變特征，儲層物性影響了儲層的儲集空間和有效性。識別既能形成巖性圈閉，又具有優質儲集能力的儲層是能形成有商業產能巖性油藏的基礎，也是當前面臨的一大挑戰；②有效圈閉的落實。地質體不等于巖性圈閉，巖性圈閉既要有儲集空間，又要能形成封堵。勘探實踐表明，純的巖性體對形成圈閉的條件要求很嚴格，必須是在泥巖背景下巖性體四周都有尖滅的條件下才能形成。有構造背景的砂巖尖滅體成為巖性圈閉的可能相對簡單，只需要砂體在上傾方向的尖滅點有效即可形成很好的構造-巖性圈閉；③油氣有效充注的確定。巖性圈閉并不等于巖性油氣藏，巖性圈閉相對的封閉性使得其對油氣充注強度的要求更高，只有處于油氣高充注強度的路徑上的巖性圈閉才具有好的成藏條件。另外，珠江口盆地東部地區目前開發的儲量80%位于新近系上構造層，具有“下生上儲”的成藏特點[14]，分析有效儲層、有效圈閉和有效充注的主要影響因素，才能實現巖性油藏勘探的大連片和大儲量。

針對制約古珠江三角洲陸架區域巖性油藏勘探的問題，筆者以勘探程度較高的惠西南地區為例，結合巖性油藏的勘探實踐，提出了以成藏為驅動的巖性油氣藏連片性勘探的研究思路，在研究過程中從選帶、定砂、識圈和成藏方面系統總結了古珠江三角洲巖性油藏的主控因素。

2古珠江三角洲巖性油藏主控因素分析

2.1 富洼優相控帶

目前，在惠西南地區已發現的巖性油氣藏主要位于東沙隆起區及HZ21-1構造區，東沙隆起北側緊鄰富生烴洼陷HZ26洼，其生烴強度達到1837.6×104t/km2，HZ21-1構造區為繼承性隆起周邊被3個富生烴洼陷所環繞。在研究過程中逐步認識到巖性油氣藏多形成于富烴洼陷周緣，只有在富烴洼陷中，油氣充注能力較強的優勢油氣匯聚區與不同類型的優勢相帶相疊合，才能構成巖性油氣藏形成的有利帶。筆者提出在富烴洼陷的油氣充注指向有利區，尋找分布穩定、儲集物性良好及具備一定封閉條件的沉積相帶為主的巖性圈閉發育區域。

古珠江三角洲沉積時期，總體上為一個海侵背景。隨著海平面上升，三角洲朵葉體隨之發生退覆，研究表明，三角洲前緣相帶是最有利于發育巖性圈閉的優勢相帶。惠西南由南向西分布著HZ26洼、XJ30洼和XJ24洼三個富生烴洼陷，在其周緣已有在生產油田17個，具有豐富的油氣資源。勘探目的層L系列在惠西南以古珠江三角洲平原沉積為主；K系列發育三角洲前緣沉積主要分布在惠西南中部，另外，三角洲前緣沉積前端還大量發育一系列呈北東向條帶狀孤立砂體；在H系列沉積時期，古珠江三角洲前緣沉積主要發育在惠西南西部，中部條帶砂較珠江組時期少。根據富烴洼陷周邊有利于發育巖性圈閉的相帶特點，可將巖性圈閉有利發育帶劃分為3個，惠西南西部的淺層尖滅砂帶、惠西南中部尖滅砂疊置帶以及惠西南東部的條帶砂分布帶(見圖2)。這些能形成尖滅的砂體在垂向上也具有很好的疊置關系，可進行垂向立體式勘探。

圖2　惠西南巖性圈閉有利發育帶

2.2 兩面分級控砂

經典層序地層學認為，三級層序界面對砂體的發育起控制作用，層序界面附近往往是砂體最有利的發育地區[14]，但是，有利的儲集砂體并不一定都能形成有利的巖性圈閉，尋找有利的巖性圈閉發育段不僅要尋找砂巖發育的有利部位，而且應當具備一定的圈閉條件。在含砂率較高的相帶，三級層序界面附近雖然砂巖發育，但由于砂體連續性強，難以發生尖滅，并不利于巖性圈閉的形成，要在海泛面泥巖增多的部位尋找能發生尖滅的砂體，這些砂體由于被泥巖覆蓋，頂封條件好，往往也是巖性油氣藏發育的有利地區，因此，應該在三級層序內部的海泛面附近尋找有利形成巖性圈閉的砂體；在含砂率較低的相帶，雖然具有較好的封閉條件，但儲集砂體不夠發育，有利砂體往往出現在層序界面附近，因此，應當在三級層序界面附近尋找能形成有產能的巖性圈閉的砂體。根據這一規律，提出了“兩面分級控砂”的觀點并在勘探實踐中得到驗證。

惠州25-8油田L30up油藏是一個分布在東沙隆起凸起背景上的巖性油藏，構造整體向西傾，東部高部位靠巖性尖滅線與構造線疊合形成構造-巖性圈閉。分析砂體成因認為，L系列地層砂巖百分含量總體較高，特別在層序界面之上分布的砂體L40厚度較大，橫向分布連續，缺乏砂體尖滅條件，L30up為三級層序內靠近次級海泛面的一套砂體，與之下發育的一系列向盆地方向推進的砂體組L30LOW形成退積關系，由于靠近海泛面，泥巖含量增多，砂體橫向連通性變差，極易發生尖滅，具有形成巖性圈閉的條件，油田內鉆井證實H1和H2井鉆遇到了較厚的L30up砂體，而H3和H4井上則沒有鉆遇到L30up砂體，說明此砂體橫向相變為泥巖(見圖3)。

圖3　HZ25-8油田L30up砂體沉積模式

2.3兩線耦合控圈

古珠江三角洲沉積體系中的巖性圈閉多為構造凸起背景下的構造-巖性圈閉，巖性尖滅線和構造等值線在構造地質圖上的交切是形成巖性圈閉的關鍵，巖性尖滅線與構造等值線的耦合關系決定了巖性圈閉面積。在研究中發現，當巖性尖滅線與構造等值線在構造上傾方向相交時，圈閉的最大范圍為砂巖尖滅線與能構成封閉的最深構造等值線所圍區域；當巖性尖滅線與構造等值線在構造下傾方向相交時，若砂巖尖滅線與構造等值線圍成封閉區域中有凸起時，也可形成構造和巖性的復合圈閉。構造等值線與巖性尖滅線之間的耦合是形成有效巖性圈閉油氣藏的重要因素。另外，若砂體被斷層切割，則巖性圈閉的有效性還取決于斷層面封堵的有效性。

同時，根據沉積體平面分布的特性，注意到砂體的沉積邊界在區域上具有某一個方向的延續性，當砂體沉積邊界與區域上構造背景交切，沿著沉積邊界的不同的構造部位，可疊合成不同的巖性圈閉。在K22砂體的沉積微相圖上可以明顯看到一條沿著北東向延伸的沉積邊界線，也是由砂巖突變為泥巖的相變尖滅邊界，在這條尖滅線上，連片分布了一系列巖性圈閉由南向北依次排列，其中HZ32-3構造是經過鉆井證實的K22巖性油藏，HZ21-1W構造是經過鉆井證實的K22巖性凝析氣藏，HZ26-2E及HZ26-43E構造K22巖性圈閉是未來要鉆探的有利目標(見圖4)。

2.4斷砂順脊控藏

新近系巖性油氣藏具有“下生上儲”的特點，巖性圈閉成藏與油源斷層、砂體以及構造脊等要素有關。油氣的垂向運移主要依靠油源斷裂的發育程度，油氣經油源斷層溝通至新近系之后，其橫向的疏導規律是決定巖性圈閉是否能聚集油氣的重要因素。本文充分參考了陸上巖性油氣藏成功的勘探經驗， 將“匯聚梁”、“構造脊”、“分隔槽”、“發散谷”等概念[15-19]引入到本地區巖性油氣藏勘探研究中，指出臨近富烴洼陷的油氣只能順著“匯聚梁”或“構造脊”等成藏脊向圈閉內運移，處于不同成藏脊之上的圈閉形成的成藏系統也不同，從而形成不同的油水系統，位于成藏脊之上的巖性圈閉才有可能成藏(見圖5)。結合本地區巖性圈閉分布特點，提出了“斷砂順脊控藏”巖性油氣藏成藏模式，同時說明油源斷層的存在是形成“下生上儲”巖性油藏的關鍵；晚期活化斷層和側向輸導的有利砂體控制巖性油藏的有效性，油氣沿構造成藏脊向低勢區的運移匯聚保證了巖性圈閉對油氣的捕獲，形成巖性油氣藏。

圖4　沿K22砂體尖滅線連片分布的巖性圈閉群

3連片巖性油藏實例分析

HZ26-8構造緊鄰HZ26洼富生烴洼陷(見圖1)，位于HZ26洼中深湖相油氣往東沙隆起優勢運移的構造脊上，是惠州油區最有利的油氣聚集區之一。珠江組L系列砂體在HZ26-8地區處于三角洲前緣沉積位置，地層整體向著東沙隆起東部逐漸減薄，L10low沉積體整體呈一個楔形，L系列砂體具備向東尖滅的條件(見圖6)。研究認為，主要目的層L10low發育在海侵體系域，靠近最大海泛界面MFS18.5，同時其也位于一個次級海泛面FS之上，是一套不斷前積的沉積體中的其中一組砂體(見圖5)，沉積微相為遠砂壩，順物源方向逐漸尖滅為泥巖，其巖性尖滅線與西傾的構造線疊合形成一個面積為46.6km2巖性圈閉，在圈閉的局部高點處Z1和Z2鉆井證實L10low為油層，2012年在這一圈閉的低部位鉆探探井Z3及其側鉆井Z4，前者鉆遇油水界面，后者構造位置稍微偏高而鉆遇了油層，且與之前構造高點鉆遇的油層屬于同一油水系統，表明L10low巖性油藏大面積連片分布，計算探明地質儲量732.0萬m3(見圖7)。

圖5　惠西南地區成藏脊控制油氣分布

圖6　L10low沉積體地震反射特征(沿FS面拉平后)

4結論

(1)以成藏為驅動的巖性油氣藏勘探將油氣運移和相帶分析結合，繼承并發展了以前單純以相帶尋找巖性圈閉為目的的勘探方式，針對本地區新近系巖性圈閉“下生上儲”的油藏類型的勘探，具有更實際的勘探指導意義。

圖7　L10low砂體油藏剖面圖

(2)“富洼優相控帶”、“兩面分級控砂”、“兩線耦合控圈”、“斷砂順脊控藏”的勘探思路指出在臨近富烴洼陷、在沉積相帶上具有尖滅優勢區域為巖性油氣藏勘探的有利區帶；有利砂體的分布由層序界面或海泛面控制，與層序或體系域內總體的砂巖百分含量有關；巖性尖滅線和構造線是形成巖性圈閉的兩大重要因素，順著區域性巖性尖滅線，巖性圈閉在平面上可成排分布；通源斷層、橫向疏導砂體及成藏脊的存在是“下生上儲”型巖性圈閉成藏的關鍵因素。

(3)巖性油氣藏橫向上在不同構造位置具有連片分布特征，縱向上在不同的優勢相帶可形成主體式巖性油氣藏勘探區，連片式勘探也是巖性油氣藏形成規模儲量的關鍵。

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責任編輯徐環

Analysis on Main Controlling Factors of Lithologic Reservoir of Pearl River Delta:A Case from Southwest HuiZhou District, Pearl River Mouth Basin

DING Lin1, 2， DU Jia-Yuan1, 2， ZHANG Chang-Min2， LUO Ming1， NIU Sheng-Li1， CHEN Ling-Ling1

(1.Shenzhen Branch of CNOOC, Guangdong 510240, China; 2.The Key Laboratory of Oil and Gas Resources and Exploration, Yangtze University, Wuhan 430100, China)

Abstract:The exploration practices of lithologic reservoirs in the continental shelf of the Pearl River Delta indicated that the problems facing in the lithologic hydrocarbon reservoir exploration of the Pearl River Mouth Basin are mainly the identifications of the effective reservoirs, traps and hydrocarbon charging. In allusion to these problems, the controlling factors of the lithologic hydrocarbon reservoirs in the Pearl River Delta have been concluded based on the dedicate researches about the lithologic reservoirs in Southwest Huizhou district: the most favorite lithologic pool zones can be decided by synthetically considering the rich sag and favorable sedimentary facies together with the favorable structuaral background; the target sandbodies can be decided by the 3(rd) order sequence boundaries and flooding surfaces of different levels when taking different sand content into consideration within a specific 3(rd) order sequence strata, that is to say, if the sand content is high within a 3(rd) order sequence, the pinchout sandbodies are more achievable close to the flooding surfaces of different levels while the sand content is low, the pinchout sandbodies mostly develop close to the 3(rd) sequence boundaries; the lithologic traps are consisted of the pinchout lines of the target sandbodies and structure lines, pure lithologic traps which were totally consisted of pinchout lines or the lithologic traps without the updip structure background are difficult in trapping hydrocarbon; and weather the lithologic traps could form reservoir or not were controlled by the oil source fault which made the hydrocarbon migrate vertically, the permeable sandstones which made the hydrocarbon migrate laterally and the structure ridge which directs the hydrocarbon migration. And also this study proposed that the key of the great lithologic hydrocarbon reservoir is closely attributed to the lithologic reservoir exploration incontinuous distribution driven by the hydrocarbon accumulation.

Key words:Pearl River delta; southwest HuiZhou district; lithologic reservoir; main controlling factors

DOI：10.16441/j.cnki.hdxb.20140437

中圖法分類號：P618.130.2

文獻標志碼：A

文章編號：1672-5174(2016)04-096-07

作者簡介：丁琳(1981-)，女，工程師，從事層序地層及油氣勘探研究工作。E-mail：dinglin@cnooc.com.cn

收稿日期：2015-01-07；

修訂日期：2015-05-19

*基金項目：“十二五”國家科技重大專項“近海隱蔽油氣藏勘探技術(2011ZX05023-002)”項目資助

Supported by the National Major Scientific and Technological Special Project for “The exploration technology of offshore subtle reservoir (2011ZX05023-002)” During the Twelfth Five-year Plan Period