文昌A油田主力油組潮坪相劃分及優勢儲層預測

商建霞，薛國慶，袁凌榮，陳 建，葉 苗

（中海石油(中國)有限公司湛江分公司， 廣東湛江 524057）

儲層預測技術應用越來越成熟，但目前該技術與沉積相帶結合不夠緊密，預測結果往往無法體現沉積相帶的差異性[1-3]，尤其是不同相帶間地質條件差異較大的儲層，預測結果將不再具有指導意義。而沉積相是儲層儲集性能差異性的主控因素之一[4]，影響著優勢儲層的分布，因此，分相帶進行優勢儲層預測十分必要。

文昌A油田主力油組為珠江組一段Ⅳ油組（ZJ1Ⅳ），屬濱岸潮坪沉積，下部混合坪發育，上部砂坪發育，屬于受構造控制的層狀邊水油藏，為邊水驅動。經過多年開采，目前已進入高含水期開采階段，含水達89%。受沉積相帶及儲層非均質性的影響，單井產能表現出差異性，但以往對其研究較少，地質認識程度不足，制約油藏下步調整挖潛。本文結合鉆井取心、巖屑錄井、測井等資料，依據不同的巖相組合、外部幾何形態、內部沉積結構和剖面特征，充分利用水平井信息及三維地震數據體對砂體展布及優勢儲層進行刻畫，從而解決制約油田開發效果的兩大關鍵地質因素，即砂體與儲層認識不清的問題，進而改善油田開發效果。

1 區域地質概況

文昌A油田位于中國南海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。該構造沉積了新近系和第四系地層，自下而上水體逐漸加深，為一個持續海進的沉積層序，由下部的濱海相沉積向上部的淺海相沉積過渡。當目的層ZJ1Ⅳ油組沉積時，神狐隆起部分區域已沒入水下，此時海底地形極度平緩、海水很淺，波浪與海底產生的摩擦作用使其能量消耗殆盡，潮能成為主要動力，形成向西北側構造降低的海灣模式，沉積環境具有潮控型濱岸相特征。母巖類型、重礦組合分析表明，物源主要來自北西方向。

2 潮坪相的沉積特征

2.1 巖石學特征

顏色是沉積巖最直觀、最醒目的沉積標志，是判斷沉積環境的重要依據之一[5]。ZJ1Ⅳ油組泥巖顏色主要為淺灰色和灰綠色，說明沉積環境為半氧化-半還原的淺水沉積環境。砂巖中石英含量較高（71%～100%），為中等-高成熟度，符合潮坪相沉積特征；同時砂巖中發育大量的海綠石膠結物，反映了目的層為濱淺海的沉積環境；另外，研究區內發育菱鐵礦膠結物，同樣反映了潮坪沉積環境。

2.2 沉積構造標志

沉積構造能很好地反映沉積環境，具有較好的指相作用。本區發育透鏡狀層理、微波狀層理、生物擾動構造。

透鏡狀層理多發育于砂泥巖互層中，是在潮汐水流作用較弱，泥質比砂質的沉積和保存均有利的條件下形成的。觀察巖心可以發現，取心井透鏡狀層理較為發育，灰色泥巖或粉砂質泥巖中夾有淺灰色砂巖，砂質透鏡體包于泥質層之中，形成“泥包砂”的特征，砂質透鏡體大小不一、形態各異，在空間上常呈斷續分布[6]。

微波狀層理在粉砂巖、泥巖中較為常見，是水體動蕩較弱的產物，由波狀泥層和波痕狀砂層彼此交替而成，而且都是連續的。泥質層不僅完全充填了波痕谷，并且在波痕峰上也形成薄的蓋層。通過研究區巖心觀察可以發現，砂層和泥巖層均呈波狀，起伏小，剖面上比較連續。

生物擾動構造是生物在沉積物表面或內部活動時，使沉積物原生沉積構造受到破壞或發生變形而形成的，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）中生物擾動構造不發育。文昌A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。

2.3 粒度特征

目的層粒度概率曲線以兩段式為主，曲線由高斜率的跳躍和懸浮次總體組成，粒度概率為3～8 φ，跳躍總體含量很少，斜率較高，大于60°；懸浮組分占優勢，含量大于70%，與跳躍組分的交點為4～6 φ，反映沉積時水動力條件較弱、粒度較細。該類粒度概率曲線反映混合坪沉積環境。

3 沉積微相類型及特征

本次研究根據取心段巖心巖性、沉積構造、古生物、粒度特征識別出取心段4種沉積微相類型，結合測井資料及地震資料對非取心段進行沉積微相識別，并總結出各個沉積微相的測井相和地震相特征。

潮道。潮坪上的潮道水動力相對較強，故總體粒度偏粗，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A油田潮坪發育期能量相對較弱，潮道以細砂巖為主，發育小型槽狀交錯層理、平行層理，含較多的海綠石和生物碎屑。自然伽馬曲線呈高幅箱形，由于鉆遇水層，電阻率曲線為中幅度差的低值；中子曲線表現為低值，密度為高值。

砂坪。砂坪主要發育在潮間帶的低潮線附近，巖石類型以細砂巖為主，發育塊狀層理、交錯層理、波狀層理等。自然伽馬曲線呈中高幅箱形，頂底突變接觸。電阻率曲線呈中高幅度差的漏斗形，密度值低、中子值低、聲波時差值高，自然伽馬值較潮汐水道高，巖性較潮汐水道細。

混合坪。混合坪位于潮間帶中部地帶，以粉砂巖、泥質粉砂巖為主，發育波狀層理、透鏡狀層理和小型交錯層理。自然伽馬曲線形態為中低幅指形、弱齒化、頂底漸變，幅度較高的指形曲線多見鈣質膠結。電阻率曲線呈低幅平直狀，沒有幅度差。中子值低、密度值低、聲波時差值低，含油性較差。

泥坪。泥坪位于潮間帶上部高潮線附近，處于低能環境，以泥巖和粉砂質泥巖為主，偶見泥質粉砂巖，見水平層理、塊狀層理。自然伽馬值高、電阻率值低。

4 沉積相空間展布特征

4.1 單井相分析

在本次研究過程中，共觀察兩口井巖心，選取心井段較為完整的一口井進行分析。該井在ZJ1Ⅳ油組取心一筒（深度1356.50～1365.00 m）（圖1）。

圖1 取心井取心段單井相

在深度1356.50～1364.98 m內，巖性主要為灰色含泥質粉細砂巖，自然伽馬曲線為中高幅箱形，電阻率曲線呈中高幅度差的漏斗型，沉積相為砂坪微相。

在深度1364.98～1365.00 m內，灰色粉砂質泥巖夾粉砂質條帶，發育透鏡狀層理，自然伽馬曲線為低幅度指形，電阻率曲線呈低幅平直狀，粒度概率曲線為低截點兩段式，沉積相為混合坪微相。

總體來看砂坪、混合坪沉積微相內砂巖巖性相對較細，為泥質粉砂巖，且泥質含量高，自然伽馬值偏高，電阻率值偏低。

4.2 連井相分析

本次研究分別對本區近東西向及南北向兩條連井剖面進行沉積特征研究。

平面上，順物源方向（東西向）西面發育潮汐水道，東面發育為砂坪微相；垂直于物源方向（南北向）以砂坪、混合坪為主。縱向上，自下而上由混合坪過渡為潮汐水道、混合坪微相。

ZJ1Ⅳ-3小層沉積時期，研究區內大面積發育混合坪微相；ZJ1Ⅳ-2小層沉積時期在構造西面潮汐水道發育規模較大，橫向連續性及縱向繼承性都較好，東面發育砂坪；ZJ1Ⅳ-1小層沉積時期砂坪發育，混合坪較少發育。

4.3 平面相分析

在單井相、連井相分析的基礎上，綜合砂體厚度、地震屬性及地震反射特征，對ZJ1Ⅳ油組三個小層開展沉積微相平面展布特征研究。本次研究考慮了水平井在空間上鉆遇各微相情況，同時結合地震反射特征，在地震剖面上追蹤了混合坪的沉積邊界，最終繪制了各小層沉積微相平面圖。

ZJ1Ⅳ-3小層沉積時期，研究區大面積發育混合坪微相，構造西部局部發育砂坪微相，由混合坪向東南過渡為泥坪，各微相呈近似帶狀分布（圖2）。

ZJ1Ⅳ-2小層沉積時期，構造西部潮汐水道發育規模較大，橫向連續性及縱向繼承性都較好；砂坪分布范圍相對較廣，混合坪在砂坪的外緣分布，規模較小。潮汐水道自北西向南東方向延伸，其他微相呈北東-南西向近似帶狀分布，整體以砂坪為主（圖3）。

ZJ1Ⅳ-1小層沉積時期，砂坪、混合坪微相發育，各微相呈近似帶狀平行于岸線分布，由北西向南東方向依次沉積砂坪、混合坪、泥坪（圖4）。

圖2 ZJ1Ⅳ-3小層沉積微相

圖3 ZJ1Ⅳ-2小層沉積微相

圖4 ZJ1Ⅳ-1小層沉積微相

5 分相帶優勢儲層預測

沉積相帶控制了儲層的巖石成分、結構[7]，但同一沉積相帶卻存在油井、低產油井甚至干井，因此，有必要分相帶開展有利儲層分布預測。

在沉積微相研究的基礎上，針對不同微相砂體，首先明確影響儲層物性的關鍵因素，之后針對性的開展分相帶優勢儲層預測。針對中高滲潮道微相儲層，明確影響砂體物性的主要因素是鈣質層的發育程度，因此，鈣質層不發育的區域則是儲層有利區；而針對砂坪、混合坪低滲透儲層，采用地震分頻解釋的方法進行優勢儲層預測，尋找低滲透區中的“甜點”分布。

5.1 潮道微相優勢儲層預測

潮道砂體若含鈣質，則測井曲線呈現電阻率高值、密度高值、聲波時差低值，巖屑錄井顯示含灰質特征。

結合井點鉆遇情況來看，鈣質層分布與沉積相帶有關：由潮道主體到邊部，灰質含量逐漸增加，儲層物性逐漸變差，例如到了邊部的A1h井，灰質含量增加，導致物性變差，測井解釋為干層。因此潮道主體位置既為鈣質層不發育的區域，也是優勢儲層區（圖5）。

圖5 ZJ1Ⅳ-2小層潮道微相有利儲層預測

5.2 砂坪、混合坪優勢儲層預測

研究區砂坪、混合坪的巖石粒度細、泥質含量高，儲層物性相對較差，為中低滲儲層。采用對低滲透儲層較為適用的時頻分析預測方法，對本區低滲透儲層內優勢儲層進行預測。

首先采用頻譜分解技術，掃描出ZJ1Ⅳ-2小層10～60 Hz的分頻屬性圖，之后通過與井點資料進行相關性分析，優選出50 Hz分頻屬性進行儲層預測，然后在井點約束下，利用分頻解釋結果對 ZJ1Ⅳ-2小層的砂巖厚度及物性分布進行預測。將預測優勢儲層結果分兩類：Ⅰ類優勢儲層的砂體厚度為7.00～14.00 m，孔隙度為23%～27%，滲透率為50×10-3～120×10-3μm2；Ⅱ類優勢儲層砂體厚度為5.00～7.00 m，孔隙度為22%～23%，滲透率為40×10-3～50×10-3μm。

5.3 生產動態驗證

生產井的實際生產狀況表明，上述預測結果與實際生產情況較吻合，位于潮道主體部位生產井的產能要高于潮道邊部受鈣質層膠結部位生產井的產能，砂坪內Ⅰ類優勢儲層生產井的產能要遠遠大于位于Ⅱ類生產井的產能（圖6）。

圖6 不同相帶生產井產能對比

6 結論

（1）在等時地層劃分與對比基礎上，結合井震資料，確定了文昌A油田ZJ1Ⅳ油組三個小層的沉積微相為潮道、砂坪、混合坪、泥坪，整體呈北東-南西向近似帶狀分布。其中ZJ1Ⅳ-2小層砂體最為發育，潮道自北西向南東方向延伸，發育規模較大；砂坪分布范圍相對較廣；混合坪在砂坪的外緣分布，規模較小。

（2）在沉積微相研究的基礎上，采用地震分頻解釋方法，并結合鈣質層的分布對優勢儲層進行分相帶預測，最終明確了潮道、砂坪、混合坪中優勢儲層的分布。其中，鈣質層不發育的潮道主體位置為優勢儲層區，砂坪、混合坪相帶中 I類優勢儲層為有利儲層。