海上油田薄儲層沉積期次解剖及開發意義
——以惠州油田L油藏為例

鄧永輝，戴建文，王 華，衡立群，楊 嬌，潘雪徵

(中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣東深圳 518000)

惠州油田位于中國南海珠江口盆地東沙隆起西北斜坡，靠近惠州凹陷南側，是南海珠江口盆地首個投入開發的以構造-巖性油藏為主的中型油田。主力層L油藏位于珠江組，為薄層巖性油藏，儲量占油田總地質儲量的86%，該油藏的開發效果直接決定了整個油田的開發效益。

L油藏儲層巖性為細-粗粒長石巖屑砂巖，分選差，磨圓度為次棱-次圓狀。鉆井結果顯示，該油藏最大儲層厚度約13 m，最小厚度僅2 m，平均厚度不到8 m，儲層厚度薄、橫向變化快、內部非均質性強。近年來，隨著該油藏開發程度的不斷提高，出現了老井生產含水率不斷上升、油藏壓力迅速下降、注水井注水受效范圍難以精細控制等一系列生產問題，現有的儲層地質認識已經無法滿足油藏生產的需求。因此，在前人對惠州凹陷珠江組區域地質研究的基礎上，通過分析L油藏儲層沉積物源、水動力特征及沉積微相類型，進而基于井震結合的研究方法，對儲層沉積期次進行精細解剖，明確儲層沉積演化規律，落實油藏內部儲層砂體結構特征，為油藏后續的注水開發調整提供地質依據。

1 儲層沉積特征

珠江組沉積時期惠州凹陷南側處于古珠江三角洲前緣-東沙隆起濱岸物源體系沉積環境，沉積物源主要來自于西北部古珠江三角洲沉積體系，局部受東南部東沙隆起濱岸物源沉積影響[1-2]。L油藏儲層厚度薄、分布面積廣、鉆井資料有限，截止目前，從未開展過精細沉積物源及沉積微相研究，對于古珠江三角洲物源與東沙隆起濱岸物源體系在該區域的沉積貢獻差異認識較少。文中從儲層巖石學、巖石粒度結構、巖心及測井特征入手，對L油藏沉積物源、水動力及沉積微相進行全面梳理，以期提升對該油藏儲層沉積特征認識的深度與精度。

1.1 儲層巖石學特征

惠州油田西部、中部、東部及南部5口井14個樣品巖石組分分析數據結果顯示，不同區域儲層巖石組分具有一定的差異性(圖1)：油藏中部1、2井主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，2井發育少量長石石英砂巖及巖屑石英砂巖；南部P1井樣品中石英礦物含量普遍超過75%，較北部1、2井明顯增加，主要為長石石英砂巖；西北部P2井則主要為長石砂巖，石英及巖屑含量較中部區域明顯減少；東部4井與其他井巖石組分特征差異較大，石英礦物含量超過80%，全部為石英砂巖。

平面上不同位置巖石組分存在差異，說明油藏西部、中部及東部儲層形成于不同沉積期次的三角洲朵體。礦物組成的差異，主要由不同期次三角洲朵體的沉積規模、水動力條件及物源搬運距離造成。4井樣品礦物組成與油田主區截然不同，表現為石英含量高，雜基含量少的特征，與濱岸物源沉積體系成分成熟度高的組分特征一致[3]，推測其為東沙隆起濱岸沉積物源的北部分支。據此認為，L油藏主區物源主要來自北部古珠江三角洲沉積體系，東部4井區物源來自于東沙隆起濱岸沉積體系。

1.2 巖石粒度結構特征

沿順物源方向選取相距約2 500 m的兩口井巖石粒度分析數據繪制巖石粒度概率圖，分析平面上不同位置沉積水動力特征。靠近古珠江三角洲物源區的P2井樣品粒度概率曲線為兩段式(圖2a)，主要發育懸浮次總體和跳躍次總體，缺乏滾動次總體，代表三角洲前緣水下分流河道水動力特征。東南部遠離古珠江三角洲物源的P1井樣品巖石粒度概率曲線則以跳躍次總體為主，缺乏懸浮次總體，發育少量滾動次總體(圖2b)，代表一種相對的強水動力環境，說明其沉積受海洋水動力影響較大，波浪潮汐作用明顯加強。L油藏處于河流、波浪與潮汐交互作用的沉積環境，沉積水動力條件的復雜多變性導致儲層橫向快速相變。波浪潮汐作用的強烈改造使得油藏內部儲層橫向連續性優于常規的以河流水動力為主的三角洲前緣沉積體[4]。

圖2 L油藏巖石粒度概率曲線

1.3 巖心微相特征

巖心觀察是認識地下儲層沉積特征的最直接手段。為了落實L油藏發育的沉積微相類型及平面變化規律，本次研究分別選取油藏中部、南部及東部三口井鉆井取心進行對比分析。

L油藏儲層巖心發育了豐富的沉積構造，包括發育于河道底部的沖刷面、正粒序結構、層理等多種沉積構造類型(圖3)。北部2井巖心可見多期正韻律沉積構造疊置發育，代表了多期水下分流河道沉積；南部P1井巖心則發育明顯的反粒序結構，為典型的河口壩沉積特征；東部4井巖心可見大量石英顆粒，巖石粒度整體偏粗，膠結較差，比中部2井巖性疏松，層理不明顯，表現出與主區截然不同的沉積特征。巖心對比分析表明，L油藏在平面上存在明顯的沉積相變，油田主區主要受古珠江三角洲河流水動力控制，發育三角洲前緣水下分流河道沉積微相；南部遠離物源，同時靜水頂托效應明顯加強，主要發育以河口壩為主的三角洲前緣末端沉積；東部4井區儲層在巖石組分、巖石粒度與主區截然不同，屬于東沙濱岸沉積體系物源向北延伸的遠端分支。

圖3 L油藏巖心照片

2 儲層沉積期次解剖及演化規律

沉積期次解剖是利用巖心、測井及地震等資料，在沉積學與層序地層學指導下，根據沉積體形成的時空關系對其進行分期次刻畫，再現其沉積演化過程[5-7]。開展儲層沉積期次解剖，可以在以平面刻畫為主的沉積微相二維表征基礎上，進一步落實沉積體在空間不同位置的疊置關系，進行沉積特征三維刻畫，更真實地重現沉積演化過程，提升油藏內部儲層結構特征的研究精度[8-9]。國內學者對碎屑巖沉積期次劃分的研究主要聚焦于深水重力流、扇三角洲砂礫巖體等厚層快速堆積沉積體，而針對三角洲前緣薄儲層的沉積期次解剖研究較少。借鑒國內學者對厚層沉積體沉積期次研究的方法思路，在沉積水動力、沉積微相研究基礎上，針對L油藏開展井震結合的儲層沉積期次三維刻畫[10-11]。

2.1 沉積期次

通過單井沉積微相分析，以三角洲前緣沉積模式為指導，基于鉆井等時地層對比原理，將L油藏劃分為四個沉積期次。西部及中部的三期沉積體主要來源于古珠江三角洲物源，沉積厚度相對大，平均厚度約8 m，東部4井區為東沙濱岸沉積體向北延伸的遠端分支，厚度薄，平均厚度僅2 m左右。

縱向上，L油藏儲層多為兩期砂體疊置發育，疊置砂體間發育薄層分流間灣泥巖沉積，或者不發育間灣泥，直接與下一期河道砂疊置。不同區域沉積體厚度也有明顯的差異，西部及中部沉積體整體厚度較大，由多期河道砂體疊置發育而成，東部4井區則發育厚度較薄的小規模河道砂體，沉積樣式與主體區域明顯不同。

平面上，順物源方向，單期沉積體內部砂體具有明顯的前積特征，自北向南發育從三角洲前緣水下分流河道、三角洲前緣末端河口壩到前三角洲泥巖的完整沉積相序。垂直物源方向，自西向東整體上表現為基準面不斷下降的三角洲朵體側向遷移演化規律。

2.2 復合砂體沉積演化規律

常規薄儲層沉積演化規律分析主要依靠密井網數據，通過鉆井砂體對比、解剖，從而刻畫沉積體的空間展布規律。海上油田由于鉆井數量有限，且受井位的非均勻分布限制，僅依靠鉆井資料無法達到精細解剖沉積體空間分布關系的目的，必須借助地震資料進行井間砂體分布預測，確定不同沉積期次砂體疊置關系[12-13]。

目前，國內外主要運用地質統計學反演技術進行薄儲層的地震預測，該技術基于地質統計和隨機模擬的算法，綜合測井垂向分辨率高和地震橫向分辨率高的優勢，從而提高儲層預測的精度[14-15]。然而，地質統計學反演方法是基于變差函數約束的隨機模擬，反演結果隨機性強，不確定性大，難以保證儲層預測結果的可靠性[16-17]。

本次研究綜合考慮油田地質特征及地震資料分辨率，采用地震波形指示反演方法對目標儲層進行反演預測。該技術利用地震波形的相似性作為指示因子，驅動井間寬頻測井曲線模擬[11]，其理論基礎是：相似的沉積環境往往形成相似的巖性組合體，地震波形的橫向變化是對不同巖性組合體的綜合響應，而相似的巖性組合體的地震波形響應特征往往具有可類比性。

利用油藏內測井資料齊全、巖性認識清晰的9口井資料，建立L油藏巖性、測井響應及地震波形的關系，以此進行全油田地震波形指示反演，通過剩余井檢驗反演結果的可靠性。結果表明，地震波形指示反演儲層預測結果與鉆井吻合率超過80%。

通過連井沉積對比剖面與地震反演結果對比發現，波形指示反演數據體中，地震同向軸的連續性與鉆井劃分的四期沉積體具有良好的對應關系。因此，采用井震結合、平剖互動的方式，對鉆井識別的四期復合沉積體界面進行三維追蹤識別，在此基礎上，以追蹤得到的沉積體界面為約束，從波形指示反演數據體中提取各期沉積砂體的均方根振幅屬性，從而精細刻畫各期次復合砂體的空間分布范圍及疊置關系(圖4)。

圖4 基于井震結合的沉積期次解剖

L油藏沉積早期，古珠江三角洲物源規模較小，三角洲朵葉發育范圍較為局限，主要分布于油藏西部，向海方向延伸約2.0 km，橫向寬度約1.5 km，此時河流水動力較強，發育的微相類型主要為三角洲前緣水下分流河道，未發育河口壩沉積；第二期三角洲朵體沉積中心向東遷移，與第一期沉積疊置范圍較小，僅部分砂體接觸連通，由于物源供應量明顯增加，三角洲橫向延伸規模明顯增大，覆蓋整個油田中心區域，順物源方向延伸規模約5.0 km，橫向規模最大約3.0 km，主要沉積微相類型為水下分流河道，分流間灣不發育，南部區域遠離物源，隨著河流水動力的減弱，開始出現河口壩沉積；第三期三角洲朵體沉積中心進一步東移，并且與第二期三角洲朵體大范圍疊置，物源供應量與第二期接近，主要沉積微相類型仍以水下分流河道為主，遠端發育大量河口壩沉積；第四期朵體沉積主要來自東南部發育的東沙隆起三角洲物源體系，由于遠離物源，這一期次三角洲沉積規模小、厚度薄，且與第三期沉積體未發生大規模疊置，故無法準確判斷二者形成的先后關系(圖5)。

圖5 L油藏沉積演化

鉆井、地震及分析化驗資料綜合分析表明，廣泛發育的水下分流河道疊置砂體是L油藏優勢儲集相帶類型，受波浪、潮汐作用的強烈改造，使原本相對獨立分布的水下分流河道砂體橫向連片發育，奠定了油藏內部砂體總體連通的地質基礎。南部三角洲前緣末端發育的河口壩砂體，是次一級的優勢儲集相帶類型，可作為油藏后期擴邊、挖潛的目標。

3 砂體沉積期次解剖對油田開發的意義

L油藏儲層厚度薄，橫向非均質性強，目前已有開發井主要分布在被探井及評價井證實的儲層發育區，油田的后期挖潛及注水井井位設計難度極大，通過精細的沉積微相及沉積期次刻畫，進一步落實油層內部不同區域的儲層發育規律和砂體連通性，提升了油藏內部儲層非均質性的認識程度?；谇笆鲅芯空J為，東部第四期沉積砂體是油田開發后期的重點挖潛目標，可以擇機設計1～2口水平井進行開發。此外，進行油田注水開發方案設計時，應重視不同期次砂體的連通性，優先選擇在同一沉積期次的砂體內部設計注采井網，提高油藏注水能量補充效果。

4 結論

(1)通過巖石組分、粒度結構及巖心沉積微相分析，首次在L油藏薄層沉積體中識別出東沙濱岸三角洲物源體系，L油藏的儲層是以古珠江三角洲物源為主、東沙濱岸物源為輔的雙物源沉積砂體組成的。

(2)以鉆井沉積對比模式為指導，結合高分辨率地震儲層預測成果，在L油藏內部識別刻畫出四期三角洲朵體沉積，各期沉積體側向疊置發育，奠定了整個油藏內部連通的地質基礎。

(3)油田注水開發過程中，應該優先考慮在單期沉積體內部設計注采井網，避免跨不同沉積期次砂體注水開發。

(4)南部廣泛發育的河口壩砂體及東南部東沙濱岸物源三角洲沉積體是L油藏開發后期挖潛的有利目標。