蓬萊19－3地區(qū)新近系物源分析及應(yīng)用

汪 巍，申春生，戴衛(wèi)華，孟 鵬

(中海石油(中國）有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院，天津 300452）

蓬萊19－3地區(qū)新近系物源分析及應(yīng)用

汪 巍，申春生，戴衛(wèi)華，孟 鵬

(中海石油(中國）有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院，天津 300452）

鑒于蓬萊19－3地區(qū)物源存在一定的分歧，通過對蓬萊19－3地區(qū)新近系砂巖碎屑輕礦物、重礦物、粒度分析、砂巖展布特征、地震資料及動態(tài)資料的分析認為該地區(qū)物源主要來自于東邊。結(jié)合物源及藻類分析認為蓬萊19－3以西存在一定的水體，明下段表現(xiàn)出淺水三角洲窄河道綾羅分布的特征，而館陶組以辮狀三角洲平原為主。建議在油田地質(zhì)油藏研究過程中考慮物源及沉積相，完善產(chǎn)液結(jié)構(gòu)，從而改善油田開發(fā)效果。

新近系;物源;淺水三角洲;辮狀三角洲;油田開發(fā)

蓬萊19－3地區(qū)處在郯廬斷裂帶上，位于渤南凸起帶中段的東北向渤東凹陷的傾沒端。其中南—東南部為黃河口、廟西凹陷環(huán)繞，是渤海海域最有利的油氣富集區(qū)之一，具有良好的油氣富集成藏的石油地質(zhì)條件(圖1）。目前該地區(qū)主要有蓬萊19－3和蓬萊25－6兩個油田，主力層位為新近系明化鎮(zhèn)組和館陶組，探明地質(zhì)儲量數(shù)億噸［1，2］。蓬萊19－3油田為一個在基底隆起背景上發(fā)育起來的、受兩組南北向走滑斷層控制的斷裂背斜，蓬萊25－6油田位于蓬萊19－3油田東南角，為一個典型的反轉(zhuǎn)構(gòu)造。該區(qū)新近系河流相儲層發(fā)育，油田內(nèi)部縱向連續(xù)含油，平均單井縱向上累計油層厚度超過100 m。目前對該區(qū)域物源的認識仍存在分歧，大部分觀點認為蓬萊19－3地區(qū)的物源來自于本身的渤南低凸起，大致方向為西南向。但是筆者通過近幾年的開發(fā)實踐，認為物源有可能來自東邊。本文主要運用該油田豐富的鉆井及地震資料，結(jié)合油田開發(fā)動態(tài)分析，找出合理的物源方向，為該區(qū)域下一步勘探開發(fā)提供基礎(chǔ)。

圖1 蓬萊19－3地區(qū)區(qū)域構(gòu)造位置Fig.1 Regional structure of PL19－3 area

1 物源分析

蓬萊19－3地區(qū)處于一個三面皆有凸起的中心地帶，北邊為渤中凹陷。處于該區(qū)域的三個油田新近系物源有四種可能，一是來自本身的低凸起即來自西側(cè)或者西南側(cè)的渤南低凸起，二是來自東側(cè)的廟西凸起或者靠近盆地邊界的膠遼隆起，三是來自正南邊，四是混合物源。前三種可能屬于單一物源，平面上反映沉積方向趨勢明顯，而第四種可能由于來自多種物源造成規(guī)律不明顯。目前分析物源的方法很多，其中比較常用的有碎屑巖組分及粒度分析法、重礦物分析法、砂巖等厚圖、砂巖成熟度和地震分析法。以下運用這些方法一一進行闡述。

1.1 砂巖碎屑巖組分及粒度

碎屑巖中的碎屑組分和結(jié)構(gòu)特征能直接反映物源區(qū)和沉積盆地的構(gòu)造環(huán)境。本次通過對該區(qū)域及周邊井新近系砂巖巖心樣品中的石英、長石、巖屑化驗含量進行統(tǒng)計。其中巖屑種類多，除了部分沉積巖巖屑，主要為火山巖屑和變質(zhì)巖巖屑，表明源巖主要以火成巖和變質(zhì)巖為主。

從表1可以看出，蓬萊地區(qū)砂巖輕礦物組分基本相同，但是總體上石英含量明顯低于渤南低凸起西南端，即巖石成分成熟度要低于西南端;從分選上看，蓬萊地區(qū)的砂巖分選要低于渤南低凸起西端，以中等～差為主。對蓬萊19－3地區(qū)砂巖巖心及井壁取心粒徑進行分析，發(fā)現(xiàn)從粒徑上看總體趨勢為東粗西細(圖2）。由上可見，西部的分選及磨圓度要好于東部，推測西邊的碎屑搬運距離更遠，物源大體來自東邊。

表1 砂巖成分統(tǒng)計Tab.1 Sand components

圖2 蓬萊19－3油田館陶組某時期砂巖粒徑D50平面分布圖Fig 2 Grain size distribution of D50 in PL 19－3 area

1.2 重礦物組分分析

由于電子探針技術(shù)的應(yīng)用及其分析水平、精度的不斷提高，重礦物分析法應(yīng)用廣泛。重礦物因其耐磨蝕、穩(wěn)定性強，能夠較多的保留其母巖的特征，因此在物源分析中占有重要地位。目前應(yīng)用最廣泛的是重礦物組合法及ZTR指數(shù)法，其中ZTR指數(shù)是指鋯石、電氣石、金紅石含量之和與所有陸源重礦物含量的比值。ZTR值越大，意味著搬運距離越遠，穩(wěn)定礦物含量越高，距離物源越遠;反之，距離物源越近。由于不同時期的礦物組合及含量有所不同，本次專門搜集該地區(qū)評價井館陶組樣品共計121個。

從該區(qū)域的各個井的重礦物組分看(圖3），重礦物組合基本相同，基本上以褐鐵礦石榴子石—綠簾石為主，推測這些砂巖樣品來自同一物源。同時從ZTR指數(shù)平面等值線圖顯示東部的PL25－6－1井和蓬萊25－6－2井ZTR指數(shù)明顯要比西邊蓬萊19－3油田和蓬萊25－2油田的幾口評價井要低很多(圖4），說明物源來自東部。

圖3 蓬萊19－3地區(qū)館陶組重礦物組分分布圖Fig.3 Heavy mineral distribution of Guantao formation in PL19－3 area

圖4 蓬萊19－3地區(qū)館陶組重礦物ZTR指數(shù)分布圖Fig.4 ZTR chart of heavy mineral of Guantao formation in PL19－3 area

1.3 砂體展布特征

代黎明等［3］對渤中凹陷、廟西凹陷、黃河口凹陷周邊一帶明下段含砂率進行過統(tǒng)計，認為以上區(qū)域含砂量較周邊的河流相低，渤海中南部位為匯水中心。就蓬萊19－3地區(qū)而言，考慮到當時探井資料較少，易受周邊井差值的影響，該區(qū)域的砂體展布特點還有待進一步研究。目前自蓬萊19－3油田投入開發(fā)以來，已鉆多口開發(fā)井，結(jié)合新鉆井資料對其中沉積比較穩(wěn)定的層狀砂巖厚度進行統(tǒng)計可以看出(圖5），砂體展布具有明顯的方向性，自東往西砂體有變薄甚至尖滅的趨勢，表明蓬萊19－3油田物源主要來自東邊。

1.4 地震資料的運用

蓬萊19－3地區(qū)地震資料總體質(zhì)量偏差，部分區(qū)域受氣云帶的影響，所以在研究時盡量選取氣云帶影響較小的剖面。從東往西過蓬萊25－6－1和蓬萊19－3－7井的二維地震剖面(圖6），將其中比較穩(wěn)定的某層位拉平可以看出，東面明顯存在一個西傾的坡折面，表明物源從東部向蓬萊19－3地區(qū)提供碎屑的可能。從振幅屬性切片看，河道遠比想象的錯綜復(fù)雜，由于河道分支較多且疊置連片，對單一河道的識別還存在一定的困難，但是總體上以北東向和來自東邊的河道為主(圖7）。姜培海［4］對該區(qū)域做過相關(guān)的研究，認為該區(qū)域存在一條主要的水系即老鐵山—蓬萊水系，推測該區(qū)域河道受該水系和物源的共同控制，陸源碎屑大體從東邊順著蓬萊19－3地區(qū)復(fù)雜的河道搬運至油田內(nèi)部。

圖5 蓬萊19－3油田館陶組某時期砂體展布圖Fig.5 The sand distribution contours of some stage in Guatao formation of PL19－3 area

圖6 過蓬萊25－6－1和蓬萊19－3－7井某二維地震剖面Fig.6 2D seismic profile from PL25－6－1 to PL19－3－7

圖7 蓬萊19－3地區(qū)新近系某時期沿層振幅屬性Fig.7 Attributes of some stage in Neogene of PL19－3 area

三維地震資料表明，雖然地勢平坦，但是19－3油田內(nèi)部還是能夠看出幾組比較明顯的前積反射特征，以圖8中一些穩(wěn)定砂層為例，地震上為一個很強的軸，但是通過仔細比較，能夠看出中間疊置前積的特征，部分由于水流的沖刷強度較強，夾層不發(fā)育，造成前積現(xiàn)象不是很明顯，以上資料表明了物源大體來自東邊。

圖8 蓬萊19－3油田內(nèi)部新近系某三維地震剖面Fig.8 3D seismic profile from east to west in PL19－3 area

1.5 生產(chǎn)動態(tài)資料的輔正

蓬萊25－6油田位于蓬萊19－3油田的東南角，兩個油田相距5 km，目前該油田已鉆開發(fā)井多口。鉆井表明，蓬萊25－6油田以砂泥薄互層為主，其中單層厚度在0～4 m的砂體占90%以上，平面及層間非均質(zhì)性強，主要以巖性構(gòu)造油氣藏為主(圖9）;而蓬萊19－3油田則發(fā)育幾套明顯穩(wěn)定且物性較好的主力層，主力層平面上表現(xiàn)出較為均質(zhì)的特征(圖10）。自投產(chǎn)以來，蓬萊25－6油田產(chǎn)能無論是初期產(chǎn)能還是平均產(chǎn)能明顯較蓬萊19－3油田低，化驗結(jié)果表明，兩個油田在礦物組合相同的情況下蓬萊25－6油田分選差，泥質(zhì)含量高(圖11），說明蓬萊25－6油田相對于蓬萊19－3油田更近物源。

圖9 蓬萊25－6油田過F4－F8－F9井油層對比Fig.9 Well section of F4－F8－F9 in PL25－6 area

圖10 蓬萊19－3油田A14ST2－A07ST1－A2ST1油層對比Fig.10 Well section of A14ST2－A07ST1－A2ST1 in PL19－3 oil field

圖11 蓬萊25－6－1與蓬萊19－3－6ST1井巖心激光粒度分選對比Fig.11 Laser grain size sorting of PL25－6－1 and PL19－3－6ST1

在蓬萊19－3油田研究過程中發(fā)現(xiàn)各時期砂體具有明顯的方向性，以蓬萊19－3油田為例，整個油田南北向儲層連通性較差，而東西向的儲層連續(xù)性較好，往西有尖滅的趨勢。圖12中兩口生產(chǎn)油井B19和A18ST02井在水淹之前只有A16井在注水，注水井A16井與生產(chǎn)井B19井之間相距甚至達到了1 600多米，通過B19井的產(chǎn)液剖面表明水主要沿著L100層的底部不斷突進，側(cè)面說明了河道的展布方向主要為東西向，注入水沿著河道方向突進，造成了較長優(yōu)勢通道的形成。這同樣說明了物源大體來自東邊。

圖12 蓬萊19－3油田過A16－A18ST02－B19連井剖面Fig.12 Well section of A16－A18ST02－B19 in PL19－3 oil field

2 應(yīng)用分析

朱偉林等［5，6］認為渤海海域新近系環(huán)渤中坳陷由于地形平緩、坡度小，廣泛發(fā)育大型淺水三角洲沉積。本次通過對蓬萊19－3油田藻類統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，古生物中藻類分異度高于一般的河流相油田，含量占孢粉含量的12%左右，其中80%是以指示淺水環(huán)境藻類為主，在一些層段甚至出現(xiàn)了典型的渤海藻和副渤海藻，涉及的層位主要分布在明下段以及館陶組頂部，表明了蓬萊19－3地區(qū)館陶組末期和明化鎮(zhèn)組初期確實存在水體。因此，本次在進行沉積微相分析的時候應(yīng)充分考慮物源方向及匯水中心。在館陶組時期物源供給充分，水動力較強，分支河道砂體平面上切割疊置連片，泥巖主要為灰綠色和灰褐色，縱向上河道砂體電測曲線為典型的弱齒化箱型，該時期主要發(fā)育辮狀三角洲平原相，儲層特征與一般的河流相類似。在明化鎮(zhèn)時期物源供給不充分，表現(xiàn)為泥包砂的特征，出現(xiàn)顏色較深的湖相泥巖，平面上表現(xiàn)為典型的淺水三角洲窄河道綾羅分布的特征，同時受河流作用的控制，存在明顯的分叉現(xiàn)象(圖13）。

圖13 蓬萊19－3油田明下段和館陶組某時期沉積微相圖Fig.13 Sedimentary microfacie in Nm and Guantao stage in PL19－3 area

3 結(jié)論與建議

(1）通過重礦物、輕礦物、砂巖展布、地震資料、生產(chǎn)動態(tài)分析認為蓬萊19－3地區(qū)的主要物源來自東邊。

(2）蓬萊19－3油田新近系主要以三角洲為主，匯水中心在蓬萊19－3以西，河道的展布方向為自東向西。

(3）建議在油田地質(zhì)油藏研究過程中考慮物源及沉積相，完善產(chǎn)液結(jié)構(gòu)，從而改善油田開發(fā)效果。

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圖4 坡坪式陡坡帶油氣富集模式

4 結(jié)論

根據(jù)構(gòu)造樣式和沉積特征將濟陽坳陷陡坡帶分為板式、鏟式、斷階式、坡坪式4種類型。陡坡帶的油氣運移和聚集主要受有利儲集空間、良好封蓋條件和有效油氣輸導(dǎo)通道的控制。其中斷階式和坡坪式陡坡帶砂礫巖扇體類型多，成藏條件優(yōu)越，各類油氣藏發(fā)育完全，在縱向上組成較完整的油氣藏序列。板式和鏟式陡坡帶砂礫巖扇體主要為近岸水下扇，其次為扇三角洲，油氣藏類型單一，在縱向上油氣藏序列發(fā)育也不完整，此外，板式陡坡帶由于斷裂不發(fā)育，沉積相帶窄，油氣相對貧瘠。

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Analysis and application of sedimentary resource in Neogene of Penglai 19－3 area

WANG Wei，SHENG Chunsheng，DAI Weihua，MENG Peng
(Bohai Oilfield Exploration and Development Research Institute，Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin 300452，China）

There is different opinions about the source of Penglai 19－ 3 area and through the analysis of heavy mineral，light mineral，grain size analysis，distribution of sandrocks and seismic data in Neogene of Penglai 19－3 area，it is believed that the sedimentary source is mainly from the east.Considering the analysis of resource and algal，it is believed that large water body exists in this area.Guantao stage is of braided delta with narrow channels，while Minghua stage is mainly of shallow water facies.So it is suggested that oil filed geology and reservoir study should take sedimentary source and facies into consideration and perfect the structure of fluid production so that improve the effects of oilfield development.

Neogene;sedimentary resource;shallow water delta;braided delta;oilfield development

TE122.1

A

10.3969/j.issn.1008－2336.2011.04.038

1008－2336(2011）04－0038－05

2011－06－22;改回日期:2011－07－08

汪巍，男，1981年生，工程師，主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)工作。E-mail:wangwei@cnooc.com.cn。