文昌A油田主力油組潮坪相劃分及優(yōu)勢儲層預(yù)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(yù)測技術(shù)應(yīng)用越來越成熟，但目前該技術(shù)與沉積相帶結(jié)合不夠緊密，預(yù)測結(jié)果往往無法體現(xiàn)沉積相帶的差異性[1-3]，尤其是不同相帶間地質(zhì)條件差異較大的儲層，預(yù)測結(jié)果將不再具有指導(dǎo)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(yōu)勢儲層的分布，因此，分相帶進行優(yōu)勢儲層預(yù)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(fā)育，上部砂坪發(fā)育，屬于受構(gòu)造控制的層狀邊水油藏，為邊水驅(qū)動。經(jīng)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(zhì)性的影響，單井產(chǎn)能表現(xiàn)出差異性，但以往對其研究較少，地質(zhì)認識程度不足，制約油藏下步調(diào)整挖潛。本文結(jié)合鉆井取心、巖屑錄井、測井等資料，依據(jù)不同的巖相組合、外部幾何形態(tài)、內(nèi)部沉積結(jié)構(gòu)和剖面特征，充分利用水平井信息及三維地震數(shù)據(jù)體對砂體展布及優(yōu)勢儲層進行刻畫，從而解決制約油田開發(fā)效果的兩大關(guān)鍵地質(zhì)因素，即砂體與儲層認識不清的問題，進而改善油田開發(fā)效果。

1 區(qū)域地質(zhì)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(fā)育在基底隆起上的披覆背斜構(gòu)造。該構(gòu)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(xù)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(qū)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(chǎn)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(cè)構(gòu)造降低的海灣模式，沉積環(huán)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(huán)境的重要依據(jù)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(huán)境為半氧化-半還原的淺水沉積環(huán)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(fā)育大量的海綠石膠結(jié)物，反映了目的層為濱淺海的沉積環(huán)境；另外，研究區(qū)內(nèi)發(fā)育菱鐵礦膠結(jié)物，同樣反映了潮坪沉積環(huán)境。

2.2 沉積構(gòu)造標志

沉積構(gòu)造能很好地反映沉積環(huán)境，具有較好的指相作用。本區(qū)發(fā)育透鏡狀層理、微波狀層理、生物擾動構(gòu)造。

透鏡狀層理多發(fā)育于砂泥巖互層中，是在潮汐水流作用較弱，泥質(zhì)比砂質(zhì)的沉積和保存均有利的條件下形成的。觀察巖心可以發(fā)現(xiàn)，取心井透鏡狀層理較為發(fā)育，灰色泥巖或粉砂質(zhì)泥巖中夾有淺灰色砂巖，砂質(zhì)透鏡體包于泥質(zhì)層之中，形成“泥包砂”的特征，砂質(zhì)透鏡體大小不一、形態(tài)各異，在空間上常呈斷續(xù)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(chǎn)物，由波狀泥層和波痕狀砂層彼此交替而成，而且都是連續(xù)的。泥質(zhì)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(qū)巖心觀察可以發(fā)現(xiàn)，砂層和泥巖層均呈波狀，起伏小，剖面上比較連續(xù)。

生物擾動構(gòu)造是生物在沉積物表面或內(nèi)部活動時，使沉積物原生沉積構(gòu)造受到破壞或發(fā)生變形而形成的，一般發(fā)育在沉積緩慢、水體比較平靜的氧化或弱氧化環(huán)境中，而在沉積物快速堆積的環(huán)境（如三角洲前緣和濁流環(huán)境）中生物擾動構(gòu)造不發(fā)育。文昌A油田發(fā)現(xiàn)的生物擾動構(gòu)造主要在層內(nèi)，呈斑塊狀，淺色砂質(zhì)層中暗色泥巖不規(guī)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(yōu)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(huán)境。

3 沉積微相類型及特征

本次研究根據(jù)取心段巖心巖性、沉積構(gòu)造、古生物、粒度特征識別出取心段4種沉積微相類型，結(jié)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(jié)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(fā)育于潮下坪與潮間坪。文昌A油田潮坪發(fā)育期能量相對較弱，潮道以細砂巖為主，發(fā)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(xiàn)為低值，密度為高值。

砂坪。砂坪主要發(fā)育在潮間帶的低潮線附近，巖石類型以細砂巖為主，發(fā)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?shù)淄蛔兘佑|。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?；旌掀何挥诔遍g帶中部地帶，以粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，發(fā)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(tài)為中低幅指形、弱齒化、頂?shù)诐u變，幅度較高的指形曲線多見鈣質(zhì)膠結(jié)。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(huán)境，以泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，偶見泥質(zhì)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(nèi)，巖性主要為灰色含泥質(zhì)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(nèi)，灰色粉砂質(zhì)泥巖夾粉砂質(zhì)條帶，發(fā)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(nèi)砂巖巖性相對較細，為泥質(zhì)粉砂巖，且泥質(zhì)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(qū)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(fā)育潮汐水道，東面發(fā)育為砂坪微相；垂直于物源方向（南北向）以砂坪、混合坪為主?？v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(qū)內(nèi)大面積發(fā)育混合坪微相；ZJ1Ⅳ-2小層沉積時期在構(gòu)造西面潮汐水道發(fā)育規(guī)模較大，橫向連續(xù)性及縱向繼承性都較好，東面發(fā)育砂坪；ZJ1Ⅳ-1小層沉積時期砂坪發(fā)育，混合坪較少發(fā)育。

4.3 平面相分析

在單井相、連井相分析的基礎(chǔ)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(jié)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(qū)大面積發(fā)育混合坪微相，構(gòu)造西部局部發(fā)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(gòu)造西部潮汐水道發(fā)育規(guī)模較大，橫向連續(xù)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(guī)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(fā)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(yōu)勢儲層預(yù)測

沉積相帶控制了儲層的巖石成分、結(jié)構(gòu)[7]，但同一沉積相帶卻存在油井、低產(chǎn)油井甚至干井，因此，有必要分相帶開展有利儲層分布預(yù)測。

在沉積微相研究的基礎(chǔ)上，針對不同微相砂體，首先明確影響儲層物性的關(guān)鍵因素，之后針對性的開展分相帶優(yōu)勢儲層預(yù)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(zhì)層的發(fā)育程度，因此，鈣質(zhì)層不發(fā)育的區(qū)域則是儲層有利區(qū)；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(yōu)勢儲層預(yù)測，尋找低滲透區(qū)中的“甜點”分布。

5.1 潮道微相優(yōu)勢儲層預(yù)測

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

結(jié)合井點鉆遇情況來看，鈣質(zhì)層分布與沉積相帶有關(guān)：由潮道主體到邊部，灰質(zhì)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(zhì)含量增加，導(dǎo)致物性變差，測井解釋為干層。因此潮道主體位置既為鈣質(zhì)層不發(fā)育的區(qū)域，也是優(yōu)勢儲層區(qū)（圖5）。

圖5 ZJ1Ⅳ-2小層潮道微相有利儲層預(yù)測

5.2 砂坪、混合坪優(yōu)勢儲層預(yù)測

研究區(qū)砂坪、混合坪的巖石粒度細、泥質(zhì)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(yù)測方法，對本區(qū)低滲透儲層內(nèi)優(yōu)勢儲層進行預(yù)測。

首先采用頻譜分解技術(shù)，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(guān)性分析，優(yōu)選出50 Hz分頻屬性進行儲層預(yù)測，然后在井點約束下，利用分頻解釋結(jié)果對 ZJ1Ⅳ-2小層的砂巖厚度及物性分布進行預(yù)測。將預(yù)測優(yōu)勢儲層結(jié)果分兩類：Ⅰ類優(yōu)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(yōu)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(chǎn)動態(tài)驗證

生產(chǎn)井的實際生產(chǎn)狀況表明，上述預(yù)測結(jié)果與實際生產(chǎn)情況較吻合，位于潮道主體部位生產(chǎn)井的產(chǎn)能要高于潮道邊部受鈣質(zhì)層膠結(jié)部位生產(chǎn)井的產(chǎn)能，砂坪內(nèi)Ⅰ類優(yōu)勢儲層生產(chǎn)井的產(chǎn)能要遠遠大于位于Ⅱ類生產(chǎn)井的產(chǎn)能（圖6）。

圖6 不同相帶生產(chǎn)井產(chǎn)能對比

6 結(jié)論

（1）在等時地層劃分與對比基礎(chǔ)上，結(jié)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(fā)育，潮道自北西向南東方向延伸，發(fā)育規(guī)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(guī)模較小。

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